西門子PLC網(wǎng)絡(luò)

1、第7章 西門子PLC通信技術(shù),本章結(jié)合具體實(shí)例，詳細(xì)介紹MPI網(wǎng)絡(luò)的組建方法、如何用全局?jǐn)?shù)據(jù)包通信方式實(shí)現(xiàn)PLC之間的MPI網(wǎng)絡(luò)通信、如何實(shí)現(xiàn)無組態(tài)連接的PLC之間的MPI通信、如何實(shí)現(xiàn)有組態(tài)連接的PLC之間的MPI通信、如何實(shí)現(xiàn)PLC之間的PROFIBUS-DP主從通信、如何組態(tài)遠(yuǎn)程I/O站，最后介紹了CP342-5分別作為主站 和從站的PROFIBUS-DP組態(tài)應(yīng)用。 7.1 西門子PLC網(wǎng)絡(luò) 7.2 MPI網(wǎng)絡(luò)通信 7.3 PROFIBUS現(xiàn)場總線通信技術(shù) 7.4 思考與練習(xí),返回首頁,西門子PLC網(wǎng)絡(luò),返回本章,7.2 MPI網(wǎng)絡(luò)通信,MPI是多點(diǎn)通信接口（MultiPoint Int

2、erface）的簡稱。MPI物理接口符合Profibus RS485（EN 50170）接口標(biāo)準(zhǔn)。MPI網(wǎng)絡(luò)的通信速率為19.2kbit/s12Mbit/s，S7-200只能選擇19.2kbit/s的通信速率，S7-300通常默認(rèn)設(shè)置為187.5kbit/s，只有能夠設(shè)置為Profibus接口 的MPI網(wǎng)絡(luò)才支持12Mbit/s的通信速率。 7.2.1 MPI網(wǎng)絡(luò)組建 7.2.2 全局?jǐn)?shù)據(jù)包通信方式 7.2.3 無組態(tài)連接的MPI通訊方式 7.2.4 有組態(tài)連接的MPI通訊方式,返回本章,7.2.1 MPI網(wǎng)絡(luò)組建,用STEP 7軟件包中的Configuration功能為每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配一個M

3、PI地址和最高地址，最好標(biāo)在節(jié)點(diǎn)外殼上；然后對PG、OP、CPU、CP、FM等包括的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地址排序，連接時需在MPI網(wǎng)的第一個及最后一個節(jié)點(diǎn)接入通信終端匹配電 阻。往MPI網(wǎng)添加一個新節(jié)點(diǎn)時，應(yīng)該切斷MPI網(wǎng)的電源。,MPI網(wǎng)絡(luò)示意圖,返回上級,MPI網(wǎng)絡(luò)連接器,為了保證網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，總線連接器或中繼器上都設(shè)計(jì)了終端匹配電阻。組建通信網(wǎng)絡(luò)時，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞种У哪┒斯?jié)點(diǎn)需要接入浪涌匹配電阻。,返回上級,采用中繼器延長網(wǎng)絡(luò)連接距離,返回上級,7.2.2 全局?jǐn)?shù)據(jù)包通信方式,全局?jǐn)?shù)據(jù)（GD）通信方式以MPI分支網(wǎng)為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的。在S7中，利用全局?jǐn)?shù)據(jù)可以建立分布式PLC間的通訊聯(lián)系，不需要在用戶

4、程序中編寫任何語句。S7程序中的FB、FC、OB都能用絕對地址或符號地址來訪問全局?jǐn)?shù)據(jù)。最多可以在一個 項(xiàng)目中的15個CPU之間建立全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊。 GD通信原理 GD通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán) GD通信應(yīng)用 利用SFC60和SFC61傳遞全局?jǐn)?shù)據(jù),返回本節(jié),1.GD通信原理,在MPI分支網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)共享的兩個或多個CPU中，至少有一個是數(shù)據(jù)的發(fā)送方，有一個或多個是數(shù)據(jù)的接收方。發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)稱為全局?jǐn)?shù)據(jù)，或稱為全局?jǐn)?shù)。具有相同Sender/Receiver （發(fā)送者/接受者）的全局?jǐn)?shù)據(jù)，可以集合成一個全局?jǐn)?shù)據(jù)包（GD Packet）一起發(fā)送。每個數(shù)據(jù)包用數(shù)據(jù)包號碼（GD Packet N

5、umber）來標(biāo)識，其中的變量用變量號碼（Variable Number）來標(biāo)識。參與全局?jǐn)?shù)據(jù)包交換的CPU構(gòu)成了全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)（GD Circle）。每個全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)用 數(shù)據(jù)環(huán)號碼來標(biāo)識（GD Circle Number ）。 例如，GD 2.1.3表示2號全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)，1號全局?jǐn)?shù)據(jù)包中 的3號數(shù)據(jù)。,返回上級,在PLC操作系統(tǒng)的作用下，發(fā)送CPU在它的一個掃描循環(huán)結(jié)束時發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)，接收CPU在它的一個掃描循環(huán)開始時接收GD。這樣，發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)，對于接收方來說是“透明的”。也就是說，發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)包中的信號狀態(tài)會自動影響接收數(shù)據(jù)包；接收方對接收數(shù)據(jù)包的訪問，相當(dāng)于對發(fā) 送數(shù)據(jù)包的訪問。,返

