现场总线技术实验报告.doc

1、现场总线技术实验报告实 验 报 告课程名称现场总线技术题目名称现场实验报告学生学院信息工程学院专业班级学生学号学生姓名指导老师20_ 年 1 月 1 日实验一0 STEP7 V5.0 编程根底及 S7- -C 300PLC 组态一、实验目的通过老师讲解 STEP7 软件和硬件组态的根底知识，使同学们掌握使用 STEP7 的步骤和硬件组态等内容，为后续实验打下根底。二、实验 内容 1、组合硬件和软件 STEP7 V5.0 是专用于 SIMATIC S7-300/400 PLC 站的组态创立及设计 PLC 控制程序的标准软件。按照以下步骤：1运行 STEP7 V5.0 的软件，在该软件下建立自已的

2、文件。2对SIMATIC S7-300PLC站组态、保存和编译，下载到 S7-300PLC。3使用 STEP7 V5.0 软件中的梯形逻辑、功能块图或语句表进展编程，还可应用 STEP7 V5.0 对程序进展调试和实时监视。2、使用 STEP7 V5.0 的步骤设计自动化任务解决方案 生成一个工程 下载到 进展调试诊断 硬件组态 程序生成 程序生成 硬件组态图 1-1 STEP7 的根本步骤 3、启动 SIMATIC 管理器并创立一个工程 1新建工程 首先在电脑中必须建立自己的文件：File New 写上 Name 2通信接口设置 为保证能正常地进展数据通信，需对通信接口进展设置，方法有 2

3、种：1所有程序SIMATICSTEP 7设置 PG/PC 接口PC Adapter(Auto)属性本地连接USB/根据适配器连接到计算机的方式选择； 2SIMATIC 管理器界面选项PC Adapter(Auto)属性本地连接USB/根据适配器连接到计算机的方式选择。3硬件组态 在自己的文件下，对 S7-300PLC 进展组态，一般设备都需有其组态文件，西门子常用设备的组态文件存在 STEP7 V5.0 中，其步骤如下; l 插入 站点 SIMATIC 300 站点 ； l 选定 SIMATIC 3001的Hardwork硬件右边 Profi标准 SIMATIC 300 将轨道、电、I/O 模

4、块组态到硬件中：轨道：RACK-300 Rail；， 插入电：选中0UR 中 1 1, 插入电模块 PS-300 PS307 5A；插入 ：选中0UR 中 2 2，插入 模块 -300315-2DP配置 的型号 模块的最下方； l 插入输入/输出模块 DI/DO：1)选中0UR 中 4，插入输入/输出模块 SM-300 DI/DO 配置输入/输出模块的型号 模块的最上方； 2) S7-300 PLC 中有些 自带输入/输出模块，此时不需进展 DI/DO组态。4S7-300PLC 的开关与指示灯 S7-300PLC 的开关与显示灯如图 11 所示 形式选择器：MRES:模块复位功能。S:停顿形式

5、，程序不执行。RUN:程序执行，编程器只读操作。RUN-P:程序执行，编程器读写操作。指示灯：S F: 组错误： 内部错误或带诊断功能错误。BF: 组错误: 总线出错指示灯(只适用于带有 DP接口的 )。出错时亮。FRCE:FORCE：指示至少有一个输入或输出被强制。DC5V: 内部 5VDC 电压指示。RUN:当 启动时闪烁，在运行形式下常亮。S:在停顿形式下常亮，有存储器复位恳求时慢速闪烁。正在执行存储器复位时快速闪烁，由于存储器卡插入需要存储器复位时慢速闪烁 。5编程 图 1-5开关与指示灯 图 1-1开关与指示灯 S7-300PLC 采用模块化的编程构造，包含有通用的 OB 组织块，通

6、用的 FC、FB 功能与功能块，西门子提供的 SFC，SFB 系统功能块，DB 数据块，各个模块之间可以互相调用 。OB1 是其中的循环执行组织块，程序首先并一直在 OB1 中循环运行，在 OB1 中可以调用其它的程序块执行。在 S7Program 下的 Block 中，选定并翻开 OB1，用梯形逻辑、功能块图或语句表编程，再保存编译和下载，即可执行程序。6程序的去除存储器复位：图 12 编程界面 A、形式选择器放在 S 位置 B、形式选择器保持在 MERS 位置，直到 S 指示灯闪烁两次慢速C、松开形式选择器自动回到 S 位置D、形式选择器保持在 MERS 位置S 指示灯快速闪烁E、松开形式

