6-S7通信基础

nullnull第6章 S7-300/400通信基础null6.1 S7-300/400的通信方式与接口 6.2 通信 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 6.3 S7-300/400的通信功能 6.4 MPI网络与全局数据通信 6.5 PROFIBUS网络的数据通信 6.6 PROFIBUS通信的应用null6.1 S7-300/400的通信方式与接口 1 通信方式 • 并行通信与串行通信 并行通信是以字（16位）或字节（8位）为单位的数据传输方式。 串行通信是以二进制的位（Bit 即1位） 为单位的数据传输方式。 在控制中计算机之间一般采用串行通信方式。 • 同步通信与异步通信 串行通信可分为同步通信和异步通信。 异步通信的格式： 同步通信的格式： 同步通信以字节为单位，每次传送1~2个同步字符，多个数据字节和校验字符。用同步字符通知接收方开始接收。 null• 单工与双工通信 单工通信：只能沿单一方向传送数据。 双工通信：可以沿两个方向传送数据。 双工方式又可以分为全双工和半双工方式。 • 传输速率（波特率） 300~38400 Bit /Snull2 串行通信接口 • RS-232C 广泛地用于计算机与终端或外设之间的近距离通信。 RS-232C采用共地传送方式，容易引起共模干扰。 null• RS-422 全双工操作，两对平衡差分信号线分别用于发送和接收。 最大传输速率10M Bit /S。 最大距离1200M。 一台驱动器可以连接10台接收器。 广泛地用于计算机与终端或外设之间的远距离通信。 null• RS-485 RS-485是RS-422的变形。 半双工四线操作，一对平衡差分信号线不能同时发送和接收。 使用RS-485接口和双绞线可以组成串行通信网络，构成分布式系统。 系统中可以有32个站。 新的接口器件已允许连接多达128个站。 null6.2 通信标准 1 开放系统互连模型 国际化标准组织ISO提出的开放系统互连模型OSI。 作为通信网络国际标准化的参考模型。它详细描述了软件功能的7个层次。 一类为面向用户的第5~7层，另一类为面向网络的第1~4层。 null• 物理层 为用户提供建立 ̖ 保持和断开 物理连接的功能。 （如RS-232C ̖ RS-422 ̖ RS-485） • 数据链路层 数据是以帧为单位传送。数据 链路层负责在两个相邻节点间 的链路上，实现差错控制 ̖ 数 据成帧̖ ̖ 同步控制等。 • 网络层 网络层的功能是报文包的分段̖ ̖ 报文包的阻塞处理和通信子网 络的选择。 • 传输层 传输层的单位是报文。它的功能是流量控制 ̖ 差错控制 ̖ 连接支持 ̖ 向上一层提供端到端的数据传送服务。null• 会话层 支持通信管理和实现最终用户 应用进程的同步，按正确的顺 序收发数据。 • 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示层 表示层用于应用层信息内容的 形式变换。例如数据的加密/解 密，信息的压缩/解压和数据兼 容。把应用层提供的信息变成 能够共同理解的形式。 • 应用层 应用层作为OSI的最高层，为 用户的应用服务提供信息交换，为应用接口提供操作标准。 注意：不是所有的通信 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 都需要OSI参考模型中的全部7层。 例如有的现场总线通信协议只采用了7层协议中的第1，第2和第7层。null2 IEEE 802 通信标准 IEEE（国际电工与电子工程师学 会）于1982年颁布了计算机局部网 分层通信协议标准草案， IEEE 802 通信标准。它把OSI参考模型的底部 两层分解为逻辑链路控制层（LLC） ，媒体访问层（MAC）和物理传送层。 数据链路层是一条链路（LINK）两端的两台设备进行通信时所共 同遵守的规则和约定。IEEE 802 的媒体访问控制层对应于三种已建 立的标准。（CSMA/CD，令牌总线，令牌环） • CSMA/CD协议 CSMA/CD协议是带冲突检测的载波偵听多路访问技术。允许各站 平等竞争，实时性好，适用于工业自动控制计算机网络。 • 令牌总线 在令牌总线中，媒体访问控制是通过令牌的特殊标志来实现的。 按照逻辑顺序，令牌从一个装置传递到另一个装置。传递到最后一个 装置后，再传递给第一个装置。 null 令牌有“空”和“忙”两种状态。持有令牌的装置可以发送信息。 发送站首先把令牌的状态为“忙”，并写入要传送的信息（数据､送 站名､接收站名）送入环网传输。 令牌沿环网一周后返回发送站时，信息已被接收站拷贝，发送站 把令牌的状态为“空”，送入环网继续传输，以供其它站使用。 