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S7-300与S7-200 PLC之间的PROFIBUS-DP通信优化方案

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-117 某铜矿的S7-300 PLC与S7-200 PLC之间的PROFIBUS-DP现场总线通信的硬件组态的实例下面以一台CPU 314C-2DP与一台CPU 226CN之间的PROFIBUS现场总线通信为例介绍S7-200 PLC与S7-300 PLC之间的现场总线通信。图4-118 PROFIBUS现场总线硬件配置图图4-119 PROFIBUS现场总线通信PLC接线图a)CPU 314C-2DP PLC接线图 b)CPU 226CN PLC接线图2.CPU 314C-2DP的硬件组态S7-300 PLC与S7-200 PLC的PROFIBUS通信总的方法是:首先对主站CPU 314C-2DP的硬件进行硬件组态,下载硬件,再编写主站程序,下载主站程序;编写从站程序,下载从站程序,最后便可建立主站和从站的通信。

S7-300与S7-200 PLC之间的PROFIBUS-DP通信优化方案

为了节约成本,在我国S7-300 PLC与S7-200 PLC之间的现场总线通信在工业控制中有不少的应用,如图4-117所示为某铜矿的S7-300 PLC与S7-200 PLC之间的PROFIBUS-DP现场总线通信的硬件组态的实例,由于此实例比较复杂。在此不详细介绍。

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图4-117 某铜矿的S7-300 PLC与S7-200 PLC之间的PROFIBUS-DP现场总线通信的硬件组态的实例

下面以一台CPU 314C-2DP与一台CPU 226CN之间的PROFIBUS现场总线通信为例介绍S7-200 PLC与S7-300 PLC之间的现场总线通信。

【例4-12】模块化生产线的主站为CPU 314C-2DP,从站为CPU 226CN和EM277的组合,主站发出开始信号(开始信号为高电平),从站接收信息,并使从站的指示灯以1s为周期闪烁。同理,从站发出开始信号(开始信号为高电平),主站接收信息,并使主站的指示灯以1s为周期闪烁。

【解】

1.主要软硬件配置

①1套STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP9。

②1套STEP 7 V5.5 SP2。

③1台CPU 226CN。

④1台EM277。

⑤1台CPU 314C-2DP。

⑥1根编程电缆(或者CP5611卡)。

⑦1根PROFIBUS网络电缆(含两个网络总线连接器)。

PROFIBUS现场总线硬件配置如图4-118所示,PROFIBUS现场总线通信PLC接线如图4-119所示。

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图4-118 PROFIBUS现场总线硬件配置图

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图4-119 PROFIBUS现场总线通信PLC接线图

a)CPU 314C-2DP PLC接线图 b)CPU 226CN PLC接线图

2.CPU 314C-2DP的硬件组态

S7-300 PLC与S7-200 PLC的PROFIBUS通信总的方法是:首先对主站CPU 314C-2DP的硬件进行硬件组态,下载硬件,再编写主站程序,下载主站程序;编写从站程序,下载从站程序,最后便可建立主站和从站的通信。具体步骤如下:

1)打开STEP 7软件。双击桌面上的快捷键 978-7-111-51393-3-Chapter04-154.jpg ,打开STEP 7软件。当然也可以单击“开始”→“所有程序”→“SIMATIC”→“SIMATIC Manager”,打开STEP 7软件。

2)新建项目。单击“新建”按钮 978-7-111-51393-3-Chapter04-155.jpg ,弹出“新建 项目”对话框,在“命名(M)”中输入一个名称,本例为“DP_200”,再单击“确定”按钮,如图4-120所示。

3)插入站点。单击菜单栏“插入”菜单,再单击“站点”和“SIMATIC 300站点”子菜单,如图4-121所示,这个步骤的目的主要是为了插入主站。将主站“SIMATIC 300(1)”重命名为“Master”,双击“硬件”,打开硬件组态界面,如图4-122所示。

4)插入导轨。展开项目中的“SIMATIC 300”下的“RACK-300”,双击导轨“Rail”,如图4-123所示。硬件配置的第一步都是加入导轨,否则下面的步骤不能进行。

5)插入CPU。展开项目中的“SIMATIC 300”下的“CPU-300”,再展开“CPU 314C

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图4-120 新建项目(2)

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图4-121 插入站点

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图4-122 打开硬件组态

-2DP”下的“6ES7314-6CG06-OABO”,将“V2.6”拖入导轨的2号槽中,如图4-124所示。若选用了西门子电源,在配置硬件时,应该将电源加入到第一槽,本例中使用的是开关电源,因此硬件配置时不需要加入电源,但第一槽必须空缺,建议读者最好选用西门子电源。

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图4-123 插入导轨

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图4-124 插入CPU

6)配置网络。双击2号槽中的“DP”,弹出“属性-DP”对话框,单击“属性”按钮,再弹出“属性-PROFIBUS接口”对话框,如图4-125所示;单击“新建”按钮,再弹出“属性-新建子网PROFIBUS”对话框,如图4-126所示;选定传输率为“1.5Mbps”和配置文件为“DP”,单击“确定”按钮,如图4-127所示。从站便可以挂在PROFIBUS总线上。

