《電氣控制與PLC》 S7300與S7200PLC之間的Profibus DP

?電氣控制與PLC?任務5.19S7-300與S7-200PLC之間的ProfibusDP

(1)S7-315-2DPPLC一臺(2)S7-200PLC+EM277模塊一臺(3)DP線+DP頭〔做好的〕一條。2臺PLC通過PORTO〔通訊口〕口實現(xiàn)互相PROFIBUSDP通訊，功能為A機控制B機，控制。B機控制A機，控制。表5-39I/O分配表(1)啟動STEP7V5.3編程軟件：①雙擊翻開STEP7②如以下圖所示翻開STEP7選擇您對應工程的CPU類型，如果發(fā)現(xiàn)您的CPU315找不到相應的定貨號〔，因此根據(jù)“STEP7向?qū)陆üこ台暉o法創(chuàng)立工程，單擊“取消〞?！?〕軟件〔SIMATICManager〕界面新建工程①雙擊新建工程②【文件】→【新建】，如圖：圖5-192為工程選擇CPU類型圖圖5-193新建工程操作圖為新建工程命名：圖5-194工程命名窗口右擊工程名稱【300與200通訊】→選中【插入新對象】→單擊【SIMATIC300站點】， ③硬件組態(tài)?右擊“〞→單擊【翻開對象】進入硬件組態(tài)界面如圖圖5-195所示。?雙擊“〞→雙擊“〞進入硬件組態(tài)界面如圖5-195所示。圖5-195硬件組態(tài)界面 ?根據(jù)S7-300主機的組合進行硬件組態(tài)〔電源PS3075A〕： ?選擇S7-300導軌：RACK-300中的Rail?選擇電源模塊PS307〔有配置時〕?選擇CPU主機〔CPU右邊可以安裝不超過八個模塊SM、FM、CP〕?選擇數(shù)字量輸入輸出〔如CPU主機沒帶時，需要組態(tài)〕?選擇其他擴展模塊3.安裝EM277PROFIBUS-DP模塊GSD文件?系統(tǒng)采用PROFIBUSDP通訊，S7-300作為主站，S7-200作為從站，其中數(shù)據(jù)由通過EM277PROFIBUS-DP進行交換。STEP7需要安裝EM277GSD文件。?啟動STEP7V5.3編程軟件，進入硬件組態(tài)界面如圖圖5-195所示?！具x項】→【安裝GSD文件】→單擊【瀏覽】，找到放置“SIEM089D.GSD〞文件夾并翻開，再在如圖5-196中選中“SIEM089D.GSD〞→單擊【安裝】。圖5-196PROFIBUS-DP模塊GSD文件 ４.S7-300、EM277PROFIBUS-DP模塊硬件組態(tài)〔PROFIBUS-DP通訊〕在如圖5-195的根底上，雙擊機架2中的“DP〞〔如圖2-197〕進入DP屬性窗口，設定DP連網(wǎng)，操作如下所示：圖5-197進入DP屬性窗口(1)進入“屬性-DP-〔R0/S2.1〕〞窗口圖5-198屬性-DP-〔〕窗口(2)單擊“屬性〞圖5-199屬性-PROFIBUS接口DP〔〕窗口(3)單擊【新建】→單擊【網(wǎng)咯設置】選擇傳輸率圖5-200網(wǎng)絡設置(4)PROFIBUSDP線上掛上EM277?單擊PROFIBUSDP線圖5-201設定主站后出現(xiàn)DP主站系統(tǒng)線?插入EM277PROFIBUS-DP并設置地址選擇地址圖5-202選擇從站地址S7-300的硬件下載完成后，將EM277的撥位開關(guān)撥到與以上硬件組態(tài)的設定值一致，在S7-200中編寫程序?qū)⑦M行交換的數(shù)據(jù)存放在VB0－VB63。改變硬件地址后必需斷電重新啟動。圖5-203EM277PROFIBUS-DP模塊 ?選擇EM277I/O地址 單擊PROFIBUSDP線上的EM277選擇所需要的地址。 選擇“32BytesOut/32BytesIn〞,可以看到EM277的I/O地址如圖5-204所示。圖5-204EM277PROFIBUS-DP詳細參數(shù)S7-300、EM277硬件組態(tài)〔PROFIBUSDP通訊〕完成，如圖5-205所示。