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PLC的組態(tài)分布式I/O一般過程

    組態(tài)分布式I/O從根本上來說跟集中式模塊是一樣的。與在裝配架上布置模塊不同，它是把DP站（PROFIBUS節(jié)點）配置到一個DP主系統(tǒng)上。下面介紹的是必要操作的規(guī)則：

    ①用SIMATIC管理器創(chuàng)建一個新的項目或者打開一個已存在的項目。

    ②用SIMATIC管理器在項目里創(chuàng)建一個PROFIBUS子網(wǎng)。如果有必要，設置總線簡要表。

    ③用SIMATIC管理器在提供DP主站的項目里創(chuàng)建主站，例如S7-400站。

    如果系統(tǒng)包括智能DP從站，這時也要在這一點上創(chuàng)建相應的從站，例如S7-300站。

    通過打開主站開始硬件組態(tài)。

    ④在硬件組態(tài)中，把一個DP主站放置在主站里。例如，它可以是帶集成DP接口的CPU。把先前創(chuàng)建的PROFIBUS子網(wǎng)配置到DP接口，得到一個DP主系統(tǒng)。也可以在“Operating mode”選項卡里選擇DP模式：DPV1或者S7-兼容。接下來組態(tài)其余的模塊。然后保存和編譯站。

    ⑤如果已經(jīng)為一個智能DP從站創(chuàng)建了S7站，可以在硬件組態(tài)里打開該站并“插入”所需要的DP接口模塊，例如帶有集成DP接口的一個S7-300 CPU或者一個ET 200X基本模塊BM 147/CPU。如果設置DP接口為“DP從站”，就要指派先前創(chuàng)建的PROFIBUS子網(wǎng)給DP接口，并且從DP從站（傳送存儲器）的角度配置用戶數(shù)據(jù)接口。接下來組態(tài)其余的模塊。然后保存和編譯站。

    接下來以同樣的方法繼續(xù)組態(tài)智能DP從站的其他站。

    ⑥打開有DP主系統(tǒng)的主站并用鼠標從硬件目錄里把PROFIBUS節(jié)點（緊湊型模塊化DP從站）拖放到DP主系統(tǒng)里。分配節(jié)點地址．如果有必要，設置模塊啟動地址和診斷地址。

    ⑦如果已經(jīng)創(chuàng)建了智能DP從站，用鼠標把相關圖標（在硬件目錄里的“PROFIBUS DP”和“組態(tài)好的站”目錄下）拖放到DP主系統(tǒng)里。

    打開圖標并配置組態(tài)過的DP從站[“Connect”（連接）]，從DP主系統(tǒng)的角度（或從*主CPU的角度）配置一個節(jié)點地址并組態(tài)用戶數(shù)據(jù)接口。繼續(xù)以同樣的方法處理每一個智能DP從站。

    ⑧保存并編譯所有的站。DP主系統(tǒng)現(xiàn)在可以組態(tài)了?？梢栽诮M態(tài)基礎上繼續(xù)組態(tài)集中式模塊或者下一級DP從站。

    也可以用網(wǎng)絡組態(tài)工具以圖標方式進行DP主系統(tǒng)的組態(tài)，例如打開網(wǎng)絡組態(tài)、雙擊子網(wǎng)。選擇View→DP Slaves來顯示從站。也可以用網(wǎng)絡組態(tài)工具創(chuàng)建一個DP主系統(tǒng)（或更準確地說，為一個PROFIBUS子網(wǎng)配置節(jié)點）。用硬件組態(tài)打開站圖標后，可以配置參數(shù)。同樣地，在把智能DP從站集成到一個DP主系統(tǒng)里之前必須先設置DP從站。

  與集中模塊一樣，DP從站占用CPU I/O區(qū)域里（邏輯地址區(qū)）的地址。DP從站的地址對DP主站來說是“透明的”的，CPU“看到”DP從站的地址，這意味著這些地址不能跟集中模塊的地址重疊，也不能與分配到CPU的其他DP主系統(tǒng)的DP從站的地址重疊。

