首页 理论教育 西门子CP342-5DP从站配置与诊断

西门子CP342-5DP从站配置与诊断

时间:2023-11-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:CP 343-5和CP 443-5基本型不支持PROFIBUS-DP协议通信。CP 342-5最多可以连接16个操作面板。这16B的地址数据区与CP 342-5连接的PROFIBUS从站没有直接的关系,它并不影响主站所带的从站个数,以及主站和从站交换数据的长度。CP 342-5与PROFIBUS从站进行数据交换使用的是另外一个独立的数据存储区,输入、输出区均为2160B。本例中CP 342-5的订货号为6GK7 342-5DA01-0XE0。

西门子CP342-5DP从站配置与诊断

1.CPU集成的DP接口与PROFIBUS通信处理器

大多数S7-300/400 CPU都集成了DP接口。S7-300集成的第一个通信接口是MPI,S7-400集成的第一个通信接口可以选择作MPI或DP接口。与使用PROFIBUS通信处理器(下面简称为PROFIBUS CP)相比,带集成DP接口的CPU的硬件成本要低得多。

PROFIBUS CP可以扩展PLC的通信接口,除此之外,PROFIBUS CP的功能比集成的DP接口的功能更强。所有的PROFIBUSCP都支持PG/OP(编程器/操作面板)通信、S7通信和S5兼容的通信(FDL通信),CP 343-5还有PROFIBUS-FMS通信功能。CPU集成的通信接口没有FDL通信和PROFIBUS-FMS通信功能。

CP 342-5可以作DP网络的主站,也可以作从站,只能在S7-300的中央机架上使用,不能在分布式从站(例如ET 200M)上使用。有的CP(例如CP 342-5和CP 443-5Ext)没有PROFIBUS-FMS通信功能。CP 343-5和CP 443-5基本型不支持PROFIBUS-DP协议通信。

如果只是用CP 342-5连接上位机软件或操作面板(OP),这时通信采用的是S7协议。CP 342-5进行PROFIBUS-DP通信时,需要调用FC 1(DP_SEND)和FC 2(DP_RECV)。如果选择“NoDP”模式,不需要调用FC 1和FC 2。

CP 342-5作为DP主站时,最多链接124个从站,与每个从站最多可以交换244个输入字节和244个输出字节,与所有从站总共最多交换2160个输入字节和2160个输出字节。CP342-5作为从站时,与主站最多可以交换240个输入字节和240个输出字节。CP 342-5最多可以连接16个操作面板(OP)。

2.组态主站

在本节的例程中,CPU模块分别为CPU 413-2DP和CPU 315-2DP,用前者集成的DP接口作主站,CP 342-5作从站。

在SIMATIC管理器中创建一个新的项目,CPU为CPU 413-2DP,项目名称为“PB_MS_4”(见随书光盘中的同名例程)。

选中管理器中的“SIMATIC 400(1)”站对象,双击右边窗口中的“硬件”图标,打开HW Config窗口,将电源模块信号模块插入机架。采用默认的设置,CPU的MPI接口地址为2。双击机架中CPU模块的“DP”所在的行,在打开的DP属性对话框中,点击“属性”按钮。在出现的对话框中,点击“新建”按钮,新建的DP网络采用默认的设置,传输速率为1.5Mbit/s,配置文件为“DP”。DP接口的站地址为默认值2,接口的工作模式为默认的主站模式。多次点击“确定”按钮,返回HW Config,可以看到生成的PROFIBUS网络线

3.组态从站

用鼠标右键点击SIMATIC管理器左边窗口最上面的项目对象,在打开的快捷菜单中执行命令“插入新对象”→“SIMATIC 300站点”,插入新的S7-300站。

选中该从站后,双击右边的“硬件”图标,打开HW Config,将机架拖放到左边的窗口,将CPU 315-2DP插入机架。在自动打开的“属性­PROFIBUS接口DP”对话框中,设置其MPI地址和集成的DP接口的地址均为3,不连网。点击“确定”按钮返回HW Config,在机架中插入一块CP 342-5,设置其DP站地址和MPI站地址均为4(见图3-56)。

