电气自动化生产线安装与调试项目十一 S7-300工作站网络组态

自动化生产线安装与调试项目十一S7-300工作站网络组态S7-300PLC网络组态MPI（MultiPointInterface，多点接口）协议PROFIBUS总线工业以太网（IndustrialEthernet）一、MPI协议1．MPI（MultiPointInterface，多点接口）协议

MPI（MultiPointInterface）是多点接口的简称，是当通信速率要求不高，通信数据量不大时可以采用的一种简单经济的通信方式。通过它可组成小型PLC通讯网络，实现PLC之间的少量数据交换，它不需要额外的硬件和软件就可网络化。每个S7-300CPU都集成了MPI通信协议,MPI的物理层是RS-485。通过MPI，PLC可以同时与多个设备建立通信连接，这些设备包括编程器PG或运行STEP7的计算机PC、人机界面（HMI）及其它SIMATICS7，M7和C7。同时连接的通信对象的个数与CPU的型号有关。见图11-1。图11-1MPI通信网络二、PROFIBUS总线

PROFIBUS是一种开放式的现场总线标准，由主站和从站组成，主站能够控制总线，当主站获得总线控制权后，可以主动发送信息。从站通常为传感器、执行器、驱动器和变送器。它们可以接收信号并给予响应，但没有控制总线的权力。当主站发出请求时，从站回送给主站相应的信息。PROFIBUS除了支持这种主从模式外，还支持多主多从的模式，见图11-2。

PROFIBUS包3个相互兼容的部分：（1）PROFIBUS-DP（DistributedPeriphery）。它可以用于PLC与分散的现场设备进行通信。（2）PROFIBUS-PA（ProcessAutomation）。它是专为过程自动化所设计的协议，可用于安全性要求较高的场合。（3）PROFIBUS-FMS（FieldbusMessageSpecification）。可以用于车间级监控网络。对于FMS而言，它考虑的主要是系统功能而不是响应时间，FMS通常用于大范围、复杂的通信系统。图11-2典型的PROFIBUS-DP系统三、工业以太网工业以太网是目前工控领域中最流行的网络技术，支持TCP/IP、UDP、ISO协议、工业以太网为SIMATICNET提供了一个无缝集成到多媒体世界的途径。适用于大量数据的传输和长距离通信。在物理连接上，网络的传输介质可以是同轴电缆、双绞线、光纤和无线通信、在SIMATIC网络中，PLC站须通过通信模块CP（CP343-1、CP443-1等）连接至工业以太网，PC机须通过网卡连接至以太网、工业以太网的通信速率为10Mbit/s和100Mbit/s，目前已经有千兆工业以太网交换机，其推广指日可待。项目十一S7-300工作站网络组态网络组态实例硬件需求物理连接硬件网络组态一、硬件需求本节将通过一个项目实例来说明利用STEP7建立和组态PROFIBUS和网络的方法。项目实例要求：将CPU315-2DP和CPU313C-2DP连接并组态为PROFIBUS网络，前者作为主站，后者作为从站，并设定传输速率为1.5Mbit/s。具体步骤如下：1）CPU315-2DP和CPU313C-2DP2）插入PROFIBUS网卡CP5611的PC3）PROFIBUS电缆及三个DP插头二、物理连接首先用工具制作带有三个街头的PROFIBUS电缆，并将两端街头上的拨码拨至ON，中间的接头拨码拨至OFF。然后利用这根电缆将PC、CPU315-2DP和CPU313C-2DP建立PROFIBUS网络物理连接。见图11-2。图11-2PROFIBUS网络物理连线三、硬件网络组态（1）新建项目在STEP7中创建一个新项目，插入两个SIMATIC300station，并重新命名为SIMATIC315和SIMATIC313。用同样的方法插入一个PROFIBUS网络，双击图5-81中的PROFIBUS（1）对象，打开图形组态工具NetPro，在这个窗口显示出一条紫色的PROFIBUS线。选中这条线并右击打开快捷菜单，选择命令“对象属性（ObjectProperties）”，打开设置PROFIBUS网络参数对话框，选择“网络设置（NetworkSettings）”选项页，见图11-3。此时可以设置所有有关网络的参数，在此设置传输速率为“1.5Mbit/s”，行规为DP。图11-3插入PROFIBUS网络三、硬件网络组态图11-4设定相关参数三、硬件网络组态（2）组态主站硬件基本组态：双击SIMATIC315的“Hardware”选项，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。设置MPI地址为2。设置PROFIBUS地址：CPU315-2DP是集成了DP接口的CPU，所以在机架上插入CPU时，会自动弹出PROFIBUS的属性对话框，如图所示。现在可设定PROFIBUS地址为2，并在“Subnet”中选择CPU要连接的PROFIBUS网络：PROFIBUS（1）（在实例中已经建立了一个PROFIBUS子网络）见图11-5。在此对话框中，还可以建立一个新的PROFIBUS网络参数或是删去一个已经存在的PROFIBUS网络。图11-5将CPU315主站连接到PROFIBUS（1）网络上组态完成后一定要编译保存，这样一方面保存了组态设置，另一方面及时更新了系统数据。三、硬件网络组态（3）组态从站硬件基本组态：双击SIMATIC313的“Hardware”选项，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。设置PROFIBUS地址：CPU313-2DP也集成了DP接口，所以方法与组态主站时相同，设定PROFIBUS地址为3，并选择CPU要连接的PROFIBUS子网络：PROFIBUS（1）。注意：PROFIBUS子网络的地址要与前者一致，这样才能使两个站点在同一网络中通信。见图11-6。设置从站方式：双击机架上CPU的DP栏，在网络属性窗口选择“OperationMode”打开属性设置界面，选择“DPSlave”，如图11-7所示。图11-6从站PROFIBUS连接图11-7DP属性界面设置从站方式三、硬件网络组态（4）连接主站和从站为了将CPU313-2DP作为CPU315-2DP的一个从站，在主站的硬件组态窗口中，打开硬件目录，选择“PROFIBUSDP”，并打开“ConfigurationStation”文件夹，选择CPU31x，将其拖拽到DP主站系统的PROFIBUS总线上，从而将其连接到DP网络上，此时自动弹出“DP-slaveProperties”对话框，见图11-8，图11-9。在其中的“Connection”标签中选择已经组态过的从站，如果有多个从站时，要一个一个连接，上面已经组态完的S7313C-2DP从站可在列表中看到，点击“Connect”按钮将其连接至网络。图11-8连接DP网络上的从站图11-9在主站中连接对应的从站三、硬件网络组态图11-10从站输出通信区的状态设置为了使主站和从站能够正确通信，需要组态通信区。在“DP-slaveProperties”对话框中点击：“Configuration（组态）”标签，设置主站的通信接口区，如图11-10、图11-11所示，务必确保DP主站的一个输出区域分配给DP从站的一个输入区域，反之亦然，这样数据的一发一送才能得到正确的数据。其中某些选项的设置与意义如下：

