PROFIBUS-DP主站与分布式IO从站的通讯系统设计.ppt

一 S7 300主站与分布式I O从站 设备站1 任务要求由一个主站和三个从站构成PROFIBUS DP网络系统 当主站外接按钮SB11按下时 1号从站外接指示灯VD21点亮 松开SB11 VD21熄灭 当主站外接按钮SB12按下时 3号从站输出2V直流电压 当主站外接按钮SB13按下时 3号从站输出5V直流电压 当1号从站外接按钮SB21按钮下时 主站外接指示灯VD11点亮 松开SB21 VD11熄灭 当2号从站输入电压1V U 5V时 主站外接指示灯VD12点亮 当2号从站输入电压5V U 10V时 主站外接指示灯VD13点亮 2 网络系统组成 主站由电源模块PS307 2A 处理器模块315 2DP和数字输入 输出EM323模块构成 EM323有8个晶体管输入和8个晶体管输出端口 1号从站是远程I O站 使用ET200M系列的IM153 1通讯模块 使用SM323作为I O端口 2号从站是远程I O设备站 使用ET200M系列的IM153 1通讯模块 使用SM331模拟量输入模块 该模块有2个分辨率为12位的模拟量输入通道 3号从站是远程I O设备站 使用ET200M系列的IM153 1通讯模块 使用SM332模拟量输出模块 该模块有2个分辨率为12位的模拟量输出通道 3 硬件电路 4 使用STEP7进行硬件和网络组态 单击 单击 单击 双击 双击 双击 双击 单击 单击 双击 双击 选中 双击 单击 双击 双击 双击 单击 I O端口地址分配表 5 编写梯形图程序调用FC105功能块实现模拟输入量的量程转换 调用FC106功能块实现模拟输出量的量程转换 创建符号表 程序的初始化模块编程 使用STEP7的符号编辑器编写程序的步骤 模拟量输入 输出模块的量程转换各种各类的传感器通常把温度 压力 流量 物体位置 速度等物理量的变化转换电压或电流或电阻的变化 由模拟量输入模块采集后 将这些模拟量转换成数字量形式的数据 由CPU经过相关逻辑判断和运算后 得到数字量形式的结果 经模拟量输出模块转换成对应的电压或电流去控制执行机构 完成各种控制任务 这就需要熟悉模拟量输入 输出模块的转换特性 根据其特性设计专门的计算分析方法 在S 300 400中 可以通过程序调用FC105和FC106这两个功能块来完成这个任务 FC105的用途例如 一个集成温度传感器 它把现场温度的变化转换成电压的变化 该电压输入至SM331模拟量输入模块的输入通道 转换成 27648 27648 双极性输入 或者0 27648 单极性输入 范围内的整型数 这需要根据SM331的输入转换特性 经分析计算后才能知道整型数所对应的电压值是多少 在程序中调用FC105功能块 直接把整型数转换成与现场温度对应的电压值 实数 这样就不必再去分析计算 从而提高了编程效率 FC106的用途例如 某恒压供水系统的水泵由一台三相异步电机拖动 经PID运算后 输出变化的直流电压 控制变频器的输出频率 实现三相异步电机的无级变频调速 达到平稳控制供水压力的目的 而PID运算后得到的实数 需要根据模拟量输出模块的转换特性 经过分析计算得到对应的整数 再经SM332模拟量输出模块转换成直流电压输出 在程序中调用FC106功能块 直接把PID运算后得到的实数转换成对应的整数 经SM332转换直流电压输出 从而提高了编程效率 FC105的使用详解 FC105的功能 从IN端输入一个整型数值 并将其转换成以某工程单位表示的介于下限值 由LO LIM端输入 和上限值 由HI LIM端输入 之间的实型数值 其结果从OUT端输出 FC105功能块在符号编辑器的左栏的 库 standardlibrary TI S7convertingBlocks 中 FC105的内部转换公式 OUT FLOAT IN K1 K2 K1 HI LIM LO LIM LO LIMK1 K2由输入的BIPOLAR值决定 BIPOLAR 1 表示是双极性输入 IN端输入的整型数介于 27648之间 K1 27648 0 K2 27648 0 BIPOLAR 0 表示是单极性输入 IN端输入的整型数介于0 27648之间 K1 0 0 K2 27648 0 如果IN端输入的整型数 K2 OUT端输出值 HI LIM 并返回一个错误代码 如果IN端输入的整型数 K1 OUT端输出值 LO LIM 并返回一个错误代码 FC105的参数表 从站2的SM331的输入值量程转换 M10 0 1时执行FC105功能块 FC105功能块执行完后 M20 0 1 否则M20 0 0 IN端输入的是PIW256存储的16位二进制整数 PIW256存放的是SM331的通道0的A D转换整数值 M10 1 1表示为双极性输入方式 电压上限值由HI LIM端输入 为 10 0 电压下限值由LO LIM端输入 为 10 0 RET VAL端的输出值存放在MW30中 功能块如果执行正确 MW30存放值 W 16 0000 转换的实数值由OUT端输出 存放在MD40中 FC106的使用详解 FC106的功能 从IN端输入一个实型数值 将其转换成表示某类工程量的整数值从OUT端输出 其值介于介于下限值 由LO LIM端输入 和上限值 由HI LIM端输入 之间 FC106功能块在符号编辑器的左栏的 库 standardlibrary TI S7convertingBlocks 中 FC106的内部转换公式 OUT IN LO LIM HI LIM LO LIM K2 K1 K1K1 K2由输入的BIPOLAR值决定 BIPOLAR 1 表示是双极性输出 整型数介于 27648之间 K1 27648 0 K2 27648 0 BIPOLAR 0 表示是单极性输出 整型数介于0 27648之间 K1 0 0 K2 27648 0 如果IN端输入的实型数 HI LIM OUT端输出值 K2 并返回一个错误代码 如果IN端输入的实型数 LO LIM OUT端输出值 K1 并返回一个错误代码 FC106的参数表 从站3的SM332的输出值量程转换 M10 2 1时执行FC106功能块 FC105功能块执行完后 M20 1 1 否则M20 1 0 IN端输入的是MD45存储的实数 该实数就是SM332的通道0的D A转换输出电压值 M10 3 0表示为单极性输入方式 电压上限值由HI LIM端输入 为 10 0 电压下限值由LO LIM端输入 为 0 0 RET VAL端的输出值存放在MW35中 功能块如果执行正确 MW30存放值 W 16 0000 转换的整数值由OUT端输出 存放在PQW256中 符号表 符号表 符号表 系统的初始化系统启动时会调用相应的OB块 可以通过对相应的OB块编程来实现初始化工作 暖启动 调用OB100一次 之后循环执行OB1 适用于所有