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S7-300-PLC--Profibus和以太网通讯_图文

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第九章 工程应用
1、 PROFIBUS 总线通讯
PROFIBUS是一种国际化,开放式,不依赖 于生产商的现场总线标准。 PROFIBUS以 ISO7498为基础,以开放式系统互联网络OSI作 为参考模型。其传输速率为9.6kpbs-12Mbps。 最多可挂接127个站点。传输可使用RS-485传 输技术或光纤媒体。

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PROFIBUS 通讯组态过程
? 设备及连接
硬件和软件配置如下: 硬件: 1)CPU 315-2DP及SM模块 2)CPU 313C-2DP一块(根据条件可选用其他型号 的S7-300/400) 3 )插入 PROFIBUS 网卡 CP5611 的 PC 机(组态编 程用) 4) PROFIBUS电缆及三个接头 软件: STEP 7 V5.3
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硬件连接

首先用工具制作带有三个接头的 PROFIBUS 电缆,
并将两端接头上的拨码至 ON ,中间的接头拨码至

OFF 。利用这根电缆将 PC 机、 CPU 313C-2DP 和 CPU
315-2DP建立PROFIBUS物理连接。如图1所示。

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图1

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系统硬件组态 原则上先组态从 站,再组态主站

1)新建项目:在STEP 7中创建一个新项目, 插入两个SIMATIC 300 Station,并重新命名 为“SIMATIC 300(zhu)”和“SIMATIC 300 (fu)”。
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2)组态从站

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? 组态硬件
双击Hardware,根据硬件安装次序和定货 号依次插入机架、电源、CUP、输入、输出模 块,进行硬件组态。在插入CPU时,同时弹出 PROFIBUS组态画面。点击“New”按钮新建 PROFIBUS(1),组态PROFIBUS站地址:2,点 击“Properties”按钮组态网络属性,选择 “Network Settings”,进行网络参数设臵,如 图2所示。双击CPU项下的Dp栏,在网络属性窗 口选择“Operating Mode”, 选择“Dp Slave”。 选择此300站为Dp slave(从站方式),如图3 所示。
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图2
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图3
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? 组态通讯区
选择标签“Configuration”,点击“New” 按钮新建两行通讯接口区,一行输入,注意选 择输入方式:input、地址:1、传输数据长度 length:2(最多32个字节)、传输单元Unit: Byte、传输方式Consistency:All。一行输出, 方式同前。如图4,图5所示。 ?编译保存

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图4
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图5
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注意

【Address type】:选择Input,表 示将CPU315-2DP从站作为数据的输入接口区 【Address】:填入数据接收区的起始 地址,此时写入0 【length】:设臵传输数据长度为 2(最 多32个字节) 【Unit】:传输单元为Byte数据 【Consistency】:选择传输方式ALL

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3)组态主站 以同样的方式组态主站,注意在图3中选择 Dp master。选择PROFIBUS站地址:3,并选择 与从站相同的PROFIBUS网络PROFIBUS(1)。打 开硬件目录,选择“PROFIBUS DPConfiguration Station”文件夹,选择CPU31x, 将其拖曳到DP主站系统的PROFIBUS总线上,从 而将其连接到DP网络上,如图6所示。

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图6

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? 此时自动弹出“Dp slave Properties”,
在其中的“Connection”标签中选择已经组态 过的从站,点击“Connect” 按钮将其连接到 网络,如图7所示。

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图7
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?

之后点击“Configuration”标签,设臵主 站的通讯接口区。 注意

从站的输出区必须与主站的输入区对应, 同样从站的输入区必须与主站的输出区对应。 这样一发一收彼此对应。

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4)硬件下装设臵及PROFIBUS通讯检测

? 在下装时,先存盘编译,在控制面板中,
选择“Set PG/PC interface ” 选择“S7 ONLINE PC→adapter MPI ” ,如图8 所示。

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图8
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? 将下装电缆插在S7 300 CPU的MPI通讯
槽中。检查通讯是否畅通,如图9所示。

图9

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?如此将主站和从站分别下装。 ?利用软件检查PROFIBUS通讯线是否一致。
点击图标如图10。可以看到网络图如图11。

图10

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图11
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PROFIBUS 通讯程序
库函数介绍

SFC14

SFC15

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SFC14:解开存放在 IB端的数据包,接收数据。放 在对应的数据库中。 SFC15:将存放在相应数据库中的数据打包,并通 过QB端发送数据。 具体参数说明如下:
参数名
EN LADDR RET-VAL RECORD
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参数说明
使能端 接收区或发送区的起始地址 状态字:包含出错信息代码 通信数据区,一般为ANY指针格式
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使用场合:在数据的连续类型是“Unit”,可 以直接读入输入、输出区,如果数据类型是 “All”,程序需用SFC14、SFC15对数据进行打 包和解包。 编写主站程序

