rofibus和以太网通讯.ppt

青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 第九章 工程应用 1、 PROFIBUS 总线通讯 PROFIBUS是一种国际化，开放式，不依赖 于生产商的现场总线标准。 PROFIBUS以 ISO7498为基础，以开放式系统互联网络OSI作 为参考模型。其传输速率为9.6kpbs-12Mbps。 最多可挂接127个站点。传输可使用RS-485传 输技术或光纤媒体。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q 设备及连接 硬件和软件配置如下： 硬件： 1）CPU 315-2DP及SM模块 2）CPU 313C-2DP一块(根据条件可选用其他型号 的S7-300/400) 3）插入PROFIBUS网卡CP5611的PC机（组态编 程用） 4) PROFIBUS电缆及三个接头 软件： STEP 7 V5.3 PROFIBUS 通讯组态过程 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 首先用工具制作带有三个接头的PROFIBUS电缆 ，并将两端接头上的拨码至ON，中间的接头拨码 至OFF。利用这根电缆将PC机、CPU 313C-2DP和 CPU 315-2DP建立PROFIBUS物理连接。如图1所示 。 硬件连接 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图1 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 系统硬件组态 原则上先组态从 站，再组态主站 1）新建项目：在STEP 7中创建一个新项目， 插入两个SIMATIC 300 Station，并重新命名 为“SIMATIC 300（zhu）”和“SIMATIC 300 （fu）”。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 2）组态从站 q 组态硬件 双击Hardware，根据硬件安装次序和定货 号依次插入机架、电源、CUP、输入、输出模 块，进行硬件组态。在插入CPU时，同时弹出 PROFIBUS组态画面。点击“New”按钮新建 PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址：2，点 击“Properties”按钮组态网络属性，选择 “Network Settings”,进行网络参数设置， 如图2所示。双击CPU项下的Dp栏，在网络属性 窗口选择“Operating Mode”, 选择“Dp Slave”。选择此300站为Dp slave（从站方式 ），如图3所示。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图2 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图3 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q 组态通讯区 选择标签“Configuration”，点击 “New”按钮新建两行通讯接口区，一行输入 ，注意选择输入方式：input、地址：1、传输 数据长度length：2(最多32个字节)、传输单 元Unit：Byte、传输方式Consistency：All。 一行输出，方式同前。如图4，图5所示。 q编译保存 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图4 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图5 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 注意 【Address type】：选择Input，表 示将CPU315-2DP从站作为数据的输入接口区 【Address】：填入数据接收区的起始 地址，此时写入0 【length】：设置传输数据长度为2(最 多32个字节) 【Unit】：传输单元为Byte数据 【Consistency】：选择传输方式ALL 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 3）组态主站 以同样的方式组态主站，注意在图3中选择 Dp master。选择PROFIBUS站地址：3，并选择 与从站相同的PROFIBUS网络PROFIBUS(1)。打 开硬件目录，选择“PROFIBUS DP- Configuration Station”文件夹，选择 CPU31x，将其拖曳到DP主站系统的PROFIBUS总 线上，从而将其连接到DP网络上，如图6所示 。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图6 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q 此时自动弹出“Dp slave Properties”， 在其中的“Connection”标签中选择已经组态 过的从站，点击“Connect” 按钮将其连接到 网络，如图7所示。 图7 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q 之后点击“Configuration”标签 ，设置主站的通讯接口区。 注意 从站的输出区必须与主站的输入区对应， 同样从站的输入区必须与主站的输出区对应。 这样一发一收彼此对应。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 4）硬件下装设置及PROFIBUS通讯检测 q 在下装时，先存盘编译，在控制面板中，选 择“Set PG/PC interface” 选择“S7 ONLINE PCadapter MPI” ，如图 8所示。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图8 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q 将下装电缆插在S7 300 CPU的MPI通讯 槽中。检查通讯是否畅通，如图9所示。 图9 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q如此将主站和从站分别下装。 q利用软件检查PROFIBUS通讯线是否一致。点 击图标如图10。可以看到网络图如图11。 图10 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图11 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 库函数介绍 SFC14 SFC15 PROFIBUS 通讯程序 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS SFC14：解开存放在IB端的数据包，接收数据。放 在对应的数据库中。 SFC15：将存放在相应数据库中的数据打包，并通 过QB端发送数据。 