西门子培训-通讯.ppt

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1、西门子PLC通信技术,本章结合具体实例，详细介绍MPI网络的组建方法、如何用全局数据包通信方式实现PLC之间的MPI网络通信、如何实现无组态连接的PLC之间的MPI通信、如何实现有组态连接的PLC之间的MPI通信、如何实现PLC之间的PROFIBUS-DP主从通信、如何组态远程I/O站，最后介绍了CP342-5分别作为主站和从站的PROFIBUS-DP组态应用。,西门子PLC网络,MPI网络通信,MPI是多点通信接口（MultiPoint Interface）的简称。MPI物理接口符合Profibus RS485（EN 50170）接口标准。MPI网络的通信速率为19.2kbit/s12Mbi

2、t/s，S7-200只能选择19.2kbit/s的通信速率，S7-300通常默认设置为187.5kbit/s，只有能够设置为Profibus接口的MPI网络才支持12Mbit/s的通信速率。,MPI网络组建,用STEP 7软件包中的Configuration功能为每个网络节点分配一个MPI地址和最高地址，最好标在节点外壳上；然后对PG、OP、CPU、CP、FM等包括的所有节点进行地址排序，连接时需在MPI网的第一个及最后一个节点接入通信终端匹配电阻。往MPI网添加一个新节点时，应该切断MPI网的电源。,MPI网络示意图,MPI网络连接器,为了保证网络通信质量，总线连接器或中继器上都设计了终端匹

3、配电阻。组建通信网络时，在网络拓扑分支的末端节点需要接入浪涌匹配电阻。,采用中继器延长网络连接距离,全局数据包通信方式,全局数据（GD）通信方式以MPI分支网为基础而设计的。在S7中，利用全局数据可以建立分布式PLC间的通讯联系，不需要在用户程序中编写任何语句。S7程序中的FB、FC、OB都能用绝对地址或符号地址来访问全局数据。最多可以在一个项目中的15个CPU之间建立全局数据通讯。,1.GD通信原理,在MPI分支网上实现全局数据共享的两个或多个CPU中，至少有一个是数据的发送方，有一个或多个是数据的接收方。发送或接收的数据称为全局数据，或称为全局数。具有相同Sender/Receiver（发

4、送者/接受者）的全局数据，可以集合成一个全局数据包（GD Packet）一起发送。每个数据包用数据包号码（GD Packet Number）来标识，其中的变量用变量号码（Variable Number）来标识。参与全局数据包交换的CPU构成了全局数据环（GD Circle）。每个全局数据环用数据环号码来标识（GD Circle Number）。例如，表示2号全局数据环，1号全局数据包中的3号数据。,在PLC操作系统的作用下，发送CPU在它的一个扫描循环结束时发送全局数据，接收CPU在它的一个扫描循环开始时接收GD。这样，发送全局数据包中的数据，对于接收方来说是“透明的”。也就是说，发送全局数据

5、包中的信号状态会自动影响接收数据包；接收方对接收数据包的访问，相当于对发送数据包的访问。,2.GD通信的数据结构,全局数据可以由位、字节、字、双字或相关数组组成，它们被称为全局数据的元素。一个全局数据包由一个或几个GD元素组成，最多不能超过24B。,3.全局数据环,全局数据环中的每个CPU可以发送数据到另一个CPU或从另一个CPU接收。全局数据环有以下2种：环内包含2个以上的CPU，其中一个发送数据包，其它的CPU接收数据；环内只有2个CPU，每个CPU可既发送数据又接受数据。S7-300的每个CPU可以参与最多4个不同的数据环，在一个MPI网上最多可以有15个CPU通过全局通讯来交换数据。其

6、实，MPI网络进行GD通信的内在方式有两种：一种是一对一方式，当GD环中仅有两个CPU时，可以采用类全双工点对点方式，不能有其它CPU参与，只有两者独享；另一种为一对多（最多4个）广播方式，一个点播，其它接收。,4.GD通信应用(1/2),应用GD通信，就要在CPU中定义全局数据块，这一过程也称为全局数据通信组态。在对全局数据进行组态前，需要先执行下列任务：定义项目和CPU程序名；用PG单独配置项目中的每个CPU，确定其分支网络号、MPI地址、最大MPI地址等参数。,4.GD通信应用(2/2),在用STEP 7开发软件包进行GD通信组态时，由系统菜单【Options】中的【Define Glo

