PROFIBUS_DP主站與分布式IO從站的通訊系統(tǒng)設計說明書

1、1 1一、一、S7-300S7-300主站與分布式主站與分布式I/OI/O從站、設備站從站、設備站1 1、任務要求、任務要求 由一個主站和三個從站構成由一個主站和三個從站構成PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP網(wǎng)絡系統(tǒng)。網(wǎng)絡系統(tǒng)。 當主站外接按鈕當主站外接按鈕SB11SB11按下時，按下時，1 1號從站外接指示燈號從站外接指示燈VD21VD21點亮；松開點亮；松開SB11SB11，VD21VD21熄滅。當主站外接按鈕熄滅。當主站外接按鈕SB12SB12按下時，按下時，3 3號從站輸出號從站輸出2V2V直流電壓；當主站外接直流電壓；當主站外接按鈕按鈕SB13SB13按下時，按下時，3 3

2、號從站輸出號從站輸出5V5V直流電壓。直流電壓。 當當1 1號從站外接按鈕號從站外接按鈕SB21SB21按鈕下時，主站外接指示燈按鈕下時，主站外接指示燈VD11VD11點亮。松開點亮。松開SB21SB21，VD11VD11熄滅。熄滅。 當當2 2號從站輸入電壓號從站輸入電壓1VU1VU5V5V時，主站外接指示燈時，主站外接指示燈VD12VD12點亮；當點亮；當2 2號從站輸入電壓號從站輸入電壓5VU5VU10V10V時，主站時，主站外接指示燈外接指示燈VD13VD13點亮。點亮。2 22 2、網(wǎng)絡系統(tǒng)組成、網(wǎng)絡系統(tǒng)組成3 3 主站由電源模塊主站由電源模塊PS307/2APS307/2A、處理器

3、模塊、處理器模塊315-2DP315-2DP和數(shù)和數(shù)字輸入字輸入/ /輸出輸出EM323EM323模塊構成。模塊構成。EM323EM323有有8 8個晶體管輸入個晶體管輸入和和8 8個晶體管輸出端口。個晶體管輸出端口。 1 1號從站是遠程號從站是遠程I/OI/O站，使用站，使用ET200MET200M系列的系列的IM153-1IM153-1通通訊模塊，使用訊模塊，使用SM323SM323作為作為I/OI/O端口。端口。 2 2號從站是遠程號從站是遠程I/OI/O設備站，使用設備站，使用ET200MET200M系列的系列的IM153-IM153-1 1通訊模塊，使用通訊模塊，使用SM331SM3

4、31模擬量輸入模塊，該模塊有模擬量輸入模塊，該模塊有2 2個分辨率為個分辨率為1212位的模擬量輸入通道。位的模擬量輸入通道。 3 3號從站是遠程號從站是遠程I/OI/O設備站，使用設備站，使用ET200MET200M系列的系列的IM153-IM153-1 1通訊模塊，使用通訊模塊，使用SM332SM332模擬量輸出模塊，該模塊有模擬量輸出模塊，該模塊有2 2個分辨率為個分辨率為1212位的模擬量輸出通道。位的模擬量輸出通道。4 43 3、硬件電路、硬件電路5 56 64 4、使用、使用STEP7STEP7進行硬件和網(wǎng)絡組態(tài)進行硬件和網(wǎng)絡組態(tài)單擊單擊單擊單擊7 7單擊單擊雙擊雙擊8 8雙擊雙擊

5、雙擊雙擊雙擊雙擊9 9單擊單擊單擊單擊1010雙擊雙擊1111雙擊雙擊1212選中選中雙擊雙擊單擊單擊1313雙擊雙擊雙擊雙擊14141515雙擊雙擊單擊單擊161617171818名稱名稱I/OI/O類型類型存儲存儲類型類型位置位置地地址址號號I0.0I0.0I0.7I0.7輸入數(shù)字量輸入數(shù)字量BitBit主站主站2 2I1.0I1.0I1.7I1.7輸入數(shù)字量輸入數(shù)字量BitBit從站從站1 13 3PIW256PIW256、PIW258PIW258輸入模擬量輸入模擬量WordWord從站從站2 24 4Q0.0Q0.0Q0.7Q0.7輸出數(shù)字量輸出數(shù)字量BitBit主站主站2 2Q1.0