令牌传递总线能在重负荷下提供实时同步操作，传送效率高，适 于频繁，较短的数据传送。因此它更适合于需要进行实时通信的工业 控制网络系统。 • 令牌环 令牌环传递类似于令牌总线，在令牌环上只能有一个令牌绕环运 动，不允许两个站同时发送数据。 令牌环从本质上看是一个集中控制式的环，环上需要有一个中心 控制站负责网上的工作状态的检测和管理。 3 现场总线及其通信标准 • IEC（国际电工委员会）对现场总线的定义“安装在制造和过程区域 的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式，串行，多点通 信的数据总线称为现场总线”。 • PROFIBUS为德国SIEMENS公司支持的现场总线。null6.3 S7-300/400的通信功能 工厂自动化系统的 三级网络结构： • 现场设备层（现场层） 其功能是连接现场设备。 这一层主要使用AS-I （执行器-传感接口）网络。 • 车间监控层（单元层） 其功能是用来完成车间 主设备之间的连接，实 现车间级设备的监控。 这一层主要使用 Profibus 和工业以太网，这一级传输速度不是最 重要的，但是应能传送大容量信息。 • 工厂管理层（管理层） 其功能是用来汇集各车间管理子网，通过网桥或路由器等连接的 厂区骨干网的信息于工厂管理层。 这一层主要使用以太网，即TCP/IP通信协议标准。 null1 S7-300/400的通信网络 null（1）MPI的通信网络 • MPI是多点接口的简称。 • S7-300/400 CPU都集成 了 MPI通信协议和MPI的 物 理层RS-485接口。 最大传输速率为 12M Bit /S。 • PLC通过MPI能同时连接 运行STEP 7 的编程器､ 计算机､ 人机界面（HMI） 及其它SIMATIC S7 ､ M7 和C7。 STEP 7用户界面提供了PLC硬件组态功能，使得PLC硬件组态很 简单。 STEP 7用户界面提供了通信组态功能，使通信组态也变得简单。 • 联网的CPU可以通过MPI 接口实现全局数据（GD）服务，周期性 地相互进行数据交换。 • 每个CPU可以使用的MPI连接总数与CPU的型号有关。null（2）PROFIBUS 工业现场总线PROFIBUS 是用于车间级监控和现场层 的通信系统。 • S7-300/400 PLC可以通过 通信处理器或集成在CPU上 的Profibus - DP接口连接到 Profibus - DP网上。 • 带有Profibus – DP 主站/从 站接口的CPU能够实现高速 和使用方便的分布式I/O控制。 • Profibus 的物理层是RS- 485接口。最大传输速率为12M Bit/S，最多可以与127个节点进行数 据交换。网络中可以串接中继器，用光纤通信距离可达90Km。 • 可以通过CP342/343通讯处理器将S7-300与Profibus – DP或工业 以态网系统相连。 null• 主站设备 带有PROFIBUS-DP接口的S7-300/400的CPU ､ CP443-5和IM467 ；CP342-5；CP343-5；带有DP接口或DP处理器的C7；以及西门子 某些老型号PLC ､ PG和OP。 • 从站设备 分布式I/O设备ET200；通过通信处理器CP342-5的S7-300 ､带有 DP接口的S7-300 ､ S7-400（只能通过CP443-5） ､带有EM277通信 模块的S7-200… （3）工业以态网 • 工业以态网用于工厂管理层和单元层的通信系统。 用于对时间要求不太严格，需要传送大量数据的场合。 • 西门子的工业以态网的传输速率为10M /100M Bit /S， 最多可以达到1024个网络节点， 网络的最大范围为150Km。 • 西门子的S7和S5 PLC通过PROFIBUS（FDL协议）或工业以态网 ISO协议，可以利用S7和S5的通信服务进行数据交换。 null（4）点对点连接 • 点对点连接可以连接两台S7 PLC和S5 PLC ､以及计算机､打印机和条码阅读器等。 • 可通过CPU 313C-2PTP和CPU 314C-2PTP集成的通信接口建立点对点连接。 • 点对点连接的接口可以是20MA（TTY） ､ RS-232C ､ RS-422和RS-485。 • 全双工模式（RS-232C）最高传输速率19.2 KBIT/S，半双工模式（RS-485）最高传输速率38.4 KBIT/S。 （5）AS-I的过程通信 • AS-I为执行器-传感器接口，是位于自动控制系统最底层的网络，用来连接有AS-I接口的现场二进制设备。 • CP342-2通信处理器是用于S7-300和分布式I/O ET200M的AS-I主站。 • AS-I主站最多可以连接64个数字量或31个模拟量AS-I从站。 • 通过AS-I接口，每个CP最多可访问248个数字量输入和184个数字量输出。null2 S7 通信的分类 （1） 全局数据通信 • 全局数据（GD）通信 通过MPI接口在CPU 间 循环交换数据。 • 用全局数据表来设置 各CPU之间需要交换的 数据存放的地址区和通信的速率，通信是自动实现的，不需要用户编 程。 • S7-400的全局数据通信可以通过SFC来启动。 • 全局数据可以是输入､ 输出､ 标志位（M） ､ 定时器､ 计数器和数据 区。 • S7-300 CPU 每次最多可以交换4个含有22B的软件包，最多可以有 16个CPU参与数据交换。 • 全局数据通信用STEP 7 中的GD表进行组态，对S7 ､ M7和C7可以 用系统功能块来建立。 • MPI默认的传输速率为187.5 KBIT/S，与S7-200通信时只能指定 为19.2 KBIT/S。null（2）基本通信（非配置的连接） • 这种通信可以用于所有 的S7-300/400 CPU ，通 过MPI或站内的K总线来 传递最多76B的数据。 • 在用户程序中用系统功 能（SFC）来传送数据。 （3）扩展通信（配置的连接） • 这种通信可以用于所有 的S7-300/400 CPU ，通 过MPI，PROFIBUS和工 业以态网最多可传递64 KB的数据。 • 在用户程序中用系统功 能块（SFB）来传送数据， 支持应答的通信。在S7-300中可以用SFB15 “PUT”和SFB14 “GET” 来读写CPU近端的数据。 • 这种方式需要用连接表配置连接，连接在站启动时建立并保持。null6.4 MPI网络与全局数据通信 1 MPI网络 • 每个S7-300/400 CPU 都集成了MPI接口通信协议， MPI的物理层 是RS-485。每个 CPU 可以使用的MPI连接总数与CPU的型号有关， CPU312为6个， CPU418为64个。 • 联网的 CPU可以通过MPI接口实现全局数据（GD）服务，周期性 地相互交换少量的数据。可以与15个CPU建立全局数据通信。 • 每个MPI 节点都有自己的MPI 地址（0~126），PG､HMI和CPU的 默认地址分别为0 ､ 1 ､ 2。 在S7-300中，MPI总线和K总线连接在一起，S7-300机架上的K总 线的每一个节点也是MPI 的一个节点，也有自己的MPI地址。 S7-400只有CPU有MPI地址。 • MPI默认的传输速率为187.5 KBIT/S或多或1 .5 MBIT/S，与S7-200 通信时只能指定为19 .2 KBIT/S。两个节点间最大距离为50M，加中 继器后为1000M，使用光纤和星形连接时为避免3 . 8 KM。 • 通过MPI接口，CPU可以自动广播其总线参数组态。然后CPU可以 检索正确的参数，并连接至一个MPI子网。 .null2 全局数据包 • 参与全局数据包交换的CPU构成了全局数据环（GD DIRCLE）。 同一个GD环中的CPU可以向环中其它的CPU发送数据或接收数据。 在一个MPI网络中，可以建立多个GD环。 • 具有相同的发送者和接收者的全局数据可以集合成一个全局数据包 （GD PACKET）。每个数据包有数据包的编号，数据包中的变量有 变量的编号。 例如，GD 1.2.3 表示1号GD环､2号GD包中的3号数据。 • S7-300 CPU 可以发送和接收的GD包的个数（4个或8个）与CPU 型号有关，每个GD包最多22B数据，最多16个CPU参加全局数据交 换。 • S7-400 CPU 可以发送和接收的GD包的个数与CPU型号有关，可 以发送8个或16个GD包，可以接收16个或32个GD包，每个GD包最 多64B数据。 S7-400 CPU具有对全局数据交换的控制功能，支持事件驱动的数 据传送方式。 null3 MPI网络的组态( 参阅教材 ) （1）生成MPI网络的站 • 在STEP 7 中生成MPI网络项目 • 在MPI网络项目中生成SIMATIC 300（1） 点击“HARDWARE”---SIMATIC300---RAIL---CPU314 • 点击“OPTION”选项“CONFIGUR NETWORK” 生成SIMATIC 300（2），生成SIMATIC 300（3） null（2）MPI网络组态 • 在MPI网络项目中双击“MPI图标”打开“NETPRO”组态MPI（1） • 在一条红线（MPI网线）和三个互不相连的网站上建立连接 用鼠标左键压住站的红点，并拖到MPI网线建立了一个连接。 用同样方法建立其它站的连接。 • 用鼠标右键点击各站，打开“PROPERTIES-MPI INTERFACE” 设置修改通信参数。