在PROFIBUS DP上,主站会在一个DP周期内依次询问所有从站。此时,主站会向各从站发送自己的输出数据(设定值),并读取各从站反馈的输入数据(实际值)。使用“从站-从站”通信功能后,各个驱动装置(从站)之间可以更快地分散式交换数据,无需主站直接参与。
本节中说明的功能会涉及以下术语:
1)“从站-从站”通信。
2)数据交换广播(DXB.req)。
采用的“从站-从站”通信如图9-45所示。
图9-43 p1070显示IO域配置
图9-44 模拟运行时显示参数
图9-45 采用发布订阅模型的“从站-从站”通信
(1)分配器
在“从站-从站”通信功能中,必须至少有一个从站用作“Publisher”,即分配器。在主站传送输出数据时,它会通过不同的第2层功能码(DXB.req)响应分配器。接着分配器会通过广播报文向总线节点发送对主站的输入数据。
(2)接收器
接收器(Subscriber)会分析由分配器发送的广播报文,并将接收到的数据用作设定值。这些分配器设定值的使用情况取决于报文设计(p0922),或者也可以使用从主站接收的设定值。
(3)前提条件
在使用“从站-从站”通信功能时应遵循以下前提条件:
1)STARTER版本4.2或以上。
2)配置(两种方式皆可实现):
—Drive ES Basic,Drive ES SIMATIC,或Drive ES PCS7 Version 5.3 SP3及更高版本;
—含GSD文件的替代方案。
3)固件版本4.3或以上。
4)每个驱动对象的最大过程数据数量可如下计算:r2050中的数值减去已使用的源。
5)最多16个至分配器的链接。
说明
“从站-从站”通信功能不适用于CU310-2 PN。
(4)应用
通过“从站-从站”通信功能实现的应用有:
1)轴耦合(推荐用于等时同步运行)。
2)使用来自另一个从站的开关量连接器。
1.激活/设置从-从通信
无论是在分配器中还是在接收器中,都需要激活“从站-从站”通信功能,但只需要在接收器中设置该功能。在总线起动时,分配器自动激活。
(1)在分配器中激活
借助订阅者上配置的链接,主站可以了解它需要响应的从站分配器,响应通过不同的第2层功能码(DXB请求)进行。
接着分配器不仅会向主站发送自己的输入数据,而且会向所有总线节点发送广播报文。
该设置通过总线配置工具(如HW-Config)自动进行。发布方的报文设置如图9-46所示。
图9-46 分配器CU的报文设置
(2)在接收器中激活
应成为接收器的从站需要使用一张筛选表。该从站必须知道哪些设定值是来自主站,哪些来自分配器。
筛选表通过总线配置工具(如HW-Config)创建。
筛选表中包含的信息见图9-47。
图9-47 接收器CU的报文设置
2.调试PROFIBUS从-从通信
下文说明了如何调试两个SINAMICS驱动设备之间的“从站-从站”通信。
(1)“HW-Config”中的设置
在以下项目示例中将对HW-Config中的设置进行说明,使用标准报文。步骤如下:
1)已使用例如SIMATIC Manager和HW-Config创建了项目。在示例项目中已将CPU定义为控制系统和主站,并将两个SINAMICS S120控制单元定义为从站。从站中一个CU320-2DP为分配器,一个CU310 DP为接收器。
2)在HW-Config中对驱动对象的报文进行配置。
3)为接收器增加订阅链接。插入的从站-从站通信PZD的数据长度必须与需要从发送方接收的数据长度对应。因此也受到发送方报文长度的影响。
此处发送方的报文长度均为2个字,因此接收器能选择的从站-从站通信报文为“Slave-to-slave,PZD-1”和“Slave-to-slave,PZD-2”,如图9-48所示。
4)配置“slave to slave”报文。双击槽2,弹出报文配置窗口,选择“Address configu-ration”页面,单击“edit”按钮,弹出“Address configuration”页面,选择模式(Mode)为“DX”,选择“DP Partner:sender”中的“DP address”,此处由于仅有2个从站,因此此处不可选。然后选择分配器的数据来源(Address)。Slave to slave属性界面如图9-49所示,设置数据来源界面如图9-50所示,配置完成后的界面如图9-51所示。
5)这样就完成了PLC中的硬件配置,保存并编译,下载至PLC。(www.xing528.com)
(2)STARTER中的调试
在“HW-Config”中的“从站-从站”通信组态只是扩展了当前的报文。STARTER支持报文扩展功能。
图9-48 插入slavetoslave报文