6、回上級,2.GD通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),全局?jǐn)?shù)據(jù)可以由位、字節(jié)、字、雙字或相關(guān)數(shù)組組成， 它們被稱為全局?jǐn)?shù)據(jù)的元素。一個全局?jǐn)?shù)據(jù)包由一個或幾個GD元素組成，最多不能超過24B。,返回上級,3. 全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán),全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)中的每個CPU可以發(fā)送數(shù)據(jù)到另一個CPU或從 另一個CPU接收。全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)有以下2種： 環(huán)內(nèi)包含2個以上的CPU，其中一個發(fā)送數(shù)據(jù)包，其它的CPU接收數(shù)據(jù)； 環(huán)內(nèi)只有2個CPU，每個CPU可既發(fā)送數(shù)據(jù)又接受數(shù)據(jù)。 S7-300的每個CPU可以參與最多4個不同的數(shù)據(jù)環(huán)，在一個MPI網(wǎng)上最多可以有15個CPU通過全局通訊來交換數(shù)據(jù)。 其實(shí)，MPI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行GD通信的內(nèi)在方式有兩種：一種是一對一方

7、式，當(dāng)GD環(huán)中僅有兩個CPU時，可以采用類全雙工點(diǎn)對點(diǎn)方式，不能有其它CPU參與，只有兩者獨(dú)享；另一種為一對多（最多4個）廣播方式，一個點(diǎn)播，其它接收。,返回上級,4. GD通信應(yīng)用(1/2),應(yīng)用GD通信，就要在CPU中定義全局?jǐn)?shù)據(jù)塊，這一過程也稱為全局?jǐn)?shù)據(jù)通信組態(tài)。在對全局?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行組態(tài)前，需要先執(zhí)行下列任務(wù)： 定義項(xiàng)目和CPU程序名； 用PG單獨(dú)配置項(xiàng)目中的每個CPU，確定其分支網(wǎng)絡(luò)號、MPI地址、最大MPI地址等參數(shù)。,返回上級,4. GD通信應(yīng)用(2/2),在用STEP 7開發(fā)軟件包進(jìn)行GD通信組態(tài)時，由系統(tǒng)菜單【Options】中的【Define Global Data】程序進(jìn)行GD

8、表組 態(tài)。具體組態(tài)步驟如下： 在GD空表中輸入?yún)⑴cGD通信的CPU代號； 為每個CPU定義并輸入全局?jǐn)?shù)據(jù)，指定發(fā)送GD； 第一次存儲并編譯全局?jǐn)?shù)據(jù)表，檢查輸入信息語法是 否為正確數(shù)據(jù)類型，是否一致； 設(shè)定掃描速率，定義GD通信狀態(tài)雙字； 第二次存儲并編譯全局?jǐn)?shù)據(jù)表。,返回上級,【例7-2-1】 S7-300之間全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。 要求通過MPI網(wǎng)絡(luò)配置，實(shí)現(xiàn)2個CPU 315-2DP之間的全局 數(shù)據(jù)通信。 生成MPI硬件工作站 打開STEP 7，首先執(zhí)行菜單命令【File】【New.】創(chuàng)建一個S7項(xiàng)目，并命名為“全局?jǐn)?shù)據(jù)”。選中“全局?jǐn)?shù)據(jù)”項(xiàng)目名，然后執(zhí)行菜單命令【Insert】【Station】

9、【SIMATIC 300 Station】，在此項(xiàng)目下插入兩個S7-300的 PLC站，分別重命名為MPI_Station_1和MPI_Station_2。,返回上級,設(shè)置MPI網(wǎng)絡(luò)地址,返回上級,設(shè)置MPI地址 按上圖完成2個PLC站的硬件組態(tài)，配置MPI地址和通信速率，在本例中MPI地址分別設(shè)置為2號和4號，通信速率為187.5kbit/s。完成后點(diǎn)擊按鈕，保存并編譯硬件組態(tài)。最后 將硬件組態(tài)數(shù)據(jù)下載到CPU。 連接網(wǎng)絡(luò) 用Profibus電纜連接MPI節(jié)點(diǎn)。接著就可以與所有CPU建立在線連接?？梢杂肧IMATIC管理器中“Accessible Nodes”功 能來測試它。,返回上級,生成

10、全局?jǐn)?shù)據(jù)表,用NetPro組態(tài)MPI網(wǎng)絡(luò),返回上級,全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)組態(tài),返回上級,GD ID的意義,返回上級,定義掃描速率和狀態(tài)信息,返回上級,5. 利用SFC60和SFC61傳遞全局?jǐn)?shù)據(jù),利用SFC60 GD_SND和SFC61 GD_RCV可以以事件驅(qū)動方式來實(shí)現(xiàn)全局通訊。為了實(shí)現(xiàn)純程序控制的數(shù)據(jù)交換，在全局?jǐn)?shù)據(jù)表中必須將掃描速率定義為0?？蓡为?dú)使用循環(huán)驅(qū)動或程 序控制方式，也可組合起來使用。 SFC60用來按設(shè)定的方式采集并發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)包。 SFC61用來接收發(fā)送來的全局?jǐn)?shù)據(jù)包并存入設(shè)定區(qū)域中。 為了保證數(shù)據(jù)交換的連貫性，在調(diào)用SFC60或SFC61之前所有中斷都應(yīng)被禁止?？梢允褂肧FC39

11、禁止中斷，SFC40開放 中斷；使用SFC41延時處理中斷，SFC42開放延時。,返回上級,【例7-2-2】 用SFC60發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)GD2.1，用SFC61接收全局?jǐn)?shù)據(jù)GD2.2。 使用系統(tǒng)功能（SFC）或系統(tǒng)功能塊（SFB）時，需切換到在線視窗，查看當(dāng)前CPU是否具備所需要的系統(tǒng)功能或系統(tǒng)功能塊，然后將它們拷貝到項(xiàng)目的“Blocks”文件夾內(nèi)。接下 來可切換到離線視窗調(diào)用系統(tǒng)功能或系統(tǒng)功能塊。 使用SFC60和SFC61實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)的發(fā)送與接收，必須進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)包的組態(tài)，參照【例7-2-1】?，F(xiàn)假設(shè)已經(jīng)在全局?jǐn)?shù)據(jù)表中完成了GD組態(tài)，以MPI_Station_1為例，設(shè)預(yù)發(fā)送數(shù)據(jù)包為GD 2