（注意存盘） null4 全局数据表 （1）生成和填写GD表 • 生成空GD表 在“NETPRO”窗口 选重MPI网络线 （变粗）。 执行“OPTIONS”中 DEFINE GLOBAL DATA（定义全局数据）命令。 • 填写CPU 双击 “GD ID”右边的 方格，在出现的“SE LECT CPU”对话框 中双击 站1 的CPU 图标，该CPU就出现 在“GD ID”右边的方 格中。 用同样方法将 站2 的CPU和 站3 的CPU 放到对应的方格中。 null• 填写GD包 在CPU下面 的一行中生成 1号GD环1号 GD包中的1号 数据。 用鼠标右键 点击CPU314下 面的方格，在 出现的菜单中选择“SENDER”（发送者），该方格变深色，且在左 端出现“>”符号。这时输入要发送的全局数据的地址MW0。 点击CPU313下面的方格单元，输入要接收的全局数据的地址 QW0。该方格的背景为白色，表示在该行中CPU313是接收站。 用同样方法可以填写其余的GD数据。 null注意：每行中应定义一个并且只能有一个CPU作为数据的发送方。 要输入数据的绝对地址。 变量的复制因子是用来定义数据区的长度。 例如，MB20:8 表示数据区是从MB20开始的连续8个字节，加上 两个说明字节，共占10个字节的区域。MW0:11表示数据区是 从MW0开始的连续11个字，加上两个说明字节，共占24个字 的区域。 （2）第一次编译GD表 • 执行菜单命令 “GD TABLE” ￫ “COMPILE…” 对它进行第一次 编译。 • 生成GD环。 例如，GD 1.2.1表示 1号GD环2号GD 包中第1组变量。 null（3）设置GD包状态双字的地址和扫描速率并下载 • 设置扫描速率 第一次编译GD以 后，执行“VIEW”的 “SCANRATES”。 每个数据包将增 加标有“SR”的行， 用来设置该数据包的 扫描速率（1~255）。 S7-300默认值为 8， S7-400默认值为 22， CPU-400扫描速率设置为0，表示是事件驱动的GD发送和接收。 • 扫描速率可以重新设置。null• 设置GD包状态双字的地址 第一次编译GD 以后，执行“VIEW” 的“STATUS”。在 出现的GDS行中可 以给每个数据包指 定一个用于状态双 字的地址。 其中GST是各 GDS行中的状态双 字相“与”的结果。 状态双字使用户 程序能及时了解通 信的有效性和实时 性，增强了系统的 诊断能力。 注意：图中还没有给状态双字赋于地址。null GD通信状态双字 （4）第二次编译GD并下载 • 设置GD包状态双字的地址之后，可以进行第二次编译GD并保存。 • 在CPU在STOP下，将GD包下载。 • 当CPU转为RUN时，各CPU之间开始自动地交换全局数据。null5 事件驱动的全局数据通信 • S7-400可以用事件驱动的方式发送和接收GD包，实现全局通信。在全局数据表中，必须要对传送的数据包组态，并将扫描速率设置为0。 • 使用系统功能 SFC 60 “GD_SND” 和 SFC 61 “GD_RCV” 发送和接收GD包。SFC 60和SFC 61可以在用户程序任何一点被调用。 • 为了保证全局数据交换的连续性， 在调用 SFC 60 之前，应调用 SFC39 “DIS _ IRT” 或 SFC41 “DIS _ AIRT” 来禁止或延迟更高级的中断和异步错误。 在 SFC 60 执行完后，应调用 SFC40 “EN _ IRT” 或 SFC42 “EN _ AIRT”再次确认高优先级的中断和异步错误。 例：用SFC 60发送GD3.1的程序。 ( 参阅教材 ) 说明1： NETWORK1 禁止或延迟更高级的中断 NETWORK2 用SFC 60发送GD包 NETWORK3 允许或延迟更高级的中断 null 说明2： 接收GD包的程序也可仿照编写。 null6 不用连接组态的MPI通信 不用组态的MPI通信用于S7-300/400之间和S7-300/400与S7-200之间。是一种应用广泛､经济的通信方式。 （1）需要双方编程的S7-300/400之间的通信 • 首先要建立一个项目，对两个PLC的MPI网络组态。假设A站和B站的MPI地址分别为2和3。 • 使用 SFC65 “X_SEND” 和 SFC66 “X_RCV” 发送和接收数据。 • 发送程序可以放于循环中断组织块OB35中，接收程序可以放于循环组织块OB1中。 例： ( 参阅教材 ) 说明1：在A站（2号站）的PLC的定时循环中断组织块OB35中编写发送程序，把A站中的MB20~MB24发送到B站（3号站）中的MB30~MB34中。 