1. PROFIBUS 基本性质
PROFIBUS规定了串行现场总线系统的技术和功能特点。该系统可连接从底层(传感器、执行器级)到中层(单元级)的分布式和数字现场可编程控制器。PROFIBUS分为主站和从站。
> 主站 主站控制总线中的数据流。只要有权访问总线(令牌),主站就可以在没有外部请求的情况下发送信息。PROFIBUS主站在协议中也被称为主动节点。
> 从站 站是一种简单的输入输出设备。典型的站是传感器、执行器和变频器。站也可以是智能站,如S7300/400带集成口CPU等。从站不 授权总线访问。从站只能确认收到的信息或在主站的请求下发送信息。从站也被称为被动节点。
> 传输方法 符合美国标准EIA RS485闭合电路传输是制造工程和建筑服务管理 采用铜导体双绞线或光纤。
> 传输速度 PROFIBUS总线传输速率为9.6Kbit/s—12Mbit/s。
网段总线长度与传输速率的关系
> 最大节点数 127(地址0-126)
2. ROFIBUS现场应用类型
PROFIBUS提供三种通信协议:FMS,DP和PA
> PROFIBUS-FMS: 现场通用通信任务FMS接口(DIN 19245 T.2)
> PROFIBUS-DP: 用于分布式I/O高速通信
> PROFIBUS-PA: 用于执行规定的现场设备特性PA使用扩展设备PROFIBUS-DP数据传输协议。
3. 利用PROFIBUS DP进行的通信
PROFIBUS-DP它是为实现传感器-执行器级的快速数据交换而设计的。中央控制装置(如可编程控制器)通过快速串行接口与分布式输入输出设备通信。与这些设备的通信通常是循环的。
中央控制器(主站)从站读取输入信息,并将输出信息写入站。
单主站或多主站系统PROFIBUS-DP实现。这使得系统配置极其方便。一条总线最多可连接126个设备(主站或从站)。
> 系统配置
系统配置规范包括一系列网站,I/O地址分配, 输入输出数据的完整性、诊断信息的格式和总线参数。
> 设备类型
DP1类主站 在给定的信息循环和分布式网站中(DP交换)交换信息
中央控制器。
典型设备包括: 可编程控制器(PLC),微机数值控制(CNC)或计算机(PC)
等。
DP2类主站 该装置包括编程器、组态装置和诊断装置,如上位
机器。这些设备在DP当系统初始化时,用于生成系统配置。
DP从站 一台DP从站是一种输入输出装置
如分布式执行器)I/O,ET200、变频器等。
通过PROFIBUS-DP实现两CPU集成DP接口之间的主从通信
PROFIBUS-DP不仅仅是是ET200系列的远程I/O当然,站也可以是一些智能站,比如集成站DP接口和PROFIBUS 通信模块的S7 300站,S7400站(V3.0以上)可以作为DP从站。下面我们将使用两个CPU315-2DP CPU以通信为例,介绍了连接智能从站的组态方法。
1. 硬件和软件需求
硬件:
PROFIBUS-DP主站 S7-300 CPU315-2DP(6ES7 315-2AG10-0AB0), 374
PROFIBUS-DP从站 S7-300 CPU315-2DP(6ES7 315-2AG10-0AB0); 374
PROFIBUS电缆及接头
CP5512(PCMCIA用于笔记本电脑的卡片)或PC适配器,CP5611(PC机)
软件:
STEP7 V5.3 SP2
2. 网络组态及参数设置
1) 新建项目:
在STEP7中创建新项目,然后选择Insert ® Station ® Si tic 300 station,插入两个S7 这里命名300站,Si tic 300( ster)和 Si tic 300(slave)。当然,一站的配置也可以完成,然后再建一站。如图1所示。
图1 在STEP7 插入两个硬件组态S7 300站
2) 组态从站:在两CPU原则上,主从通信组态配置是从站组态。
> 硬件组态
双击Si tic 300(slave)“Hardware进入硬件组态窗口,硬件组态窗口Catalog打开硬件目录,按硬件安装顺序和订单号依次插入机架、电源CPU和 硬件组态等。
插入CPU同时弹出PROFIBUS接口组态窗口。也可以插入CPU后,双击DP(X2)插槽,打开DP属性窗口点击属性按钮进入属性窗口PROFIBUS接口组态窗口。点击“NEW”按钮新建PROFIBUS网络,分配 PROFIBUS站址,本例为3号站。点击“Propertives选择按钮组态网络属性,选择Network Setting设置波特率和行规等网络参数。本例传输速率为1.5Mbit/s,行规为DP。如图2。
图2 Profibus DP 设置网络参数
确认上述设置后,PROFIBUS接口状态如图3所示。
图3 Profibus 接口状态
> DP 模式选择
同样在DP在属性设置对话框中选择Operating Mode激活标签DP slave操作模式。Test,commissioning,routing激活选项意味着界面可以用作DP从站,也可以通过这个接口监控程序。也可以使用STEP7 F帮助功能查看详细信息。
图4 DP 模式选择
> 定义站通信接口区域
选择“Configuration打开标签I/O点击通信接口区域属性设置窗口New如图5所示,按钮接口区域,如图5所示(MS,Master-slave configuration)。请注意,本地(站)通信数据区只能配置。
Address type: 选择“Input对应输入区,Output对应输出区。
Address: 设置通信数据区的起始地址。
Length: 设置最多32字节的通信区。
Unit: 按字节选择(byte)还是按字(word)来通信。
Consistency: 选择“Unit”是按在“Unit定义的数据格式发送,即按字节或字节发送;
若选择“All意思是打包发送,每包最多32字节。此时,通信数据超过4个。
字节,应用SFC14,SFC15。
设置完成后点击Apply按钮确认。几行也可以根据实际通信数据建立,但最大字节不得超过244字节。在这种情况下,长度为4字节的输入区和输出区。设置完成后,可以Configuration窗口可以看到这两个通信接口区域。如图6所示。
图5 设置通信接口区
图6 设置完成后,站通信区
> 设置通信区后,点击编译存盘按钮,编译正确后完成从站的组态。
图7 从站编译存盘
3) 组态主站
> 主站组态完成后,基本过程与从站相同。基本完成后 硬件组态后对DP如图8所示,设置接口参数。在这种情况下,地址设置为2,选择和地址PROFIBUS网络(PROFIBUS1)。波特率和行规应与从站设置相同。.5Mbit/s;DP)。
> 然后在DP在属性设置对话框中选择Operating Mode标签,选择DP Master操作模式。如图9所示。
图8 主站DP设置接口参数
图9 DP接口为主站
> 连接站:硬件组态(HW Config)打开窗口中的硬件目录,选择 PROFIBUS DP ® Configured Stations文件夹,将CPU31x拖到主站系统DP接口的PROFIBUS总线同时弹出DP选择要连接的站点后,从站点连接属性对话框,点击Connect按钮确认。如图10所示。
注:若有多个从站存在,则应逐一连接。
图10 连接从站
> 通信接口区:连接完成后,单击Configuration标签,主站的通信接口区对应于主站的输出区和主站的输入区,如图11所示。设置图12I/O通信区。
图11 设置通信数据区
图12 通信数据区
在确认上述设置后,硬件组态(HW Config)选择编译存盘按钮,编译正确后完成主通信组态配置。
图 13 组态编译存盘
建议在程序调试阶段进行简单编程OB82,OB86,OB122下载到CPU中间,可以做到CPU触发上述中断时, CPU仍可运行OB说明可参考STEP7帮助。