基于PROFIBUS-DP的DX通信

1.通信原理

PROFIBUS-DP的网络可以构建主从（MS）模式，另外PROFIBUS-DP还可以构建直接数据交换（Direct date exchange）通信模式。

PROFIBUS-DP DX方式通信原理：PROFIBUS-DP通信是一个主站依次轮询从站的通信方式，该方式称为MS（Master-Slave）模式。基于PROFIBUS-DP协议的DX通信模式是在主站轮询从站时，从站除了将数据发送给主站，同时还将数据发送给STEP7中组态的其他从站，如图6-130所示。

图6-130 PROFIBUS-DP DX通信原理

2.系统组成

本例实现通过PROFUBUS-DP连接的DX方式通信，即实现在主站轮询从站时，从站除了将数据发送给主站外，还将数据发送给另一从站。如图6-131所示，S7-400 PLC作为主站，两个S7-300 PLC作为从站，DP主站使用CPU414-3DP，站地址为2；两个智能DP从站使用CPU 315-2DP，站地址分别为3和4。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6-131所示。

图6-131 PROFIBUS-DP DX网络通信配置图

3.硬件组态

（1）组态S7-300从站

新建项目“Profibus_DP_DX”，选中新建的项目名单击右键，在弹出的菜单里选择“In-sert New Object”→“SIMATIC 300 Station”插入S7-300站，如图6-132所示。

图6-132 插入S7-300从站

双击“Hardware”选项，进入“HW Config”窗口。单击“Catalog”图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插入机架、电源、CPU等进行硬件组态。

当插入CPU时，会同时弹出PROFIBUS组态界面。单击“New”按钮新建PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址，本例中为3，如图6-133所示。单击“Properties”按钮组态网络属性，选择“Network Settings”选项卡进行网络参数设置，在本例中设置PROFIBUS的传输速率为“1.5 Mbps”，行规为“DP”，如图6-134所示。如果在总线上有OLM、OB和RS-485中继器，可单击“Options”按钮来加入，单击“OK”确认，出现PROFIBUS网络。

图6-133 PROFIBUS组态界面

图6-134 设置网络配置参数

双击DP栏组态操作模式和从站通信接口区，在“Operation Mode”菜单中选择从站模式，选项如图6-135所示。

图6-135 设置从站参数

进入菜单“Configuration”组态从站通信接口区，单击“New”按钮，加入一栏通信区，每栏通信区最大数据长度为32字节，在本例中分别添加一栏输入区和一栏输出区各10个字节，开始地址为0，在“Consistency”中选择“Unit”，如选择“All”，则主站从站都需要调用SFC14、SFC15对通信数据打包和解包，参数组态如图6-136所示。

图6-136 配置DP从站输入/输出区参数

以同样的方式组态另一个S7-300从站，使两个从站同在一条PROFIBUS-DP网络上，选择PROFIBUS站地址为4。

（2）组态S7-400主站(www.xing528.com)

选中项目并单击右键，在弹出的菜单中选择“Insert New Object”→“SIMATIC 400 Sta-tion”，插入S7-400站。

双击“Hardware”选项，进入“HW Config”窗口。单击“Catalog”图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插入机架、电缆、CPU等进行硬件组态，如图6-137所示。

图6-137 S7-400主站硬件组态

在S7-400的“HW config”组态界面中选择“PROFIBUS DP”，在“Configured Station”中选择CPU31x，将其拖到左侧的PROFIBUS总线上，如图6-137所示。

在弹出的“DP slave properties”对话框中，出现已经组态的两个从站，如图6-138所示。选择其中一个CPU，单击“Couple”，将其连接到PROFIBUS网络上。然后以同样的方法连接另外一个从站。若要从网络上断开相关站点，选择“Uncouple”即可。

图6-138 连接从站

连接完成后再为两个S7-300从站设置其对应主站输入输出接口区，例如：要设置PROFIBUS地址为3的CPU315-2DP的输入输出接口区，双击3号站，在弹出的“DP slave properties”中的“Configuration”选项卡中单击键“Edit”，组态主站即CPU414-3DP的通信接口区，如图6-139所示。

图6-139 配置从站的输入输出接口

组态主站的通信地址区，对应规则为：主站输出对应从站输入，主站输入对应从站输出。如图6-140所示。

图6-140 主站的通信地址区

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PROFIBUS DP MS通信地址的对应关系如图6-141所示。

图6-141 MS通信地址的对应关系

（3）组态DX通信区

上面的组态过程仅仅是完成了MS通信模式，接下来还需进行DX模式组态，主站轮询从站读取数据时，从站广播发送数据给主站和指定的从站，那么这个从站称为“Publisher”，接收数据的从站称为“Recipient”。我们以3号从站作为“Publisher”，以4号从站作为“Recipient”，双击4号从站新建一栏通信数据，在“Mode”下选择DX模式，在“Publish-er”地址中会出现3号站，如果还有其他的智能从站在同一条PROFIBUS网络上也会出现这些站地址，本例中因为只有两个从站，故4号从站的“Publisher”站只有3号站。

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”对应主站的“Address type”的“Input”，从通信地址的对应关系上可以看到3号站发送给主站的数据对应主站的接收区为IB0～IB9。如果“Address”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”的数据，参数组态，如图6-142所示。

图6-142 组态DX通信区

从上面的对应关系可以看出，当主站轮询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。

如果数据的连续性参数选择“All”，“Publisher”从站发送的数据是以数据包的形式发送的，即使“Recipient”从站选择接收“Publisher”从站1字节的数据也必须调用SFC14。

在上面例子中3号从站和4号从站都可以同时作为“Publisher”和“Recipient”。组态完成后PROFIBUS DP DX通信地址的对应关系如图6-143所示。

图6-143 DX通信地址的对应关系