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DP主站與智能從站主從通信的組態(tài)方法

    可以將自動化任務(wù)劃分為用多臺PLC控制的若干個子任務(wù)，這些子任務(wù)分別用幾PU獨立地和有效地進行處理，這些CPL在DP網(wǎng)絡(luò)中作DP主站和智能從站。

    主站與從站之間的數(shù)據(jù)交換是由PLC的操作系統(tǒng)周期性自動完成的，不需要用戶編程，但是用戶必須對主站和智能從站之間的通信連接和用于數(shù)據(jù)交換的地址區(qū)組態(tài)。這種通信方式稱為主/從( Master/Slave)通信方式，簡稱為MS方式。

    DP主站不是直接訪問智能從站的物理I/O區(qū)，而是通過從站組態(tài)時的通信雙方的I/O區(qū)來交換數(shù)據(jù)。該I/O區(qū)不能占用分配給I/O模塊的物理I/O地址區(qū)。

    1．組態(tài)DP主站和PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)

    在STEP 7中用新建項目向?qū)?chuàng)建一個項目PB_MS_1，CPU模塊為CPU 413 -2DP（見圖6-29）。選中SIMATIC管理器的400站點，點擊右邊窗口的“硬件”圖標，打開硬件組態(tài)工具，將電源模塊和信號模塊插入機架。

    用鼠標雙擊機架中CPU 413 - 2DP下面“DP”所在的行（見圖6-31），點擊打開的對話框的“常規(guī)”選項卡中的“屬性”按鈕，在出現(xiàn)的對話框的“參數(shù)”選項卡中點擊“新建”按鈕，生成一個PROFIBUS - DP網(wǎng)絡(luò)。采用默認的參數(shù)，CPU 413 - 2DP為DP主站，站地址為2，網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率為1.5 Mbit/s，配置文件為“DP”。點擊“確定”按鈕返回HW Config。點擊工具欄上的按鈕，編譯與保存組態(tài)信息。后關(guān)閉HW Config，返回SIMATIC管理器。

    2．組態(tài)智能從站

    用鼠標右鍵點擊SIMATIC管理器左邊窗口上面的項目圖標，執(zhí)行出現(xiàn)的快捷菜單中的命令“插入新對象”→“SIMATIC 300站點”。選中左邊窗口中新出現(xiàn)的“SIMATIC 300(1)”圖標，用鼠標左鍵雙擊右邊窗口中的“硬件”圖標，打開HW Config。將硬件目錄窗口的文件夾SIMATIC 300 RACK - 300中的導(dǎo)軌(Rail)拖放到硬件組態(tài)窗口。

    將CPU 313C -2DP插入2號槽，DP接口屬性對話框的“參數(shù)”選項卡被自動打開。設(shè)置PROFIBUS站地址為3，不連接到PROFIBUS (1)網(wǎng)絡(luò)。點擊“確定”按鈕，返回HW Config，將CPU的MPI地址設(shè)置為3。將電源模塊和信號模塊插入機架。

    雙擊機架中CPU 313C -2DP下面的“DP”所在的行，打開DP屬性對話框。在“工作模式”選項卡中，將該站設(shè)置為DP從站（見圖6-30），點擊“確定”按鈕，返回HW Config。

    圖6-30    組態(tài)智能從站的工作模式

    不是所有的CPU都能作DP從站，具體的情況可以查閱有關(guān)的手冊或產(chǎn)品樣本。在HW Config的硬件目錄窗口下面的小窗口中，可以看到對選中的硬件的簡要介紹。

    因為此時從站與主站的通信組態(tài)還沒有結(jié)束，不能成功地編譯S7 - 300的硬件組態(tài)信息。點擊按鈕，保存組態(tài)信息。后關(guān)閉HW Config。

    3．將DP智能從站連接到DP主站系統(tǒng)