说明2：在OB1中编写接收程序，把A站（2号站）发送到的数据存入B站（3号站）的MB30~MB34中。 null• A站（2号站）PLC的OB35中的发送程序 • B站（3号站）PLC的OB1中的接收程序 null（2）只需要一个站编程的S7-300/400之间的通信 • 首先要建立一个项目，对两个PLC的MPI网络组态。假设A站和B站的MPI地址分别为2和3。 • 使用 SFC68 “X_PUT” 和 SFC67 “X_GET” 发送和接收数据。 •发送和接收程序可以放于循环中断组织块OB35中。 例：( 参阅教材 ) 功能：在A站（2号站）的PLC的定时循环中断组织块OB35中编写发送程序和接收程序。 步骤 新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤 1： 调用 SFC 68 把A站中的MB40~MB49中的10B数据发送到B站（3号站）中的MB50~MB59中。 步骤2： 调用 SFC 67 把B站中的MB60~MB69中的10B数据读入到A站（1号站）中的MB70~MB79中。 注意：SFC 69 “X_ABORT” 可以中断一个由“X_PUT” ､ “X_GET” 建立的连接。如果SFC 68､SFC 67的工作已经完成（BURY=0），调用SFC 69 “X_ABORT”后，通信双方的连接资源被断开。 null• OB35中的程序 null6.5 PROFIBUS网络的数据通信 PROFIBUS是不依赖生产厂家的､开放式的现场总线。各种各样的自动化设备都可以通过同样的接口交换信息。 1 PROFIBUS的结构与硬件 （1） PROFIBUS的组成 • 现场总线报文规范（ PROFIBUS-FMS ） PROFIBUS-FMS使用OSI 7层模型的 第1层､ 第2层和第7层。 FMS主要用于系统级和车间级的不同供 应商的自动化系统之间传输数据､单元级 （PLC和PC）的多主站数据通信。 • 分布式外围设备（ PROFIBUS-DP ） PROFIBUS-DP用于自动化系统中单元 级控制设备与分布式I/O的通信。 PROFIBUS-DP的结构保证了高速数据传输，特别适合于PLC与null 现场级分布式I/O（ET200）设备之间的通信。 主站之间的通信为令牌方式，主站与从站之间为主从方式，以及这两种方式的组合。 S7-300/400系列PLC有的配有集成的PROFIBUS-DP接口， S7-300/400也可以通过通信处理器（CP）连接到PROFIBUS-DP。 • 过程自动化（PROFIBUS-PA） PROFIBUS-PA用于过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据 传输，使用扩展的PROFIBUS-DP协议。 PROFIBUS-PA可以用于防爆区域的传感器和执行器与中央控制 系统的通信。 PROFIBUS-PA使用屏蔽双绞线电缆，由总线提供电源。在危险区 每个DP/PA链路可以连接15个现场设备，在非危险区每个DP/PA链 路可以连接31个现场设备。 （2）PROFIBUS的物理层 ISO/OSI参考模型的物理层是第1层。PROFIBUS可以使用多种通 信介质。传输速率9.6K~12MBIT/S, 每个DP从站传输的最大数据null 为244B，使用屏蔽双绞线电缆时最长通信距离为9.6KM，使用光 缆时最长通信距离为90KM，最多可以接127个从站。 • DP/FMS的RS-485传输 传输速率9.6K~12MBIT/S, 一个总线段最多可以接27个站，带中继 器最多可以接127个站，中继器一般不超过3个。 一个总线段的两端要有总线终端电阻。 RS-485采用半双工､异步的传输方式，1个字符帧由8个数据位､ 1个起始位､1个停止位和1个校验位组成（共11位）， • D型总线连接器 PROFIBUS标准总线推荐总线站与总 线的相互连接使用9针D型连接器。 • 总线终端器 几乎所有标准的PROFIBUS总线连接 器上都集成了总线终端器，可以由跳接 器或开关来选择使用它。 null• DP/FMS的传输 光纤电缆对电磁干扰不明显，并能确保站之间电气隔离。这种传输技术已经广泛地运用到现场设备的数据通信。 • PA的传输 PROFIBUS-PA采用符合IEC 1158-2 标准的传输技术。这种技术确保本质安全，并通过总线直接给现场设备供电，能满足各种工业的需要。 （3）PROFIBUS-DP设备的分类 • 主站：1类主站是系统的中央控制器。如：CPU 315-2DP､ CPU 313-2DP等等。 2类主站是DP网络中的编程､诊断和管理设备。如：以PC为 操作平台的主站､操作员面板/触摸屏（OP/TP）。 • 从站：DP从站是进行输入信息采集和输出信息发送的外围设备。 如：分布式I/O（ET200…）､PLC智能DP从站和具有PROFIBUS- DP接口的其它现场设备。null• PROFIBUS网络部件 包含通信介质､总线部件和网络转接器。 （4）PROFIBUS通信处理器 • CP 342-5通信处理器 CP 342-5是将SIMATIC S7-300和S7系列PLC连接到PROFIBUS- DP总线的低成本的DP主/从站接口模块。 通过接口 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 IM360/361，CP 342-5可在主机架和扩展机架上。 CP 342-5可以作为主站自动处理数据传输，也可以为从站允许 S7-300与其它PROFIBUS主站交换数据。 CP 342-5的S7通信功能用在S7系列PLC之间､PLC与PC机和 OP/TP之间的通信。 • CP 443-5通信处理器 CP 443-5用于PROFIBUS-DP总线的通信处理器，提供S7通信， S5兼容通信，与PC机､PG/OP的通信和PROFIBUS-FMS。 PC 443-5分基本型和扩展型，扩展型作为DP主站运行。 …null2 PROFIBUS的通信协议 （1）PROFIBUS的数据链路层 • 总线存取方式 PROFIBUS采用混合的总线存取控制机制。主站（MASTER）之 间采用令牌（TOKEN）传递方式，主站与从站（SLAVE）之间采用 主-从方式。 • 数据链路层的报文格式 null（2）分布式外围设备（PROFIBUS-DP） • 基本功能（DP-V0） 总线存取方法（主站-令牌，主与从-循传递） 循环数据交换（中央控制器与现场设备用命令和响应报文交换） 诊断（本站诊断，模块诊断，通道诊断） 保护（主站用定时器监控从站，从站警戒时钟，从站输出保护） 组态与控制（对本站配置，激活/关闭从站，检查从站状态） … 参阅教材 • 扩展功能（DP-V1） 非循环数据交换 … 参阅教材 • 扩展功能（DP-V2） … 参阅教材 （3）过程自动化（PROFIBUS-PA） 参阅教材 （4）现场总线报文规范（PROFIBUS-FMS） 参阅教材null3 基于组态的PROFIBUS通信 （1）PROFIBUS-DP从站的分类 • 紧凑型DP从站 紧凑型DP从站具有固定的输入/输出区。如：ET200B。 ET200B 模块系列提供不同电压范围和不同数量的I/O 通道的模块 • 模块型DP从站 模块型DP从站具有可变的输入/输出区，可以用S7组态软件HW CONFIG 定义它们。如：ET200M。 ET200M是典型的模块化的分布 式I/O。S7-300可以接8个模块，连接256个I/O通道。它需要一块 ER200M接口模块（IM153）与主站通信。 在组态时，STEP 7 自动分配紧凑型DP从站和模块型DP从站的输 入/输出地址，就象访问主站内部的输入/输出模块一样，DP主站的 CPU通过这些输入/输出地址直接访问它们。 • 智能从站（I从站） 在PROFIBUS网络中，某些PLC可以做DP接口的从站，称为智能 从站。null 智能从站的输入/输出区域，要用S7组态软件HW CONFIG 定义。 智能从站提供给DP主站的输入/输出区域，不是实际的 I/O 模块使 用的 I/O区域，而是从站PLC专门用于通信的输入/输出映像区。 （2）PROFIBUS-DP网络的组态( 参阅教材 ) • 生成一个STEP 7 项目 打开SIMATIC MANAGER（管理器）建立一个新的项目，选择第 一个站的CPU（CPU 416-2DP）。 在管理器中选择已经生成的“SIMATIC 400 STATION”对象，双击 “HARDWARE”图标，进入“HW CONFIG”（硬件组态）窗口。在 CPU 416-2DP的机架中添加相应的模块（PS405 4A， CPU 416- 2DP ，DI16XAC和DO16XAC）。 null• 设置PROFIBUS网络 组态网络： 用鼠标右键点击管理器左上方的“项目”对象，选择命令“INSERT NEW OBJECT”￫“PROFIBUS”。在网络组态工具 NETPRO中，利 用MPI网络线､ PROFIBUS网络线和CPU 416-2DP 的图标，可以对 MPI和PROFIBUS网络组态。 null 设置网络参数： 双击PROFIBUS网络线，打开“NETWORK SETTINGS”选项，设 定参数。如，传输速率=1.5 MBPS､总线行规（PROFILE）=DP ､最 高站地址=126（单主站）… null• 设置主站通信属性 返回“SIMATIC MANAGER” 。