12、.1，預(yù)接收數(shù)據(jù)包為GD 2.2。要求當(dāng)M1.0為“1”時 發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)GD 2.1；當(dāng)M1.2為“1”時接收全局?jǐn)?shù)據(jù)GD 2.2。,返回上級,用SFC60發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)GD2.1，用SFC61接收全局?jǐn)?shù)據(jù)GD2.2,返回上級,7.2.3 無組態(tài)連接的MPI通訊方式 調(diào)用系統(tǒng)功能SFC,用系統(tǒng)功能SFC6569，可以在無組態(tài)情況下實(shí)現(xiàn)PLC之間的MPI的通訊，這種通訊方式適合于S7-300、S7-400和S7-200之間的通訊。無組態(tài)通訊又可分為兩種方式：雙向通訊方式和單向通訊方式。無組態(tài)通訊方式不能和全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊 方式混合使用。 雙向通訊方式 單向通訊,返回本節(jié),1.雙向通訊方式,雙向通訊方式

13、要求通訊雙方都需要調(diào)用通訊塊，一方調(diào)用發(fā)送塊發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方就要調(diào)用接收塊來接收數(shù)據(jù)。適用S7-300/400之間通訊，發(fā)送塊是SFC65（X_SEND），接收塊是SFC66（X_RCV）。下面舉例說明如何實(shí)現(xiàn)無組態(tài)雙向通 訊。 【例7-2-3】 無組態(tài)雙向通訊。 設(shè)2個MPI站分別為MPI_Station_1（MPI地址為設(shè)為2）和MPI_Station_2（MPI地址設(shè)為4），要求MPI_Station_1站發(fā)送一個數(shù)據(jù)包到MPI_Station_2站。,返回上級,生成MPI硬件工作站,打開STEP 7，創(chuàng)建一個S7項(xiàng)目，并命名為“雙向通訊”。在此項(xiàng)目下插入兩個S7-300的PLC站，分別

14、重命名為MPI_Station_1和MPI_Station_2。MPI_Station_1包含一個 CPU315-2DP；MPI_Station_2包含一個CPU313C-2DP。,設(shè)置MPI地址,完成2個PLC站的硬件組態(tài)，配置MPI地址和通信速率，在本例中CPU315-2DP和CPU313C-2DP的MPI地址分別設(shè)置為2號和4號，通信速率為187.5kbit/s。完成后點(diǎn)擊按鈕，保存 并編譯硬件組態(tài)。最后將硬件組態(tài)數(shù)據(jù)下載到CPU。,返回上級,編寫發(fā)送站的通訊程序,在MPI_Station_1站的循環(huán)中斷組織塊OB35中調(diào)用SFC65，將I0.0I1.7發(fā)送到MPI_Station_2站

15、。 MPI_Station_1站OB35中的通訊程序如圖所示。,返回上級,編寫接收站的通訊程序,在MPI_Station_2站的主循環(huán)組織塊OB1中調(diào)用SFC66，接收MPI_Station_1站發(fā)送的數(shù)據(jù)，并保存在MB10和MB11 中。MPI_Station_2站OB1中的通訊程序如圖所示。,返回上級,2. 單向通訊,單向通訊只在一方編寫通訊程序，也就是客戶機(jī)與服務(wù)器的訪問模式。編寫程序一方的CPU作為客戶機(jī)，無需編寫程序一方的CPU作為服務(wù)器，客戶機(jī)調(diào)用SFC通訊塊對服務(wù)器進(jìn)行訪問。SFC67（X_GET）用來讀取服務(wù)器指定數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)并存放到本地的數(shù)據(jù)區(qū)中，SFC68（X_PUT）用

16、來將本地 數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)寫到服務(wù)器中指定的數(shù)據(jù)區(qū)。 【例7-2-4】 無組態(tài)單向通訊。 建立兩個S7-300站：MPI_Station_1（CPU315-2DP，MPI地址設(shè)置為2）和MPI_Station_2（CPU313C-2DP，MPI地址設(shè)置為3）。CPU315-2DP作為客戶機(jī)，CPU313C-2DP作為服務(wù) 器。,返回上級,生成MPI硬件工作站,打開STEP 7編程軟件，創(chuàng)建一個S7項(xiàng)目，并命名為“單向通訊”。在此項(xiàng)目下插入兩個S7-300的PLC站，分別重命名 為MPI_Station_1和MPI_Station_2。,設(shè)置MPI地址,在本例中將CPU315-2DP和CPU313

17、C-2DP的MPI地址分別設(shè)置為2號和3號，通信速率為187.5kbit/s。完成后點(diǎn)擊按鈕，保存并編譯硬件組態(tài)。最后將硬件組態(tài)數(shù)據(jù)下載到 CPU。,返回上級,生成MPI硬件工作站,打開STEP 7編程軟件，創(chuàng)建一個S7項(xiàng)目，并命名為“單向通訊”。在此項(xiàng)目下插入兩個S7-300的PLC站，分別重命名 為MPI_Station_1和MPI_Station_2。,設(shè)置MPI地址,在本例中將CPU315-2DP和CPU313C-2DP的MPI地址分別設(shè)置為2號和3號，通信速率為187.5kbit/s。完成后點(diǎn)擊按鈕，保存并編譯硬件組態(tài)。最后將硬件組態(tài)數(shù)據(jù)下載到 CPU。,返回上級,編寫客戶機(jī)的通訊程