978-7-111-28256-3-Chapter03-93.jpg

图3-56 CP342-5属性对话框

打开“选项”选项卡,选中复选框“将组态数据保存到CPU上”(见图3-56),CP 342-5的组态信息将存储在CPU的装载存储区。CPU掉电后再次上电时,CPU将组态信息传送给CP。如果没有选中该选项,组态信息保存在CP 342-5中,更换CP 342-5后,必须重新下载组态信息,否则CPU不能识别CP 342-5。

点击“确定”按钮返回HW Config后,双击CP 342-5,打开它的属性对话框。在“工作模式”选项卡(见图3-56),可以选择3种工作模式:

1)“无DP”模式:可以用CP 342-5通信口进行S7编程或建立PROFIBUS的FDL连接。

2)“DP主站”模式:CP 342-5除了作为网络中的PROFIBUS主站之外,也可以用于S7编程、FDL连接和连接人机界面。

3)“DP从站”模式,本项目选中了从站模式。

如果选中了复选框“测试、调试、路由”,除了作DP从站之外,CP 342-5可以用于编程(例如下载)、测试(状态监视与修改变量的值)、S7路由(作为网关)、S5兼容的通信、作为服务器的S7通信。选中此选项后,可能会增加令牌循环时间。在对时间要求苛刻的场合,以及通信不需要S7路由和客户机功能时,不要激活此选项。

如果没有选中此复选框,CP称为“被动的DP从站”。DP接口只能作S7通信的服务器,即只有通信伙伴(例如PG、OP或自动化系统)才能启动通信。

在“地址”选项卡可以设置CP的输入/输出起始字节地址,默认值与CP所在的槽数有关,本例为320(W#16#140),输入/输出地址区的长度分别为16B。这个16B长度的地址区是CPU分配给CP 342-5的硬件地址区,是CPU和CP 342-5之间在主站内部进行数据交换的缓存,CPU就是通过这个硬件地址区访问CP342-5模块的。这16B的地址数据区与CP 342-5连接的PROFIBUS从站没有直接的关系,它并不影响主站所带的从站个数,以及主站和从站交换数据的长度。CP 342-5与PROFIBUS从站进行数据交换使用的是另外一个独立的数据存储区,输入、输出区均为2160B。

打开S7-400站的硬件组态窗口,将硬件目录窗口的文件夹“\PROFIBUS DP\Configured Stations\S7-300 CP 342-5DP”中的“6GK7 342-5DA0x-0XE0”拖放到左边窗口的DP网络线上(见图3-57)。本例中CP 342-5的订货号为6GK7 342-5DA01-0XE0。在自动打开的DP从站属性对话框的“连接”选项卡中,点击“连接”按钮,将CP 342-5连接到DP网络上。

978-7-111-28256-3-Chapter03-94.jpg

图3-57 组态DP从站

选中硬件组态窗口中的从站(见图3-57),将右边的硬件目录窗口的子文件夹“……\S7-300 CP 342-5 DP\6GK7 342-5DA0x-0XE0”中的两块“Universal module”(通用模块)插入HW Config左下侧窗口的0号和1号插槽中。

双击CP 342-5的0号槽的模块,在出现的DP从站属性对话框中,选择插入的模块的类型为“输出”(见图3-58)。因为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,插入的模块的起始字节地址被自动设置为8。设置模块的长度为32B,传送的数据的一致性为“单位”(Unit),表示数据按单元(字节)组装数据包。

978-7-111-28256-3-Chapter03-95.jpg

图3-58 设置CP342-5的地址

如果选择一致性为“总长度”(Total Length),表示数据整体组装为一个数据包。此时需要在主站的OB1中调用SFC 14和SFC 15,来对传输的数据进行打包和解包处理。

如果设置的“长度”字节数超过模块允许的范围,将会出现错误信息,并显示所选的CP模块允许的输入、输出的最大字节长度。

双击CP 342-5的1号槽的模块,在出现的DP从站属性对话框中,选择插入的模块的类型为输入。模块的起始字节地址被自动设置为8,设置模块的长度为32B,传送的数据的一致性为“单位”。