选择SIMATIC 400站￫双击HARD WARE（硬件）对象，打开HW CONFIG工具，生成网络组态图。 null 双击DP所在的行，打开DP接口对话框。 利用GENERAL设置NAME。 null 利用GENERAL￫PROPERTIES…打开参数设置，用NEW建立新 子网络，用DELETE删除子网络，按“确定”返回网络组态图。 null• 组态DP从站ET200B 回到网络组态（NETPRO）窗口，激活主站CPU 416-2DP图标。打开PROFIBUS-DP文件夹，双击ET200B中的“B-16DI/16DO”。 null 选择完参数，按确定。则ET200B从站被接入网络。 null 右击B-16DI/DO图标，选择属性项，打开B-16DI/DO属性页。可 以查阅或修改参数。 null 其中“SYNC/FREEZE CAPABILITIES”指出DP从站能否执行由 DP主站发出的SYNC（同步）和FREEZE（锁定）控制命令。 诊断地址“DIAGNOSTIC ADDRESS”用于OB 86 ，通过它读出 诊断信息。 监控定时器（）功能，可以在预定时间内没有数据通信，DP从站 将切换到安全状态，所有输出被置为 0 状态。 在PROFIBUS网络系统中， 各站的输入/输出自动统一编 址。例如在本例中，CPU 416-2DP的16点DI模块的输 入地址为IB0和IB1，16点 DO模块的输出地址为QB0 和QB1。而ET200B 16DI/16DO模块的输入地址 为IB4和IB5，16点DO模块 的输出地址为QB4和QB5。null• 组态DP从站ET200M ( 参阅教材 ) 组态ET200M与ET200B的方法基本相同。在NETPRO中，打开 ET200M文件夹，选择接口模块“IM 153-2”，生成ET 200M从站。 在CPU 416-2DP的硬件组态中，激活IM 153-2的机架结构，在 4~11行插入S7-300系列模块， 如，SM 334 AI4 /AO2插入槽4，SM 323DI16/DO16插 入槽5。 则SM 334 AI4/AO2 的地址为512~519 和512~515。 SM 323的地址为 B8~B9。 null• 组态一个带DP 接口的智能DP从站( 参阅教材 ) 下面将建立一个以CPU 315-2DP为核心的智能从站。 建立一个S7-300站对象：进入SIMATIC管理器，用鼠标右键点击 项目对象，在打开的菜单中选择“INSERT NEW OBJECT” ￫ “SLMATIC 300 STATION”，插入新的站。 对站的硬件组态：双击新站的“HW CONFIG”图标，对站进行硬 件组态。生成机架￫插入CPU 315-2DP（V0~V2） ￫PS 307 5A ￫ SM 334 AI 4/AO 2（第4槽）， SM323 DI 16/DO 16（第5槽）。 修改站的属性：双击 DP 所在的行，在打开的“Operating Mode” 中将该站设为从站（DP Slave）。 null 组建PROFIBUS子网络： ( 参阅教材 ) 进入子网络组态（NetPro），激活主站CPU 416-2DP，将从站 CPU 315-2DP接入PROFIBUS子网络。 null（3）主站与智能从站主从通信方式的组态 • DP主站与“标准”的DP从站的通信 DP主站可以直接访问“标准”的DP从站（如，紧凑型DP从站ET 200B和模块式DP从站ET 200M）的分布式输入/输出地址区。 • DP主站与智能DP从站的通信 DP主站不能直接访问智能DP从站的输入/输出，而是访问CPU 的 输入/输出地址空间。由智能从站处理该地址与实际的输入/输出 之间的数据交换。组态时指定的用于主站和从站之间交换数据的输 入/输出区不能占据I/O模块的物理地址区。 主站与从站之间的数据交换是由PLC操作系统周期性自动完成的 ， 不需要用户编程。但是，用户必须对主站和智能从站之间的通信 连接和数据交换区组态。 这种通信方式叫主从（Marster/Slave）方式，简称MS方式。 • DP主站与智能DP从站的通信的组态 打开网络组态（NETPRO）并激活主站，打开配置站文件夹 （Configured Stations），点击“CPU 31X-2 DP”图标，弹出从站null属性对话框。 主从通信的连接： 选择CONNECTION对话框，点击CONNECT按钮，实现从站与主 站的通信连接。 null 主从通信的组态： ( 参阅教材 ) 选择CONFIGURATION对话框，进行主从通信的组态。 nullDP网络主站和从站I/O地址 注意：各个过程的保存。null（4）直接数据交换通信方式的组态( 参阅教材 ) • 直接数据交换 直接数据交换简称DX，又称交叉通信。