18、序,返回上級,7.2.4 有組態(tài)連接的MPI通訊方式 調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB,對于MPI網(wǎng)絡(luò)，調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB進(jìn)行PLC站之間的通訊只適合于S7-300/400，S7-400/400之間的通訊，S7-300/400通訊時，由于S7-300CPU中不能調(diào)用SFB12（BSEND），SFB13（BRCV），SFB14(GET)，SFB15(PUT)，不能主動發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，只能進(jìn)行單向通訊，所以S7-300PLC只能作為一個數(shù)據(jù)的服務(wù)器，S7-400PLC可以作為客戶機(jī)對S7-300PLC 的數(shù)據(jù)進(jìn) 行讀寫操作。 【例7-2-5】 有組態(tài)連接的MPI單向通訊。 建立S7-300與S7-400之間

19、的有組態(tài)MPI單向通訊連接， CPU416-2DP作為客戶機(jī)，CPU315-2DP作為服務(wù)器。,返回本節(jié),建立S7硬件工作站,打開STEP 7，創(chuàng)建一個S7項(xiàng)目，并命名為“有組態(tài)單向通訊”。插入一個名稱為MPI_STATION_1的S7-400的PLC站，CPU為CPU 416-2DP，MPI地址為2；插入一個名稱為MPI_STATION_2的S7-300的PLC站，CPU為CPU 315-2DP，MPI地 址為3。,返回上級,組態(tài)MPI通訊連接（1/3）,首先在SIMATIC Manager窗口內(nèi)選擇任一個S7工作站，并進(jìn)入硬件組態(tài)窗口。然后在STEP 7硬件組態(tài)窗口內(nèi)執(zhí)行菜單命令【Opti

20、ons】【Configure Network】，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)組態(tài) NetPro窗口。,返回上級,組態(tài)MPI通訊連接(2/3),用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊MPI_STATION_1的CPU416-2DP，從快捷菜單中選擇【Insert New Connection】命令，出現(xiàn)新建連接對話框，如圖所 示。,返回上級,組態(tài)MPI通訊連接(3/3),在“Connection”區(qū)域，選擇連接類型為“S7 Connection”，在“Connection Partner”區(qū)域選擇MPI_Station_2工作站的CPU315-2DP，最后點(diǎn)擊按鈕完成連接表的建立，彈出連接表的詳細(xì)屬性對 話框，如圖所示。,返回上級,編寫客

21、戶機(jī)MPI通信程序,返回上級,7.3 PROFIBUS現(xiàn)場總線通信技術(shù),7.3.1 PROFIBUS介紹 7.3.2 PROFIBUS DP設(shè)備分類 7.3.3 CPU31x-2DP之間的DP主從通信 7.3.4 CPU31x-2DP通過DP接口連接遠(yuǎn)程I/O站 7.3.5 CP342-5作主站的PROFIBUS-DP組態(tài)應(yīng)用 7.3.6 CP342-5作從站的PROFIBUS-DP組態(tài)應(yīng)用 7.3.7 PROFIBUS-DP從站之間的DX方式通訊,返回本章,7.3.1 PROFIBUS介紹,PROFIBUS是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一，PROFIBUS總線87年由Siemens公司等1

22、3家企業(yè)和5家研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)，99年P(guān)ROFIBUS成為國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61158的組成部 分，2001年批準(zhǔn)成為中國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 10308.3-2001。 PROFIBUS的組成 PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu) 傳輸技術(shù) PROFIBUS總線連接器 PROFIBUS介質(zhì)存取協(xié)議,返回本節(jié),1. PROFIBUS的組成,PROFIBUS協(xié)議包括3個主要部分： PROFIBUS-DP（分布式外部設(shè)備） PROFIBUS-PA（過程自動化） PROFIBUS-FMS（現(xiàn)場總線報文規(guī)范）,返回上級,PROFIBUS-DP（分布式外部設(shè)備）,PROFIBUS-DP是一種高速低成本數(shù)據(jù)傳輸，用于自動

23、化系統(tǒng)中單元級控制設(shè)備與分布式I/O（例如ET 200）的通信。主站之間的通信為令牌方式，主站與從站之間為主從輪詢方式，以及這兩種方式的混合。一個網(wǎng)絡(luò)中有若干個被動節(jié)點(diǎn)（從站），而它的邏輯令牌只含有一個主動令牌（主站）， 這樣的網(wǎng)絡(luò)為純主-從系統(tǒng)。,返回上級,PROFIBUS-PA（過程自動化）,PROFIBUS-PA用于過程自動化的現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行器的低速數(shù)據(jù)傳輸，使用擴(kuò)展的PROFIBUS-DP協(xié)議。,返回上級,PROFIBUS-FMS（現(xiàn)場總線報文規(guī)范）,PROFIBUS-FMS可用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)MS提供大量的通信服務(wù)，用以完成中等級傳輸速度進(jìn)行的循環(huán)和非循環(huán)的通信服務(wù)。,返回上級

24、,2. PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu),返回上級,3. 傳輸技術(shù),PROFIBUS總線使用兩端有終端的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,PROFIBUS使用三種傳輸技術(shù)：PROFIBUS DP和PROFIBUS FMS采用相同的傳輸技術(shù)，可使用RS-485屏蔽雙絞線電纜傳 輸，或光纖傳輸；PROFIBUS PA采用IEC 1158-2傳輸技術(shù)。,返回上級,4. PROFIBUS總線連接器,返回上級,5. PROFIBUS介質(zhì)存取協(xié)議,PROFIBUS通信規(guī)程采用了統(tǒng)一的介質(zhì)存取協(xié)議，此協(xié)議 由OSI參考模型的第2層來實(shí)現(xiàn)。 使用上述的介質(zhì)存取方式，PROFIBUS可以實(shí)現(xiàn)以下三種 系統(tǒng)配置： 純主-從系統(tǒng)（單主站）