    選中SIMATIC管理器中的S7 - 400站，雙擊右邊窗口的“硬件”圖標，打開HW Config。打開右邊硬件目錄窗口中的“PROFIBUS DP＼Configured Stations”（已組態(tài)的站）文件夾（見圖6-31），將其中的“CPU 31x”拖放到屏幕左上方的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)線上。“DP從站屬性”對話框的“連接”選項卡（見圖6-32）被自動打開，選中從站列表中的“CPU 313 -2DP”，點擊“連接”按鈕，該從站被連接到DP網(wǎng)絡(luò)上

    連接好后，“斷開連接”按鈕上的字符由灰色變?yōu)楹谏?。點擊該按鈕，可以將從站從網(wǎng)絡(luò)上斷開。后點擊“確定”按鈕．關(guān)閉“DP從站屬性”對話框，返回HW Config。

    4．主站與智能從站主從通信的組態(tài)

    用鼠標雙擊已連接到PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)上的DP從站，打開“DP從站屬性”對話框中的“組態(tài)”選項卡（見圖6-33左上角的圖），為主-從通信設(shè)置雙方用于通信的輸入/輸出地址區(qū)。這些地址區(qū)實際上是用于通信的數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)和數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)。

    點擊圖中的“編輯”按鈕，可以編輯選中的行。點擊“刪除”按鈕，將刪除選中的行。

    圖6-33中的模式“MS”為主從，伙伴（主站）地址和本地（從站）地址是輸入/輸出地址區(qū)的起始地址，“長度”的單位可以選字節(jié)和字。數(shù)據(jù)的“*性”的定義和實現(xiàn)的方法將在下一節(jié)介紹。點擊“新建”按鈕，在出現(xiàn)的對話框中（見圖6-33）設(shè)置組態(tài)表第1行的參數(shù)。每次可以設(shè)置智能從站與主站一個方向的通信使用的I/O地址區(qū)。設(shè)置好以后點擊“確定”按鈕，返回DP從站屬性對話框的“組態(tài)”選項卡。

    “組態(tài)”選項卡的第1行表示從站的通信伙伴（即主站）用QB100~QB119發(fā)送數(shù)據(jù)給從站（本地）的IB100~IB119。第2行表示主站用IB100~IB119接收從站的QB100~QB119發(fā)送給它的數(shù)據(jù)。每一行多能組態(tài)32B，如果超出允許的字節(jié)數(shù)，點擊“確定”按鈕時將會出現(xiàn)提示信息。

    組態(tài)第2行的通信參數(shù)時，將“DP從站屬性一組態(tài)一行2”對話框中的DP伙伴（主站）的“地址類型”改為“輸入”，本地（從站）的地址類型自動變?yōu)?ldquo;輸出”。其余的參數(shù)與圖6-33大圖中的相同：

    圖6-33中組態(tài)的通信雙方使用的輸入/輸出區(qū)的起始字節(jié)地址均為IB100和QB100，并不要求一定要將它們設(shè)置得相同。但是用于通信的數(shù)據(jù)區(qū)不能與主站和從站的信號模塊實際占用的輸入/輸出區(qū)重疊。

    設(shè)置完參數(shù)后，返回HW Config，點擊工具欄上的按鈕，編譯與保存SIMATIC 400站點的組態(tài)信息。返回SIMATIC管理器后，選中SIMATIC 300 (1)站點，打開HW Config。因為已完成了所有的組態(tài)任務(wù)，點擊工具欄上的按鈕，可以成功地編譯與保存組態(tài)信息。點擊工具欄上的按鈕，打開網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具NetPro（見圖6-34），可以看到兩個站點都連接到PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)上。

    圖6-34    網(wǎng)絡(luò)組態(tài)

    點擊圖6-34站點左邊方框中的PLC圖標，可以打開HW Config，為該站點的硬件組態(tài)。

    如果同時打開HW Config和NetPro，可能會因為它們的組態(tài)相互沖突，導(dǎo)致不能成功地編譯和保存組態(tài)信息。此時應(yīng)關(guān)閉二者之一，才能順利編譯。