6、Q1.0Q1.7Q1.7輸出數(shù)字量輸出數(shù)字量BitBit從站從站1 13 3PQW256PQW256、PQW258PQW258輸出模擬量輸出模擬量WordWord從站從站3 35 5I/OI/O端口地址分配表端口地址分配表19195 5、編寫梯形圖程序、編寫梯形圖程序 調用調用FC105FC105功能塊實現(xiàn)模擬輸入量的量程轉換。功能塊實現(xiàn)模擬輸入量的量程轉換。 調用調用FC106FC106功能塊實現(xiàn)模擬輸出量的量程轉換。功能塊實現(xiàn)模擬輸出量的量程轉換。 創(chuàng)建符號表。創(chuàng)建符號表。 程序的初始化模塊編程。程序的初始化模塊編程。 使用使用STEP7STEP7的符號編輯器編寫程序的步驟。的符號編輯器編

7、寫程序的步驟。2020l 模擬量輸入模擬量輸入/ /輸出模塊的量程轉換輸出模塊的量程轉換 各種各類的傳感器通常把溫度、壓力、流量、物體各種各類的傳感器通常把溫度、壓力、流量、物體位置、速度等物理量的變化轉換電壓或電流或電阻的變位置、速度等物理量的變化轉換電壓或電流或電阻的變化。由模擬量輸入模塊采集后，將這些模擬量轉換成數(shù)化。由模擬量輸入模塊采集后，將這些模擬量轉換成數(shù)字量形式的數(shù)據(jù)，由字量形式的數(shù)據(jù)，由CPUCPU經過相關邏輯判斷和運算后，經過相關邏輯判斷和運算后，得到數(shù)字量形式的結果，經模擬量輸出模塊轉換成對應得到數(shù)字量形式的結果，經模擬量輸出模塊轉換成對應的電壓或電流去控制執(zhí)行機構，完成各

8、種控制任務。的電壓或電流去控制執(zhí)行機構，完成各種控制任務。 這就需要熟悉模擬量輸入這就需要熟悉模擬量輸入/ /輸出模塊的轉換特性，輸出模塊的轉換特性，根據(jù)其特性設計專門的計算分析方法。在根據(jù)其特性設計專門的計算分析方法。在S-300/400S-300/400中中，可以通過程序調用，可以通過程序調用FC105FC105和和FC106FC106這兩個功能塊來完成這兩個功能塊來完成這個任務。這個任務。2121l FC105FC105的用途的用途 例如：一個集成溫度傳感器，它把現(xiàn)場溫度的變化例如：一個集成溫度傳感器，它把現(xiàn)場溫度的變化轉換成電壓的變化。該電壓輸入至轉換成電壓的變化。該電壓輸入至SM33

9、1SM331模擬量輸入模模擬量輸入模塊的輸入通道，轉換成塊的輸入通道，轉換成-27648-27648+27648(+27648(雙極性輸入雙極性輸入) )或或者者0 027648(27648(單極性輸入單極性輸入) )范圍內的整型數(shù)。這需要根據(jù)范圍內的整型數(shù)。這需要根據(jù)SM331SM331的輸入轉換特性，經分析計算后才能知道整型數(shù)的輸入轉換特性，經分析計算后才能知道整型數(shù)所對應的電壓值是多少。所對應的電壓值是多少。 在程序中調用在程序中調用FC105FC105功能塊，直接把整型數(shù)轉換成功能塊，直接把整型數(shù)轉換成與現(xiàn)場溫度對應的電壓值與現(xiàn)場溫度對應的電壓值( (實數(shù)實數(shù)) )。這樣就不必再去分析

10、。這樣就不必再去分析計算。從而提高了編程效率。計算。從而提高了編程效率。2222l FC106 FC106的用途的用途 例如：某恒壓供水系統(tǒng)的水泵由一臺三相異步電機例如：某恒壓供水系統(tǒng)的水泵由一臺三相異步電機拖動，經拖動，經PIDPID運算后，輸出變化的直流電壓，控制變頻運算后，輸出變化的直流電壓，控制變頻器的輸出頻率，實現(xiàn)三相異步電機的無級變頻調速。達器的輸出頻率，實現(xiàn)三相異步電機的無級變頻調速。達到平穩(wěn)控制供水壓力的目的。而到平穩(wěn)控制供水壓力的目的。而PIDPID運算后得到的實數(shù)運算后得到的實數(shù)，需要根據(jù)模擬量輸出模塊的轉換特性，經過分析計算，需要根據(jù)模擬量輸出模塊的轉換特性，經過分析計算

11、得到對應的整數(shù)，再經得到對應的整數(shù)，再經SM332SM332模擬量輸出模塊轉換成直模擬量輸出模塊轉換成直流電壓輸出。流電壓輸出。 在程序中調用在程序中調用FC106FC106功能塊，直接把功能塊，直接把PIDPID運算后得到運算后得到的實數(shù)轉換成對應的整數(shù)，經的實數(shù)轉換成對應的整數(shù)，經SM332SM332轉換直流電壓輸出轉換直流電壓輸出。從而提高了編程效率。從而提高了編程效率。23232424l FC105FC105的使用詳解的使用詳解 FC105FC105的功能：從的功能：從ININ端輸入一個整型數(shù)值，并將其端輸入一個整型數(shù)值，并將其轉換成以某工程單位表示的介于下限值轉換成以某工程單位表示的

