PROFIBUS-DP在企业自动化控制中的应用

1、146127企业研究论文profi bus-dp在企业自动化控制中的应用二十一世纪是信息经济的时代。随着计算机技术、信息技术的 飞速发展，全球市场进一步形成，竞争也空前加 剧，产品技术含量 更高、换代时间更短。处于全球市场之 中的工业生产为了适应市场 竞争的需要，在追求竞争力的 过程中逐渐形成了计算机集成制造系 统。计算机集成制造 系统采用计算机、自动控制、网络通信等技术 来实现整个 过程的综合自动化，以改善生产加工、管理决策等。为 了实现这个目标，必须要将企业内现场控制、过程监控、经营管理、 市场管理等各层次智能设备互联成综合自动化网 络，实现各层次的 住处汇通和数据共享，即实现工业企业 的

2、“管控一体化”。本文是 讨论如何在一个已经具备各种 西门子可编程序控制器的自动化企业 中利用prof i bus-dp构建一个大的自动化系统。一、prof i bus-dp 简介prof i bus是目前国际上通用的现场总线标准之一，prof i bus总线87年由s i emens公司等13家企业和5家研 究 机构联合开发, 99年prof i bus成为国际标iec 61158的 组 成部分，2001年批准成为中国的行业标准jb/t10308. 3-2001 o prof i bus-dp 在整个 prof i bus 应用 中，应用最多、最广泛，可以连接不同厂商符合prof i bus-

3、dp 协议的设备。是一种高速低成本数据传输，用于自动化系统中单 元级控制设备与分布式i/o等设备的通信。本文探讨了在西门子实验室中如何利用现场总线 prof i bus-dp组建数据通信网络，实现数据通信。二、prof i bus-dp总线的数据通信（一）企业的综合自动化网络的组成该控制系统现场选用西门子s7-300系列cpu313-2dp作为 主工作站，从站包括多个带集成dp接口的s7-300、多个s7- 200.远程i/o站et 200b、et200m 0两台装有西门 子wi ncc组 态软件的研华工控机。整个系统通过工业现场 总线联接而成。系统 网络结构见“企业的综合自动化网络”。选用一

4、台s7-300是为了实现上位机冗余、底层plc cpu时钟校正、自动开关发射机数据存储和所有采集的数据的快速集中处 理。2台上位机通过工业以太网(tip/ip),完成互相冗余；同 时，通过总线将自动化企业中西门子可编程序控制器的等设备的数 据全部采集上来，在画面上显 示。冗余的上位机增强了整个系统的 可靠性。(二)prof i bus-dp总线网络的硬件连接采用专用剥线钳制作专用线缆与总线插头。在首末两端将总 线插头的接通终端和偏置的开关置于on位置，接通总线插头的终 端和偏置；而在中间的总线插头不需要接通总线插头的终端和偏 置，总线插头的接通终端和偏置的开关置于off位置。(三)prof i

5、 bus-dp总线网络的硬件组态1 从站s7-300与主站s7-300之间的prof i bus通信 硬 件组态在多cpu主从通信组态配置时，组态原则是先组态从(1)组态从站硬件组态按硬件安装次序和订货号依次插人机架、电源、cpu等进行 硬件组态。对“dp”属性进行设置，新建prof i bus(1),组态prof i bus站地址，进行波特率、行规等网络参数设置。dp模式选择一一激活dp slave”操作模式。 定义从站通信接口区新建一行通信接口区，此时只能对本地进行通信数据区的配 置。设置通信区完成后，点击编译存盘按钮，编译无误后即完 成从站的组态。(2)组态主站硬件组态完成从站组态后，就