? 要求建立OB1、OB82、OB86、OB122,
其中OB82、OB86、OB122是为避免网络某个 站点掉电而使整个网络不能正常工作。

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? 建立相应的数据块,DB1、DB2。DB块的
建立如图12。

图12

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? 建立监控变量表VAT1。 ?在RECORD端设臵为P#DB1.DBX0.0 BYTE 2形式。
RET-VAL的返回值放在不同的MW中。

编程要求
主站发送数据,打包后通过QB端发送 字节。同时通过IB端接收数据,并解包。 程序如图13所示。

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图11

图13
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编写从站程序

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? 要求建立OB1、OB82、OB86、OB122,其
中OB82、OB86、OB122是为避免网络某个站点 掉电而使整个网络不能正常工作。

? 建立相应的数据块,DB1、DB2。DB块的
建立。

? 建立监控变量表VAT2。

?在RECORD端设臵为P#DB1.DBX0.0 BYTE 2
形式。RET-VAL的返回值放在不同的MW中。

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编程要求
从站接收数据,打包后通过QB端发送字节。 注意从站的接收数据地址要与主站的发送地 址相对应,同时通过IB端接收数据,并解包。 注意从站的发送数据地址要与主站的接收地 址相对应。程序如图14所示。

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图12

图14
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软件下装和PROFIBUS设置

? 分别下装主站和从站的软件BLOCK。
? 紫色PROFIBUS线接在CPU的PROFIBUS口上,总
线连接器的终端电阻开关在两端打到ON,在中间 打到OFF。

? 在控制面板中,选择“Set PG/PC interface”
选择“S7 ONLINE CP5611(PROFIBUS)”如图13 所示。

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图13

图15
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在面板上,点击“Diagnostics”按钮,观察通 讯状态。如图16所示。读出操作站(PC机)地 址为0,从站地址为2,主站地址为3。

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图16

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监控变量表

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? 如图17所示,对数据库中的值进行监控,
在“Status value”中显示当前值,若想改变数 据库中的数值,在“Modify value”中输入新值, 按强制按钮,改变数据值。 ? 观察数据通讯是否正常。

图17

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2、 工业以太网通讯
? 设备及连接
1、 硬件: 电源模块PS307 5A(1块) CPU313C-2 DP(1块) CP343-1 IT(1块) 电气链路模块ELM(1块) 数据通讯MPI线缆
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2、 软件: STEP7 V5.3 JDK 1.4.2(JAVA开发工具包) IE 6.0

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硬件连接

PS30 7 5A

CPU313 C-2 DP

CP3431 IT

PC1

ELM

PC2

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STEP 7中的设置
系统硬件组态

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1)Step7中的硬件组态如图1所示:

图1

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2)配臵CP343-1 IT模块:

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双击硬件组态中的CP343-1 IT 模块, 弹出如图2所示对话框

图2

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单击图2对话框中“Properties”按钮,弹出 如图3所示对话框,按图示进行相应设臵。

图3

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单击图4.1.2对话框中上方的User标签页,弹 出如图4.1.4所示对话框,分配用户权限。例如 用户名为“sf”,密码为“12345678”。

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图4

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系统软件编程

1)Step7中添加符号表

图5

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2) CP343-1 IT中添加符号表 单击图4对话框中上方的Symbols标签页, 弹出如图6所示对话框:

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图6

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单击图6中的“Add“按钮,弹出如图7所示 的对话框,并在其中填入相应的符号变量:

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图7

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SIEMENS 单击”OK“按钮,返回如图6所示的对话框。 每个符号变量,通过取消下方 的”Pribileges:”复选框,改变每个符号 变量的权限为”Read and wtite”。

图8

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3)PLC控制程序的编写

控制要求:
PLC控制程序要求将三个符号变量 Speed(速度)、Temp(温度)、Level(液位) 在一个给定的范围内按指定的阶跃量周 期变化。

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FC中变量定义如图9

图9

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? FC中程序:IN:Max_Value,Min_Value Increment IN_OUT:vlaue TEMP:back

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? 初始化OB100中的控制程序

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?

循环OB1中的控制程序

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OB1控制程序说明:

1、Network1和Network5构成振荡。 2、Network2、 Network3、 Network4分 别表示速度、温度、液位在一定范围内的 增减。

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4)创建变量表如图10所示:

图10

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PC机的设置
1)设臵PC1的IP地址如图11, 12,13所示:

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图11

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图12

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图13

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(2) 设臵PC2的IP地址,参见PC1的设臵,如将 IP地址设臵为”192.168.0.2”,子网掩码设臵 为”255.255.255.0”。

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Java开发工具包的安装

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CP343-1 IT模块中的文件系统

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IE监控界面的预览

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