    PROFIBUS - DP是通用的標準，符合該標準的第三方設(shè)備可以作DP網(wǎng)絡(luò)的主站或從站。第三方設(shè)備作主站時，用于組態(tài)的軟件由第三方提供。第三方設(shè)備作從站時，可以用STEP 7組態(tài)。需要在HW Config中安裝GSD文件，才能在硬件目錄窗口看到第三方設(shè)備和對它進行組態(tài)。下面以S7 - 200的PROFIBUS從站模塊EM 277為例，介紹支持PROFIBUS -DP協(xié)議的第三方設(shè)備的組態(tài)方法。

    1．PROFIBUS -DP從站模塊EM 277

    PROFIBUS - DP從站模塊EM 277用于將S7 - 200 CPU連接到PROFIBUS - DP網(wǎng)絡(luò)，波特率為9.6 k~ 12 Mbit/s。建議在與S7 - 300/400或其他系統(tǒng)通信時，盡量使用這種通信方式。EM 277是智能模塊，能自適應(yīng)通信速率，其RS -485接口是隔離型的。作為DP從站，EM 277接收來自主站的I/O組態(tài)，向主站發(fā)送數(shù)據(jù)，接收來自主站的數(shù)據(jù)。主站可以讀寫S7 - 200的V存儲區(qū)，每次可以與EM 277交換1~128B的信息。EM 277只能作DP從站，不需要在S7 - 200一側(cè)對PROFIBUS - DP通信組態(tài)和編程。

    EM 277除了作DP從站外，還能作為MPI從站，與同一網(wǎng)絡(luò)中的編程計算機或S7 -300/400 CPU等其他主站進行通信。S7 - 200的編程軟件可以通過EM 277對S7 - 200編程。EM 277共有6個連接，其中的兩個分別保留給編程器(PG)和操作員面板(OP)。EM 277實際上是通信端口的擴展，可以用于連接人機界面( HMI)等設(shè)備。

    2．組態(tài)S7 -300站

    在下面的例子中，S7 - 300與S7 - 200通過EM 277進行PROFIBUS - DP通信，需要用STEP 7對S7 - 300和EM 277組態(tài)。在S7 - 200的程序中，只需將待發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送到組態(tài)時的V存儲區(qū)，或者在組態(tài)時的V存儲區(qū)中讀取接收的數(shù)據(jù)即可。

    在STEP 7的SIMATIC管理器中，生成一個項目，CPU模塊的型號為CPU 315 -2DP。選中該站后，點擊右邊窗口的“硬件”圖標，打開硬件組態(tài)工具（見圖6-26），雙擊“DP”所在的行，點擊打開的對話框的“常規(guī)”選項卡中的“屬性”按鈕，在出現(xiàn)的對話框的“參數(shù)”選項卡中，點擊“新建”按鈕，生成一條PROFIBUS - DP網(wǎng)絡(luò)，采用默認的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和默認的站地址2。點擊“確定”按鈕，返回HW Config。

    3．安裝EM 277的GSD文件

    EM 277作為PROFIBUS - DP從站模塊，其有關(guān)參數(shù)是以GSD文件的形式保存的。在對EM 277組態(tài)之前，需要安裝它的GSD文件。EM 277的GSD文件“siem089d. gsd”在隨書光盤的文件夾“＼Project”中。

    執(zhí)行HW Config中的菜單命令“選項”→“安裝GSD文件”，在出現(xiàn)的“安裝GSD文件”對話框中（見圖6-27），用上面的選擇框選中GSD文件“來自目錄”。點擊“瀏覽”按鈕，用出現(xiàn)的“瀏覽文件夾”對話框選中隨書光盤中GSD文件所在的“Project”文件夾，點擊“確定”按鈕，該文件夾中的GSD文件“siem089d．gsd”等出現(xiàn)在列表框中。選中需要安裝的GSD文件，點擊“安裝”按鈕，開始安裝。

    安裝結(jié)束后，在HW Config右邊的硬件目錄窗口的“＼PROFIBUS DP＼Additional Field DevicesPLC SIMATIC”文件夾中，可以看到新安裝的EM 277（見圖6-26）。

    4．不能安裝GSD文件的處理方法

    隨書光盤中的項目“EM277”帶有EM 277的GSD文件，打開該項目后，在HW Config的硬件窗口中看不到EM 277。安裝GSD文件時，將會出現(xiàn)一個對話框，報告“目前尚無法更新。在一個或多個STEP 7應(yīng)用程序中至少有一個GSD文件或類型文件正在被引用。”點擊“確定”按鈕，不能安裝GSD文件。