7、bal Data】程序进行GD表组态。具体组态步骤如下：在GD空表中输入参与GD通信的CPU代号；为每个CPU定义并输入全局数据，指定发送GD；第一次存储并编译全局数据表，检查输入信息语法是否为正确数据类型，是否一致；设定扫描速率，定义GD通信状态双字；第二次存储并编译全局数据表。,【例】S7-300之间全局数据通信。要求通过MPI网络配置，实现2个CPU 315-2DP之间的全局数据通信。生成MPI硬件工作站 打开STEP 7，首先执行菜单命令【File】【New.】创建一个S7项目，并命名为“全局数据”。选中“全局数据”项目名，然后执行菜单命令【Insert】【Station】【SIMAT

8、IC 300 Station】，在此项目下插入两个S7-300的PLC站，分别重命名为MPI_Station_1和MPI_Station_2。,设置MPI网络地址,设置MPI地址 按上图完成2个PLC站的硬件组态，配置MPI地址和通信速率，在本例中MPI地址分别设置为2号和4号，通信速率为187.5kbit/s。完成后点击按钮，保存并编译硬件组态。最后将硬件组态数据下载到CPU。连接网络 用Profibus电缆连接MPI节点。接着就可以与所有CPU建立在线连接。可以用SIMATIC管理器中“Accessible Nodes”功能来测试它。,生成全局数据表,用NetPro组态MPI网络,全局数据

9、环组态,GD ID的意义,定义扫描速率和状态信息,5.利用SFC60和SFC61传递全局数据,利用SFC60 GD_SND和SFC61 GD_RCV可以以事件驱动方式来实现全局通讯。为了实现纯程序控制的数据交换，在全局数据表中必须将扫描速率定义为0。可单独使用循环驱动或程序控制方式，也可组合起来使用。SFC60用来按设定的方式采集并发送全局数据包。SFC61用来接收发送来的全局数据包并存入设定区域中。为了保证数据交换的连贯性，在调用SFC60或SFC61之前所有中断都应被禁止。可以使用SFC39禁止中断，SFC40开放中断；使用SFC41延时处理中断，SFC42开放延时。,【例】用SFC60发

10、送全局数据GD2.1，用SFC61接收全局数据GD2.2。使用系统功能（SFC）或系统功能块（SFB）时，需切换到在线视窗，查看当前CPU是否具备所需要的系统功能或系统功能块，然后将它们拷贝到项目的“Blocks”文件夹内。接下来可切换到离线视窗调用系统功能或系统功能块。使用SFC60和SFC61实现全局数据的发送与接收，必须进行全局数据包的组态，参照【例7-2-1】。现假设已经在全局数据表中完成了GD组态，以MPI_Station_1为例，设预发送数据包为GD 2.1，预接收数据包为GD 2.2。要求当M1.0为“1”时发送全局数据GD 2.1；当M1.2为“1”时接收全局数据GD 2.2。

11、,用SFC60发送全局数据GD2.1，用SFC61接收全局数据GD2.2,无组态连接的MPI通讯方式调用系统功能SFC,用系统功能SFC6569，可以在无组态情况下实现PLC之间的MPI的通讯，这种通讯方式适合于S7-300、S7-400和S7-200之间的通讯。无组态通讯又可分为两种方式：双向通讯方式和单向通讯方式。无组态通讯方式不能和全局数据通讯方式混合使用。双向通讯方式 单向通讯,1.双向通讯方式,双向通讯方式要求通讯双方都需要调用通讯块，一方调用发送块发送数据，另一方就要调用接收块来接收数据。适用S7-300/400之间通讯，发送块是SFC65（X_SEND），接收块是SFC66（X_

12、RCV）。下面举例说明如何实现无组态双向通讯。【例】无组态双向通讯。设2个MPI站分别为MPI_Station_1（MPI地址为设为2）和MPI_Station_2（MPI地址设为4），要求MPI_Station_1站发送一个数据包到MPI_Station_2站。,生成MPI硬件工作站,打开STEP 7，创建一个S7项目，并命名为“双向通讯”。在此项目下插入两个S7-300的PLC站，分别重命名为MPI_Station_1和MPI_Station_2。MPI_Station_1包含一个CPU315-2DP；MPI_Station_2包含一个CPU313C-2DP。,设置MPI地址,完成2个PL