25、純主-主系統(tǒng)（多主站） 兩種配置的組合系統(tǒng)（多主-多從）,返回上級,純主-從系統(tǒng)（單主站）,單主系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)最短的總線循環(huán)時間。以PROFIBUS-DP系統(tǒng)為例，一個單主系統(tǒng)由一個DP-1類主站和1到最多125個DP- 從站組成，典型系統(tǒng)如圖所示。,返回上級,純主-主系統(tǒng)（多主站）,若干個主站可以用讀功能訪問一個從站。以PROFIBUS-DP系統(tǒng)為例，多主系統(tǒng)由多個主設(shè)備（1類或2類）和1到最多 124個DP-從設(shè)備組成。典型系統(tǒng)如圖所示。,返回上級,兩種配置的組合系統(tǒng)（多主-多從）,返回上級,7.3.2 PROFIBUS DP設(shè)備分類,PROFIBUS-DP在整個PROFIBUS應(yīng)用中，應(yīng)用最

26、多、最廣 泛，可以連接不同廠商符合PROFIBUS-DP協(xié)議的設(shè)備。 PROFIBUS-DP定義三種設(shè)備類型： DP-1類主設(shè)備（DPM1） DP-2類主設(shè)備（DPM2） DP-從設(shè)備,返回本節(jié),1.DP-1類主設(shè)備（DPM1）,DP-1類主設(shè)備（DPM1）可構(gòu)成DP-1類主站。這類設(shè)備是一種在給定的信息循環(huán)中與分布式站點(diǎn)（DP從站）交換信息，并對總線通信進(jìn)行控制和管理的中央控制器。典型的設(shè)備有：可編程控制器（PLC），微機(jī)數(shù)值控制（CNC）或計(jì)算機(jī)（PC）等。,2. DP-2類主設(shè)備（DPM2）,DP-2類主設(shè)備（DPM2）可構(gòu)成DP-2類主站。這類設(shè)備在DP系統(tǒng)初始化時用來生成系統(tǒng)配置，是

27、DP系統(tǒng)中組態(tài)或監(jiān)視工程的工具。除了具有1類主站的功能外，可以讀取DP從站的輸入/輸出數(shù)據(jù)和當(dāng)前的組態(tài)數(shù)據(jù)，可以給DP從站分配新的總線地址。屬于這一類的裝 置包括編程器，組態(tài)裝置和診斷裝置，上位機(jī)等。,返回上級,3. DP-從設(shè)備,DP-從設(shè)備可構(gòu)成DP從站。這類設(shè)備是DP系統(tǒng)中直接連接I/O信號的外圍設(shè)備。典型DP-從設(shè)備有分布式I/O、ET200、變頻器、驅(qū)動器、閥、操作面板等。根據(jù)它們的用途 和配置，可將SIMATIC S7的DP從站設(shè)備分為以下幾種： 緊湊型DP從站 模塊式DP從站 智能DP從站,返回上級,緊湊型DP從站,緊湊型DP從站具有不可更改的固定結(jié)構(gòu)輸入和輸出區(qū) 域。ET200

28、B電子終端（B代表I/O塊）就是緊湊型DP從站。,模塊式DP從站,模塊式DP從站具有可變的輸入和輸出區(qū)域，可以用SIMATIC Manager的HW config工具進(jìn)行組態(tài)。ET 200M是模塊式DP從站的典型代表，可使用S7-300全系列模塊，最多可有8個I/O模塊，連接256個I/O通道。ET 200M需要一個ET 200M接 口模塊（IM 153）與DP主站連接。,返回上級,智能DP從站,在PROFIBUS-DP系統(tǒng)中，帶有集成DP接口的CPU，或CP342-5通信處理器可用作智能DP從站，簡稱“I從站”。智能從站提供給DP主站的輸入/輸出區(qū)域不是實(shí)際的I/O模塊所使 用的I/O區(qū)域，

29、而是從站CPU專用于通信的輸入/輸出映像區(qū)。 在DP網(wǎng)絡(luò)中，一個從站只能被一個主站所控制，這個主站是這個從站的1類主站；如果網(wǎng)絡(luò)上還有編程器和操作面板控制從站，這個編程器和操作面板是這個從站的2類主站。另外一種情況，在多主網(wǎng)絡(luò)中，一個從站只有一個1類主站，1類主站可以對從站執(zhí)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)操作，其他主站只能可選擇地接收從站發(fā)給1類主站的數(shù)據(jù)，這樣的主站也是這個 從站的2類主站，它不直接控制該從站。,返回上級,各種站的基本功能,返回上級,7.3.3 CPU31x-2DP之間的DP主從通信,CPU31x-2DP是指集成有PROFIBUS-DP接口的S7-300CPU，如CPU313C-2DP、C

30、PU315-2DP等。下面以兩個CPU315-2DP之間主從通信為例介紹連接智能從站的組態(tài)方法。該方法同樣適 用于CPU31x-2DP與CPU41x-2DP之間的PROFIBUS-DP通信連接。 PROFIBUS-DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 組態(tài)智能從站 組態(tài)主站 連接從站 編輯通信接口區(qū) 簡單編程,返回本節(jié),1.PROFIBUS-DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu),PROFIBUS-DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。系統(tǒng)由一個DP主站和一個智能DP從站構(gòu)成。 DP主站：由CPU315-2DP（6ES7 315-2AG10-0AB0）和 SM374構(gòu)成。 DP從站：由CPU315-2DP（6ES7 315-2AG10-0AB0）和 SM37

31、4構(gòu)成。,返回上級,2.組態(tài)智能從站（1/5）,在對兩個CPU主-從通信組態(tài)配置時，原則上要先組態(tài)從站。 新建S7項(xiàng)目 打開SIMATIC Manage，創(chuàng)建一個新項(xiàng)目，并命名為“雙集成DP通信”。插入2個S7-300站，分別命名為S7-300_Master和S7_300_Slave，如圖所示。,返回上級,2.組態(tài)智能從站（2/5）,硬件組態(tài) 進(jìn)入硬件組態(tài)窗口，按硬件安裝次序依次插入機(jī)架、電源、CPU和SM374（需用其他信號模塊代替，如SM323 DI8/DO8 24VDC 0.5A）等完成硬件組態(tài)。,返回上級,2.組態(tài)智能從站（3/5）,組態(tài)從站的網(wǎng)絡(luò)屬性,返回上級,2.組態(tài)智能從站（4/

