主站硬件组态优化方案

1.有关硬件组态

运行PROFIBUS系统之前，需要先对系统及各站点进行硬件配置和相关参数设置，即对系统进行硬件组态。这项工作可以由STEP 7编程软件实现，该软件集成了PROFIBUS系统中主要设备的所有PROFIBUS通信功能，可完成以下工作：

1）在STEP 7编程软件中生成一个与实际的硬件系统完全相同的系统，包括生成机架和模块、CPU型号/参数设置、网络参数配置、远程从站硬件配置、模块的地址分配、主-从站进行数据传输时的输入/输出字（或字节）数及通信映像区地址、系统故障模式设定等内容。

2）设置系统诊断。通过设置系统诊断，可以实现在线检测系统并找到故障点，读到故障的提示信息，通过两种方式进行信息显示：

①快速浏览CPU的数据和用户编写的程序在运行中的故障原因。

②用图形方式显示硬件配置。例如显示模块的一般信息和模块的状态、显示模块故障、显示诊断缓冲区的信息等。

CPU还可以显示循环周期、已占用和未占用的存储区、通信的容量和利用率及显示性能数据等众多信息。

3）第三方设备集成及GSD文件。当PROFIBUS系统中需要使用第三方设备时，应该得到设备厂商提供的GSD文件。将GSD文件复制到STEP 7或COM PROFIBUS软件指定目录下，使用STEP 7或COM PROFIBUS软件可在友好的界面指导下完成第三方产品在系统中的配置及参数设置等工作。

2.硬件组态的操作过程

下面对CPU315-2PN/DP和CPU226通信模块EM277构成的系统进行硬件配置和参数设置，然后在主站和从站之间组态通信数据。

1）进入SIMATIC Manager界面，单击“文件”→“新建”菜单项，创建新项目“S7200-DP”，在新项目中插入一个CPU315-2PN/DP站点，如图11-3所示。

图11-3 创建一个新项目

2）打开“HW Config”编辑器，在界面右侧的硬件目录中，依次查找并插入机架、CPU315-2PN/DP PLC，如图11-4所示；设置“MPI/DP”对象属性，如图11-5所示，建立PROFIBUS网络，以便将CPU连接到PROFIBUS网络中。

图11-4 硬件配置

图11-5 网络连接

3）导入EM277模块的GSD文件。如图11-6所示，在硬件组态界面，单击菜单“选项”→“安装GSD文件…”，弹出图11-7所示对话框。(www.xing528.com)

图11-6 安装GSD文件

图11-7 导入EM277的GSD文件

EM277模块的GSD文件名为“SIEM089D.GSD”。STEP 7编程软件在默认情况下，硬件目录中不包含此硬件，可以通过西门子官网或其他SIMATIC客户支持网站下载；通过GSD文件将EM277集成到STEP 7软件的硬件目录下，以便下一步对从站进行组态。

4）如果GSD文件安装成功，则在“HW Config”界面的右侧设备“目录”中可以找到EM277模块信息。进入EM277模块路径，如图11-8操作步骤①所示，将EM277模块添加到机架上的PROFIBUS-DP网段，然后设置该从站地址，地址要与实际EM277上的拨位开关设定的地址值一致（根据前面EM277上的拨位开关设定的从站地址，组态地址设为“5”；根据系统需要的通信字节数，选择通信方式，例如操作步骤②中选择“2字节入/2字节出”的数据交换方式。图11-9所示为配置完成的系统硬件组态界面。

图11-8 选择EM277的通信方式

图11-9 配置EM277网络信息

5）定义通信变量地址。要完成主站和从站之间的数据通信，还需要在通信两端为接收和发送数据定义变量存储区地址。本系统接收和发送数据各定义了2个字节长度，由图11-9可见，S7-300 PLC的数据接收区地址为IB0、IB1，发送区地址为QB0、QB1；如果设定S7-200 PLC的通信缓冲区起始地址为VB100，则CPU226缓冲区地址设置操作如图11-10所示，数据接收区地址为VB100、VB101，发送区地址为VB102、VB103，系统数据交换情况如图11-11所示。

图11-10 指定接收区的起始地址

图11-11 数据的交换

需要注意的是，在硬件组态时要保持已指定数据通信所使用的数据类型的一致性。所谓数据的一致性是指在PROFIBUS-DP数据传输时，数据的各个部分不会割裂开来传输，保证同时更新，即字节一致性保证字节作为整个单元传送，字一致性保证组成字的两个字节一起传送，缓冲区一致性保证数据的整个缓冲区作为一个整体一起传送。例如，对于四个数据字的数据长度，如果使用了一个字的一致性，则将无法确保从站可以按照主站发送的顺序接收到这些数据字，只能保证单个字的正确接收。因此在组态时要注意数据一致性问题，以免数据传输错误。

6）保存并编译硬件组态文件，并将组态文件下载至CPU315-2PN/DP PLC中。