13、C站的硬件组态，配置MPI地址和通信速率，在本例中CPU315-2DP和CPU313C-2DP的MPI地址分别设置为2号和4号，通信速率为187.5kbit/s。完成后点击按钮，保存并编译硬件组态。最后将硬件组态数据下载到CPU。,编写发送站的通讯程序,在MPI_Station_1站的循环中断组织块OB35中调用SFC65，将I0.0I1.7发送到MPI_Station_2站。MPI_Station_1站OB35中的通讯程序如图所示。,编写接收站的通讯程序,在MPI_Station_2站的主循环组织块OB1中调用SFC66，接收MPI_Station_1站发送的数据，并保存在MB10和MB11

14、中。MPI_Station_2站OB1中的通讯程序如图所示。,2.单向通讯,单向通讯只在一方编写通讯程序，也就是客户机与服务器的访问模式。编写程序一方的CPU作为客户机，无需编写程序一方的CPU作为服务器，客户机调用SFC通讯块对服务器进行访问。SFC67（X_GET）用来读取服务器指定数据区中的数据并存放到本地的数据区中，SFC68（X_PUT）用来将本地数据区中的数据写到服务器中指定的数据区。【例】无组态单向通讯。建立两个S7-300站：MPI_Station_1（CPU315-2DP，MPI地址设置为2）和MPI_Station_2（CPU313C-2DP，MPI地址设置为3）。CPU3

15、15-2DP作为客户机，CPU313C-2DP作为服务器。,生成MPI硬件工作站,打开STEP 7编程软件，创建一个S7项目，并命名为“单向通讯”。在此项目下插入两个S7-300的PLC站，分别重命名为MPI_Station_1和MPI_Station_2。,设置MPI地址,在本例中将CPU315-2DP和CPU313C-2DP的MPI地址分别设置为2号和3号，通信速率为187.5kbit/s。完成后点击按钮，保存并编译硬件组态。最后将硬件组态数据下载到CPU。,生成MPI硬件工作站,打开STEP 7编程软件，创建一个S7项目，并命名为“单向通讯”。在此项目下插入两个S7-300的PLC站，分

16、别重命名为MPI_Station_1和MPI_Station_2。,设置MPI地址,在本例中将CPU315-2DP和CPU313C-2DP的MPI地址分别设置为2号和3号，通信速率为187.5kbit/s。完成后点击按钮，保存并编译硬件组态。最后将硬件组态数据下载到CPU。,编写客户机的通讯程序,有组态连接的MPI通讯方式调用系统功能块SFB,对于MPI网络，调用系统功能块SFB进行PLC站之间的通讯只适合于S7-300/400，S7-400/400之间的通讯，S7-300/400通讯时，由于S7-300CPU中不能调用SFB12（BSEND），SFB13（BRCV），SFB14(GET)，S

17、FB15(PUT)，不能主动发送和接收数据，只能进行单向通讯，所以S7-300PLC只能作为一个数据的服务器，S7-400PLC可以作为客户机对S7-300PLC 的数据进行读写操作。【例】有组态连接的MPI单向通讯。建立S7-300与S7-400之间的有组态MPI单向通讯连接，CPU416-2DP作为客户机，CPU315-2DP作为服务器。,建立S7硬件工作站,打开STEP 7，创建一个S7项目，并命名为“有组态单向通讯”。插入一个名称为MPI_STATION_1的S7-400的PLC站，CPU为CPU 416-2DP，MPI地址为2；插入一个名称为MPI_STATION_2的S7-300的

18、PLC站，CPU为CPU 315-2DP，MPI地址为3。,组态MPI通讯连接（1/3）,首先在SIMATIC Manager窗口内选择任一个S7工作站，并进入硬件组态窗口。然后在STEP 7硬件组态窗口内执行菜单命令【Options】【Configure Network】，进入网络组态NetPro窗口。,组态MPI通讯连接(2/3),用鼠标右键点击MPI_STATION_1的CPU416-2DP，从快捷菜单中选择【Insert New Connection】命令，出现新建连接对话框，如图所示。,组态MPI通讯连接(3/3),在“Connection”区域，选择连接类型为“S7 Connect

