PROFIBUS-DP通信解析与应用技巧

PROFIBUS-DP为主从结构，主站可以得到令牌轮询扫描从站。DP通信方式实时性强，可以连接分布式I/O。主站与一个从站最多通信数据为244字节输入和244字节输出。

1.安装GSD文件

PROFIBUS-DP除了连接西门子公司的分布式I/O系列、驱动等从站，还可以连接其他厂商的从站设备。在SIMATIC Manager硬件配置界面里PROFIBUS-DP设备目录中，可以添加其他厂商硬件设备，这需要由生产厂商提供GSD文件（GSD文件是对设备通用描述，通常以∗.GSD或∗.GSE结尾）或从相关网站上下载。安装GSD文件的步骤如下：

1）将GSD文件复制到编程器的硬盘中。

2）打开SIMATIC Manager硬件配置界面，关闭所有应用。

3）使用菜单命令“Options”➝“Install GSD File”，在弹出的对话框中，选择需要安装的GSD文件。

4）使用菜单命令“Options”➝“Update Catalog”更新硬件目录。

5）使用菜单命令“View”➝“Catalog”打开硬件目录，在“PROFIBUS-DP”子目录中的“Additional Field Devices”中，可以发现安装的从站。

6）将从站配置到主站PROFIBUS-DP网络上（参考9.8.1节远程I/O从站的配置过程），从站通信数据区的含义必须参考从站设备手册。

注意：

1）打开包含有其他厂商从站设备的项目时（打开硬件配置），如果SIMATIC Manager没有安装相应的GSD文件，会弹出对话窗口，提示是否需要安装所需的GSD文件，点击确认后，项目中包含的GSD文件自动导入“Additional Field Devices”硬件目录中。

2）从PLC中上传硬件配置时，如果上传的硬件配置中带有其他厂商的从站设备，而在SIMATIC Manager没有安装相应的GSD文件，在硬件配置中不能进行编辑下载，否则PLC不识别相应的从站设备。

2.配置智能从站

通过PROFIBUS-DP，不但可以连接分布式I/O从站，也可以将S7-300系列PLC、S7-400系列PLC站点作为智能从站连接到主站上，以S7-400系列PLC CPU作为主站，以S7-300系列PLC CPU作为智能从站为例介绍配置的步骤：

先配置S7-300系列PLC CPU从站：

1）创建S7-300系列PLC站，在硬件配置中插入S7-300系列PLC CPU，例如CPU315-2DP。

2）双击集成的“DP”栏（X2槽位），弹出DP接口属性对话框，在“Operating Mode”标签中，选择“DPSlave”作为从站。如果选择“Test，Commissioning，Routing”选项，则智能从站可以传递令牌，站点作为网关支持网络路由功能并可以与HMI WinCC通过S7协议建立通信连接。

3）在“Configuration”标签中，输入从站的通信接口，通信区占用I、Q地址区，例如16字节输入和16字节输出，在通信数据区“Consistency”选项中，如果选择“UNIT”，表示通信数据中每个字节都是独立的单元；如果选择“ALL”，表示通信数据是一个数组，数组中的元素是设置的字节。DP主站与CPU间的数据交换可能是分批次进行的，选择“ALL”保证数据处理的完整性（通信数据在同一数据包中，同时处理），例如驱动器PKW参数，选项自动设置为“ALL”不能修改。

注意：(www.xing528.com)

如果选择“ALL”，在CPU中需要调用SFC14、SFC15对通信数据进行读写操作。新型号的S7-300系列PLC、400系列PLC CPU间的主从通信，对通信区的读写操作由CPU处理，只需要在硬件中配置，不需要调用SFC14、SFC15。

4）编译存盘，在程序块中创建OB82、OB86（故障中断），从站工作完成。

配置S7-400系列PLCCPU主站：

1）创建S7-400系列PLC站，在硬件配置中插入S7-400系列PLC CPU，例如CPU416-2DP。

2）在弹出新建PROFIBUS网络时，选择与从站使用相同的网络并配置主站站号。

3）在硬件目录中，选择“PROFIBUS-DP”➝“Configured Stations”➝“CPU31X”拖放到主站网络中。

4）在弹出DP从站属性对话框“Connection”标签中，点击“Connect”键，将主从CPU进行连接。

5）在DP从站属性对话框“Configuration”标签中，点击“Edit..”键，将从站通信接口区配置对应主站的通信接口区，如图10-13所示。

6）在配置界面中，只需配置主站的通信起始地址和输入、输出类型，配置规则为从站输入数据区对应主站输出数据区；从站输出数据区对应主站输入数据区。其他参数也可以修改，但是通信双方配置必须匹配。

7）编译存盘，在程序块中创建OB82～OB86、OB122（故障中断），主站工作完成。

注意：

如果主站和从站不在一个项目下，从站配置不需要改变（不能选择“Test，Commissio_- ning，Routing”选项），在主站配置中，需要在硬件目录中安装从站的GSD文件，在“Ad_- ditional Field Devices”目录中，将从站拖放到主站网络上，配置从站的站号及通信区，通信区中的输入、输出先后次序、格式必须与从站中的设置相匹配。

3.PROFIBUS-DP其他的功能

1）同步与冻结功能：主站访问多个从站的数据会有先后，同步功能可以使主站在某一时刻发送的命令同时传递到从站中；冻结可以使从站某一时刻的输入信号同时传递到主站中。同步、冻结强调的是某一时刻，执行后，从站数据停止更新，如需循环更新从站数据必须去除同步、冻结命令。

2）等时同步功能：等时同步计算所有需要同步模块的输入、输出时间、信号到从站接口模块的传送时间、主站扫描从站的时间、触发CPU程序执行时间，通过等时同步功能可以使几个从站中设定的输入信号同时被CPU扫描，CPU的输出信号同时发送到输出模块上。只有S7-400系列PLC CPU支持等时同步功能，从站和输入、输出模块也必须支持等时同步功能。

3）DPV1功能：非周期访问从站接口中存储的数据，减少通信的负荷。在S7主站CPU中调用SFC58、SFC59访问从站接口中的数据。DP的等时同步、从站时钟同步、从站输入信号的时间标签功能属于DPV2功能。

图10-13 配置PROFIBUS-DP主从通信接口（智能从站）