西门子PLCProfibus网络配置实例

1.西门子组件

（1）一类主站

选择PLC做一类主站。有两种形式：

1）处理器CPU带内置Profibus接口。这种CPU具有“DP”的CPU至少有一个DP接口，如315-2PN/DP和317CPU配有一个MPI/DP接口。CPU319-3PN/DP具有一个MPI/DP接口和一个附加的DP接口。带有MPI/DP接口的CPU带有缺省的MPI组态。如果要使用DP接口，则需要在STEP7中设置DP模式。

2）Profibus通信处理器。CPU不带Profibus接口，需要配置Profibus通信处理器模块。具体见表4-34所示。

表4-34 Profibus通信处理器及其功能

（2）二类主站

有PC/PG加各种网卡及运行相应系统与网络软件。有：

1）CP5411、CP5511、CP5611网卡。自身不带微处理器，可运行多种软件包，9针D型插头可成为Profibus-DP或MPI接口。CP5411是短ISA卡。CP5511是TYPEⅡPCMCIA卡。CP5611是短PCI卡。

2）CP5412通信处理器。用于PG或AT兼容机，ISA总线卡，9针D型接口。具有DOS、WIN3.11、WIN95、WIN NT及UNIX操作系统下的驱动软件包。支持FMS、DP、FDL、S7及PG功能。具有C语言接口（C库或DLL）。数据传输速率：9.6kbit/s、12Mbit/s。

（3）从站组件

有分布是I/O、智能从站等。

1）分布式I/O。用于S7系列的产品主要有：

（a）ET200M。是一种模块式结构的远程I/O站。由IM153 Profibus-DP接口模块、电源、各种I/O模块组成。可使用S7-300系列所有I/O模块，如SM321/322/323/331/332/334.EX.FM350-1/351/352/353/354等。最多可扩展到8个I/O模块。最多可提供的I/O地址为：128字节输入/128字节输出。防护等级IP20。最大数据传输速率为12Mbit/s。具有集中和分散式的诊断数据分析。

（b）ET200 L。是小型固定式I/O站。由端子模块和电子模块组成。端子模块含有电源及接线端子。电子模块含有通信部分及各种类型的I/O。可选择多种DC24V开关量输入。输出及混合输入/输出模块。如16DI、16DO、32DI、32DO、16DI及16DO等。具有集成的Profibus-DP接口。防护等级IP20。最大数据传输速率：1.5Mbit/s。具有集中和分散式的诊断数据分析。

再ET200L-SC是可扩展的ET200L，由TB16SC扩展端子，可扩展16个I/O通道。这16个通道可按8组自由组态。即由几个微型I/O模型组成。每一个微型I/O模块可以是2DI、2DO、1AI及1AO。

（c）ET200B。是小型固定式I/O站。由端子模块和电子模块组成。端子模块含有电源.通信口及接线端子。电子模块含有各种类型的I/O。有各种DC24V螺丝端子模块。有DC24V弹簧子模块。120V/230VAC螺丝端子模块及用于模拟量的弹簧端子模块。有多种DC24V开关量输入。输出及混合输入/输出模块，包括：16DI、32DI、16DO、32DO、24DI/8DO、16DI/16DO、8RO及8DI/8DO。有各种AC120/230V开关量输入、输出及混合输入/输出模块，包括：16DI、32DI、16DO、16RO、8DI/8RO及32DO。有各种模拟量输入输出及混合输入/输出模块，包括：4/8AI、4AI及4AO。具有集成的Profibus-DP接口。防护等级IP20。最大数据传输速率：12Mbit/s。具有集中和分散式的诊断数据分析。

（d）ET200 C。是小型固定I/O站。具有高防护等级IP66/67，“UL50，TYPE 4”认证。具有集成的Profibus-DP接口。有多种DC24V开关量输入。输出及混合输入/输出模块，包括：8DI、8DO及16DI/16DO。有多种模拟量输入输出及混合输入/输出模块，包括：4/8AI、4AI及4AO。最大数据传输速率：开关量输入/输出时12Mbit/s，模拟量输入/输出时1.5Mbit/s。

