现场总线与工业以太网ProfiBus通讯技术

3.1 ProfiBus通讯简介通讯简介3.2 掌握掌握S7-300PLC的的ProfiBus通讯方法通讯方法3.3 多个多个S7-300之间的之间的ProfiBUS通信实现通信实现第第3 3章章 ProfiBusProfiBus通讯技术通讯技术第第3 3章章 ProfiBusProfiBus通讯技术通讯技术 3 31 ProfiBus1 ProfiBus通讯简介通讯简介 作为众多现场总线家族的成员之一，作为众多现场总线家族的成员之一，ProfiBusProfiBus是在欧洲工是在欧洲工业界得到最广泛应用的一个现场总线标准，也是目前国际上通业界得到最广泛应用的一个现场总线标准，也是目前国际上通用的现场总线标准之一。用的现场总线标准之一。ProfiBusProfiBus是属于单元级、现场级的是属于单元级、现场级的SIMITACSIMITAC网络，适用于传输中、小量的数据。其开放性可以允网络，适用于传输中、小量的数据。其开放性可以允许众多的厂商开发各自的符合许众多的厂商开发各自的符合ProfiBusProfiBus协议的产品，这些产品协议的产品，这些产品可以连接在同一个可以连接在同一个ProfiBusProfiBus网络上。网络上。ProfiBusProfiBus是一种电气网络，是一种电气网络，物理传输介质可以是屏蔽双绞线、光纤、无线传输物理传输介质可以是屏蔽双绞线、光纤、无线传输。ProfiBusProfiBus主要有三部分组成，包括：主要有三部分组成，包括：1 1由现场总线报文由现场总线报文ProfiBus-FMSProfiBus-FMS2 2分布式外围设备分布式外围设备ProfiBus-DPProfiBus-DP3 3和过程控制自动化和过程控制自动化ProfiBus-PAProfiBus-PA其它技术特点：其它技术特点：1 1信号线可用设备电源线。信号线可用设备电源线。2 2每条总线区段可连接每条总线区段可连接3232个设备，不同区段用中继器连接。个设备，不同区段用中继器连接。3 3传输速率可在传输速率可在9.6kB/S9.6kB/S12MB/S12MB/S间选择。间选择。4 4传输介质可以用金属双绞线或光纤。传输介质可以用金属双绞线或光纤。5 5提供通用的功能模块管理规范。提供通用的功能模块管理规范。6 6在一定范围内可实现相互操作。在一定范围内可实现相互操作。7 7提供系统通信管理软件提供系统通信管理软件(包括波形识别、速率识别和协议包括波形识别、速率识别和协议识别等功能识别等功能)。8 8提供提供244244字节报文格式，提供通信接口的故障安全模式字节报文格式，提供通信接口的故障安全模式(当当IOIO故障时输出全为零故障时输出全为零)。3 32 2 掌握掌握S7-300PLCS7-300PLC的的ProfiBusProfiBus通讯方法通讯方法 本节主要通过两个实例，简要、直观的介绍本节主要通过两个实例，简要、直观的介绍S7-300PLCS7-300PLC的的ProfiBusProfiBus通讯，使读者可以快速、准确的掌握通讯，使读者可以快速、准确的掌握ProfiBusProfiBus的使的使用方法。用方法。3 32 21 1 直接利用直接利用I/OI/O口实现小于口实现小于4 4个字节直接个字节直接ProfiBusProfiBus通信通信 直接利用直接利用I/OI/O口实现小于口实现小于4 4个字节直接个字节直接ProfiBusProfiBus的通讯方法的通讯方法包含两个方面的内容：包含两个方面的内容：、用装载指令访问实际、用装载指令访问实际I/OI/O口口-比如主比如主站与站与ET200MET200M扩展扩展I/OI/O口之间的通讯；口之间的通讯；、用装载指令访问虚拟、用装载指令访问虚拟I/OI/O口口-比如主站与智能从站的比如主站与智能从站的I/OI/O口之间的通讯，下面分别予口之间的通讯，下面分别予以介绍。以介绍。3 32 21 11 CPU1 CPU集成集成DPDP口与口与ET200MET200M之间远程的通信之间远程的通信 ET200ET200系列是远程系列是远程I I0 0站，为减少信号电缆的敷设，可以站，为减少信号电缆的敷设，可以在设备附近根据不同的要求放置不同类型的在设备附近根据不同的要求放置不同类型的I I0 0站，如站，如ET200MET200M、ET200BET200B、ET200XET200X、ET200SET200S等，等，ET200MET200M适合在远程站点适合在远程站点I I0 0点数点数量较多的情况下使用，我们将以量较多的情况下使用，我们将以ET200MET200M为例介绍远程为例介绍远程I IO O的配的配置。主站为集成置。主站为集成DPDP接口的接口的CPUCPU，下面进行详细介绍。，下面进行详细介绍。1 1、硬件连接、硬件连接图3-1 集成DP口CPU与ET200M硬件连接输 入输 出/模 块模 块模 块或输 出输 入 输 入输 出或P r o f i B u s 总 线 连 接电 源3 1 5-2 D PE T 2 0 0 MP G带 C P 5 6 1 1 卡P r o f i B u s 总 线 连 接2 2、资源需求、资源需求 、带集成、带集成DPDP口的口的S7-300S7-300的的CPU315-2DPCPU315-2DP作为主站。