12、介于下限值( (由由LO_LIMLO_LIM端輸端輸入入) )和上限值和上限值( (由由HI_LIMHI_LIM端輸入端輸入) )之間的實型數(shù)值。其結之間的實型數(shù)值。其結果從果從OUTOUT端輸出。端輸出。 FC105 FC105功能塊在符號編輯功能塊在符號編輯器的左欄的器的左欄的“庫庫” ” “standard library”standard library”“TI TI -S7 converting Blocks-S7 converting Blocks”中。中。 2525 FC105 FC105的內部轉換公式：的內部轉換公式：OUTOUT=(FLOAT(=(FLOAT(ININ)-K1

13、)/(K2-K1)-K1)/(K2-K1)* *( (HI_LIMHI_LIM- -LO_LIMLO_LIM)+)+LO_LIMLO_LIM K1K1、K2K2由輸入的由輸入的BIPOLARBIPOLAR值決定。值決定。 BIPOLARBIPOLAR=1=1，表示是雙極性輸入，表示是雙極性輸入，ININ端輸入的整型數(shù)端輸入的整型數(shù)介于介于2764827648之間，之間，K1=-27648.0K1=-27648.0，K2=+27648.0K2=+27648.0。 BIPOLARBIPOLAR=0=0，表示是單極性輸入，表示是單極性輸入，ININ端輸入的整型數(shù)端輸入的整型數(shù)介于介于0 027648

14、27648之間，之間，K1=0.0K1=0.0，K2=+27648.0K2=+27648.0。 如果如果ININ端輸入的整型數(shù)端輸入的整型數(shù)K2K2，OUTOUT端輸出值端輸出值= =HI_LIMHI_LIM，并返回一個錯誤代碼。如果并返回一個錯誤代碼。如果ININ端輸入的整型數(shù)端輸入的整型數(shù)K1K1，OUTOUT端輸出值端輸出值= =LO_LIMLO_LIM，并返回一個錯誤代碼。，并返回一個錯誤代碼。2626FC105FC105的參數(shù)表的參數(shù)表2727從站從站2 2的的SM331SM331的輸入值量程轉換的輸入值量程轉換2828 M10.0=1M10.0=1時執(zhí)行時執(zhí)行FC105FC105功

15、能塊。功能塊。 FC105FC105功能塊執(zhí)行完后，功能塊執(zhí)行完后，M20.0=1M20.0=1；否則；否則M20.0=0M20.0=0。 ININ端輸入的是端輸入的是PIW256PIW256存儲的存儲的1616位二進制整數(shù)。位二進制整數(shù)。PIW256PIW256存放的是存放的是SM331SM331的通道的通道0 0的的A/DA/D轉換整數(shù)值。轉換整數(shù)值。 M10.1=1M10.1=1表示為雙極性輸入方式。表示為雙極性輸入方式。 電壓上限值由電壓上限值由HI_LIMHI_LIM端輸入，為端輸入，為+10.0+10.0。 電壓下限值由電壓下限值由LO_LIMLO_LIM端輸入，為端輸入，為-10

16、.0-10.0。 RET_VALRET_VAL端的輸出值存放在端的輸出值存放在MW30MW30中，功能塊如果執(zhí)行中，功能塊如果執(zhí)行正確，正確，MW30MW30存放值存放值=W#16#0000=W#16#0000。 轉換的實數(shù)值由轉換的實數(shù)值由OUTOUT端輸出，存放在端輸出，存放在MD40MD40中。中。2929l FC106FC106的使用詳解的使用詳解 FC106FC106的功能：從的功能：從ININ端輸入一個實型數(shù)值，將其轉端輸入一個實型數(shù)值，將其轉換成表示某類工程量的整數(shù)值從換成表示某類工程量的整數(shù)值從OUTOUT端輸出，其值介于端輸出，其值介于介于下限值介于下限值( (由由LO_LI

17、MLO_LIM端輸入端輸入) )和上限值和上限值( (由由HI_LIMHI_LIM端輸端輸入入) )之間。之間。 FC106 FC106功能塊在符號編輯器功能塊在符號編輯器的左欄的的左欄的 “庫庫” ” “standard library”standard library”“TI-TI-S7 converting BlocksS7 converting Blocks”中。中。 3030 FC106 FC106的內部轉換公式：的內部轉換公式：OUTOUT=(=(ININ- -LO_LIMLO_LIM)/()/(HI_LIMHI_LIM- -LO_LIM)LO_LIM)* *(K2-K1)+K1(

