PROFIBUS通信中CP342-5从站的应用技术

1.项目说明

本项目实现CP342-5作为从站的PROFIBUS DP通信，该通信方式同样需要调用CP通信功能FC1和FC2。通信任务如图6-109所示。

图6-109 通信任务

2.系统组成

DP主站为CPU416-2DP，站地址为2。CP342-5作为DP从站插在S7-300的中央机架上，CPU模块为CPU 315-2DP，CP342-5站地址为4，PROFIBUS总线接在CP342-5的DP接口；PC通过CP5613接入网络中，作为编程和调试设备。各站之间通过PROFIBUS电缆连接，网络终端的插头，其终端电阻开关放在“ON”的位置；中间站点的插头其终端电阻开关必须放在“OFF”位置。系统组成如图6-110所示。

图6-110 系统组成图

3.硬件组态

（1）新建项目，插入主从站点

新建项目“MS_CP2”，单击右键，在弹出的菜单中选择“Insert New Object”中的“SI-MATIC 300 Station”和“SIMATIC 400 Station”，分别插入S7-300站点和S7-400站点，命名为SIMATIC 300（S）和SIMATIC 400（M），对应主站和从站。

（2）组态从站

在管理器中选中“SIMATIC 300”站对象，双击右侧“Hardware”图标，打开HW Con-fig界面。插入机架（RACK），在1号插槽插入电源PS 3075A，在2号插槽插入CPU 315-2DP。3号插槽留作扩展模块。从4号插槽到7号插槽插入输入/输出模块，在8号插槽插入CP342-5，如图6-111所示。

图6-111 组态从站

a）从站组态 b）从站模块信息

（3）配置从站PROFIBUS DP网络

插入CP342-5时同时弹出PROFIBUS组态界面。或者双击CP342-5插槽，出现CP342-5属性对话框。单击“General”选项卡，类型选择“PROFIBUS”。单击“Properties”按钮，打开属性配置界面，如图6-112所示，CP342-5地址如图6-113所示。新建一条PROFI-BUS电缆，设置CP342-5的站地址为4，通信速率为1.5Mbit/s，行规为DP，如图6-114所示。然后单击“OK”按钮，返回DP接口属性对话框。可以看到“Subnet”列表中出现了新的“PROFIBUS（1）”子网。

图6-112 CP342-5属性

图6-113 CP342-5地址

图6-114 配置PROFIBUS网络

在“Operation Mode”选项卡中，选择工作模式为“DP Slave”，如图6-115所示。如果激活“DP Slave”下面的复选框，表示CP342-5作从站的同时，还支持编程功能和S7协议；否则CP的DP接口只能作S7通信服务器。打开“Options”选项卡，如果激活复选框“Save Con-figuration Data on CPU”，表示将CP342-5的组态信息存储在CPU的装载存储区中。CPU掉电后再次上电时，CPU将组态信息传送给CP，这样可以避免CP组态信息的丢失。

单击“OK”按钮，返回HW Config界面。保存并编译组态信息。

（4）组态主站

选中SIMATIC 400（M），双击“Hardware”选项，进入“HW Config”窗口。单击“Catalog”图标打开硬件目录，展开“SIMATIC 300”目录，按硬件槽号和订货号依次插入机架、电源（1号插槽）、CPU 416-2DP（3号插槽），输入/输出模块（5～8号插槽），如图6-116所示。

图6-115 设置DP从站模式

图6-116 主站模块信息

（5）配置主站PROFIBUS DP网络

双击“DP”插槽，打开“Properties-DP”属性对话框。在“General”选项卡中，选择接口类型为“PROFIBUS”。单击“Properties”按钮，打开“Properties-PROFIBUS inter-face”对话框，设置该CPU在DP网络中的地址为2。

选择“Subnet”子网列表中的PROFIBUS（1）子网，单击“OK”按钮，返回“Proper-ties-DP”属性对话框。在“Operating Mode”工作模式选项卡中，设置工作模式为“DP master”DP主站模式。单击“OK”按钮，返回“HW Config”。此时“DP”插槽引出了一条PROFIBUS（1）网络，如图6-117所示。组态完成后保存并编译组态信息。

（6）将DP从站连接到DP主站

选中PROFIBUS（1）网络线，在如图6-118所示的硬件目录中双击“S7-300 CP 342-5 DP”目录下的“6GK7342-5DA02-0XE0”，自动打开“DP slave properties”DP从站属性对话框。在“Connection”连接选项卡中，如图6-119，选中CP342-5，单击“Con-nection”按钮，DP从站就连接到DP网络中了，此时“Disconnect”按钮由灰色变为黑色。单击“OK”按钮，可以看到DP从站连接到了PROFIBUS（1）网络线上，如图6-120所示。