在DX的组态中，智能DP 从站或DP主站的本地输入地址区被指定为DP通信伙伴的输入地址 区。智能DP从站或DP主站利用它们接收PROFIBUS-DP通信伙伴 发送给它的DP主站的输入数据。 单主站系统中DP从站发送数据到智能从站： 从DP从站来的 数据可以迅速地 传送到智能从站 （I从站）。 null 多主站系统中从站发送数据到其它主站： 一个PROFIBUS-DP子网络中，有几个DP主站的系统称为多主站 系统。智能DP从站或简单的DP从站来的输入数据，可以被同一个 PROFIBUS-DP子网络中不同的DP主站系统的主站直接读取。这种 通信方式也叫“共享输入”，因为数据可以跨越DP主站系统使用。 null• 直接数据交换举例( 参阅教材 ) DP主站系统由CPU 416- 2DP （主站地址为2）､CPU 315-2DP （从站地址为3）和 CPU 316-2DP （从站地址为4）… 构成。 通信要求是，4号站发送连续的4个字到DP主站， 3号站发送连续 的8个字到DP主站， 4号站用直接数据交换功能收到这些数据中的第 3~6个字。 建立系统： CPU 416-2DP (地址为2） ､ CPU 315-2DP （地址为3） CPU 316-2DP （地址为4） ET200B （地址为1）null 建立PROFIBUS-DP子网络： 子网通信组态： 从站3主从组态 null从站4主从组态 和DX组态 null6.6 PROFIBUS通信的应用 ( 参阅教材 ) 1 系统功能在PROFIBUS通信的应用 （1）用SFC 14 “DPRD-DAT”读取标准从站的连续数据 CALL SFC 14 // “DPRD-DAT” LADDR := // IN WORD 被读模块的输入映像区的 起始地址（对方），用十六进制格式。 RET_VAL:= // OUT INT SFC的返回值。 RECORD := // OUT ANY 存放读取数据的目的数据 区（本方），使用BYTE数据类型。 （2）用SFC 15 “DPRW-DAT”写标准从站的连续数据 CALL SFC 15 // “DPRW-DAT” LADDR := // IN WORD 被写模块的输出映像区的 起始地址（对方） ，用十六进制格式。 RECORD := // OUT INT SFC的返回值。 RET_VAL:= // OUT ANY 存放要写出数据的源数据 区（本方） ，使用BYTE数据类型。null（3） 编程举例 说明：DP主站（CPU416-2DP）用SFC15发送数据，被智能从站 （CPU315-2DP）用SFC14读出保存。反之，智能从站用SFC14发 送数据，被DP主站读出保存。 主站存放输入/输出数据于DB10/DB20，从站存放输入/输出数据 于IB100~109/QB100~109中。 主从站输入/输出映像区均为IB1000~1009/QB1000~1009。null•主站通信程序( 参阅教材 ) 主站：将从站IB1000~IB10009数据，送到主站DB10。 主站：将主站DB20数据，写到从站QB1000~QB1009。 null•从站通信程序( 参阅教材 ) 从站：读主站IB1000~1009数据，到从站输入映像区IB100~109。 从站：写主站QB1000~1009数据，到从站输出映像区QB100~109 null2 MPI和PROFIBUS-DP在分布式I/O系统在的应用 （1）总线结构 • CPU416为总控主站，MPI 地址为2。 • CPU315（1）为分控1站，MPI 地址为4，PROFIBUS地址为2 。 • CPU315（2）为分控1站，MPI 地址为3，PROFIBUS地址为3 。 null（2）通信组态 • CPU416为总控主站，MPI 地址为2，IB0~IB7，QB0~QB7。 •与CPU315（1）全局通信数据区：MW1000 MW1500 •与CPU315（2）全局通信数据区：MW2000 MW2500~ null• CPU315（1）为DP主站，MPI 地址为4，PROFIBUS地址为2 。 IB0~IB1，QB0~QB1。其DP从站ET200B（4）， ET200B（5）。 • 与CPU416全局通信数据区：MW1000，MW1500。 null null• CPU315（2）为DP主站，MPI 地址为3，PROFIBUS地址为3 。 IB0~IB1，QB0~QB1。其DP从站ET200B（4）， ET200B（5）。 •与CPU416全局通信数据区：MW2000，MW2500。 null null• 全局数据表： null（3）程序设计1 监控主站 CPU416 null（4）程序设计2 DP主站1 CPU315 null（5）程序设计3 DP主站2 CPU315