    每一個DP從站除了節(jié)點地址外還有三個地址：一個物理地址、一個模塊啟動地址和少一個診斷地址（如圖20-6所示）。下面對地址的描述是基于DPV1從站的屬性的。

    圖20-6    DP主系統(tǒng)中的地址

    1．節(jié)點地址

    在PROFIBUS子網(wǎng)上的每一個節(jié)點都有的地址，通過該子網(wǎng)上的節(jié)點地址（站號）把該節(jié)點跟子網(wǎng)上的其他節(jié)點區(qū)分開來。通過該節(jié)點地址訪問位于PROFIBUS上的站（DP主站或DP從站）。

    注意：在實際總線地址之間要至少有一個地址間隔（例如，防止DP主站和節(jié)點沖突）。在自動配置節(jié)點地址時，STEP 7考慮了這一點。

    2．物理地址

    物理地址用來區(qū)分模塊槽號。對于集中模塊，物理地址包含了架號和槽號。因此，對于分布式I/O，物理地址包含DP主系統(tǒng)號、站號和槽號。

    對于DP主站和DPV1模式，一個模塊化DP從站的槽號從插槽1開始，示于硬件組態(tài)中。槽號根據(jù)S7-300的槽數(shù)來定。插槽1（電源）和插槽3（擴展接口模塊）設為空閑。插槽2 ( CPU)跟模塊化DP從站的接口模塊（*模塊）是對應的。信號模塊(SM)從插槽4開始安置。另外，還有一個“虛擬”槽0（物理上不存在）。這些就是站的全部。

    與智能DP從站相似的是，在這種情況下，傳送存儲器是DP主站的接口。對傳送存儲器的配置，可以通過硬件組態(tài)工具進行，可以產(chǎn)生與模塊或插槽相對應的存儲區(qū)。這些插槽不是真正存在的，是先前提到過的“虛擬”槽。

    虛擬槽0代表了DP站，虛擬槽2代表總線接口，如此，DP從站的CPU作為DP從站的“*模塊”。從虛擬槽4開始，傳送存儲器里存儲著用戶數(shù)據(jù)區(qū)，它們跟信號模塊是*的。主CPU和從CPU都可以“看到”傳送存儲器的虛擬槽。

    虛擬槽的確定使直接分配接口模塊或站的診斷和中斷事件成為可能（見下面“診斷地址”）。系統(tǒng)功能SFC 5 GADR_LGC和SFC 49 LGC_GADR可用于物理地址到邏輯地址的轉換或反轉換。

    注意：對于版本3或更高級版本(DPV1)的EN 50170，通過一個GSD文件加入到硬件組態(tài)的DP從站，能夠從插槽1開始存儲用戶數(shù)據(jù)。

    3．邏輯地址

    使用邏輯地址（用戶數(shù)據(jù)地址）來訪問輸入/輸出模塊的用戶數(shù)據(jù)，既可以通過過程映像（輸入I和輸出Q），也可以直接通過模塊（外部輸入PI和外部輸出PQ）。用戶數(shù)據(jù)的每一個字節(jié)由邏輯地址確定。邏輯地址從0開始，結束于與CPU型號有關的一個限值。

    通過硬件組態(tài)來所使用模塊的每一個字節(jié)的邏輯地址。作為標準，地址從0開始；但是，用戶可以改變所建議的地址。每一個模塊的邏輯地址都不能重疊。輸入模塊和輸出模塊的邏輯地址是分開的，因此輸入字節(jié)可以和輸出字節(jié)有相同的數(shù)字。

    利用邏輯地址，分布式I/O的用戶數(shù)據(jù)也可以按字節(jié)編址。為了保證CPU的所有用戶數(shù)據(jù)（或者更精確地說，所有在P總線上的用戶數(shù)據(jù)）的明確賦值，分布式I/O的邏輯地址一定不能與集中模塊的邏輯地址相重疊。