（e）ET200X。是一种坚固型结构的分散式I/O站。设计保护等级为IP65。模块化结构。由一个基本模块和若干扩展模块组成。最多可扩展7个扩展模块。有两种基本模块：8DI/24VDC及4DO/24VDC/2A。而扩展模块有：4DI/24VDC、8DI/24VDC、4DO/24VDC/2A、4DO/24VDC/0.5A、2AI/±10V、2AI/±20mA、2AI/420mA、2AI/RTD/PT100、2AO/±10V、2AO/±20mA及2AO/420mA。

2）智能从站。主要是EM277。用于使S7-200作为从站接入Profibus网络。图4-136所示为它的外观。

图4-136 EM277模块外观

EM277是智能模块，其通信速率为自适应。在S7-200 CPU中不用做任何关于Profibus-DP的配置和编程工作，只需做好对数据的处理。Profibus-DP的所有配置工作由主站完成。在主站中需配置从站地址及I/O配置。EM277作为一个特殊的Profibus-DP从站模块，其相关参数（包括上述的数据一致性）是以GSD（或GSE）文件的形式保存的。在主站中配置EM277，需要安装相关的GSD文件。

（3）通信介质、网络附件及相关软件

西门子提供有成套产品。具体可参阅有关产品目录。

附带提及的是Profibus还允许第3方产品接入。但它得提供的GSD文件。将GSD文件加载到STEP 7等软件指定目录下，使用STEP 7等软件才可在该界面下进行第三方产品在系统中的配置。

2.西门子Profibus配置实例

（1）S7400通过Profibus-DP连接ET200M。本例组态过程如下：

1）运行S7编程软件，建立新建项目“S7400-ET200M”，插入S7 CPU412-2DP。结果如图4-137所示。

图4-137 插入CPU412-2DP（1）模块

2）双击图4-137所示槽架中的DP项，将弹出如图4-138所示“Properties-DP”对话框。

图4-138 属性-DP对话框

图4-139 仅有主站的网络

本例在“工作模式”标签中选定为DP主站。在“General”标签中点击“属性”，还可更改站点的地址。本例站点地址设置为2。完成设置后点击“确定”。意味着网络已建立。但如图4-139所示只是仅有主站的网络。

3）在仅有主站的网络上添加从站。办法如图4-140所示，先拖放IM 153接口模块到“拖放到此”处。组态好的DP系统中挂上ET200M从站，同时会弹出“属性-Profibus”对话框，此时可点“Cancel”过后再设置ET200M的属性。

4）双击组态好的ET200M图标，出现如图4-141所示“DP slave Properties（DP从站属性）”

图4-140 拖放IM153-1到“DP图”

图4-141 DP slave Properties等一组窗口

对话框。之后再点击其上“Profibus”，将弹出“Properties-Profibus interface IM 153-1”窗口。本例从中选定站点地址为3（注意设定地址须和ET200M硬件上拨码数字相同，且不能和其他站冲突）。接着点击其上的“Properties”按钮。进而弹出“Properties-Profibus”窗口。本例从中选定传输速率为1.5Mbit/s。

选定后逐一点击相继窗口上的“OK”按钮。则完成了从站IM 153-1接口的组态。

5）组态ET200M的硬件I/O。这时可以根据需要从IM153-1栏下进行硬件组态，如：AI是模拟量输入，DI/DO是开关量输入输出等。加入的方法也是拖放。如图4-142所示，本例ET200M硬件组态是，加入16点直流输入（图示已加入）及正加入的16点交流输出。还可看出输入地址（I Addresses）是IB0、IB1，是软件自动加入的。输出地址（Q Addres-ses）是QB0、QB1，也是软件自动加入的。

图4-142 ET200M硬件组态

当然这个IQ地址也可更改。办法是，双击所要改的已加入的模块。如双击“DixDC48-125V”模块，将弹出如图4-143所示的“Properties-DixDC48-125V”窗口。可在“Addres-ses”表单下的“Inputs”项下更改“Start”值。只是要确保所编辑的地址不能与当地的I/O地址及其他分布I/O地址重复。

图4-143 Properties-DixDC48-125V窗口

完成上述组态，S7-400的CPU控制这远程I/O与处理本地I/O本质上没有区别。所差的只是通信延迟。

本例介绍的主站是S7-400。其实，S7-300也一样可以用。从站用的ET200M，其他的也当然可用。而且，还可增加更多的从站。其组态的方法与这里介绍的完全一样。