19、ion”，在“Connection Partner”区域选择MPI_Station_2工作站的CPU315-2DP，最后点击按钮完成连接表的建立，弹出连接表的详细属性对话框，如图所示。,编写客户机MPI通信程序,PROFIBUS现场总线通信技术,PROFIBUS介绍 PROFIBUS DP设备分类 CPU31x-2DP之间的DP主从通信 CPU31x-2DP通过DP接口连接远程I/O站 CP342-5作主站的PROFIBUS-DP组态应用 CP342-5作从站的PROFIBUS-DP组态应用 PROFIBUS-DP从站之间的DX方式通讯,什么是现场总线？,现场总线是近几年来迅速发展起来的一种工

20、业数据总线，是一种串行的数字数据通信链路，是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。国际电工委员会IEC61158的标准定义，现场总线是“安装在制造和过程区域的现场装置与控制室内的自动化控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线”。,现场总线是在生产现场、测控设备之间形成开放型测控网络的新技术。现场总线控制系统既是一个开放式通信网络，又是一种全分布式控制系统。它作为智能设备的联系纽带，

21、把挂接在总线上，作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化功能。,PROIFIBUS,PROFIBUS 是德国国家标准DIN 19245和欧洲标准EN 50170的现场总线标准，由PROFIBUS-DP，PROFIBUS-FMS，PROFIBUS-PA组成了PROFIBUS系列。DP型用于分散外设间的高速数据传输，是一种经济的设备级网络，数据传输速率9.6Kbit/s12Mbit/s，特别适合于加工自动化领域的应用。数据链路层，适用于过程自动化的总线类型。,网络部件工业以太网链路模块OLM、EL

22、M依照IEEE 802.3标准，利用电缆和光纤技术，SIMATIC NET连接模块使得工业以太网的连接变得更为方便和灵活。OLM（光链路模块）有3个ITP接口和两个BFOC接口。ITP接口可以连接3个终端设备或网段，BFOC接口可以连接两个光路设备（如OLM等），速度为10Mbit/s。如图10-1所示。ELM（电气链路模块）有个ITP接口和1个AUI接口。通过AUI接口，可以将网络设备连接至LAN上，速度为10Mbit/s。,图10-1 工业以太网OLM,工业以太网交换机OSM、ESMOSM的产品包括：OSM TP62、OSM TP22、OSM ITP62、OSM ITP62-LD和OSM

23、BC08。从型号就可以确定OSM的连接端口类型及数量，如：OSM ITP62-LD，其中ITP表示OSM上有ITP电缆接口，“6”代表电气接口数量，“2”代表光纤接口数量，LD代表长距离，如图所示。ESM的产品包括：ESM TP40、ESM TP80和ESM ITP80，命名规则和OSM相同。如图所示为ESM TP80。,OSM ITP62-LD,ESM TP80,通信处理器常用的工业以太网通信处理器（CPCommunicaton Processer，通信处理单元），包括用在S7 PLC站上的处理器CP243-1系列、CP343-1系列、CP443-1系列等。CP243-1是为S7-200系列

24、PLC设计的工业以太网通信处理器，通过CP243-1模块，用户可以很方便地将S7-200系列PLC通过工业以太网进行连接，并且支持使用STEP7-Micro/WIN 32软件，通过以太网对S7-200进行远程组态、编程和诊断。同时，S7-200也可以同S7-300、S7-400系列PLC进行以太网的连接。如图所示。S7-300系列PLC的以太网通信处理器是CP343-1系列，按照所支持协议的不同，可以分为CP343-1、CP343-1 ISO、CP343-1 TCP、CP343-1 IT和CP343-1 PN，如图所示。,CP243-1,CP343-1,S7-400 PLC的以太网通信处理器是

25、CP443-1系列，按照所支持协议的不同，可以分为CP443-1、CP443-1 ISO、CP443-1 TCP和CP443-1 IT，如图所示。,CP443-1,现场总线在自动化系统中的位置,传统方式：现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓I/O接线方式，4-20mA或24VDC信号,现场总线技术主要特征是采用数字式通信方式取代设备级的4-20mA(模拟量)/24VDC(开关量)信号，使用一根电缆连接所有现场设备。,现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响,传统的信号制将由4-20mA模拟信号制转换为双向数字通信的现场总线信号制；自动控制系统的体系结构，将由模拟与数字的分散型控制系统(DC

