上海西门子S7-200SMARTPLC代理批发销售

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PROFIBUS通过CP342.5的主从连接方法

    通过PROFIBUS-DP连接智能从站（S7 -300之间的一对一相互连接，使用CP342-5模块，一个做主站，一个做从站）。

    1．概述

    CP342-5是S7-300系列的PROFIBUS通信模块，带有PROFIBUS接口，可以作为PRO-FIBUS-DP的主站或从站，只能在S7 -300的*机架上使用，在使用CP342-5进行通信时需要调用通信功能FC1和FC2，同时要在主站和从站上建立通信的发送缓冲和接收缓冲。

    2．网络配置情况

    使用两台带有CP342-5模块的PLC分别作为主站和从站组成网络。使用PROFIBUS总线将两台PLC相连接。

    3．网络组态及参数设置

    (1)主站。在STEP7中建立项目DP_Test_01，加入S7 -300站并命名为MASTER，在硬件组态部分加入相应的模块，新建PROFIBUS-DP子网，将CP342-5的网络操作模式设置为主站（如图8-1~图8-3所示）。

    在主站程序部分插入两个共享数据块DB1和DB2，分别作为主站的发送缓冲和接收缓冲。

    (2)从站。在项目DP_Test_01中加入S7 -300站并命名为SLAVE，在硬件组态部分加入相应模块，将CP342-5的网络操作模式设置为从站（如图8-4及图8-5所示）。

    在从站程序部分插入两个共享数据块DB1和DB2，分别作为从站的发送缓冲和接收缓冲。

    (3)组态网络。打开MASTER的硬件组态，将组态好的SLAVE从PROFIBUS从站列表中加入到主站的网络中，使SLAVE成为MASTER的一个从站。

    4．编程

    在S7 -300中在使用CP342-5模块进行通信时，在网络组态时设定的从站通信接口只是主站的虚拟地址映射区，而不占用S7 -300的实际I/O区。虚拟地址的输入区和输出区要分别调用FC1( DP_SEND)和FC2( DP _ RECV)进行访问，如图8 -10所示。在FC1中：CP-LADDR是CP342-5所在插槽的地址（十六进制，图8 -11中的地址必须进行转换），SEND为发送缓冲的地址，DONE在发送成功时为1，ERROR为错误位，STATUS为发送状态字；在FC2中：CPLADDR是CP342-5所在插槽的地址（十六进制，图8-11中的地址必须进行转换），RECV为接收缓冲的地址，NDR在接收到数据时为1，ERROR为错误位，STATUS为接收状态字，DPSTATUS为DP网络状态字。注意在使用时CP342.5和CP442-5所使用的FC1与FC2有所区别，CP342-5的通信块在CP300目录中，CP442-5的通信块在CP400目录中。主站和从站的程序如图8 -12所示。

    通过程序在主站和从站之间建立了如图8-13所示的数据对应关系。

    1．根据现场设备是否具备PROFIBUS接口的3种配置形式

    (1)总线接口型。现场设备不具备PROFIBUS接口，采用分散式I/O作为总线接口与现场设备连接。这种形式在应用现场总线技术初期容易推广。如果现场设备能分组，组内设备相对集中，这种模式会更好地发挥现场总线技术的优点。

    (2)单一总线型。现场设备都具备PROFIBUS接口，这是一种理想情况。可使用现场总线技术，实现*的分布式结构，可充分获得这一*技术所带来的利益。就目前来看，新建项目若能具有这种条件，其设备成本会较高。

    (3)混合型。现场设备部分具备PROFIBUS接口，这将是一种相当普遍的情况。这时应采用PROFIBUS现场设备加分散式I/O混合使用的办法。无论是旧设备改造还是新建项目，希望全部使用具备PROFIBUS接口现场设备的场合可能不多，分散式I/O可作为通用的现场总线接口，是一种灵活的集成方案。

    2．根据实际应用需要的几种结构类型

    根据实际需要及经费情况，通常有以下几种结构类型：

    (1)结构类型1。以PLC或控制器做l类主站，不设监控站，但调试阶段配置一台编程设备。这种结构类型，PLC或控制器完成总线通信管理、从站数据读写和从站远程参数化工作。

    (2)结构类型2。以PLC或控制器做1类主站，监控站通过串口与PLC一对一的连接。这种结构类型，监控站不在PROFIBUS网上，不是2类主站，不能直接读取从站数据和完成远程参数化工作。监控站所需的从站数据只能从PLC控制器中读取。

    (3)结构类型3。以PLC或控制器做1类主站，监控站（2类主站）连接PROFIBUS总线上。这种结构类型，监控站在PROFIBUS网上作为2类主站，可完成远程编程、参数化及在线监控功能。