（2）S7-200与S7-300通过Profibus连网实例

为此，须在STEP7中对S7-300站组态；而S7-200不须组态。有关S7-300组态过程如下：

1）与上述S7-400通过Profibus-DP连接ET200M组态实例一样，先建立仅含有S7-300主站的Profibus的网络。

2）安装EM277从站配置文件。办法是，点击STEP7的硬件组态窗口主菜“Option”项下的“Install new GSD”项，以导入SIEM089D.GSD文件，如图4-144所示。

图4-144 点击“Install new GSD”项

3）在弹出如图4-145所示的“Installing new GSD”窗口的“SIMATIC”文件夹中，选中EM277的GSD文件（SIEM089D.GSD），并点击“Open”按钮即可导入该文件。如果找不到这个文件可上网搜索、下载。并在下载存储的目录中找出它。

图4-145 Installing new GSD窗口

4）导入GSD文件后，在“HW Config”窗口右侧的设备选择列表的“Profibus DP”→（下的）“Additional Field Devices”→（下的）“PLC”→（下的）“SIMATIC”→（下的）“EM277”以及下的诸项。这时还是用拖放方法，办法如图4-146所示，先把“EM277”拖放到所建的仅有主站的网络上。之后会弹出“Properties Profibus Interface EM277 Profibus-DP”窗口，从中可选定从站地址。还可从中点击“Properties”按钮，进而做相应选定。但此时“EM-277 Profibus”下仍为空。表示仍需指定实际的I/O点数。

5）为此，可根据需要选择一种I/O点数。本例中选用了如图4-147所示为8字节输入/8字节输出。

6）根据EM277上的拨位开关设定以上EM277从站的站地址，如图4-148所示。但此地址应与上述软件设置的地址一致。

图4-146 把“EM277”拖放到网络上

图4-147 选用8字节输入、8字节输出

图4-148 硬件设定EM277从站地址

7）组态完系统的硬件配置后，存盘并将硬件信息下载到S7-300的PLC当中。这样，在S7-200中的VB0～VB15将对应到S7-300的PQB0～PQB7和PIB0～PIB7。也就是，VB0～VB7是S7-300写到S7-200的数据，VB8～VB15是S7-300从S7-200读取的值。

有了上述组态，两个主从PLC即可进行数据交换。而如何准备与使用这些交换数据那是通信编程的任务，这里略。

（3）S7-400为主站而S7-300为从站的配置实例

一般，此种情况下先配置从站。具体步骤是：

1）建立“S7-300从站”项目，插入S7-300站。再双击“硬件”，进入如图4-149所示的“HW Config”（硬件组态）环境（本例Step7为中文界面）。

2）在硬件组态环境中，如图4-150所示，依次放入机架，电源模块和CPU模块。

3）在放入CPU模块时，会出现如图4-151所示的“属性-Profibus接口”对话框，选择S7-300从站的地址。点击“属性”可以修改传输的波特率。

4）此时如图4-152所示，所组态的S7-300还是DP主站。

5）为此，要双击槽架中的DP项目，出现如图4-153所示的“属性-DP”对话框，在“工作模式”标签中改为“DP从站”。并点击“确定”完成更改。

图4-149 HW Config环境

图4-150 依次放入机架，电源模块和CPU模块

图4-151 属性-Profibus接口对话框(www.xing528.com)

图4-152 所组态的S7-300还是DP主站

6）这时，组态为从站后的状态如图4-154所示。

7）点击第5步图示中的“组态”标签。将出现如图4-155所示DP组态表单。

8）点击该窗口上的“新建”按钮，将弹出如图4-156所示的组态窗口。在其上刻组态S7-300的数据接收和发送区。

9）点击“确定”，完成从站组态。如图4-157所示转到地址表单，可以看出，本例从站S7-300的输入是IB0，输出是QB0。

图4-153 属性-DP对话框

图4-154 组态为从站后的状态

图4-155 DP组态窗口

10）以下也是用同样方法进行S7-400组态。只是选择S7-400为DP主站。组态完成后出现仅有S7-400主站的网络如图4-158所示。

11）如图4-159所示，在S7-400的HW configuration组态界面右侧，选择Profibus DP下的“Configured Stations”中的CPU31x，将其拖放到左侧的Profibus总线上。

12）从站拖放完成后，会自动弹出如图4-160所示的“DP从站属性”对话框。在它的“连接”表单上，会显示已经组态好的从站信息，选中一个站点，再点击“连接”即可激活该连接。本例仅有一个从站CPU315。