32、5）,DP模式選擇 選中PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，然后點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入DP屬性對話框，選擇“Operating Mode”標(biāo)簽，激活“DP slave”操作模式。如果“Test，commissioning, routing”選項(xiàng)被激活，則意味著這個接口既可以作為DP從站，同時還可以通過這個接口監(jiān)控程序。,返回上級,2.組態(tài)智能從站（5/5）,定義從站通信接口區(qū),在DP屬性對話框中，選擇“Configuration”標(biāo)簽，打開I/O通信接口區(qū)屬性設(shè)置窗口，點(diǎn)擊按鈕新建一行通信接口區(qū)，如所示，可以看到當(dāng)前組態(tài)模式為Master-slave configuration。注意此時只能對本地（從站）進(jìn) 行通信數(shù)

33、據(jù)區(qū)的配置。 編譯組態(tài),返回上級,3. 組態(tài)主站（1/2）,返回上級,3. 組態(tài)主站（2/2）,返回上級,4.連接從站,返回上級,5.編輯通信接口區(qū)（1/3）,返回上級,5.編輯通信接口區(qū)（2/3）,返回上級,5.編輯通信接口區(qū)（3/3）,完成組態(tài),返回上級,6.簡單編程,返回上級,7.3.4 CPU31x-2DP通過DP接口連接遠(yuǎn)程I/O站,ET200系列是遠(yuǎn)程I/O站，為ET 200B自帶I/O點(diǎn)，適合在遠(yuǎn)程站點(diǎn)I/O點(diǎn)數(shù)不太多的情況下使用；ET 200M需要由接口模塊通過機(jī)架組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)I/O模塊，適合在遠(yuǎn)程站點(diǎn)I/O點(diǎn)數(shù)較 多的情況下使用。 下面舉例介紹如何配置遠(yuǎn)程I/O，建立遠(yuǎn)程I/O與

34、CPU31x- 2DP的連接。 PROFIBUS-DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 組態(tài)DP主站 組態(tài)遠(yuǎn)程I/O從站ET200M 組態(tài)遠(yuǎn)程現(xiàn)場模塊ET200B,返回本節(jié),1.PROFIBUS-DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu),PROFIBUS-DP系統(tǒng)由一個主站、一個遠(yuǎn)程I/O從站和一個 遠(yuǎn)程現(xiàn)場模塊從站構(gòu)成。 DP主站：選擇一個集成DP接口的CPU315-2DP、一個數(shù)字量輸入模塊DI32DC24V/0.5A、一個數(shù)字量輸出模塊DO32DC24V/0.5A、一個模擬量輸入/輸出模塊 AI4/AO414/12Bit。 遠(yuǎn)程現(xiàn)場從站：選擇一個B-8DI/8DO DP數(shù)字量輸入/輸 出ET200B模塊。 遠(yuǎn)程I/O從站：選擇一個ET 2

35、00M接口模塊IM 153-2、一個數(shù)字量輸入/輸出模塊DI8/DO824V/0.5A、一個模擬量 輸入/輸出模塊AI212bit、AO212bit。,返回上級,2.組態(tài)DP主站(1/3),新建S7項(xiàng)目 啟動STEP 7，創(chuàng)建S7項(xiàng)目，并命名為“DP_ET200”。 插入S7-300工作站 在項(xiàng)目內(nèi)插入S7-300工作站，并命名為“DP_Master”。 硬件組態(tài) 進(jìn)入硬件配置窗口，按硬件安裝次序依次插入機(jī)架Rail、電源PS 307 5A、CPU315-2DP、DI32DC24V/0.5A、 DO32DC24V/0.5A、AI4/AO414/12Bit等。,返回上級,2.組態(tài)DP主站(2/3

36、),設(shè)置PROFIBUS 插入CPU315-2DP的同時彈出PROFIBUS組態(tài)界面，組態(tài)PROFIBUS站地址，本例設(shè)為2。然后新建PROFIBUS子網(wǎng)，保持默認(rèn)名稱PROFIBUS（1）。切換到“Network Settings”標(biāo)簽， 設(shè)置波特率和行規(guī)，本例波特率設(shè)為1.5Mbps，行規(guī)選擇DP。 單擊OK按鈕，返回硬件組態(tài)窗口，并將已組態(tài)完成的DP 主站顯示在上面的視窗中。,返回上級,2.組態(tài)DP主站(3/3),完成組態(tài),返回上級,3.組態(tài)遠(yuǎn)程I/O從站ET200M(1/4),組態(tài)ET 200M的接口模塊IM 153-2 在硬件配置窗口內(nèi)，打開硬件目錄，從“PROFIBUS-DP”子目

37、錄下找到“ET 200M”子目錄，選擇接口模塊IM153-2，并將其拖放到“PROFIBUS（1）：DP master system”線上，鼠標(biāo)變 為+號后釋放，自動彈出的IM 153-2屬性窗口。 IM 153-2硬件模塊上有一個撥碼開關(guān)，可設(shè)定硬件站點(diǎn)地址，在屬性窗口內(nèi)所定義的站點(diǎn)地址必須與IM 153-2模塊上所設(shè)定的硬件站點(diǎn)地址相同，本例將站點(diǎn)地址設(shè)為3。其他 保持默認(rèn)值，即波特率為1.5Mbps，行規(guī)選擇DP。,返回上級,3.組態(tài)遠(yuǎn)程I/O從站ET200M(2/4),返回上級,3.組態(tài)遠(yuǎn)程I/O從站ET200M(3/4),組態(tài)ET 200M上的I/O模塊 在PROFIBUS系統(tǒng)圖上點(diǎn)