圖5-205工業(yè)全數(shù)字實訓裝置硬件組態(tài) 5.EM277PROFIBUS-DP〔S7-300〕、S7-200對應的通訊地址 VB0～VB31是S7-300寫到S7-200的數(shù)據(jù)，VB32～VB63是S7-300從S7-200讀取的數(shù)據(jù)，EM277PROFIBUS-DP上撥位開關(guān)的位置一定要和S7－300中組態(tài)的地址值一致。表5-40EM277和S7-200對應地址表6.根據(jù)工程要求編寫程序〔程序編寫方法不在此說明，請查看編程手冊〕程序如下圖5-206梯形圖圖5-207中1處為S7－300〔A機〕輸出程序，2處為輸入程序S7-200梯形圖程序如下:圖5-207梯形圖 1處為輸入程序，2處為輸出程序 把編寫好的程序分別在到PLC中，上點，測試，完成注意。DP線在S7-300PLC上的端口應該是DP口〔右邊的那個端口〕，S7-200處應該連接277上的端口，并撥好與S7-300組態(tài)是相對應的站號。圖5-208梯形圖 【穩(wěn)固練習】(1)用PLC實現(xiàn)三相異步電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)控制，按圖接線并輸入程序調(diào)試?？刂埔螅喊聪聠影粹o，電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)，按下停止按鈕電動機停止。(2)要求用一只按鈕SB控制過道燈，當按下按鈕松開過道燈點亮，再按一次松開過道燈熄滅。請用PLC實現(xiàn)。(3)在生產(chǎn)實際中，各種生產(chǎn)機械常常要求具有上、下、左、右、前、后等相反方向的運動，這就要求電動機能夠正、反向運轉(zhuǎn)。三相交流電動機可以借助正、反向接觸器改變定子繞相序來實現(xiàn)。請把電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路系統(tǒng)功能改由PLC的指令來實現(xiàn)。(4)啟動按鈕SB1按下電機延時10S啟動，停止按鈕SB1按下電機延時5S停止工作，請用PLC實現(xiàn)。(5)啟動按鈕SB1按下電機進入星形接法啟動，同時定時5S后，電機自動切換成三角形接法工作，請用PLC實現(xiàn)。(6)按啟動按鈕SB1，一盞燈連續(xù)亮1000S后自動熄滅。在1000S的過程中，停止按鈕SB2按下燈馬上熄滅。(7)有一臺車床，按啟動按鈕SB1時2號液壓泵先啟動10S后，主軸1號電機才啟動。按停止鈕SB2時，主軸1號電機先停止，5S后2號液壓泵才停止工作。請編寫其程序。(8)請編寫當按下SB1〔啟動〕時，點亮彩燈L1；之后每按一次SB2，彩燈左移一位〔運行〕，循環(huán)移動；按鈕SB3為停止按鈕，按下后所有彩燈熄滅。(9)請編寫當運行PLC時，點亮彩燈L1；每隔1S彩燈左移一位〔運行〕，移到最左邊后，自動向右邊移動，就這樣循環(huán)移動下去。(10)在競賽或娛樂節(jié)目中都采用搶答器，工廠、學校和電視臺等單位常舉辦各種智力比賽，搶答器是必要設備。搶答器是一名公正的裁判員，它的任務是從假設干名參賽者中確定出最先的搶答者，其準確性和靈活性均得到了廣泛使用。采用PLC控制搶答器是常見的方法，根據(jù)搶答過程中的動作時間快慢利用比較指令與BCD指令來實現(xiàn)控制的。任務分析控制要求：①系統(tǒng)初始上電后，主控人員在總控制臺上單擊“開始〞按鍵后，允許各隊人員開始搶答，即各隊搶答按鍵有效。 ②搶答過程中，1～4隊中的任何一隊搶先按下各自的搶答按鍵〔S1、S2、S3、S4〕后，該隊 指示燈〔L1、L2、L3、L4〕點亮，LED數(shù)碼顯示系統(tǒng)顯示當前的隊號，并使蜂鳴器發(fā)出響聲〔持續(xù)2s后停止〕，同時鎖住搶答器，使其他組按鍵無效，直至本次答題完畢。③主控人員對搶答狀態(tài)確認后，單擊“復位〞按鍵，系統(tǒng)又繼續(xù)允許各隊人員開始搶答；直至又有一隊搶先按下各自的搶答按鍵。