7、选择器自动回到 S 位置7运行并监控 将 打到 S 形式，下载整个 SIMATIC 300 站点。再将 打到 RUN 形式，翻开监视，程序运行状态可在 OB1 上监视到。三 、考虑题 一.为什么要进展硬件组态？ PLC 是一种模块化的构造，电、i/o 等模块都是单独成块的。而 PLC 组态是对硬件进展配置，简单的说就是告诉系统你配置了哪些东西，这样系统才能去连接你的东西。二.硬件组态和程序生成有先后之分吗？哪种比拟方便些？ 没有先后之分。先进展硬件组态，然后是下载用户程序方便些。这样STEP7 在硬件组态编辑器中会显示可能的地址。而且有了系统数据块后，假如你的程序中硬件组态与你的实际硬件一致，

8、就可以在 SIMATIC管理器中，直接选中 Blocks，然后执行下载，在提示你是否也下载系统数据块时，只要点击 Yes，就把硬件组态信息和用户程序一起下载到 中。四 、实验心得 在这次的实验中，从中理解 STEP7 V5.0 的软件，并学会在该软件下建立自已的文件，对 PLC 站组态、保存和编译，并且下载到 PLC，用软件中的梯形逻辑进展编程，还用软件进展实时监视。开场没找到正确的硬件进展组态，然后在师姐的指导下，找到完全和硬件一致的进展组态，之后的还是比拟容易。实验 二S7-300PLC 之间的 MPI 通讯一、实验目的 熟悉现场总线网络 MPI 网络通讯的根本原理和 STEP7 硬件组态

9、，掌握 S7-300PLC 编程和两个 PLC 之间 MPI 网络通讯的详细方法。二、实验内容 1要求：对 PLC 及 MPI 网络组态，采用 STEP 7 V5._ 编程，以 MPI 网络通讯的方式，在第二台 S7-300 的程序中编译一组密码，在第一台 S7-300 上输入八位的开关信号。假如开关信号与密码不同，那么第二台 PLC 的某个输出点上的输出信号闪烁；假如开关信号与密码一样，那么这个输出点上的输出信号长亮。根据需要添加实验内容和使用 PLC 内部的系统功能。2实验主要仪器设备和器材：S7-300 可编程控制器，开关装置，S7-300 适配器，装有 STEP7 软件的工控机或电脑。

10、3实验方法、步骤及构造测试：图 2-1 MPI 通讯示意图 详细实验步骤如下：1、硬件连接 应用带连接头的屏蔽双绞线，通过 PLC 中的 MPI 接口进展连接，SIEMENS300(2) SIEMENS300(1) 全局数据 将实际线路连好，开关输入量也接好；同时全部去除两台 S7-300PLC原有的程序，并打到 S 挡，为硬件组态和编程作好准备。2、组态硬件 利用 SIMATIC 管理器，在工程中为要连网的设备生成硬件站之后利用硬件组态工具逐个翻开这些站。1) 翻开 SIMATIC Manager,在“文件”选择“新建”。在空白处点击右键选中“插入新对象”，再选 SIMATIC 300。2)

11、 进展组态 第一台设备：根据实际硬件配置组态。第二台设备：根据实际硬件配置组态。3) 选“站点”,进展“保存和编译”。3、设定 MPI 地址 组态硬件时，必须定义连接在MPI网络上，并分配各自MPI地址。1) 在 SIMATIC 3001选中 Hardware硬件。2) 双击，选 315-2DP。3) 双击，选属性。4) 选定 MPI1，并设定其地址。在硬盘上保存 的配置参数，然后分别下装到每一 中(点到点)。4、检查网络1) 网络组态 分别在两台 PLC 硬件组态中，选菜单栏中的“选项”，然后选“组态网络”，进展组网。选中 MPII双击，将两台 PLC 组网。用 Profibus 电缆连接