38、擊IM 153-2圖標(biāo)，在下面的視窗中顯示IM 153-2機(jī)架。然后按照與中央機(jī)架完全相同的組態(tài)方法，從第4個插槽開始，依次將接口模塊IM 153-2目錄下的DI8/DO824V/0.5A、AI212Bit和AO212Bit插入IM153-2 的機(jī)架。如圖7-47所示。 遠(yuǎn)程I/O站點(diǎn)的I/O地址區(qū)不能與主站及其他遠(yuǎn)程I/O站的地址重疊，組態(tài)時系統(tǒng)會自動分配I/O地址。如果需要，在IM 153-2機(jī)架插槽內(nèi)，雙擊I/O模塊可以更改模塊地址，本例保 持默認(rèn)值。點(diǎn)擊“保存”按鈕，編譯并保存組態(tài)數(shù)據(jù)。,返回上級,3.組態(tài)遠(yuǎn)程I/O從站ET200M(4/4),完成組態(tài),返回上級,4.組態(tài)遠(yuǎn)程現(xiàn)場模塊E

39、T200B(1/2),ET200B為遠(yuǎn)程現(xiàn)場模塊，有多種標(biāo)準(zhǔn)型號。本例預(yù)組態(tài)一個B-8DI/8DO DP數(shù)字量輸入/輸出ET200B模塊。 在硬件組態(tài)窗口內(nèi)，打開硬件目錄，從“PROFIBUS-DP”子目錄下找到“ET 200B”子目錄，選擇B-8DI/8DO DP，并將其拖放到“PROFIBUS（1）：DP master system”線上，鼠標(biāo)變?yōu)?號后釋放，自動彈出的B-8DI/8DO DP屬性窗口。設(shè)置 PROFIBUS站點(diǎn)地址為4，波特率為1.5Mbps，行規(guī)選擇DP。 若有更多的從站（包括智能從站），可以在PROFIBUS系 統(tǒng)上繼續(xù)添加，所能支持的從站個數(shù)與CPU類型有關(guān)。,返回

40、上級,4.組態(tài)遠(yuǎn)程現(xiàn)場模塊ET200B(2/2),完成組態(tài),返回上級,7.3.5 CP342-5作主站的PROFIBUS-DP組態(tài)應(yīng)用,CP342-5是S7-300系列的PROFIBUS通訊模塊，帶有PROFIBUS接口，可以作為PROFIBUS-DP的主站也可以作為從站，但不能同時作主站和從站，而且只能在S7-300的中央機(jī) 架上使用，不能放在分布式從站上使用。 PROFIBUS-DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 組態(tài)DP主站 組態(tài)DP從站 編程,返回本節(jié),1.PROFIBUS-DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,PROFIBUS-DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示。系統(tǒng)由一個主站和一 個從站構(gòu)成。 DP主站：CP342-5和CPU315-

41、2DP。 DP從站：選用ET 200M。,返回上級,2.組態(tài)DP主站(1/4),新建S7項(xiàng)目 啟動STEP 7，創(chuàng)建S7項(xiàng)目，并命名為“CP342-5主站”。 插入S7-300工作站 插入S7-300工作站，并命名為“CP345_Master”。 硬件組態(tài) 進(jìn)入硬件配置窗口。按硬件安裝次序依次插入機(jī)架 Rail、電源PS307 5A、CPU315-2DP、CP342-5等。 插入CPU315-2DP的同時彈出PROFIBUS組態(tài)界面，可組態(tài)PROFIBUS站地址。由于本例將CP342-5作為DP主站，所以對 CPU315-2DP不需做任何修改，直接單擊OK按鈕。,返回上級,2.組態(tài)DP主站(2

42、/4),設(shè)置PROFIBUS屬性 插入CP342-5的同時也會彈出PROFIBUS組態(tài)界面，本例將CP342-5作為主站，可將DP站點(diǎn)地址設(shè)為2（默認(rèn)值），然后新建PROFIBUS子網(wǎng)，保持默認(rèn)名稱PROFIBUS（1）。切換到“Network Settings”標(biāo)簽，設(shè)置波特率和行規(guī)，本例波特率 設(shè)為1.5Mbps，行規(guī)選擇DP。 在機(jī)架上雙擊CP342-5，彈出CP342-5屬性對話框中，切換到“Operating Mode”標(biāo)簽，選擇“DP master”模式，其他保 持默認(rèn)值。,返回上級,2.組態(tài)DP主站(3/4),CP 342-5屬性窗口,返回上級,2.組態(tài)DP主站(4/4),完成組

43、態(tài),返回上級,3.組態(tài)DP從站(1/3),在硬件配置窗口內(nèi)，打開硬件目錄，打開“PROFIBUS-DP”“DP V0 Slaves”“ET 200M”子目錄，選擇接口模塊ET 200M（IM153-2），并將其拖放到“PROFIBUS（1）：DP master system”線上，鼠標(biāo)變?yōu)?號后釋放，自動彈出的IM 153-2屬性窗口。選擇DP站點(diǎn)地址為4，其他保持默認(rèn)值。,返回上級,3.組態(tài)DP從站(2/3),在PROFIBUS系統(tǒng)圖上點(diǎn)擊ET 200M（IM153-2）圖標(biāo)，在下面的視窗中顯示ET 200M（IM153-2）機(jī)架。然后按照與中央機(jī)架完全相同的組態(tài)方法，從第4個插槽開始，依次

