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3.1ProfiBus通讯简介3.2掌握S7-300PLC的ProfiBus通讯方法3.3多个S7-300之间的ProfiBUS通信实现第3章ProfiBus通讯技术第3章ProfiBus通讯技术3．1ProfiBus通讯简介作为众多现场总线家族的成员之一，ProfiBus是在欧洲工业界得到最广泛应用的一个现场总线标准，也是目前国际上通用的现场总线标准之一。ProfiBus是属于单元级、现场级的SIMITAC网络，适用于传输中、小量的数据。其开放性可以允许众多的厂商开发各自的符合ProfiBus协议的产品，这些产品可以连接在同一个ProfiBus网络上。ProfiBus是一种电气网络，物理传输介质可以是屏蔽双绞线、光纤、无线传输。ProfiBus主要有三部分组成，包括：1．由现场总线报文——ProfiBus-FMS2．分布式外围设备——ProfiBus-DP3．和过程控制自动化——ProfiBus-PA其它技术特点：1．信号线可用设备电源线。2．每条总线区段可连接32个设备，不同区段用中继器连接。3．传输速率可在9.6kB/S～12MB/S间选择。4．传输介质可以用金属双绞线或光纤。5．提供通用的功能模块管理规范。6．在一定范围内可实现相互操作。7．提供系统通信管理软件(包括波形识别、速率识别和协议识别等功能)。8．提供244字节报文格式，提供通信接口的故障安全模式(当IO故障时输出全为零)。3．2掌握S7-300PLC的ProfiBus通讯方法本节主要通过两个实例，简要、直观的介绍S7-300PLC的ProfiBus通讯，使读者可以快速、准确的掌握ProfiBus的使用方法。3．2．1直接利用I/O口实现小于4个字节直接ProfiBus通信直接利用I/O口实现小于4个字节直接ProfiBus的通讯方法包含两个方面的内容：⑴、用装载指令访问实际I/O口-比如主站与ET200M扩展I/O口之间的通讯；⑵、用装载指令访问虚拟I/O口-比如主站与智能从站的I/O口之间的通讯，下面分别予以介绍。3．2．1．1CPU集成DP口与ET200M之间远程的通信ET200系列是远程I／0站，为减少信号电缆的敷设，可以在设备附近根据不同的要求放置不同类型的I／0站，如ET200M、ET200B、ET200X、ET200S等，ET200M适合在远程站点I／0点数量较多的情况下使用，我们将以ET200M为例介绍远程I／O的配置。主站为集成DP接口的CPU，下面进行详细介绍。1、硬件连接图3-1集成DP口CPU与ET200M硬件连接输入输出/模块模块模块或输出输入输入输出或ProfiBus总线连接电源315-2DPET200MPG带CP5611卡ProfiBus总线连接图3-2ET200M的外形图SFBFONBUSADDRESSON6432816412电源输入DC24V向右拨向右拨2）、在STEP7中新建一个“ET200M作为从站的DP通信”的项目。先插入一个S7-300站，然后双击“Hardware”选项，进人“Hwconfig”窗口。点击“catalog”图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插人机架、电源、CPU等进行硬件组态，如图3-3所示。3-3CPU315-2DPRPROFIBUS网络配置3）、插入CPU同时，弹出PROFIBUS组态界面。点击New按钮，新建PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址为2。点击“Properties”按钮组态网络属性，选择“NetworkSettings”，界面如图“3-4”所示，点击“OK”按钮确认，完成PROFIBUS网络创建，同时界面出现PROFIBUS网络。图3-4PROFIBUS-DP的“NetworkSettings”的参数设置。4）、在PROFIBUS-DP选项中，通过左边的“PROFIBUS-DP”→“ET200M”→“IM153-1”路径，选择接口模块IM153-1，添加到PROFIBUS网络上，如图“3-5所示”。添加是通过拖拽完成的，如果位置有效，则会在鼠标的箭头上出现“+”标记，此时释放“IM153-1”。在释放鼠标的同时，会弹出图3-6所示对话框，进行IM153的PROFIBUS网络参数配置。图3-4PROFIBUS-DP的“NetworkSettings”的参数设置图3-5加载IM153-1至PROFIBUS（1）网络过程示意定义ET200M接口模块IMl53-2的PROFIBUS站地址，组态的站地址必须与IMl53-2上拨码开关设定的站地址相同，本例中站地址为4。然后组态ET200M上I／O模块，设定I/O点的地址，ET200M的I／O地址区与中央扩展的I／O地址区一致，不能冲突，本例中ET200M上组态了16点输入和16点输出，开始地址为1，访问这些点时用I区和Q区，例如输入点为I1.0，第一个输出点为Q1.0，实际使用时ET200M所带的I/O模块就好象是集成在CPU315-2DP上的一样，编程非常简单。硬件组态结果见图3-7。图3-5加载IM153-1至PROFIBUS（1）网络过程示意硬件组态完成后就可下载到CPU中。如用CP5611通信卡对整个PROFIBUS网络进行编程和诊断，要先在“SetPG／PCInterface”中将CP5611的MPI改为PROFIBUS接口，并设置CP5611的传输速率与已组态的PROFIBUS网络的传输速率相一致，这样就可以连接CP5611到PROFIBUS网络上，并用软件对整个PROFIBUS网络进行编程和诊断，PC-Adapter没有这样的功能。若有更多的从站，可以在PROFIBUS网络上继续添加，所能带从站个数与CPU类型有关。S7-300、S7-400CPU集成的DP接口最多可带125个从站。如果某一个从站掉电或损坏，将产生不同的中断，需要调用不同组织块(OB)，如果在程序中没有建立这些组织块，出于对设备和人身安全的保护，CPU会停止运行。