復位按鈕SR的作用有兩個：一是復位搶答器，二是復位七段數(shù)碼管，為下一次的搶答作準備。(11)當JMP條件滿足〔即為ON時〕程序跳轉(zhuǎn)執(zhí)行LBL標號以后的指令，而在JMP和LBL之間的指令一概不執(zhí)行，在這個過程中，即使接通也不會有輸出。當JMP條件不滿足時，只有接通后才有輸出。(12)用可逆計數(shù)器進行計數(shù)，如果當前值小于300，那么程序按原順序執(zhí)行，假設當前值超過300，那么跳轉(zhuǎn)到從標號5開始的程序執(zhí)行。(13)編程完成模擬量采樣工作，要求每10ms采樣一次。(14)用定時器中斷的方式實現(xiàn)～輸出依次移位〔間隔時間是1s〕，按啟動按鈕移位從開始，按停止，停止移位并清0。(15)使用編碼器進行定位控制，電動機通過變頻器選定適宜的速度使傳送帶帶動貨物運行，貨物走了2m后停止。(16)加法指令ADD的應用，在網(wǎng)絡1中，當接通時，常數(shù)-100傳送到變量存儲器VW10；在網(wǎng)絡2中，當接通時，常數(shù)500傳送到VW20；(17)減法指令SUB的應用，在網(wǎng)絡1中，當接通，常數(shù)300傳送到變量存儲器VW10，常數(shù)1200傳送到VW20；在網(wǎng)絡2中，當接通時，執(zhí)行減法指令，VW10中的數(shù)據(jù)300與VW20中的數(shù)據(jù)1200相減，運算結(jié)果-900存儲到變量存儲器VW30。由于運算結(jié)果為負，影響負數(shù)標志位置1，輸出繼電器通電。(18)乘法指令MUL的應用，當觸點接通時，執(zhí)行乘法指令，乘法運算的結(jié)果〔10923×12=131076〕存儲在VD30目標操作數(shù)中，其二進制格式為00000000000000100000000000000100。(19)除法指令DIV的應用。如果觸點接通，執(zhí)行除法指令。除法運算的結(jié)果〔15/2=商7余1〕存儲在VD20的目標操作數(shù)中，其中商7存儲在VW22，余數(shù)1存儲在VW20。其二進制格式為00000000000000010000000000000111。 (20)某設備上有兩大套步進驅(qū)動系統(tǒng)，步進驅(qū)動電機是兩相四直流24V步進電動機，要求： 按下按鈕SB1時，步進電動機帶動X方向和Y方向的機構(gòu)復位，當X方向靠近接近開關(guān)SQ1時停止，Y方向靠近接近開關(guān)SQ2時停止復位完成。請編寫程序。(21)如某管道水的壓力是〔0～1MPa〕，通過變送器轉(zhuǎn)化成〔4～20mA〕輸出，經(jīng)過EM231的A/D轉(zhuǎn)化，0～20mA對應數(shù)字量范圍是〔0～32000〕，當壓力大于0.8MPa時指示燈亮?！局R拓展】S7-200通信模塊的使用EM277用來將S7-200CPU連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡，EM277經(jīng)過串口I/O總線連接到S7-200CPU，PROFIBUS-DP網(wǎng)絡經(jīng)過其DP通信端口連接到EM277，波特率為9600bit/s～12Mbit/s。作為DP從站，EM277模塊接受來自主站的I/O配置，并向主站發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。EM277可以讀寫S7-200CPU中定義的變量存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)塊，使用戶能與主站交換各種類型的數(shù)據(jù)。從主站傳來的數(shù)據(jù)存儲在PLC的變量區(qū)后，可以傳送到其他數(shù)據(jù)區(qū)。與許多DP站不同的是，EM277模塊不僅僅是傳輸I/O數(shù)據(jù)，還能讀寫S7-200CPU中定義的變量〔V〕數(shù)據(jù)塊。