从图3-57所示对话框下方的窗口可以看出,主站通过数据区QB8~QB39发送数据到从站,通过数据区IB8~IB39接收从站的数据。主站用上述I/O地址直接访问从站中的数据区,不需要编写通信程序。组态好CP 342-5后,如果将信号模块插入中央机架,可以看到,新插入的模块的起始字节地址为40。由此可知,主站与从站的I/O地址是统一分配的。(www.xing528.com)

点击978-7-111-28256-3-Chapter03-96.jpg按钮,编译和保存组态信息。图3-59是组态好硬件后,在NetPro中看到的网络结构和站地址。

978-7-111-28256-3-Chapter03-97.jpg

图3-59 NetPro中的DP网络

4.数据交换原理

DP主站和DP从站之间通过CP的DP数据缓冲区进行的数据交换是周期性的,其周期称为DP轮询周期。数据交换由DP主站启动,将输出数据发送到从站的DP数据缓冲区(见图3-60),并接收来自从站的DP数据缓冲区的数据。

978-7-111-28256-3-Chapter03-98.jpg

图3-60 数据交换原理

从站的DP数据缓冲区和CPU之间的数据交换是通过调用下述的通信功能(FC)实现的:

1)DP从站调用FC 1(DP_SEND),将参数SEND指定的数据区中的数据传送到CP 342-5,以便发送到DP主站。

2)DP从站调用FC 2(DP_RECV),将CP342-5接收的DP主站发送的数据,保存到参数RECV指定的接收数据区。

3)参数SEND和RECV指定的数据区可以是过程映像区(I/Q)、位存储区(M)或数据块区(DB)。

5.编写验证通信的程序

FC 1和FC 2在程序编辑器左边窗口的文件夹“\Libraries\SIMATIC_NET_CP\CP 300”中。在下面的例程中,FC 1将DB 1中的32B数据打包后发送给CPU 413-2DP的IB8~IB23(见图3-61),FC 2将来自CPU 413-2DP的QB8~QB23的数据存放到DB2.DBB0~DBB31。

978-7-111-28256-3-Chapter03-99.jpg

图3-61 主站与从站之间的数据交换

下面是从站的OB1中的程序:

Network1:将要发送的数据打包

978-7-111-28256-3-Chapter03-100.jpg

Network2:将接收到的数据解包

978-7-111-28256-3-Chapter03-101.jpg

978-7-111-28256-3-Chapter03-102.jpg

FC 1中的SEND和FC 2中的RECV的数据类型是以字节(BYTE)为单位的ANY指针

为了观察数据传输的效果,在每100ms调用一次的OB35中,将DB1.DBW0加1。

下面是CPU 413-2DP的OB1中的程序,CPU 413-2DP的ID10和QD10对应于CPU315-2DP的DB1.DBD2和DB2.DBD2。

978-7-111-28256-3-Chapter03-103.jpg

在CPU 413-2DP的OB35中,每100ms将发送给CP 342-5的第一个字QW8加1。

在CPU 413-2DP的OB100中,将QB8开始的16个字(32B)赋初值16#4444,将IB8开始的32B清零。在CPU 315-2DP的OB100中,将数据块DB1中的16个字(32B)赋初值16#3333,将DB2的32B清零。

将程序和组态数据下载到CPU后,用PROFIBUS电缆连接CPU 413-2DP集成的DP接口和CP 342-5的DP接口。在系统运行时,除了将CPU的模式开关切换到RUN模式外,还应将CP的模式开关扳到RUN位置。

同时打开主站和从站的变量表,图3-62和图3-63的前两行是被监控的两个站接收的数据中的第一个字和最后一个字。可以看到主站接收到的来自从站的DB1.DBW0的IW8的值在不断地变化。从站接收的来自主站的QW8的DB2.DBW0的值也在不断地变化。用双方的ID0可以控制对方的QD0或QD4。

978-7-111-28256-3-Chapter03-104.jpg

图3-62 主站的变量表

978-7-111-28256-3-Chapter03-105.jpg

图3-63 从站的变量表

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