图3-6IM153的PROFIBUS网络参数配置图3-7315-2DP、ET200M的I/O模块配置若要忽略这些故障让CPU继续运行，可以在S7-300的CPU程序中调用OB82、OB86和OBl22，在S7-400CPU程序中调用OB82、OB85、OB86和08122，并进行编程，从中可读出故障从站地址，并进一步分析错误原因。如不需要读出从站错误原因信息，可以直接下载空的OB到CPU。例子程序参见光盘，项目名为“ET200M作为从站的DP通信”。PROFIBUS-DP从站不仅可以是ET200系列的远程I／O站，还可以是一些智能从站，例如：带有CPU接口的ET200S、带集成DP接口和PROFIBUSCP模块的S7-300站、S7-400站(CPUV3.0以上)都可以作为DP的从站，下面将举例介绍连接智能从站的应用。3．2．1．2通过CPU集成DP口连接智能从站下面将建立一个以315-2DP为主站、313C-2DP为智能从站的通信系统，全面介绍智能从站的组态和使用方法。1、硬件连接图3-8PROFIBUS连接智能从站硬件ProfiBus总线连接带CP5611卡PG313C-2DP315-2DP电源ProfiBus总线连接输入输出模块模块/输出输入电源自带2、把CPU315-2DP集成的DP口和S7CPU313C-2DP的DP口按图3-8连接，然后分别组态主站和从站，原则上先组态从站。资源需求：⑴、带集成DP口的S7-300的CPU315-2DP作为主站。⑵、带集成DP口的S7-300的CPU313C-2DP作为从站。⑶、MPI网卡CP5611。⑷、ProfiBus总线连接器以及电缆。⑸、STEP7V5.2系统设计软件3、网络组态以及参数设置1）、组态“从站”硬件在STEP7中新建一个“主站与智能从站的通信”的项目。先插入一个S7-300站，然后双击“Hardware”选项，进人“Hwconfig”窗口。点击“Catalog”图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插人机架、电源、CPU等进行硬件组态。图3-9313C-2DP的PROFIBUS网络参数配置图3-10PROFIBUS-DP的“NetworkSetting”参数设置设置插入CPU时会同时弹出PROFIBUS组态界面，如图3-9所示。点击“New”按钮新建PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址，本例中为4。点击“Properties”按钮组态网络属性，选择“NetworkSettings”进行网络参数设置，在本例中设置PROFIBUS的传输速率为“1．5Mbit／s”，行规为“DP”。如图3-10所示。双击CPU313C-2DP项下的“DP”项，会弹出PROFIBUS-DP的属性菜单，如图3-11所示。①在网络属性窗口选择顶部菜单“OperatingMode”，选择“DPslave”操作模式，如果其下的选择框“□”被激活，则编程器可以对从站编程，换句话说，这个接口既可以作为DP从站，同时还可以通过这个接口监控程序。诊断地址为1022，选择默认值。②选择标签“Configuration”，点击“New”按钮新建一行通信的接口区，如图3-12所示。③在图3-12中定义S7-300从站的通信接口区。表3-1Addresstype选择为“Input”对应I区，“Output”对应Q区Length设置通信区域的大小，最多32字节Unit选择是按字节还是按字来通信Consistency选择“Unit”是按在“Unit”中定义的数据格式发送，即按字节或字发送；若选择“All”表示是打包发送，每包最多32字节设置完成后点击“Apply”按钮确认，可再加人若干行通信数据通信区的大小与CPU型号有关，最大为244字节。图3-12中主站的接口区是虚的，操作，等到组态主站时,虚的选项框将被激活，可以对主站通信参数进行设置。在本例中分别设置一个Input区和一个Output区，其长度均设置为2字节。设置完成后在“Configuration”标签页图3-13中会看到这两个通信接口区。图3-11配置313C-2DP为智能从站2）、组态“主站”硬件组态完从站后，以同样的方式建立S7-300主站并组态，本例中设置站地址为2，并选择与从站相同的PRFIBUS网络，如图3-14所示。打开硬件目录，选择“PROFIBUSDP→ConfigurationStation”文件夹，选择CPU31x，将其拖拽到DP主站系统的PROFIBUS总线上，从而将其连接到DP网络上，如图3-15所示。此时自动弹出“DP—slaveProperties”，在其中的“Connection”标签中选择已经组态过的从站，如果有多个从站时，要一个一个连接，上面已经组态完的S7313C-2DP从站可在列表中看到，点击“Connect”按钮将其连接至网络，如图3-16所示。然后点击：“Configuration”标签，设置主站的通信接口区。从站的输出区与主站的输入区相对应，从站的输入区同主站的输出区相对应，如图3-17所示，结果见图3-18。配置完以后，用MPI接口分别下载到各自的CPU中初始化接口数据。在本例中，主站的QB50、QB51的数据将自动对应从站的数据区IB5O、IB51，从站的QB5O、QB51对应主站的IB50、IB51。图3-12313C-2DP的PROFIBUS网络参数配置在多从站系统中，为了防止某一点掉电而影响其它CPU的运行，可以分别调用调用OB82、OB86、OB122（S7-300）和OB82、OB85、OB86、OB122（S7-400）进行处理。图3-12313C-2DP的PROFIBUS网络参数配置。本例参见光盘PROFIBUS文件夹，项目名：主站与智能从站的通信。图3-12的Configuration选项中参数意义说明如下：ROW行编号；MODE通信模式，可选“MS”(主从)和“DX”(直接数字交换)两种模式；PartnerDPAddrDP通信伙伴的DP地址；PartnerAddrDP通信伙伴的输入／输出地址；Local