這樣，就能使用戶與主站交換任何類型的數(shù)據(jù)。首先將數(shù)據(jù)移到S7-200CPU中的變量存儲器，就可將輸入、計數(shù)值、定時器值或其他計算值傳送到主站。類似地，從主站來的數(shù)據(jù)存儲在S7-200CPU中的變量存儲器內(nèi)，并可移到其他數(shù)據(jù)區(qū)。EM277PROFIBUS-DP模塊的DP端口可連接到網(wǎng)絡上的一個DP主站上，但仍能作為一個MPI從站與同一網(wǎng)絡上如SIMATIC編程器或S7-300/S7-400CPU等其他主站進行通信。1.網(wǎng)絡配置圖圖5-209網(wǎng)絡配置圖

表示有一個CPU226和一個EM277PROFIBUS-DP模擬的PROFIBUS網(wǎng)絡。在這種場合下，CPU 315-2DP是主站，并且已通過一個帶有STEP7編程軟件的SIMATIC編程器進行組態(tài)。CPU226是CPU315-2DP所擁有的一個DP從站。2.組態(tài)主站系統(tǒng)①STEP7軟件是S7-300和S7-400的組態(tài)編程環(huán)境，翻開SIMATICMANAGER界面，單擊“文件〞菜單中的“新建〞命令重新建立一個工程，在“命名〞文本框中輸入工程名稱，模塊生產(chǎn)加工系統(tǒng)，在下方的“存儲位置〔路徑〕：〞文本框中輸入其存儲位置；單擊“確定〞按鈕完成工程的建立。②在工程窗口的左側(cè)選中該工程，右擊該工程在彈出的快捷菜單中單擊“插入新對象〞/“SIMATIC300站點〞命令，可以看到選擇的對象出現(xiàn)在右側(cè)的屏幕上。單擊“SIMATIC300〔1〕〞，在右邊工程區(qū)將會出現(xiàn)“硬件〞項。④雙擊右側(cè)生成的硬件圖標，在彈出的HWConfig窗口中進行組態(tài)，在右邊硬件選頂框中選擇菜單“SIMATIC300/RACK-300〞，展開后出現(xiàn)“Rail〞，即S7-300PLC的機架，雙擊“Rail〞將其添加到硬件中，按訂貨號和硬件安裝次序依次插入電源、CPU、輸入模塊和輸出模塊。插入CPU時會同時彈出組態(tài)PROFIBUS的畫面，如圖5-210所示。圖5-210硬件組態(tài) ⑤在上圖中雙擊第二槽“CPU315-2DP〞，便可對CPU的屬性進行設置。 ⑥雙擊“DP〞對“Profibus-DP〞的屬性進行設置。⑦單擊“屬性〞按鈕，新建Profibus，設置完成后，DP后面將延伸出一條總線。3.組態(tài)EM277從站①安裝EM277模塊的GSD文件。EM277模塊必須安裝GSD文件〔〕才能被西門子的PLC識別，翻開硬件組態(tài)如圖5-210所示，單擊“選項〞菜單下的“安裝GSD文件〞命令。在彈出的對話框中，選擇文件，并單擊“安裝〞按鈕。這樣，EM277模塊的GSD文件就安裝成功了。②首先在STEP7軟件中翻開硬件組態(tài)〔HW-Config〕，然后在右側(cè)配置目錄下選擇PROFIBUS-DP→AdditionalFieldDevices→PLC→SIMATIC→EM277項；彈出PROFIBUS接口屬性參數(shù)對話框，在“地址〞文本框中輸入3；根據(jù)需要設置通信的字節(jié)數(shù)，選擇一種通信數(shù)據(jù)長度，如選擇了8字節(jié)入/8字節(jié)出的方式；從站組態(tài)完成，地址分配為IB0～IB7，QB1～QB7。③定義EM277在S7200中的地址〔變量數(shù)據(jù)塊V〕。首先右擊EM277圖標→對象屬性〔顯示常規(guī)參數(shù)〕→選擇“參數(shù)賦值〞屬性頁查看工作站點參數(shù)。設置I/OOffsetintheV-memory〔V存儲區(qū)中的I/O偏移量〕如為100，即用S7-200的VB100～VB115與S7-300的IB0～IB7和QB0～QB7交換數(shù)據(jù)；如設為0，那么可用S7-200的VB0～VBl5S7-300的IB0～IB7和QB0～QB7交換數(shù)據(jù)。④