12、MPI 节点，可以用多条 MPI 线连接。在这里用一条 MPI 线连接即可，这样就可以与所有 建立在线连接。翻开网络组态查看，还可用 SIMATIC 管理中 PLC 下的“Accessible Nodes”功能来测试连接状态。5、设计程序 编译程序 进入程序设计时，可按以下步骤：选 SIMATIC 3001 315-2DPS7 Program(1)BlocksOB1,双击后可开场编写程序。第一台 S7_300 的程序框图：读取八位开关信号 IB0，传递到 MB0：MOVE ENENO INOUT 第二台 S7-300 的程序框图：输入密码，输入固定数据 1280，传送到 MW2：MOVE EN

13、ENO INOUT开关信号数据 MW6 与密码数据 MW2 比照：IB0 MB0 1280 MW2 CMP=1 IN1IN2CMP1 IN1IN2输出为 Q0.0。输出信号灯闪烁：第二台 的时钟存储器，地址 M100 此时闪光频率为 1Hz,周期=1s,灯通=0.5s,灯闭=0.5s 程序框图M100Q124.5 6、生成全局数据表 应用“定义全局数据”工具可以生成一个全局数据表。将数据表编译两次然后下装到 中。根据程序可知，数据从第一个 中的 MB0 发送到第二个 中的 MW6，编译两次后，下载。生成全局数据表步骤如下：1选择 MPI 网 回到前面的工程界面双击 MPI 网选项定义全局数据，

14、产生或翻开全局数据表。2分配 MW2 MW6 MW2 MW6 点击 GDID 后的空格右键弹出 点击 双击 SIMATIC300(1) 双击 3填入发送和接收数据注明发送方填入 MB0选“选作发送器”在后一空格用右键弹出 点击 双击 SIMATIC300(2) 双击选中另一个 点击下一空格填入 MW6编译关闭点击“查看”选“扫描速率”及“全局数据状态”编译关闭退出。4下载程序定义完全局数据后下载程序。在下载程序前应先去除原有的程序。SIMATIC 3001下载。5运行及结果 A、将两台 S7300PLC 的开关打到 RUN 挡， S7300 上的其它灯是不亮的，这时全局数据开场自动循环交换。B

15、、在第一台 PLC 上输入八位开关量 IB0，数据传递到 MB0，通过 MPI 网络，运行全局数据表，数据从第一台 PLC 的 MB0 传送到第二台 PLC 的 MW6。MW6 上的数据与第二台 PLC 的 MW2 中C、密码数据相比拟后，在第二台 PLC 的输出点 Q_._ 输出结果。假设信号与密码一样，第二台 PLC 输出灯 Q_._ 亮。三 、考虑题 1、在下载程序前如何去除原来的程序？ 如今 PLC 把新的程序下载进去，会自动覆盖本来的程序的。假如要直接去除的话，那么可通过复位去除存放器内容，先把形式选择器放在S 位置，然后形式选择器保持在 MERS 位置，直到 S 指示灯闪烁两次，再

16、松开形式选择器，形式选择器保持在 MERS 位置，此时 S 指示灯快速闪烁，然后松开形式选择器就可以了。2、下载程序时应注意什么问题？ A 硬件组态没有错误，组态都错了，下进去也没用。B最好先下新硬件组态信息，然后保证按键打到S档位再下程序。C 在进展了新的组态编译时，必须点击 Yes，即把新的硬件组态信息也下载到 中，否那么新的硬件组态和旧的用户程序将产生冲突。3、密码数据在开关量上是如何表示的？试着把密码设为小于 256 的数，再运行程序看结果如何？为什么？ 假如字节数据转换成字，那么 MB0、MB1 分别变成 MW6 的高 8 位和低 8位，MB1 没有那么补 0， MB0 传送到 MW

17、6 中变成高 8 位。假如小于 256，那么输出信号长亮，因为密码一样了啊。四 、实验心得 在这次实验中，学会了 PLC 两个 PLC 之间 MPI 网络通讯的方法，同时学会了用梯形图编程，假如是简单的程序根本能自己编好。实验中开场没懂程序原理，难点就在那个密码表示，后来请老师姐才懂的。实验三 三S7-300PLC 之间的 DP 通讯一、实验目的熟悉现场总线 DP 网络通讯的根本原理，掌握 S7-300 编程和两个 PLC 之间 DP 网络通讯的详细方法。二、实验内容1要求：对 PLC 及 DP 网络组态，采用 STEP 7 V5.0 编程，以 DP 网络通讯的方式，在第二台 S7-300从站

