西门子s7-300PLC通信基础.ppt

1、第6章 S7-300/400通信基础,6.1 S7-300/400的通信方式与接口 6.2 通信标准 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,6.1 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

2、位，每次传送12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。, 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） 30038400 Bit /S,2 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。, 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。, RS-48

3、5RS-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。,6.2 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57层，另一类为面向网络的第14层。, 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

4、，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。, 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

5、7层协议中的第1，第2和第7层。,2 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

6、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。,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

7、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。,6.3 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

8、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。,1 S7-300/400的通信网络,（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

9、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。,（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C

10、PU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。, 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S

11、7-300 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。,（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CP

12、U 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

13、个CP最多可访问248个数字量输入和184个数字量输出。,2 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

14、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。,（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

15、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。,6.4 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（0126），PGHMI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

16、-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。 .,2 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

17、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

18、数据交换的控制功能，支持事件驱动的数 据传送方式。,3 MPI网络的组态 （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）,（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

19、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）,4 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 GLOBALDATA（定义全局数据）命令。 填写CPU双击 “GD ID”右边的方格，在出现的“SELECT 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。, 填写GD包在CPU下面 的一行中生成 1号GD环1号 GD包中

20、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。,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

21、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。,（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（1255）。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。, 设置GD包状态

22、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。,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。,5 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

23、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。

24、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,说明2： 接收GD包的程序也可仿照编写。,6 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

25、收程序可以放于循环组织块OB1中。 例： 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MB20MB24发送到B站（3号站）中的MB30MB34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MB30MB34中。, 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,（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

26、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： 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1：调用 SFC 68 把A站中的MB40MB49中的10B数据发送到B站（3号站）中的MB50MB59中。 步骤2：调用 SFC 67 把B站中的MB60MB69中的10B数据读入到A站（1号站）中的MB70MB79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 68SFC 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

27、断开。, OB35中的程序,6.5 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。PROFIBU

28、S-DP的结构保证了高速数据传输，特别适合于PLC与,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

29、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9.6K12MBIT/S, 每个DP从站传输的最大数据,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9.6K12MBIT/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。

30、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。, 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）PROF

31、IBUS-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。, 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

32、低成本的DP主/从站接口模块。通过接口模板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。 ,2 PROFIBUS的通信协议 （1）PROFIBUS的数据链

33、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,（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） 可参阅教材 扩展功能（DP-V1）非循环数据交换 可参阅教材 扩展功能（DP-V2） 可参阅教

34、材 （3）过程自动化（PROFIBUS-PA） 可参阅教材 （4）现场总线报文规范（PROFIBUS-FMS） 可参阅教材,3 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（IM15

35、3）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。,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 生成一个STEP 7 项目打开SIMATIC MANAGER（管理器）建

36、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）。, 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

37、，可以对 MPI和PROFIBUS网络组态。,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）, 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。,双击DP所在的行，打开DP接口对话框。利用GENERAL设置NAME。,利用GENERALPROPERTIES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

38、网络组态图。, 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”。,选择完参数，按确定。则ET200B从站被接入网络。,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。,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

39、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。, 组态DP从站ET200M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

40、 153-2的机架结构，在 411行插入S7-300系列模块，如，SM 334 AI4 /AO2插入槽4，SM323DI16/DO16插 入槽5。 则SM 334 AI4/AO2 的地址为512519 和512515。 SM 323的地址为 B8B9。, 组态一个带DP 接口的智能DP从站下面将建立一个以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

41、行硬 件组态。生成机架插入CPU 315-2DP（V0V2） 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）。,组建PROFIBUS子网络：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。,（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

42、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

43、配置站文件夹 （Configured Stations），点击“CPU 31X-2 DP”图标，弹出从站,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。,主从通信的组态： 选择CONFIGURATION对话框，进行主从通信的组态。,DP网络主站和从站I/O地址 注意：各个过程的保存。,（4）直接数据交换通信方式的组态 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

44、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）。,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。, 直接数据交换举例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

45、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 36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）,建立PROFIBUS-DP子网络： 子网通信组态： 从站3主从组态,从站4主从组态 和DX组态,6.6 PROFIBUS通信的应用 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 := /

46、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。,（3） 编程

47、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IB100109/QB100109中。主从站输入/输出映像区均为IB10001009/QB10001009。,主站通信程序 主站：将从站IB1000IB10009数据，送到主站DB10。主站：将主站DB20数据，写到从站QB1000QB1009。,从站通信程序 从站：读主站IB10001009数据，到从站输入映像区IB100109。 从站：写主站

48、QB10001009数据，到从站输出映像区QB100109,2 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 。,（2）通信组态 CPU416为总控主站，MPI 地址为2，IB0IB7，QB0QB7。 与CPU315（1）全局通信数据区：MW1000 MW1500 与CPU315（2）全局通信数据区：MW2000 MW2500, CPU315（1）为DP主站，MPI 地址为4，PROFIBUS地址为2 。 IB0IB1，QB0QB1。其DP从站ET200B（4）， ET200B（5）。 与CPU416全局通信数据区：MW1000，MW1500。, CPU315（2）为DP主站，MPI 地址为3，PROFIBUS地址为3 。 IB0IB1，QB0QB1。其DP从站ET200B（4）， ET200B（5）。 与CPU416全局通信数据区：MW2000，MW2500。,