    4．模塊起始地址

    模塊起始地址是模塊的小邏輯地址（用戶數(shù)據(jù)）；模塊起始地址能夠識別模塊的相對0字節(jié)的地址。連續(xù)地分配下級模塊的地址。在硬件組態(tài)中，在CPU的地址欄中通過模塊的起始地址來確定用戶數(shù)據(jù)地址的位置。對于分布式I/O模塊甚至智能DP從站的傳送存儲器的虛擬槽，低的邏輯地址就是模塊的起始地址。

    很多情況下，模塊起始地址用于辨別模塊，沒有其他意義。

    5．診斷地址

    通過診斷地址可以確認那些用來傳送診斷數(shù)據(jù)而本身沒有用戶數(shù)據(jù)地址的模塊和站。在邏輯地址欄里，診斷地址占用1字節(jié)的外部輸入。作為標準，STEP 7在CPU的I/O區(qū)里以高地址開始分配診斷地址?？梢愿淖冊\斷地址。在硬件組態(tài)工具的地址預覽中用星號識別診斷地址。

    位于智能DP從站的傳送存儲器中的信號模塊或用戶數(shù)據(jù)區(qū)都配有邏輯地址，這也是為了診斷數(shù)據(jù)的掃描。完備的站通過一個分配到虛擬槽0的診斷地址來傳送診斷數(shù)據(jù)。對于模塊化和智能化DP從站，通過插槽2的診斷地址，總線接口能夠傳送診斷數(shù)據(jù)。

    圖20-7示出了位于DP主系統(tǒng)的診斷地址的一個例子。緊湊的DP從站擁有一個用戶完備站診斷地址，模塊化的DP從站也擁有一個用于站的診斷地址和一個用于接口模塊的診斷地址。對于智能DP從站，還會有一個用于DP接口的診斷地址。

    圖20-7    DP主系統(tǒng)中的診斷地址

    從高I/O地址開始，診斷地址以下降順序對分配地址。例如，CPU 317-2PN/DP的DP接口分配地址為8191，PN接口地址為8190（沒有給出），傳送存儲器的虛擬槽0和2的地址為8189和8188。這種分配與主CPU是相似的：DP接口的診斷地址以16383開始，MPI/DP接口地址為16382（沒有給出），*個智能DP從站的虛擬槽0和2的地址為16381和16380，第二個DP從站的地址為16379和16378等等。DP從站的診斷地址在連接到DP主系統(tǒng)之后，由硬件組態(tài)工具分配。

    在用戶程序里，通過系統(tǒng)塊對診斷數(shù)據(jù)進行掃描。對于常規(guī)的DP標準從站，系統(tǒng)功能SFC 13 DPNRM_DG可用來進行診斷數(shù)據(jù)掃描。在DP S7從站里，使用SFC 59 RD_REC通過診斷數(shù)據(jù)來讀取數(shù)據(jù)記錄DS1。DPV1從站能夠提供更全面的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以用系統(tǒng)功能塊SFB 52 RDREC來讀取。模塊的尋址可通過用戶數(shù)據(jù)中邏輯模塊起始地址，或者通過診斷地址來進行。

    6．智能DP從站的傳送存儲器

    對于緊湊型模塊化DP從站，輸入和輸出的地址以及集中模塊的地址在主CPU地址欄里一起配置。對于智能從站，主站CPU不可直接對DP從站的輸入/輸出模塊存取。于是每一個智能DP從站都有一個傳送存儲器，其大小由使用的CPU決定。傳送存儲器可以分成不同長度和不同數(shù)據(jù)*性的區(qū)域。這些單個區(qū)域像模塊一樣，其低地址就是模塊起始地址。從主CPU的視角看，根據(jù)分區(qū)的情況，智能DP從站表現(xiàn)為一個緊湊型模塊化DP從站（如圖20-8所示）。