    這是因為打開該項目時，EM 277的GSD文件被引用。必須關(guān)閉所有引用GSD文件的項目（包含DP從站的項目），只打開沒有DP從站的項目，才能安裝GSD文件。

    GSD文件的安裝操作不能撤銷，即不能用STEP 7刪除GSD文件。GSD文件在文件夾“……STEP 7 S7DATA＼GSD”中。

    5．安裝來自項目的GSD文件

    STEP 7將項目中所有DP設(shè)備的GSD文件保存在該項目中。以項目DP_EM277為例，可以將該項目中的GSD文件“siem089d. gsd”導(dǎo)人STEP 7的通用GSD文件夾，以供其他項目使用。只打開沒有DP從站的其他項目，用圖6-27上面的選擇框選中“來自STEP 7項目”。點擊“瀏覽”按鈕，在出現(xiàn)的“打開項目”對話框中，選中項目“EM277”。點擊“確定”按鈕，返回“安裝GSD文件”對話框，該項目中的GSD文件“siem089d．gsd”出現(xiàn)在列表框中。選中它以后，點擊“安裝”按鈕，開始安裝。

    6．組態(tài)EM 277從站

    導(dǎo)入GSD文件后，將HW Config右側(cè)窗口的設(shè)備列表中的“EM 277 PROFIBUS - DP”拖放到左邊窗口的PROFIBUS - DP網(wǎng)絡(luò)上。用鼠標選中生成的EM 277從站，打開右邊窗口設(shè)備列表中的“＼EM 277 PROFIBUS - DP”子文件夾，根據(jù)實際系統(tǒng)的需要選擇傳送的通信字節(jié)數(shù)。本例選擇的是8字節(jié)輸入/8字節(jié)輸出方式，將圖6 -26中的“8 Bytes Out/8 Bytes In”拖放到下面窗口表格中的1號槽。STEP 7自動分配遠程I/O的輸入/輸出地址，因為先組態(tài)的是EM 277，本例分配給EM 277模塊的輸入、輸出字節(jié)地址分別為IBO~IB7和QB0~QB7。

    雙擊網(wǎng)絡(luò)上的EM 277從站，打開DP從站屬性對話框。點擊“常規(guī)”選項卡中的“PROFIBUS…”按鈕，在打開的接口屬性對話框中，設(shè)置EM 277的站地址為3。用EM 277上的撥碼開關(guān)設(shè)置的站地址應(yīng)與STEP 7中設(shè)置的站地址相同。

    在“參數(shù)賦值”選項卡中（見圖6-28），設(shè)置“I/O Offset in the V- memory”（V存儲區(qū)中的I/O偏移量）為100，即用S7 - 200的VB100~VB115與S7 - 300的QB0~QB7和IB0~ IB7交換數(shù)據(jù)。組態(tài)結(jié)束后，應(yīng)將組態(tài)信息下載到S7 - 300的CPU模塊。

    圖6-28    DP從站屬性對話框

    7．S7 -200的編程

    本例的S7 -200通過VB100~VB115與DP主站交換數(shù)據(jù)。VB100~VB107是S7 - 300寫到S7 - 200的數(shù)據(jù)，對應(yīng)于S7 -300的QB0~ QB7；VB108~ VB115是S7 - 300從S7 - 200讀取的數(shù)據(jù)，對應(yīng)于S7 -300的IB0~ IB7。

    如果要把S7 - 200的MB3的值傳送給S7 - 300的MB10，應(yīng)在S7 - 200的程序中，用MOVB指令將MB3傳送到VB108~VB115中的某個字節(jié)，例如VB108。通過通信，VB108的值傳送給S7 -300的IB0，在S7 - 300的程序中將IB0的值傳送給MB10。

    在運行時可以用STEP 7的變量表和STEP 7- Micro/Win的狀態(tài)表來監(jiān)控通信過程中的數(shù)據(jù)傳送。

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