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CP342-5作主站的PROFIBUS-DP通信优化方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:与使用PROFIBUS通信处理器相比,带集成DP接口的CPU的硬件成本要低很多。但PROFIBUS通信处理器扩展了PLC的通信接口,除此之外,PROFIBUS通信处理器的功能比集成DP接口的功能更强。CP443-5Basic用于PROFIBUS与FMS协议的S7CP;CP4435Extended用于PROFIBUS与DP协议的S7CP。CP342-5进行PROFIBUS-DP通信时,需要调用FC1和FC2。CP342-5最多可以连接16个操作面板。PROFIBUS现场总线硬件配置图如图8-124所示。

CP342-5作主站的PROFIBUS-DP通信优化方案

1.PROFIBUS通信处理器简介

大多数S7-300/400 CPU都集成了DP接口。与使用PROFIBUS通信处理器相比,带集成DP接口的CPU的硬件成本要低很多。但PROFIBUS通信处理器扩展了PLC的通信接口,除此之外,PROFIBUS通信处理器的功能比集成DP接口的功能更强。所有的PROFIBUS通信处理器都支持PG/PC(编程器/操作面板)通信、S7通信和S5兼容通信(FDL通信),PROFIBUS通信处理器还有故障诊断功能。

PROFIBUS通信处理器主要有如下种类:

1)扩展S7-300通信接口的通信处理器,有CP342-5、CP343-5和CP342-5FO三大类。CP342-5用于PROFIBUS与DP协议的S7 CP;CP342-5FO与CP342-5功能一样,只是有光纤接口;CP343-5用于PROFIBUS与FMS协议的S7CP。

2)扩展S7-400通信接口的通信处理器,有CP443-5Basic和CP4435Extended两类。CP443-5Basic用于PROFIBUS与FMS协议的S7CP;CP4435Extended用于PROFIBUS与DP协议的S7CP。

CP342-5可以作主站,也可以作从站,不管作主站还是作从站都只能安装在S7-300的中央机架上使用,不能在分布式从站(如ET200M)上使用。

如果只是用CP342-5连接上位机或者操作面,这种情况使用S7协议。CP342-5进行PROFIBUS-DP通信时,需要调用FC1(DP_SEND)和FC2(DP_RECV)。如果选择“NO DP”模式,不需要调用FC1和FC2。

CP342-5作主站时,最多可以连接124个从站,与每个从站最多可以交换244输入字节和244输出字节,与所有的从站总共最多交换2160个输入字节和160个输出字节。CP342-5作从站时,与主站最多可以交换240输入字节和240输出字节。CP342-5最多可以连接16个操作面板。

2.CP342-5作主站的PROFIBUS-DP通信应用

以下介绍CP342-5作主站时,与ET200M之间的PROFIBUS通信的实例。

【例8-8】有1台设备,控制系统由CPU 314C-2DP、CP342-5、IM13-1和SM323组成,要求实时从CPU314C-2DP的MB0发出1个字节到从站的ET200M上的SM323,从从站的ET200M上的SM323接收1个字节到CPU314C-2DP的MB10中。

(1)主要软硬件配置

①1套STEP7V5.5SP4。

②1台CPU314C-2DP。

③1台CP342-5。

④1台IM13-1和SM323。

⑤1根编程电缆

⑥1根PROFIBUS网络电缆(含两个网络总线连接器)。

PROFIBUS现场总线硬件配置图如图8-124所示。

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图8-124 PROFIBUS现场总线硬件配置图

(2)硬件组态

1)新建项目并硬件组态。首先新建一个项目,本例为“CP_MASTER”,再插入S7-300站点;打开硬件组态界面,插入机架,再插入CPU314C-2DP,如图8-125所示。(www.xing528.com)

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图8-125 新建项目并插入站点

2)插入CP342-5,并设置工作模式。在4号插槽中插入CP342-5通信处理器,双击4号插槽“CP342-5”,弹出“属性”对话框,如图8-126所示,选中“工作模式”选项卡,选择“DP主站”工作模式,再单击“确定”按钮。弹出“属性-PROFIBUS”对话框,单击“新建”按钮,实际就是新建PROFIBUS网络,如图8-127所示,设置主站地址为“2”,单击“确定”按钮。

3)组态从站。先选中如图8-128所示的PROFIBUS网线(标记为“1”处),选定硬件组态的目录树下“PROFIBUS DP”→“DP V0 Slaves”→“ET200M(IM153-1)”,按住鼠标左键,将其拖入如图8-128所示的网线位置,再松开鼠标。此时弹出“属性-PROFIBUS”对话框,如图8-129所示,设置从站的地址为“3”,单击“确定”按钮。

选中拖入的分布式模块“ET200M”,插入混合模块SM323,如图8-130所示,可以看到SM323的输入地址为IB0,输出地址为QB0。这两个字节用于和CP342-5模块交换数据(通信)。单击工具栏的“保存和编译”按钮978-7-111-58358-5-Chapter08-142.jpg,如没有显示错误,硬件组态工作完成。

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图8-126 设置站点为主站模式

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图8-127 新建PROFIBUS网络

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图8-128 组态从站(1)

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图8-129 组态从站(2)

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图8-130 组态从站(3)

4)编写程序。与CPU集成的DP接口不同,CP342-5作主站时,不能通过I和Q区直接交换数据到ET200的I/O中,需要调用FC1(DP_SEND)和FC2(DP_RECV),建立虚拟通信口区访问从站。

CP342-5有一个内部的输入缓冲区和输出缓冲区,用于存放所有DP从站的I/O数据。PROFIBUS从站自动将数据与CP342-5的缓冲区数据进行交换,并不需要编写程序,但PLC与CP342-5的缓冲区的数据交换需要调用FC1(DP_SEND)和FC2(DP_RECV)。本例的主站与从站之间的数据交换如图8-131所示。

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图8-131 主站与从站之间的数据交换

在OB1中,编写程序如图8-132所示。

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图8-132 OB1中的程序

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