實訓三-S7-300PLC與S7-200PLC的DP通信

《現(xiàn)場總線應用技術(shù)》實訓指導書實訓三S7-300PLC與S7-200PLC的DP通信一、實訓目的：1．了解網(wǎng)絡(luò)的基本知識，了解西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2．學習現(xiàn)場總線通信的基本知識，了解PROFIBUS-DP技術(shù)規(guī)范。3.能正確設(shè)置S7-300、S7-200的映射區(qū)。4.能構(gòu)建S7-300控制S7-200構(gòu)架及編程。二、實訓內(nèi)容：控制要求：如下圖1所示，主站（S7-300）按啟動（I0.0），主站彩燈亮(Q0.0)，延時2秒后，從站（S7-200）彩燈亮(Q0.0)，2秒后主站燈滅，再經(jīng)2秒后從站彩燈滅，從站彩燈滅2秒后主站彩燈亮，如此循環(huán)；主站按停止(I0.1)，主從站彩燈全停，如圖2所示。圖1主-從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖2系統(tǒng)控制要求三、實訓設(shè)備：THPFSF-3型實訓裝置、DP總線、安裝有STEP7V5.5編程軟件計算機、S7200PLC、EM277模擬、導線若干。四、實訓步驟：（一）硬件連接1.通過S7-200擴展端口排線將S7-200CPU與PROFIBUS-DP從站模塊EM277連接起來，如圖3所示。同進將EM277的DP地址設(shè)置為“3”（要與后面的組態(tài)地址一致），通過圖4中箭頭位置所示的旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)置。圖3S7-200CPU與EM277連接圖4EM277模塊2.用制作測試完好的PROFIBUSDP總線將S7-200PLCEM277DP接口與S7-300PLC的DP接口（X2接口）連接起來，組成PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)。如圖5所示。圖中主、從站下面的“2”、“3”是規(guī)劃的DP網(wǎng)絡(luò)地址號。圖5構(gòu)建PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)（二）網(wǎng)絡(luò)組態(tài)1.生成S7-300主站打開STEP7，首先執(zhí)行菜單命令“文件”→“新建...”創(chuàng)建一個S7項目，自己可重新命名項目名，這里重命名為“300-200”。選中項目名，然后執(zhí)行菜單命令“插入”→“站點”→“SIMATIC300站點”，在此項目下插入S7-300的PLC工作站。根據(jù)PLC工作站硬件實際完成組態(tài)，這里PLC用的是S7300CPU314C-2DP，訂貨號為：6ES7314-6CH04-0AB0。（1）選中SIMATIC管理器左邊的站對象“SIMATIC300（1）”，雙擊右邊窗口的“硬件”圖標，打開硬件組態(tài)工具HWConfig。（2）放置機架。用鼠標打開硬件目錄中的文件夾“\SIMATIC300\RACK-300”，選中機架Rail，可用“拖放”的方法或用鼠標雙擊之放置機架。（3）放置CPU。用鼠標單擊選中機架2號槽，之后打開硬件目錄中的文件夾“\SIMATIC300\CPU-300\CPU314C-2DP\6ES7314-6CH04-0AB0”，選中“V3.3”固件，可用“拖放”的方法或用鼠標雙擊之放置，在出現(xiàn)如圖6所示的“PROFIBUS圖13EM277從站加入網(wǎng)絡(luò)雙擊網(wǎng)絡(luò)上的EM277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，可設(shè)置或修改EM277的站地址。注意EM277上的撥碼開關(guān)設(shè)置的站地址應與STEP7中設(shè)置的站地址相同。點擊“參數(shù)賦值”選項卡，如圖14所示。設(shè)置“I/OOffsetintheV-memory”（S7-200V存儲區(qū)中的I/O偏移量）為100，之后點擊對話框的“確定”按鈕。圖14DP從站屬性對話框這樣設(shè)置后，S7-200通過VB100～VB103與主站S7-300交換數(shù)據(jù)，如圖15所示?！