图9-49 Slavetoslave属性界面
图9-50 设置数据来源界面
图9-51 配置完成后的界面
STARTER中根据之前的配置修改并扩展驱动对象的报文部分,这样才能完成驱动对象的“从站-从站”通信配置。
步骤如下:
1)在PROFIBUS报文一览中可访问驱动对象的报文部分,配置各个驱动对象(Drive object)的报文,首先配置标准报文,与PLC的配置对应。
CU310、CU320初始报文配置如图9-52,图9-53所示。
图9-52 CU310初始报文配置
图9-53 CU320初始报文配置
2)将分配器CU310中VECTOR_cu310的报文修改为“Free telegram configuration with BICO”,并修改“Output data”长度为4,如图9-54所示。然后再将报文设置改回标准报文1“Standard telegram 1,PZD-2/2”,如图9-55所示。
图9-54 修改报文长度
图9-55 完成报文配置
3)保存,然后将配置下载至CU,并执行copy RAM to ROM。
在线查看通信状态,如图9-56所示。扩展的报文内容显示为“user-defined”,此时接收器显示接收的数据均为0。
4)在PLC中设置发送给接收器的控制字bit10位。CU只有在接收到控制字1的bit10位为1后,才能接收到数据,包括来自PLC的报文和从站-从站通信报文。
设置控制字bit10如图9-57所示。
5)接收器已接收到来自分配器的数据。“从站-从站”通信PZD与标准报文的数据接收如图9-58所示。
图9-56 接收器通信接收数据界面
图9-57 设置控制字bit10
3.GSD运行
在特定设备主数据文件(GSD)中必须对PROFIBUS从站特性进行唯一且完整的描述,以便使用SINAMICS的PROFIBUS“从站-从站”通信。
GSD文件获取方式如下:
1)网站:http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/49216293。
图9-58 “从站-从站”通信PZD与标准报文的数据接收
2)调试工具STARTER的CD光盘:订货号:6SL3072-0AA00-0AGx。
3)CF卡的目录:\\SIEMENS\SINAMICS\DATA\CFG\。
SINAMICS S DXB-GSD文件包含标准报文、自由报文和“从站-从站”通信报文。用户必须组合这些报文部分并在每个驱动对象后加一个轴分隔符,才能建立自己的驱动对象报文。
“HW-Config”中的GSD文件的处理说明请参见SIMATIC资料。PROFIBUS组件的供应商可能会自行提供总线配置工具。对相关总线配置工具的说明请参见相应文档。
设备数据每个从站都有一个数据参数,它简要地显示PROFIBUS所有节点的信息,方便诊断。每个从站的信息位于控制单元参数r0964[0...6]设备数据中。
4.STARTER中PROFIBUS从站-从站通信的诊断
PROFIBUS“从站-从站”通信采用的是广播报文,因此只有接收器才能识别连接错误或数据错误,例如:通过分配器的数据长度识别,参见“配置报文”。
而分配器只能检测到它和DP主站之间的循环通信中断故障,并输出A01920和F01910。发送给接收器的广播报文不会发出反馈。接收器的故障必须由“从站-从站”通信反馈。但是,在1∶n配置的“主驱动”上,必须要注意组态范围的限制。n个接收器不能直接向“主驱动”(分配器)反馈自己的状态!可通过诊断参数r2075(“PROFIBUS诊断:接收报文的PZD偏移”)和r2076(PROFIBUS诊断:发送报文的PZD偏移)进行诊断。参数r2074(“PROFIBUS诊断:接收PZD的总线地址”)显示了相应PZD设定值源DP地址。
借助r2074和r2075可以验证“从站-从站”通信中接收器的数据源。
说明
接收器不会监控是否存在等时同步的分配器生命信号。
5.PROFIBUS“从站-从站”通信中的故障和报警
报警A01945表示至少和一个驱动对象的分配器之间的连接发生故障或失灵。另外,相应DO上还会输出故障F01946,表明和该驱动对象的连接中断。分配器故障只会影响相应的驱动对象。
参考文档下载地址:http://www.ad.siemens.com.cn/download/docMessage.aspx?ID=6182&loginID=&srno=&sendtime=。
该文档介绍了用两台SINAMICS G120变频器通过主站S7-300实现了Slave to Slave通信。
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