13）激活连接后将显示如图4-161所示的连接的信息。当然，也可以重新断开连接，那意味着它不再是S7-400的从站。这当然不是本例的含义，所以不这么做。

图4-156 弹出组态窗口

图4-157 从站S7-300输入、输出

14）点击“组态”标签，将出现如图4-162所示DP组态表单。可在其上组态主站的发送和接收区。

15）选中第一行，先组态主站的发送区（对应从站的接收区），再点击“编辑”按钮，将弹出如图4-163所示的“DP从站属性”窗口，可从中选定主站的地址类型（和从站相对应）和地址。

16）同样，组态S7-400的接收区。组态完成后的画面如图4-164所示。

从图可看出，S7-400主站和从站S7-300通信数据区的关系是：S7-400（主站）的输出是QB0，而对应的S7-300（从站）输入为IB0；S7-400（主站）的输入是IB0，而对应的S7-300（从站）输出QB0。

最后，把组态存盘并下载到CPU中去，然后就可以在主站和从站中通过交换数据区分别读取对方的数据了。

图4-158 仅有S7-400主站的网络

图4-159 把从站S7-300拖放在网络上

图4-160 DP从站属性对话框

图4-161 完成的连接信息

图4-162 DP组态表单

图4-163 DP从站属性窗口

（4）Profibus-DP DX（Direct Data exchange，直接数据交换）方式及其通信组态实例。

图4-165所示的MS方式与DX方式通信示意。从图可看出，DX模式是MS的补充。有了它，在主站轮询从站读取数据时，从站广播发送数据给主站的同时，也发送给指定从站。这样发送数据的从站称为“Publisher”，也接收这样发送数据的从站称为“Recipient”。本例将介绍DX模式通信组态。

主站为S7-400 CPU414-3DP。两个从站分别为S7-300 CPU315-2DP和CPU314C-2DP。其组态过程先是，新建一个项目，将该实例起名为Profibus_DP_DX，具体组态由从站开始，只是本例与上例不同，用的是英文界面：

1）组态两个S7-300从站，过程同上例从站组态。CPU315-2DP Profibus地址为3，CPU314-2DP Profibus地址为4。“Operating Mode”（操作模式）都选择从站模式。点击键“Properties”在“Network setting”中设置传输速率和总线行规，这两个站点都选择“DP”行规，传输速率选择“1.5Mbit/s”。如网络中使用了中继器、OBT和OLM等网络元件，可点击“Option”按钮添加，然后点击“OK”按钮确认。2）点击“Cofiguration”标签，进入如图4-166所示的“Cofiguration”表单窗口。

图4-164 S7-400接收区组态完成图面

图4-165 MS与DX方式通信示意

图4-166 Cofiguration表单

3）在此窗口上，点击“New”按钮，将弹出如图4-167所示的“Properties-DP Cofigura-tion ROW 1”配置窗口。

图4-167所示的“Properties-DP Cofiguration ROW 1”配置窗口

4）在其上可进入ROW 1组态。本例选择Address Type（地址类型）为Output（输出），Length（长 度）为10字 节，Address（开始地址）为0。还有其他选项可做相应选择。完成后点击“OK”按钮。将关闭此窗口。回到图4-166所示画面。但这时如图4-168所示，在它的ROW 1添加有所配置的输出项。

图4-168 ROW 1已添加输出项

5）从图知，它的ROW 2添加有输入项。办法与在ROW1添加输出项相同。也是先点击4-1的“New”按钮。之后所不同的是，它选择Ad-dress Type为输入。接着还可添加。本例只添加两行。

6）接着点击图4-168上的“OK”按钮。关闭此窗口，完成从站组态。

7）组态S7-400主站。过程与组态从站基本相同，只是它的操作模式选“主站”。结果如图4-169所示，就是只有主站的网络。

8）在S7-400的HW configuration组态界面右侧选择Profibus DP。在如图4-170所示的“Configured Stations”中选择CPU31x，将其拖放到左侧的Profibus总线上。

9）拖放后将弹出DP slave properties对话框。出现已经组态的两个从站，如图4-171所示。

图4-169 只有主站的网络

图4-170 选择CPU31x

图4-171 DP slave properties对话框

10）选择其中一个CPU，点击“Connect”，将其连接到Profibus网络。然后以同样的方法连接另一个从站。若要从网络上断相开关站点，可选择“Disconnect”。