18、的程序中编译一组三个两字节的密码，分别为 256，512，1280，在第一台 S7-300主站上输入 16 位的开关信号。假如开关信号与其中一组密码一样，那么第一台 PLC 的一个指定的相应输出点上的输出信号亮，即输入信号是256，那么 Q4.0 亮，输入信号是 512，那么 Q4.1 亮，输入信号是 1280，那么 Q4.2 亮；否那么没有灯亮。2实验主要仪器设备和材料：S7-300 可编程控制器，开关装置，S7-300适配器，装有 STEP7 软件的工控机。3实验方法、步骤及构造测试：1、硬件连接 将两台的 DP 口通过 PROFIBUS 电缆连接，开关输入量接在主站的DI 模块上；同时将

19、两台 PLC 全部去除原有程序，打到 S 挡，为硬件组态和编程作好准备。SIEMENS300(1) 主站交换区 PROFIBUS-DP SIEMENS300(1) 从站交换区图 3-1 DP 通讯示意图 4组态硬件 1新建工程 在 STEP7 中创立一个新工程，然后选择“插入”站点Simatic 300 站点，插入两个 S7 300 站，这里命名为 Simatic 300(master)和 Simatic 300(slave)。再选择“插入”“站点”PROFIBUS。如图 3-2 所示。当然也可完成一个站的配置后，再建另一个。2组态硬件 从站和主站硬件根据实际选定，原那么上要先组态从站，。双击

20、 Simatic 300(slave)“Hardware(硬件)”，进入硬件组态窗口，在功能按钮栏中点击“Catalog”图标翻开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插入机架、电、 和输入/输出模块等进展硬件组态，主从站的硬件组态原理一样。5参数设定 硬件组态后，双击 DP(_2)插槽，翻开 DP 属性窗口点击属性按钮进入 PROFIBUS 接口组态窗口，进展参数设定。1从站设定：在“属性 DP ”对话框中选择“工作形式” 标签，将 DP 属性设为从站(Slave)，。然后点击“常规”标签，点击“属性”按钮，之后点击 Network Settings 标签，对其它属性进展配置，如：站地址、波特

21、率等。设定完成之后，点击”保存”即可,不要进展编译。2主站设定：在“属性 DP ”对话框中选择 “工作形式”标签，将 DP 属性设为主站(Master)。然后点击“常规”标签，点击“属性”按钮，对其它属性进展配置，如：站地址、波特率等。注意：这里的主站地址跟从站的地址不能重复，且同一个站的 MPI 地址和 DP地址要保持一致。3连接从站：在硬件组态HW Config窗口中，翻开窗口右侧硬件目录，选择“ PROFIBUS DPConfigured Stations”文件夹，将 31_ 拖拽到主站系统 DP 接口的 PROFIBUS 总线上，这时会弹出 DP 从站连接属性对话框，选择所要连接的从站

22、后，点击“连接”按钮，再点击“确认”。注 注：假如有多个从站存在时，要一一连接。4设定交换区地址 双击从站，选择“组态”标签，翻开 I/O 通信接口区属性设置窗口，进展设置。或者进入“从站属性“窗口，假如没有出现表格，那么要点击下面的“新建”，分两次输入表格。地址类型:选择“Input”对应输入区，“Output”对应输出区。地址:设置通信数据区的起地址。长度:设置通信区域的大小，最多 32 字节。本例设为 8 字节。单位:选择是按字节byte还是按字word来通信。一致性:选择“Unit”是按在“Unit”中定义的数据格式发送，即按字节或字发送。从站与主站设置完成后，点击“编译存盘”按钮，编译无误后即完成从站和主站的组态设置。6检查网络 点击“组态网络”图标。翻开网络组态查看，是否成功。7设计程序输入三个 16 位的密码：256，512，1280 完毕 从站主站 给定一个 16 位的开关量信号 开关量是 256 开关量是 512 开关量是1280 Q4.0 亮 Q4.1 亮 Q4.2 亮 完毕 图 3-2