26、S)转换为全数字现场总线控制系统(FCS)。进而，自动控制系统的设计方法和安装调试方式也将发生重大的变化；现行的现场设备和仪表产品结构将发生重大变革；现场总线把自动控制系统和设备带进了信息网络之中，形成为企业信息网络的底层。从而为实现企业信息集成和企业综合自动化提供了可行的基础。,使用现场总线技术给用户带来的好处,节省硬件成本；设计、组态、安装、调试简便；系统的安全、可靠性好，减少故障停机时间；系统维护、设备更换和系统扩充方便；用户对系统配置、选型有最大的自主权；完善了企业信息系统，为实现企业综合自动化提供了基础。,三种有效的传输技术,PROFIBUS使用两端有终端的总线拓扑在运行期间，接入和

27、断开一个或几个站不会影响其他站的工作，即使在本质安全区也如此。提供三种不同的物理层选择：RS 485：用于DP和FMSIEC 1158-2：用于PA光纤：用于DP和FMS,PROFIBUS-DP的特点,代替PLC/PC与I/O之间昂贵的电线快速，传输1千字节的输入数据和1千字节的输出数据所需时间2ms强有力的工具，减少组态和维护费用被所有主要的PLC制造商支持有广泛的产品：PLC，PC，I/O，驱动器，阀，编码器等允许周期性和非周期性的数据传输单主和多主网络每个站的输入和输出数据最多可达244字节,典型的PROFIBUS-DP系统,PROFIBUS-PA的特点PA=Process Automa

28、tion,基于扩展的PROFIBUS-DP协议和IEC 1158-2传输技术适用于代替现今的420mA技术仅用一根双绞线进行数据通信和供电通过串行总线联接仪器仪表与控制系统适用于本质安全的Eex应用区域可靠的串行数字传输通过一根双绞电缆进行控制、调节和监视对所有设备只需一个工程工具由于PROFIBUS-PA行规，保证了互操作性互换性仪器仪表的维护和诊断信息,PROFIBUS-PA的典型系统配置,PROFIBUS-FMS的特点,FMS最佳适用于车间级智能主站间通用的、面向对象的通信FMS提供一个MMS-功能子集(MMS即Manufacturing Message Specification,IS

29、O9506)主要应用区域：大数量的数据传输，例如程序、数据块等等若干个分散过程部分集成到一个公共过程中智能站间的通信,典型的PROFIBUS-FMS系统,3、安装与布线,传输特点,高速，RS 485依据RS 485，异步NRZ传输波特率从9.6KBit/s到12MBit/s，可选双绞线屏蔽电缆每段32个站，最多允许127个站距离：12MBit/s=100m；1.5MBit/s=400m；187.5KBit/s=1000m有中继器距离可延长到10公里9针，D型插头,PROFIBUS电缆要求-IEC1158-2,电缆设计：屏蔽双绞线导线面积：0.8毫米2(AWG 18)回路电阻：44/km阻抗(在

30、31.25KHz时)：100+/-20%衰减(在39KHz时)：3dB/km每单位长度的电容：2nF/km对IEC 1158-2传输的电缆被列在PROFIBUS电子产品指南中,参数 电缆类型A电缆设计 屏蔽双绞线电缆浪涌阻抗 135165回路电阻 110/km线径 0.64mm线截面积 0.34mm每单位长度的电容 30pF/mPROFIBUS电缆被列在PROFIBUS电子产品指南中,PROFIBUS电缆要求-RS 485,PROFIBUS电缆长度(对RS 485),长度可以用中继器来延长,9针D型连接器的针脚分配(为RS 485用),对PROFIBUS-DP/FMS提供的连接器类型是9针D型

31、连接器插座部分被安装在设备上如果其他连接器能提供必要的命令信号的话，也允许使用,拓扑(PROFIBUS支持总线型，树型和星型拓扑),这里提供的拓扑是总线型拓扑在总线的开头和结尾必须有终端一段可以由最多32个站组成,安装RS 485(1),安装RS 485(2),RS 485的屏蔽/接地,详细的安装指示在PROFIBUS-DP/FMS的安装导则中说明,最好穿金属管。,RS-485传输的数据位顺序,每个八位十进制数(1字节)按11位的顺序被传输最小的有效位(LSB)被第一个发送最大的有效位(MSB)被最后发送每个八位十进制数都补充三位。即开始、终止和奇偶校验位此编码原理称NRZ(即Non Retu