图6-117 组态主站

图6-118 插入CP342-5

图6-119 插入DP从站

图6-120 DP从站连入网络

（7）通信组态

选中组态窗口中的从站，在窗口左下侧从站的0号插槽和1号插槽插入“Universal mod-ule”通用模块。双击CP342-5的0号插槽，出现“Properties DP Slave”对话框，选择插入的I/O模块类型为“Output”。由于S7-400的中央机架中已经插入的输入、输出模块分别占用了8个字节，所以插入模块的起始地址自动设置为8。设置模块长度为16B（最大可为64B），数据一致性为“Unit”，表示数据按照单元传送。

如果选择数据一致性为“Total Length”，表示数据进行一致性传送，需在OB1调用SFC14/15对数据进行打包和解包。(www.xing528.com)

同样方法设置CP342-5的1号槽，I/O模块类型为“Input”。模块的起始地址为8。设置模块长度为16B，数据一致性为“Unit”，如图6-121所示。

组态完成后保存并编译组态信息。

图6-121 通信组态

图6-122 CP342-5的I/O地址区

4.网络组态

单击快捷菜单中的“Configure Network”按钮，打开Netpro网络组态界面，可以看到如图6-123所示的网络组态。

图6-123 网络组态

5.资源分配

根据项目需要进行软件资源的分配，见表6-12。

表6-12 软件资源分配表

（续）

6.程序设计

DP主站和DP从站之间通过CP的DP数据缓冲区进行周期性的数据交换，其周期称为DP轮询周期。从站的DP数据缓冲区和CPU之间通过FC来进行数据交换。通信原理如图6-124所示。

图6-124 通信原理

DP从站CPU调用FC1（DP_SEND），将参数SEND指定的数据区中的数据传送到CP342-5，然后发送到DP主站；DP从站CPU调用FC2（DP_RECV），将CP342-5接收的DP主站发送的数据存储到RECV指定的接收数据区；参数SEND和RECV指定的数据区可以使过程映像区（I/O）、为存储区（M）或数据块区（DB）；输出参数DONE为1、ER-ROR和STATUS为0时，可以确认数据被正确地传送到了通信伙伴。

根据通信原理设计程序，程序结构如图6-125所示。

在主程序OB1中调用FC1和FC2进行通信。在从站初始化组织块OB100中，为从站的DB1置初值，DB2清零；主站的OB100为IB8～IB23清零，QB8～QB23置初值。在循环中断组织块OB35中，从站的DB1.DBW0和主站的QW8每100ms循环加1。

为了避免不存在诊断OB和错误处理OB而导致DP主站的CPU转向STOP模式，应当在DP主站CPU中设置OB82和OB86。DP主站程序块如图6-126所示。

（1）生成数据块DB

在从站中插入DB1和DB2，长度均为16个字节的BYTE-ARRAY，分别命名为SEND和RECEIVE。

图6-125 程序结构图

图6-126 主站程序块

（2）DP从站OB1

在OB1中，调用FC1将DB1中的16B的数据打包后发送给主站的IB8～IB23。调用FC2将来自主站的QB8～QB23的数据存放到DB2中。通过路径“Libraries\Standard Library\Communication Blocks”目录下调用FC1和FC2，OB1程序如图6-127所示。

图6-127 从站OB1

（3）DP从站OB100和OB35

OB100完成数据初始化功能，为数据发送区DB1置初值W#16#2222，为数据接收区清零。OB35完成循环计数功能。OB100程序如图6-128所示。

图6-128 从站OB100

（4）DP主站OB100

OB100完成数据初始化功能，为数据接收区IB8～IB23清零，数据发送区QB8～QB23置初值16#1111。程序如图6-129所示。

图6-129 主站OB100

图6-129 主站OB100（续）

7.通信调试

分别下载组态和程序到PLC中，确保CPU和CP342-5处于“RUN”模式。分别打开主站和从站的变量表，单击工具栏“Monitor”按钮进入监控模式。根据通信程序，主站的QB8～QB23对应从站的DB2.DBB0～DBB15；从站的DB1.DBB0～DBB15对应主站的IB8～IB23。如果通信成功，可以看到主站的IW10～IW22的数据均为16#2222，IW8在不断变化。从站DB2.DBW2～DBW15的数据均为16#1111，DB2.DBW0在不断变化。