11）连接完成后要为两个S7-300从站设置其对应主站输入输出接口区。例如，要设置地址为3的CPU315-2DP的输入输出接口区，可双击3号站，在弹出如图4-172所示的DP slave properties中的“Configuration”表单中，点击键“Edit”以组态主站即CPU414-3DP的通信接口区。

图4-17 DP slave properties Configuration表单

12）分别组态主站的通信地址区。对应规则为主站输出对从站输入，主站输入对从站输出。然后以同样的方法组态4号从站对应主站的通信接口区。组态完成后对应的地址关系如图4-173所示。

13）组态DX通信区。以上组态为Profi-bus-DP MS通信模式，完成后可进行DX模式组态。以下以3号从站作为“Publisher”，以4号从站作为“Recipient”为例说明DX模式通信组态。过程为：双击4号从站图标，在弹出如图4-174所示的窗口上，“Mode”选择DX模式，“Publisher”地址选择3号站。在下面的选择中要注意：“Publisher”的“Ad-dress type”为“Input”，“Address”可选择，这里都是指“Publisher”对应主站的“Ad-dress type”和“Input”，从图4-173可以看到3号站发送给主站数据对应主站的接收区为IB0～IB9。如果在“Input”区选择0，则“Recipient”4号从站将接收主站地址IB0～IB9也就是3号从站“Publisher”QB0～QB9的数据，如果选择4，则接收3号从站“Publisher”QB4～QB9的数据，也就是说“Recipient”

可以有选择地接收“Publisher”地数据。参数组态如图4-174所示。

图4-173 主从站对应地址关系

图4-174 从站4 DX模式组态

从上面地对应关系可以看到，当主站轮寻3号从站时，3号从站发送QB0～QB9到主站IB0～IB9中，同时发送QB4～QB96个字节到4号从站IB10～IB15中，这里容易弄混淆的地方就是“Publisher”的地址区，站地址是从站地址，通信区却是主站的。

其实本例也可对3号从站做上述组态。这时4号从站为发送者，3号从站为接收者。方法类似，具体组态略。

（5）Profibus-DP DX模式的多主讯通信组态实例

主要站点分布如图4-175所示。

从图4-178中可以看到，3号从站（S7300 CPU314C-2DP）的一类主站为2号站（S7-400 CPU414-3DP），4号站（S7-300 CPU315-2DP）为在同一Profibus网络上其他从站的主站。4号站当然也有从站，这里略。本例组态要求是实现从站3与非它的主站4之间DX通信。即当2号主站轮询3号从站时，3号从站的数据发送到2号主站的同时，还可以发送给4号主站。而4号主站可以选择接收数据的长度。本例组态与上例所差的只是4号站现在是主站，其他均相同。所以，相同部分的组态完全一样。这里不再重复。以下仅对不同部分作简要说明：

双击上图中的DP栏，选择操作模式为“Master”，选择“Configuration”栏，点击键“New”，组态4号主站与3号从站的通信接口区，与DX通信一样，这时的通信模式以变为“DX”模式，主站轮询从站读取数据时，从站广播发送数据给其一类主站和其他主站，那么这个从站称为“Publisher”，接收数据的其他主站称为“Recipient”，由于上面组态的从站是3号站，那么3号从站将作为“Publisher”，4号主站作为“Recipient”，如图4-176所示。

图4-175 DX模式的多主讯通信

在下面的选择中要注意：“Publisher”的“Address type”为“Input”，“Address”可选择，这里都是指“Publisher”对应其一类主站的“Address type”和“Input”，从上面组态可以知道3号从站发送给主站数据对应主站的接收区为IB0～IB9。如果在“Input”区选择0，则“Recipi-ent”4号从站将接收主站地址IB0～IB9也就是3号从站“Pub-lisher”QB0～QB9的数据，如果选择4，则接收3号从站“Pub-lisher”QB4～QB9的数据，也就是说“Recipient”可以有选择地接收“Publisher”的数据，本例中选择4号主站的接收区为IB0～IB9，对应于3号从站的数据发送区为QB0～QB9。如果所有通信数据区，在上面例子中“Publisher”为智能从站（带有CPU），普通的从站如ET200M等也可以作为“Publish-er”，“Recipient”可以是多个，多主通信时，只有从站的一类主站可以发送数据给其从站，其他主站不能给作为“Publisher”的从站发送数据，只能接收数据。

图4-176 从站特性组态