18、K2-K1)+K1 K1K1、K2K2由輸入的由輸入的BIPOLARBIPOLAR值決定。值決定。 BIPOLARBIPOLAR=1=1，表示是雙極性輸出，整型數(shù)介于，表示是雙極性輸出，整型數(shù)介于2764827648之間，之間，K1=-27648.0K1=-27648.0，K2=+27648.0K2=+27648.0。 BIPOLARBIPOLAR=0=0，表示是單極性輸出，整型數(shù)介于，表示是單極性輸出，整型數(shù)介于0 02764827648之間，之間，K1=0.0K1=0.0，K2=+27648.0K2=+27648.0。 如果如果ININ端輸入的實型數(shù)端輸入的實型數(shù)HI_LIMHI_LIM，

19、OUTOUT端輸出值端輸出值=K2=K2，并返回一個錯誤代碼。如果并返回一個錯誤代碼。如果ININ端輸入的實型數(shù)端輸入的實型數(shù) LO_LIMLO_LIM，OUTOUT端輸出值端輸出值=K1=K1，并返回一個錯誤代碼。，并返回一個錯誤代碼。3131FC106FC106的參數(shù)表的參數(shù)表3232從站從站3 3的的SM332SM332的輸出值量程轉換的輸出值量程轉換3333 M10.2=1M10.2=1時執(zhí)行時執(zhí)行FC106FC106功能塊。功能塊。 FC105FC105功能塊執(zhí)行完后，功能塊執(zhí)行完后，M20.1=1M20.1=1；否則；否則M20.1=0M20.1=0。 ININ端輸入的是端輸入的是

20、MD45MD45存儲的實數(shù)。該實數(shù)就是存儲的實數(shù)。該實數(shù)就是SM332SM332的的通道通道0 0的的D/AD/A轉換輸出電壓值。轉換輸出電壓值。 M10.3=0M10.3=0表示為單極性輸入方式。表示為單極性輸入方式。 電壓上限值由電壓上限值由HI_LIMHI_LIM端輸入，為端輸入，為+10.0+10.0。 電壓下限值由電壓下限值由LO_LIMLO_LIM端輸入，為端輸入，為+0.0+0.0。 RET_VALRET_VAL端的輸出值存放在端的輸出值存放在MW35MW35中，功能塊如果執(zhí)行中，功能塊如果執(zhí)行正確，正確，MW30MW30存放值存放值=W#16#0000=W#16#0000。 轉

21、換的整數(shù)值由轉換的整數(shù)值由OUTOUT端輸出，存放在端輸出，存放在PQW256PQW256中。中。3434符號符號地址地址類型類型說明說明SB11SB11I0.0I0.0BOOLBOOL主站按鈕主站按鈕SB11SB11SB12SB12I0.1I0.1BOOLBOOL主站按鈕主站按鈕SB12SB12SB13SB13I0.2I0.2BOOLBOOL主站按鈕主站按鈕SB13SB13VD11VD11Q0.0Q0.0BOOLBOOL主站指示燈主站指示燈VD11VD11VD12VD12Q0.1Q0.1BOOLBOOL主站指示燈主站指示燈VD12VD12VD13VD13Q0.2Q0.2BOOLBOOL主站指

22、示燈主站指示燈VD13VD13SB21SB21I1.0I1.0BOOLBOOL從站從站1 1按鈕按鈕SB21SB21VD21VD21Q1.0Q1.0BOOLBOOL從站從站1 1指示燈指示燈VD21VD21U2_INTU2_INTPIW256PIW256INTINT從站從站2 2輸入電壓輸入電壓A/DA/D轉換值轉換值符號表符號表3535符號符號地址地址類型類型說明說明U2_REALU2_REALMD40MD40REALREAL 從站從站2 2輸入電壓值輸入電壓值U3_INTU3_INTPQW256PQW256INTINT從站從站3 3輸出電壓輸出電壓D/AD/A轉換值轉換值U3_REALU3

23、_REALMD45MD45REALREAL 從站從站3 3輸出電壓值輸出電壓值FC105_ENFC105_ENM10.0M10.0BOOLBOOL FC105FC105使能輸入使能輸入FC105_BIFC105_BIM10.1M10.1BOOLBOOL FC105FC105輸入方式選擇輸入方式選擇FC105_ENOFC105_ENOM20.0M20.0BOOLBOOL FC105FC105使能輸出使能輸出FC105_RETFC105_RETMW30MW30WORDWORD FC105FC105錯誤信息錯誤信息FC106_ENFC106_ENM10.2M10.2BOOLBOOL FC106FC106使能