    (4)结构类型4。使用PC加PROFIBUS网卡做1类主站，监控站与1类主站一体化。这是一个低成本方案，但PC应选用具有高可靠性、能长时间连续运行的工业级PC。对于这种结构类型，PC故障将导致整个系统瘫痪。另外，通信厂商通常只提供一个模板的驱动程序，像总线控制、从站控制程序、监控程序可能要由用户开发，因此应用开发工作量可能会较大。

    (5)结构类型5。坚固式PC( COMOPACT COMPUTER)+PROFIBUS网卡+SOFTPLC结构形式。如果上述方案中PC换成一台坚固式PC( COMOPACT COMPUTER)，系统可靠性将大大增强，足以使用户信服。但这是一台监控站与1类主站一体化的控制器工作站，要求它的软件能完成以下功能：

    支持编程，包括主站应用程序的开发、编辑和调试。

    执行应用程序。

    从站远程参数化设置。

    主／从站故障报警及记录。

    支持设备图形监控画面设计、数据库建立等监控程序的开发、调试。

    设备在线图形监控、数据存储及统计和报表等功能。

    近年出现一种称为SOFTPLC的软件产品，是将通用型PC机改造成一台由软件（软逻辑）实现的PLC。这种软件将PLC的编程(IEC1131)及应用程序运行功能和操作员监控站的图形监控开发、在线监控功能集成到一台坚固式PC上，形成一个PLC与监控站一体的控制器工作站。

    (6)结构类型6。使用两级网络结构，这种方案充分考虑了未来扩展的需要，比如要增加几条生产线即扩展出几条DP网络，车间监控要增加几个监控站等，都可以方便进行扩展。

    PROFIBUS控制系统组成包括以下几个部分：

    1．类主站

    1类主站指PLC、PC或可做1类主站的控制器。1类主站完成总线通信控制与管理。

    2．类主站

    (1) PLC（智能I/O） PLC可做PROFIBUS上的一个从站。PLC自身有程序存储功能，PLC的CPU部分执行程序并按程序驱动I/O。作为PROFIBUS主站的一个从站，在PLC存储器中有一段特定区域作为与主站通信的共享数据区。主站可通过通信间接控制从站PLC的I/O。

    (2)分散式I/O（非智能I/O）  通常由电源部分、通信适配器部分及接线端子部分组成。分散式I/O不具有程序存储和程序执行功能，通信适配器部分接收主站指令，按主站指令驱动I/O，并将I/O输入及故障诊断等返回给主站。通常分散式I/O由主站统一编址，这样在主站编程时使用分散式I/O与使用主站的I/O没有什么区别。

    (3)驱动器、传感器和执行机构等现场设备  即带PROFIBUS接口的现场设备，可由主站在线完成系统配置、参数修改和数据交换等功能。至于哪些参数可进行通信以及参数格式，由PROFIBUS行规决定。
PROFIBUS-PA适用于PROFIBUS的过程自动化。PA将自动化系统和过程控制系统与压力、湿度和液位变送器等现场设备连接起来，PA可用来替代4~20mA的模拟技术。PROFI-BUS-PA具有如下特性：

    1)适合过程自动化应用的行规使不同厂家生产的现场设备具有互换性。

    2)增加和去除总线站点，即使在本质安全地区也不会影响到其他站。

    3)应用在过程自动化的PROFIBUS-PA段与制造业自动化的PROFIBUS-DP总线段之间通过耦合器连接，并使之实现两段间的透明通信。

    4)使用与IEC1158-2技术相同的双绞线完成远程供电和数据传送。

    5)在潜在的爆炸危险区可使用防爆型“本质安全”或“非质安全”。

    1．PROFIBUS-PA传输协议

    PROFIBUS-PA采用PROFIBUS-DP的基本功能来传送测量值和状态，并用扩展的PROFI-BUS-DP功能来制定现场设备的参数和进行设备操作。PROFIBUS-PA第1层采用IEC1158-2技术，第2层和第1层之间在DIN19245系列标准的第4部分作了规定。

    2．PROFIBUS-PA设备行规

    PROFIBUS-PA行规保证了不同厂商所生产的现场设备的互换性和互操作性，它是PRO-FIBUS-PA的一个组成部分。PA行规的任务是选用各种类型现场设备真正需要通信的功能，并提供这些功能和设备行为的一切必要规格。

    目前，PA行规已对所有通用的测量变送器和其他选择的一些设备类型作了具体规定，这些设备如下：

    ①测压力、液位、温度和流量的变送器；②数字量输入和输出；③模拟量输入和输出；④阀门；⑤定位器。
DP扩展功能是对DP基本功能的补充，与DP基本功能兼容：

    1) DMP1与DP从站间非循环的数据传输。

    2)带DDLM读和DDLM写的非循环读/写功能，可读/写从站任何希望数据。

    3)报警响应，DP基本功能允许DP从站用诊断信息向主站自发地传输事件，而新增的DDLM-ALAM-ACK功能被用来直接响应从DP从站上接收的报警数据。

    4) DMP2与从站间的非循环的数据传输。

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