32、rn to Zero),标准电缆：用于冶金业等环境恶劣场所,现场采用的是标准电缆,非屏蔽电缆：用于食品，烟草等制造场所,通讯端子做法均合乎标准,1.PROFIBUS的组成,PROFIBUS协议包括3个主要部分：PROFIBUS-DP（分布式外部设备）PROFIBUS-PA（过程自动化）PROFIBUS-FMS（现场总线报文规范）,PROFIBUS-DP（分布式外部设备）,PROFIBUS-DP是一种高速低成本数据传输，用于自动化系统中单元级控制设备与分布式I/O（例如ET 200）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轮询方式，以及这两种方式的混合。一个网络中有若干个被动节点（

33、从站），而它的逻辑令牌只含有一个主动令牌（主站），这样的网络为纯主-从系统。,PROFIBUS-PA（过程自动化）,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-FMS（现场总线报文规范）,PROFIBUS-FMS可用于车间级监控网络，FMS提供大量的通信服务，用以完成中等级传输速度进行的循环和非循环的通信服务。,2.PROFIBUS协议结构,3.传输技术,PROFIBUS总线使用两端有终端的总线拓扑结构。,PROFIBUS使用三种传输技术：PROFIBUS DP和PROFIBUS FMS采用相同的传输技术，可

34、使用RS-485屏蔽双绞线电缆传输，或光纤传输；PROFIBUS PA采用IEC 1158-2传输技术。,5.PROFIBUS介质存取协议,PROFIBUS通信规程采用了统一的介质存取协议，此协议由OSI参考模型的第2层来实现。使用上述的介质存取方式，PROFIBUS可以实现以下三种系统配置：纯主-从系统（单主站）纯主-主系统（多主站）两种配置的组合系统（多主-多从）,纯主-从系统（单主站）,单主系统可实现最短的总线循环时间。以PROFIBUS-DP系统为例，一个单主系统由一个DP-1类主站和1到最多125个DP-从站组成，典型系统如图所示。,纯主-主系统（多主站）,若干个主站可以用读功能访问

35、一个从站。以PROFIBUS-DP系统为例，多主系统由多个主设备（1类或2类）和1到最多124个DP-从设备组成。典型系统如图所示。,两种配置的组合系统（多主-多从）,PROFIBUS DP设备分类,PROFIBUS-DP在整个PROFIBUS应用中，应用最多、最广泛，可以连接不同厂商符合PROFIBUS-DP协议的设备。PROFIBUS-DP定义三种设备类型：DP-1类主设备（DPM1）DP-2类主设备（DPM2）DP-从设备,1.DP-1类主设备（DPM1）,DP-1类主设备（DPM1）可构成DP-1类主站。这类设备是一种在给定的信息循环中与分布式站点（DP从站）交换信息，并对总线通信进行

36、控制和管理的中央控制器。典型的设备有：可编程控制器（PLC），微机数值控制（CNC）或计算机（PC）等。,2.DP-2类主设备（DPM2）,DP-2类主设备（DPM2）可构成DP-2类主站。这类设备在DP系统初始化时用来生成系统配置，是DP系统中组态或监视工程的工具。除了具有1类主站的功能外，可以读取DP从站的输入/输出数据和当前的组态数据，可以给DP从站分配新的总线地址。属于这一类的装置包括编程器，组态装置和诊断装置，上位机等。,3.DP-从设备,DP-从设备可构成DP从站。这类设备是DP系统中直接连接I/O信号的外围设备。典型DP-从设备有分布式I/O、ET200、变频器、驱动器、阀、操作

37、面板等。根据它们的用途和配置，可将SIMATIC S7的DP从站设备分为以下几种：紧凑型DP从站 模块式DP从站 智能DP从站,紧凑型DP从站,紧凑型DP从站具有不可更改的固定结构输入和输出区域。ET200B电子终端（B代表I/O块）就是紧凑型DP从站。,模块式DP从站,模块式DP从站具有可变的输入和输出区域，可以用SIMATIC Manager的HW config工具进行组态。ET 200M是模块式DP从站的典型代表，可使用S7-300全系列模块，最多可有8个I/O模块，连接256个I/O通道。ET 200M需要一个ET 200M接口模块（IM 153）与DP主站连接。,智能DP从站,在PR