图11-11组态通信区的设置①地址类型（Addresstype）：选择输出（Output），表示将CPU313-2DP从站作为数据的输出接口区；②地址（Address）：填入数据接收区的起始地址；③长度（Length）：设置传输数据长度为2B（最多32B）；④单位（Unit）：传输单元为字节（Byte）数据。三、硬件网络组态（5）检查PROFIBUS通信设置是否完成4．网络组态的硬件下载点击configurenetwork图标可以看到网络组态状态，主站和从站都挂在PROFIBUS（1）上，地址分别为2和3，达到要求。第一次下载项目的硬件组态时，必须使用MPI编程电缆，将站的MPI地址作为下载入口，在下载时，首先设置PG/PCinterface，见图11-12。图11-12设置通信接口

先下载从站硬件组态：关主站和从站电源后，将编程电缆插在S7-300CPU的MPI通信槽中，只打开从站电源，在硬件组态窗口中点击下载图标，将MPI地址为2、PROFIBUS地址为3的站的硬件组态下载到CPU313-2DP。同样方法下载硬件组态到CPU315-2DP。重新打开主站和从站的电源，并将开关拨至RUN位置，这时两个CPU的指示灯都应为绿色，说明网络组态正常。三、硬件网络组态5．网络通信的检测通过以下两个方法检查PROFIBUS网络通信是否正常。（1）在设置PG/PCinterface对话框中，设置为“S7ONLINE（STEP7）CP5611（PROFIBUS）”，点击按钮“Diagnostics….