馰B100、VB101是S7-300寫到S7-200的數(shù)據(jù)，對應于S7-300的QB2、QB3；●VB102、VBl03是S7-300從S7-200讀取的數(shù)據(jù)，對應于S7-300的IB3、IB4。圖15交換數(shù)據(jù)區(qū)4.組態(tài)完成后，執(zhí)行菜單命令“站點\保存并編譯”或點擊工具欄上的“保存并編譯”按鈕。5.執(zhí)行SIMATIC管理器菜單命令“選項\組態(tài)網(wǎng)絡(luò)”，也可以點擊工具欄上的“組態(tài)網(wǎng)絡(luò)”按鈕，打開網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具NetPro，如圖16所示。可以看到S7-300與EM277連接到了PROFIBUS（1）網(wǎng)絡(luò)上。圖16網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具NetPro執(zhí)行菜單命令“網(wǎng)絡(luò)\保存并編譯”或點擊工具欄上的“保存并編譯”按鈕，出現(xiàn)“保存并編譯”對話框，選擇“編譯并檢查全部”項后點擊“確定”按鈕。系統(tǒng)會完成編譯，創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)組態(tài)數(shù)據(jù)。組態(tài)結(jié)束后，將組態(tài)信息下載到S7-300的CPU模塊。6.編寫程序根據(jù)本次實訓控制要求，分別編寫S7-300和S7-200的程序，他們的主程序參考如下。為了防止網(wǎng)絡(luò)通信的故障造成CPU和整個PROFIBUS主站系統(tǒng)停機，S7-300應生成和下載OB82、OB86、OB122。采取上述措施后，即使沒有在這些OB中編寫任何程序，出現(xiàn)故障時，CPU也不會進入STOP模式。建議生成和下載上述組織塊。（三）接線根據(jù)本次實訓控制要求，利用S7-300PLC實訓掛箱組件連接啟停按鈕，連接彩燈電路。（4）下載程序，調(diào)試運行。分別用S7-300和S7-200編程電纜，將組態(tài)信息和程序下載到各自CPU，并將CPU切換到RUN模式，開始運行調(diào)試系統(tǒng)，觀察彩燈顯示情況。五、相關(guān)知識PROFIBUS設(shè)備數(shù)據(jù)文件GSD文件1.GSD文件簡介PROFlBUS設(shè)備具有不同的性能特點，為達到PROFIBUS簡單的即插即用配置，PROFIBUS設(shè)備的特性均在電子設(shè)備數(shù)據(jù)庫文件(GSD)中具體說明。標準化的GSD數(shù)據(jù)將通信擴大到操作員控制級。使用基于GSD的組態(tài)工具可將不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備集成在同一總線系統(tǒng)中，既簡單又是對用戶友好的。2.GSD文件的組成GSD文件可以分為三個部分：◆一般規(guī)范這部分包括生產(chǎn)廠商和設(shè)備的名稱，硬件和軟件的版本狀況，支持的波特率一可能的監(jiān)視時間問隔以及總線插頭的信號分配；◆與DP主站有關(guān)的規(guī)范這部分包括只運用于DP主站的各項參數(shù)(如連接從站的最多臺數(shù)或上裝和下裝能力)。這一部分對從站沒有規(guī)定；◆與DP從站有關(guān)的規(guī)范這部分包括與從站有關(guān)的一切規(guī)范(如輸入／輸出通道的數(shù)量和類型、中斷測試的規(guī)范以及輸入／輸出數(shù)據(jù)一致性的信息)。3.GSD文件格式GSD文件是ASCII文件．可以用任何一種ASCII編輯囂編輯如計事本、UltraEdit等，也可使用PROFIBus用戶組織提供的編輯程序GSDEdit。GSD文件是由若干行組成，每行都用一個關(guān)鍵字開頭，包括關(guān)鍵字及參數(shù)(無符號數(shù)或字符串)兩部分。GSD文件中的關(guān)鍵字可以是標準關(guān)鍵字(在PROFIBUS標準中定義)或自定義關(guān)鍵字。標準關(guān)鍵字可以被PROFIBUS的任何組態(tài)工具所識別，而自定義關(guān)鍵字只能被特定的組態(tài)工具識別。也可以這樣理解，GSD文件是PROFIBUS-DP產(chǎn)品的驅(qū)動文件，是不同生產(chǎn)商之間為了互相集成使用所建立的標準通訊接口。一般當從站模塊的生產(chǎn)商與主站PLC生產(chǎn)商不同時，需要在主站組