38、OFIBUS-DP系统中，带有集成DP接口的CPU，或CP342-5通信处理器可用作智能DP从站，简称“I从站”。智能从站提供给DP主站的输入/输出区域不是实际的I/O模块所使用的I/O区域，而是从站CPU专用于通信的输入/输出映像区。在DP网络中，一个从站只能被一个主站所控制，这个主站是这个从站的1类主站；如果网络上还有编程器和操作面板控制从站，这个编程器和操作面板是这个从站的2类主站。另外一种情况，在多主网络中，一个从站只有一个1类主站，1类主站可以对从站执行发送和接收数据操作，其他主站只能可选择地接收从站发给1类主站的数据，这样的主站也是这个从站的2类主站，它不直接控制该从站。,各种站的

39、基本功能,CPU31x-2DP之间的DP主从通信,CPU31x-2DP是指集成有PROFIBUS-DP接口的S7-300CPU，如CPU313C-2DP、CPU315-2DP等。下面以两个CPU315-2DP之间主从通信为例介绍连接智能从站的组态方法。该方法同样适用于CPU31x-2DP与CPU41x-2DP之间的PROFIBUS-DP通信连接。,1.PROFIBUS-DP系统结构,PROFIBUS-DP系统结构如图所示。系统由一个DP主站和一个智能DP从站构成。DP主站：由CPU315-2DP（6ES7 315-2AG10-0AB0）和SM374构成。DP从站：由CPU315-2DP（6ES

40、7 315-2AG10-0AB0）和SM374构成。,2.组态智能从站（1/5）,在对两个CPU主-从通信组态配置时，原则上要先组态从站。新建S7项目 打开SIMATIC Manage，创建一个新项目，并命名为“双集成DP通信”。插入2个S7-300站，分别命名为S7-300_Master和S7_300_Slave，如图所示。,2.组态智能从站（2/5）,硬件组态 进入硬件组态窗口，按硬件安装次序依次插入机架、电源、CPU和SM374（需用其他信号模块代替，如SM323 DI8/DO8 24VDC 0.5A）等完成硬件组态。,2.组态智能从站（3/5）,组态从站的网络属性,2.组态智能从站（4

41、/5）,DP模式选择 选中PROFIBUS网络，然后点击按钮进入DP属性对话框，选择“Operating Mode”标签，激活“DP slave”操作模式。如果“Test，commissioning,routing”选项被激活，则意味着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。,2.组态智能从站（5/5）,定义从站通信接口区,在DP属性对话框中，选择“Configuration”标签，打开I/O通信接口区属性设置窗口，点击按钮新建一行通信接口区，如所示，可以看到当前组态模式为Master-slave configuration。注意此时只能对本地（从站）进行通信数据区的配置。

42、编译组态,3.组态主站（1/2）,3.组态主站（2/2）,4.连接从站,5.编辑通信接口区（1/3）,5.编辑通信接口区（2/3）,5.编辑通信接口区（3/3）,完成组态,6.简单编程,CPU31x-2DP通过DP接口连接远程I/O站,ET200系列是远程I/O站，为ET 200B自带I/O点，适合在远程站点I/O点数不太多的情况下使用；ET 200M需要由接口模块通过机架组态标准I/O模块，适合在远程站点I/O点数较多的情况下使用。下面举例介绍如何配置远程I/O，建立远程I/O与CPU31x-2DP的连接。,1.PROFIBUS-DP系统结构,PROFIBUS-DP系统由一个主站、一个远程I

43、/O从站和一个远程现场模块从站构成。DP主站：选择一个集成DP接口的CPU315-2DP、一个数字量输入模块DI32DC24V/0.5A、一个数字量输出模块DO32DC24V/0.5A、一个模拟量输入/输出模块AI4/AO414/12Bit。远程现场从站：选择一个B-8DI/8DO DP数字量输入/输出ET200B模块。远程I/O从站：选择一个ET 200M接口模块IM 153-2、一个数字量输入/输出模块DI8/DO824V/0.5A、一个模拟量输入/输出模块AI212bit、AO212bit。,2.组态DP主站(1/3),新建S7项目 启动STEP 7，创建S7项目，并命名为“DP_ET2

44、00”。插入S7-300工作站 在项目内插入S7-300工作站，并命名为“DP_Master”。硬件组态 进入硬件配置窗口，按硬件安装次序依次插入机架Rail、电源PS 307 5A、CPU315-2DP、DI32DC24V/0.5A、DO32DC24V/0.5A、AI4/AO414/12Bit等。,2.组态DP主站(2/3),设置PROFIBUS 插入CPU315-2DP的同时弹出PROFIBUS组态界面，组态PROFIBUS站地址，本例设为2。然后新建PROFIBUS子网，保持默认名称PROFIBUS（1）。切换到“Network Settings”标签，设置波特率和行规，本例波特率设为1