具体参数说明如下： 参数名参数说明 EN使能端 LADDR接收区或发送区的起始地址 RET- VAL 状态字：包含出错信息代码 RECORD通信数据区，一般为ANY指针格式 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 使用场合：在数据的连续类型是“Unit”,可 以直接读入输入、输出区，如果数据类型是 “All”,程序需用SFC14、SFC15对数据进行 打包和解包。 编写主站程序 q 要求建立OB1、OB82、OB86、OB122，其 中OB82、OB86、OB122是为避免网络某个站 点掉电而使整个网络不能正常工作。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q 建立相应的数据块，DB1、DB2。DB块的 建立如图12。 图12 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q 建立监控变量表VAT1。 q在RECORD端设置为P#DB1.DBX0.0 BYTE 2形式 。RET-VAL的返回值放在不同的MW中。 编程要求 主站发送数据，打包后通过QB端发送 字节。同时通过IB端接收数据，并解包。 程序如图13所示。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图11 图13 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 编写从站程序 q 要求建立OB1、OB82、OB86、OB122，其 中OB82、OB86、OB122是为避免网络某个站点 掉电而使整个网络不能正常工作。 q 建立相应的数据块，DB1、DB2。DB块的建 立。 q 建立监控变量表VAT2。 q在RECORD端设置为P#DB1.DBX0.0 BYTE 2形 式。RET-VAL的返回值放在不同的MW中。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 编程要求 从站接收数据，打包后通过QB端发送字节 。注意从站的接收数据地址要与主站的发送地 址相对应，同时通过IB端接收数据，并解包。 注意从站的发送数据地址要与主站的接收地址 相对应。程序如图14所示。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图12 图14 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 软件下装和PROFIBUS设置 q 分别下装主站和从站的软件BLOCK。 q 紫色PROFIBUS线接在CPU的PROFIBUS口上，总 线连接器的终端电阻开关在两端打到ON，在中间 打到OFF。 q 在控制面板中，选择“Set PG/PC interface”选择“S7 ONLINE CP5611（PROFIBUS ）”如图13所示。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 图13 图15 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 在面板上，点击“Diagnostics”按钮，观察 通讯状态。如图16所示。读出操作站（PC机） 地址为0，从站地址为2，主站地址为3。 图16 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 监控变量表 q 如图17所示，对数据库中的值进行监控，在 “Status value”中显示当前值，若想改变数 据库中的数值，在“Modify value”中输入新 值，按强制按钮，改变数据值。 q 观察数据通讯是否正常。 图17 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 1、 硬件： 电源模块PS307 5A（1块） CPU313C-2 DP（1块） CP343-1 IT（1块） 电气链路模块ELM（1块） 数据通讯MPI线缆 2、 工业以太网通讯 q 设备及连接 2、 软件： STEP7 V5.3 JDK 1.4.2（JAVA开发工具包） IE 6.0 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 硬件连接 PS30 7 5A ELM PC1 PC2 CPU313 C-2 DP CP343- 1 IT 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 系统硬件组态 1）Step7中的硬件组态如图1所示： 图1 STEP 7中的设置 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 2）配置CP343-1 IT模块： 图2 双击硬件组态中的CP343-1 IT 模块 ，弹出如图2所示对话框 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 单击图2对话框中“Properties”按钮，弹 出如图3所示对话框，按图示进行相应设置。 图3 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 单击图4.1.2对话框中上方的User标签页，弹 出如图4.1.4所示对话框，分配用户权限。例如 用户名为“sf”，密码为“12345678”。 图4 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 系统软件编程 1）Step7中添加符号表 图5 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 2） CP343-1 IT中添加符号表 图6 单击图4对话框中上方的Symbols标签页 ，弹出如图6所示对话框： 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 单击图6中的“Add“按钮，弹出如图7所示 的对话框，并在其中填入相应的符号变量 ： 图7 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 单击”OK“按钮，返回如图6所示的对话框 。每个符号变量，通过取消下方的 ”Pribileges:”复选框，改变每个符号变 量的权限为”Read and wtite”。 图8 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 3）PLC控制程序的编写 控制要求： PLC控制程序要求将三个符号变量Speed( 速度)、Temp(温度)、Level(液位)在一 个给定的范围内按指定的阶跃量周期变 化。 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS FC中变量定义如图9 图9 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q FC中程序：IN:Max_Value,Min_Value Increment IN_OUT:vlaue TEMP:back 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q 初始化OB100中的控制程序 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室 青岛大学自动化工程学院 SIEMENS q 循环OB1中的控制程序 青岛大学-西门子先进自动化技术实验室