44、將ET 200M（IM153-2）目錄下的16DI虛擬模塊6ES7 321-1BH01-0AA0和16DO虛擬模塊6ES7 322-1BH01-0AA0插入ET 200M （IM153-2）的機(jī)架。 ET 200M（IM153-2）輸入及輸出點(diǎn)的地址從0開始，是虛擬地址映射區(qū)，而不占用I區(qū)和Q區(qū)，虛擬地址的輸入?yún)^(qū)在主站上與要調(diào)用FC1（DP_SEND）一一對應(yīng)，虛擬地址的輸出區(qū)在主站上與要調(diào)用FC2（DP_RECV）一一對應(yīng)。,返回上級,3.組態(tài)DP從站(3/3),完成組態(tài),返回上級,4.編程,返回上級,7.3.6 CP342-5作從站的PROFIBUS-DP組態(tài)應(yīng)用,CP342-5作為主站需

45、要調(diào)用FC1、FC2建立通訊接口區(qū)，作為從站同樣需要調(diào)用FC1、FC2建立通訊接口區(qū)，下面以CPU315-2DP作為主站，CP342-5作為從站舉例說明CP342-5作為從站的應(yīng)用。主站發(fā)送32個字節(jié)給從站，同樣從站發(fā)送32 個字節(jié)給主站。 PROFIBUS-DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 組態(tài)從站 組態(tài)主站 建立通訊接口區(qū) 從站編程,返回本節(jié),1.PROFIBUS-DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu),PROFIBUS-DP系統(tǒng)由一個DP主站和一個DP從站構(gòu)成 ： DP主站：CPU315-2DP； DP從站：選用S7-300，CP342-5。,返回上級,2.組態(tài)從站(1/3),新建S7項(xiàng)目 啟動STEP 7，創(chuàng)建S7項(xiàng)目，并命名為“

46、CP342-5從站”。 插入S7-300工作站 插入S7-300工作站，并命名為“CPU315-2DP_Slave”。 硬件組態(tài) 進(jìn)入硬件配置窗口，次序依次插入機(jī)架Rail、電源PS307 5A、CPU315-2DP、CP342-5等。 插入CPU315-2DP的同時彈出PROFIBUS組態(tài)界面，可組態(tài)PROFIBUS站地址。由于本例使用CP342-5作為DP從站，所以對CPU315-2DP不需做任何修改，直接單擊保存按鈕。,返回上級,2.組態(tài)從站(2/3),設(shè)置PROFIBUS屬性 插入CP342-5的同時也會彈出PROFIBUS組態(tài)界面，本例將CP342-5作為從站，可將DP站點(diǎn)地址設(shè)為3

47、，然后新建PROFIBUS子網(wǎng)，保持默認(rèn)名稱PROFIBUS（1）。切換到“Network Settings”標(biāo)簽，設(shè)置波特率設(shè)為1.5Mbps，行規(guī)選 擇DP。 在機(jī)架上雙擊CP342-5，彈出CP342-5屬性對話框中，切換到“Operating Mode”標(biāo)簽，選擇“DP Slave”模式。,返回上級,2.組態(tài)從站(3/3),CP 342-5屬性窗口,返回上級,3.組態(tài)主站,插入S7-300工作站 插入S7-300工作站，并命名為“CPU315-2DP_Master”。 硬件組態(tài) 進(jìn)入硬件配置窗口。點(diǎn)擊圖標(biāo)打開硬件目錄，按硬件安裝次序依次插入機(jī)架Rail、電源PS307 5A、CPU31

48、5-2DP等。 設(shè)置PROFIBUS屬性 插入CPU315-2DP的同時彈出PROFIBUS組態(tài)界面，組態(tài)PROFIBUS站地址，本例設(shè)為2。新建PROFIBUS子網(wǎng)，保持默認(rèn)名稱PROFIBUS（1）。切換到“Network Settings”標(biāo)簽，設(shè)置波特率設(shè)為1.5Mbps，行規(guī)選擇DP。,返回上級,4.建立通訊接口區(qū)(1/4),在硬件目錄中的“PROFIBUS DP”“Configured Stations”“S7-300 CP342-5”子目錄內(nèi)選擇與從站內(nèi)CP342-5訂貨號及版本號相同的CP342-5（本例選擇“6GK7 342-5DA02-0XE0”“V5.0”），然后拖到“P

49、ROFIBUS（1）：DP master system”線上，鼠標(biāo)變?yōu)?號后釋放，剛才已經(jīng)組態(tài)完的從站出現(xiàn)在彈出的列表中。點(diǎn)擊“連接”按鈕，將從站連接 到主站的PROFIBUS系統(tǒng)上。,返回上級,4.建立通訊接口區(qū)(2/4),DP從站屬性窗口,返回上級,4.建立通訊接口區(qū)(3/4),連接完成后，點(diǎn)擊DP從站，組態(tài)通訊接口區(qū)，在硬件目錄中的“PROFIBUS DP”“Configured Stations”“S7-300 CP342-5”“6GK7 342-5DA02-0XE0”“V5.0”子目錄內(nèi)選擇插入32個字節(jié)的輸入和32個字節(jié)的輸出，如果選擇“Total”，主站CPU要調(diào)用SFC14，SFC15對數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，本例中選擇按 字節(jié)通訊，在主站中不需要對通訊進(jìn)行編程。 組態(tài)完成后編譯存盤下載到CPU中，可以修改CP5611參數(shù)，使之可以連接到PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)上同時對主站和從站編程。主站發(fā)送到從站的數(shù)據(jù)區(qū)為QB0QB31，主站接收從站的數(shù)據(jù)區(qū)為IB0IB31，從站需要調(diào)用FC1、FC2建立通訊區(qū)。,返回上級,4.建立通訊接口區(qū)(4/4),完成通訊接口區(qū)的建立,返回上級,5.從站編程(1/2),返回上級,5.從站編程(2/2),編譯存盤并下載到CPU中，這樣通訊接口區(qū)就建立起來 了，通訊接口區(qū)對應(yīng)關(guān)系如下：,返回上級,7.3.7 PROFIBUS-DP從站之間的DX方式通訊