45、.5Mbps，行规选择DP。单击OK按钮，返回硬件组态窗口，并将已组态完成的DP主站显示在上面的视窗中。,2.组态DP主站(3/3),完成组态,3.组态远程I/O从站ET200M(1/4),组态ET 200M的接口模块IM 153-2 在硬件配置窗口内，打开硬件目录，从“PROFIBUS-DP”子目录下找到“ET 200M”子目录，选择接口模块IM153-2，并将其拖放到“PROFIBUS（1）：DP master system”线上，鼠标变为+号后释放，自动弹出的IM 153-2属性窗口。IM 153-2硬件模块上有一个拨码开关，可设定硬件站点地址，在属性窗口内所定义的站点地址必须与IM 1

46、53-2模块上所设定的硬件站点地址相同，本例将站点地址设为3。其他保持默认值，即波特率为1.5Mbps，行规选择DP。,3.组态远程I/O从站ET200M(2/4),3.组态远程I/O从站ET200M(3/4),组态ET 200M上的I/O模块 在PROFIBUS系统图上点击IM 153-2图标，在下面的视窗中显示IM 153-2机架。然后按照与中央机架完全相同的组态方法，从第4个插槽开始，依次将接口模块IM 153-2目录下的DI8/DO824V/0.5A、AI212Bit和AO212Bit插入IM153-2的机架。如图7-47所示。远程I/O站点的I/O地址区不能与主站及其他远程I/O站的

47、地址重叠，组态时系统会自动分配I/O地址。如果需要，在IM 153-2机架插槽内，双击I/O模块可以更改模块地址，本例保持默认值。点击“保存”按钮，编译并保存组态数据。,3.组态远程I/O从站ET200M(4/4),完成组态,4.组态远程现场模块ET200B(1/2),ET200B为远程现场模块，有多种标准型号。本例预组态一个B-8DI/8DO DP数字量输入/输出ET200B模块。在硬件组态窗口内，打开硬件目录，从“PROFIBUS-DP”子目录下找到“ET 200B”子目录，选择B-8DI/8DO DP，并将其拖放到“PROFIBUS（1）：DP master system”线上，鼠标变为

48、+号后释放，自动弹出的B-8DI/8DO DP属性窗口。设置PROFIBUS站点地址为4，波特率为1.5Mbps，行规选择DP。若有更多的从站（包括智能从站），可以在PROFIBUS系统上继续添加，所能支持的从站个数与CPU类型有关。,4.组态远程现场模块ET200B(2/2),完成组态,CP342-5作主站的PROFIBUS-DP组态应用,CP342-5是S7-300系列的PROFIBUS通讯模块，带有PROFIBUS接口，可以作为PROFIBUS-DP的主站也可以作为从站，但不能同时作主站和从站，而且只能在S7-300的中央机架上使用，不能放在分布式从站上使用。,1.PROFIBUS-DP

49、系统结构图,PROFIBUS-DP系统结构图如图所示。系统由一个主站和一个从站构成。DP主站：CP342-5和CPU315-2DP。DP从站：选用ET 200M。,2.组态DP主站(1/4),新建S7项目 启动STEP 7，创建S7项目，并命名为“CP342-5主站”。插入S7-300工作站 插入S7-300工作站，并命名为“CP345_Master”。硬件组态 进入硬件配置窗口。按硬件安装次序依次插入机架Rail、电源PS307 5A、CPU315-2DP、CP342-5等。插入CPU315-2DP的同时弹出PROFIBUS组态界面，可组态PROFIBUS站地址。由于本例将CP342-5作为

50、DP主站，所以对CPU315-2DP不需做任何修改，直接单击OK按钮。,2.组态DP主站(2/4),设置PROFIBUS属性 插入CP342-5的同时也会弹出PROFIBUS组态界面，本例将CP342-5作为主站，可将DP站点地址设为2（默认值），然后新建PROFIBUS子网，保持默认名称PROFIBUS（1）。切换到“Network Settings”标签，设置波特率和行规，本例波特率设为1.5Mbps，行规选择DP。在机架上双击CP342-5，弹出CP342-5属性对话框中，切换到“Operating Mode”标签，选择“DP master”模式，其他保持默认值。,2.组态DP主站(3/