    圖20-8    智能DP從站的傳送存儲器

    在組態(tài)從站時，可以根據(jù)“模塊起始地址”和區(qū)域長度配置傳送存儲器各個區(qū)域的輸入/輸出。例外的情況是：如果CP 342-5DP為智能從站提供DP接口，則只有連接到DP主站時，傳送存儲器的分區(qū)才能進行。傳送存儲器的地址一定不能與智能DP從站集中模塊的地址重疊。如果在過程映像里有傳送存儲器地址，用戶程序會把該地址區(qū)當作輸入/輸出一樣處理，否則當作外部輸入/輸出處理。如果從CPU占有部分過程映像，可以為每一個區(qū)域分配一個局部過程映像。

    當連接到DP主系統(tǒng)時，從主CPU的角度得到“模塊起始地址”，根據(jù)這個地址和傳送方向，在主站湍對組態(tài)進行補充?？梢园褟恼緜鹊妮斎胱鳛橹髡緜鹊妮敵龌蛘呦喾?。如果地址在過程映像里，該區(qū)域可以被用戶程序當作輸入/輸出一樣處理，否則當作外部輸入/輸出處理。如果主站CPU處理部分過程映像，也可以為每一個區(qū)域分配一個局部過程映像。從主CPU的角度看，傳送存儲器的地址不能跟其他（集中式）S7站里的模塊地址重疊，也不能與集中模塊地址以及被分配到主CPU的其他DP主系統(tǒng)里的地址重疊。

    在對DP從站進行組態(tài)的時候，還可以從智能DP從站的角度定義診斷地址。在把智能DP從站連接到DP主系統(tǒng)時，要從主CPU的角度確定診斷地址。

    7．數(shù)據(jù)*性

    數(shù)據(jù)*性的意思是將一幀有用的數(shù)據(jù)作為一個整體來處理。DP從站可以列出*數(shù)據(jù)區(qū)域，其數(shù)據(jù)區(qū)域以GSD文件格式給出組態(tài)信息或者是——作為智能從站的傳送存儲器——作為硬件組態(tài)工具組態(tài)的結果。這里，在DP從站的對象屬性里，可以在“Configuration”（組態(tài)）選項卡里設置數(shù)據(jù)*性為“Unit”（字節(jié)或字）或“Complete”（已組態(tài)的區(qū)域）。這些數(shù)據(jù)由操作系統(tǒng)來處理，例如在更新過程映像（或子過程映像）期間。

    作為用戶，必須確保程序里傳送數(shù)據(jù)的*性。如果數(shù)據(jù)區(qū)包括1、2或者4字節(jié)，那么用加載和傳送指令或者MOVE語句時，傳送數(shù)據(jù)以字節(jié)、字或者雙字進行。對于一個3字節(jié)或者多于4字節(jié)長度的區(qū)域，使用系統(tǒng)功能SFC 14 DPRD_DAT和SFC 15 DP_WR_DAT在用戶存儲器和傳送存儲器之間進行數(shù)據(jù)傳送。如果傳送存儲器的地址在過程映像里，就用功能塊SFC的RECORD參數(shù)作為輸入I和輸出Q的地址區(qū)；否則，使用外圍輸入PI和外圍輸出PQ的地址區(qū)。為了訪問數(shù)據(jù)，系統(tǒng)功能既可以用于從CPU的用戶程序，也可以用于主CPU的用戶程序。

    用系統(tǒng)功能傳送的組態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)全部在過程映像里（對于較新的CPU），這樣就可以通過加載和傳送指令或MOVE語句來訪問這些數(shù)據(jù)區(qū)域。注意，訪問過程有可能會破壞數(shù)據(jù)的*性。

    從從CPU的用戶程序開始，用SFC 7 DP_PRAL為傳送存儲器的一個地址區(qū)觸發(fā)一個過程中斷，也可以通過SFB 75 SALRM在主CPU中觸發(fā)一個診斷或過程中斷。

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