6、可以对主站进行组态，基本过程与从站 相同。在完成基本硬件组态后，对dp接口参数进行设置，并选择 与从站相同的prof i bus网络(prof i bus(1),并进行相同的网络参数设置。dp模式选择一一激活dp master ”操作模式。选择从站在硬件组态窗口中，将从站拖拽到主站系统dp接口 prof i bus总线上，这时会同时弹出dp从站连接属性对话框，选择已经 组态过的从站,如果有多个从站时，要依次先connect,然后configuration,设置主站的通信接口区 的输出区与主站的输入区 相对应，从站的输入区同主站的输出区相对应关系。设置通信区完成后，点击编译存盘按钮，编译无误后即

7、死 成从站的组态。2、从站s7-200与主站s7-300之间的通信硬件组态s7-300 和 s7-200 通过 em227 进行 prof i bus dp 通 信，需要在step7中进行s7-300站组态，在s7-200系统中不 需要对通讯进行组态和编程，只需要将要进行通讯的数据整理存放 在v存储区与s7-300的组态em227从站时的硬件i /0地址相对 应就可以了。(1)在主站s7-300的硬件组态窗口中菜单opt i 0nl instal i new gsd,导入 siem089d. gsd 文件，安装 em227 从站配置文件。导入gsd文件后，在右侧的设备选择列表中em277从站，

8、 prof i bus dpt additional field devicetplct simatic-em277,并且根据通讯字节数，选择一种通讯方式。(2)根据em277上的拨位开关设定以上em277从站的站地注意：如果无法正确导入gsd文件，很可能是step7的版本太低，需要更新。3、远程i/o站与主站s7-300之间的通信硬件组态本文的远程i/o站采用的是et200b和et 200m。et 200b 自带i/o点，适合在远程站点i/o点数不太多的情况下使用；et 200m需要由接口模块通过机架组态标准i/o模块，适合在远程站 点i/o点数较多的情况下使用。(1)组态et 200m的接

9、口模块im 153-2在主站s7-300的硬件配置窗口内，打开硬件目录，从“pr0fibus-dp”子目录下找到“et 200m”子目录，选择 接口 模块 im153-2,并将其拖放到 “profibus (1) : dp master system线上，鼠标变为+号后释放，自动弹出的im 153-2属性窗 。im 153-2硬件模块上有一个拨码开关，可设定硬件站点地 址，在属性窗口内所定义的站点地址必须与im 153-2模块上所设 定的硬件站点地址相同，其他保持默认值。(2) et200b为远程现场模块在硬件组态窗口内，打开硬件目录，从“ prof i bus- dp 子目录下找到“et 2

10、00b”子目录，选择4ai,并将其拖放到 叩rof i bus (1) : dp master system线上，鼠标变为+ 号后释放，自动弹出的4al属性窗口。若有更多的从站（包括智能从站），可以在prof i bus系统 上继续添加，所能支持的从站个数与cpu类型有关。全部设备均 与总线连接，每个分段上最多可接32个站（主站或从站），当分 段站超过32个时，必须使用中继器用以连接各总线段，串联的中 继器一般不超过4个。（四）基于现场总线prof i bus-dp网络的通信该系统的硬件配置组态完成后，将主站的硬件组态信息下载 到作为主站的s7-300的plc当中，两个从站s7-300的硬件组

11、态 信息也分别下载到各自的s7-300的plc当中，下载完成后，将 em277、et 200m以及et 200b的拨位开关分别拨到与以上硬件 组态的设定值一致的位置。仁从站s7-300与主站s7-300之间的prof i bus通信要实现slavel的10.。对slave2的q0. 0的控制，只需 要在三个站点分别简单的程序。在主站的程序就是150. 0-q60. 0, slavel的程序就是10. 0q50. 0, slave2的程序就是 160. 000. 0。2、从站s7-200与主站s7-300之间的prof i bus通信在s7-200 plc （cpu226）中编写程序将进行交换的数据存放在与主站s7-300 plc (cpu-313-2dp)的外设输入/输出存储区pi和pq相对应的v存储区中，打开step7中的变量表和step7 m icro/w i n32的状态表可以监控s7-300与s7-200通过em277进行的数据通信。3、远程i/o站与主站s7-300之