7)修改I/O起始地址。双击2号槽中的“DI24/DO16”,弹出“属性-DI24/DO16”对话框,如图4-128所示;去掉“系统默认”前的“√”,在“输入”和“输出”的“开始”中输入“0”,单击“确定”按钮,如图4-129所示。这个步骤目的主要是为了使程序中输入和输出的起始地址都从“0”开始,这样更加符合习惯,若没有这个步骤,也是可行的,但程序中输入和输出的起始地址都从“124”开始,不方便。

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图4-125 新建网络(www.xing528.com)

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图4-126 设置通信参数

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图4-127 配置网络

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图4-128 修改I/O起始地址(1)

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图4-129 修改I/O起始地址(2)

8)配置从站地址。先选中“PROFIBUS”,再展开项目,先后展开“PROFIBUS-DP”→“Additional Field Device”→“PLC”→“SIMATIC”,再双击“EM277 PROFIBUS-DP”,弹出“属性-PROFIBUS接口”对话框,将地址改为“3”,最后单击“确定”按钮,如图4-130所示。

9)分配从站通信数据存储区。先选中3号站,展开项目“EM277 PROFIBUS-DP”,再双击“2 Byte In/2 Byte Out”,如图4-131所示。当然也可以选其他的选项,这个选项的含义是:每次主站接收信息为2个字节,发送的信息也为2个字节。

10)设置周期存储器。双击“CPU 214C-2DP”,打开属性界面,选中“周期/时钟存储器”选项卡,勾选“时钟存储器”,输入“100”,单击“确定”按钮即可,如图4-132所示。

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图4-130 配置从站地址

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图4-131 分配从站通信数据存储区

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图4-132 设置周期存储器

11)下载硬件组态。到目前为止,已经完成了硬件的组态,单击“保存和编译”按钮 978-7-111-51393-3-Chapter04-169.jpg ,若有错误,则会显示;没有错误,系统将自动保存硬件组态;接着单击“下载”按钮 978-7-111-51393-3-Chapter04-170.jpg ,系统将硬件配置下载到PLC中。下载硬件的步骤是不可缺少的,否则前面所做的硬件配置的工作都是徒劳的,但保存和编译步骤可以省略,因为单击下载按钮也可以起到这个作用。

12)打开块并编译程序。激活“SIMATIC Manager-profibus”界面,展开工程“DP 200”,选中“块”,如图4-133所示。单击“OB1”,弹出“属性-组织块”对话框,再单击“确定”按钮。之后弹出的“LAD/STL/FBD”界面实际上是程序编辑界面,在此界面上输入如图4-134所示的程序。

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图4-133 打开OB1(1)

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图4-134 CPU 314C-2DP的程序

3.编写程序

(1)编写主站的程序

按照以上步骤进行硬件组态后,主站和从站的通信数据发送区和接收数据区就可以进行数据通信了,主站和从站的发送区和接收数据区对应关系见表4-26。

表4-26 主站和从站的发送区和接收数据区对应关系

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主站将信息存入QW2中,发送到从站的VW0数据存储区,那么主站的发送数据区为什么是QW2呢?因为CPU 314C-2DP自身是16点数字输出占用了QW0,因此不可能是QW0,QW2是在前面的序(9)中设定的。当然也可以设定为其他的单元,但不可以设定为QW0。从站的接收区默认为VW0,从站的发送区默认为VW2,这个单元是可以在硬件组态时更改的,请读者参考西门子的相关手册。从站的信息可以通过VW2送到主站的IW3。注意,务必要将组态后的硬件和编译后软件全部下载到PLC中。

(2)编写从站程序

在桌面上双击快捷键 978-7-111-51393-3-Chapter04-174.jpg ,打开软件V4.0 STEP 7 STEP 7 Micro/WinSP9,在梯形图中输入如图4-135所示的程序;再将程序下载到从站PLC中。

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图4-135 CPU 226CN的程序

4.硬件连接

主站CPU 314C-2DP有两个DB9接口,一个是MPI接口,它主要用于下载程序(也可作为MPI通信使用),另一个DB9接口是DP口,PROFIBUS通信使用这个接口。从站为CPU 226CN+EM277,EM277是PROFIBUS专用模块,这个模块上的DB9接口为DP口。主站的DP口和从站的DP口通过专用的PROFIBUS电缆和专用网络接头相连,主站和从站的硬件连线如图4-118所示。

PROFIBUS电缆是2线屏蔽双绞线,两根线为A线和B线,电线塑料皮上印刷有A、B字母,A线与网络接头上的A端子相连,B线与网络接头上的B端子相连即可。B线实际与DB9的第3针相连,A线实际与DB9的第8针相连。

关键点】在前述的硬件组态中已经设定从站为第三站,因此在通信前,必须要将EM277的“站号”选择旋钮旋转到“3”的位置,否则,通信不能成功。此外,完成设定EM277的站地址后,必须将EM277断电,新设定的站地址才能生效。从站网络连接器的终端电阻应置于“on”,如图4-136所示。若要置于“off”,只要将拨钮拨向“off”一侧即可。

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图4-136 网络连接器的终端电阻置于“on”

5.软硬件调试

用PROFIBUS的电缆将S7-300的DP口与EM277的DP口相连,将S7-300端的网络连接器上的拨钮拨到“on”,并将EM277端的网络连接器上的拨钮拨到“on”上,再将程序下载到PLC中,最后将PLC的运行状态从“STOP”都拨到“RUN”上。

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