作为主站。、从站为带、从站为带I/OI/O模块的模块的ET200MET200M。、MPIMPI网卡网卡CP5611CP5611。、ProfiBusProfiBus总线连接器以及电缆。总线连接器以及电缆。、STEP7 V5.2STEP7 V5.2系统设计软件系统设计软件 3 3、网络组态以及参数设置、网络组态以及参数设置 1 1）、按）、按图图3-13-1连接连接CPU315C-2DPCPU315C-2DP集成的集成的DPDP接口与接口与ET200MET200M的的PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP接口。先用接口。先用MPIMPI电缆将电缆将MPIMPI卡卡CP5611CP5611连接到连接到CPU315-CPU315-2DP2DP的的MPIMPI接口，对接口，对CPU315-2DPCPU315-2DP进行初始化，同时对进行初始化，同时对ET200MET200M的的“BUS ADDRESS”BUS ADDRESS”拨盘开关的拨盘开关的PROFIBUSPROFIBUS地址设定为地址设定为4 4，如图如图3-23-2所示，所示，即把数字即把数字“4”4”左侧对应的开关拨向右侧即可。如果设左侧对应的开关拨向右侧即可。如果设定定PROFIBUSPROFIBUS地址为地址为6 6，则把，则把“2”2”、“4”4”两个数字左侧对应的两个数字左侧对应的开关拨向右侧，依此类推。开关拨向右侧，依此类推。图图3-2 ET200M3-2 ET200M的外形图的外形图S FB FO NB U SA D D R E S SO N6 43 281 6412电 源输 入D C 2 4 V向 右 拨向右拨向右拨2）、在）、在STEP7中新建一个中新建一个“ET200M作为从站的作为从站的DP通信通信”的的项目。先插入一个项目。先插入一个S7-300站，然后双击站，然后双击“Hardware”选项，进选项，进人人“Hw config”窗口。点击窗口。点击“catalog”图标打开硬件目图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插人机架、电源、录，按硬件安装次序和订货号依次插人机架、电源、CPU等进等进行硬件组态，行硬件组态，如图如图3-3所示。所示。3-3 CPU315-2DP RPROFIBUS3-3 CPU315-2DP RPROFIBUS网络配置网络配置3 3）、插入）、插入CPUCPU同时，弹出同时，弹出PROFIBUSPROFIBUS组态界面。点击组态界面。点击NewNew按按钮，新建钮，新建PROFIBUSPROFIBUS（1 1），组态），组态PROFIBUSPROFIBUS站地址为站地址为2 2。点击。点击“PropertiesProperties”按钮组态网络属性，选择按钮组态网络属性，选择“Network Network SettingsSettings”，界面如图，界面如图“3-43-4”所示，点击所示，点击“OKOK”按钮确认，按钮确认，完成完成PROFIBUSPROFIBUS网络创建，同时界面出现网络创建，同时界面出现PROFIBUSPROFIBUS网络。网络。图图3-43-4 PROFIBUS-DP PROFIBUS-DP的的“Network SettingsNetwork Settings”的参数设置。的参数设置。4 4）、在）、在PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP选项中，通过左边的选项中，通过左边的“PROFIBUS-PROFIBUS-DPDP”“ET200MET200M”“IM153-1IM153-1”路径，选择接口模块路径，选择接口模块IM153-1IM153-1，添加到添加到PROFIBUSPROFIBUS网络上，网络上，如图如图“3-53-5所示所示”。添加是通过添加是通过拖拽完成的，如果位置有效，则会在鼠标的箭头上出现拖拽完成的，如果位置有效，则会在鼠标的箭头上出现“+”标记，此时释放标记，此时释放“IM 153-1IM 153-1”。在释放鼠标的同时，。在释放鼠标的同时，会弹出会弹出图图3-63-6所示对话框所示对话框，进行，进行IM153IM153的的PROFIBUSPROFIBUS网络参数网络参数配置。配置。图图3-4 PROFIBUS-DP3-4 PROFIBUS-DP的的“Network Network SettingsSettings”的参数设置的参数设置 图图3-53-5加载加载IM 153-1IM 153-1至至PROFIBUSPROFIBUS（1 1）网络过程示意）网络过程示意定义定义ET200MET200M接口模块接口模块IMl53-2IMl53-2的的PROFIBUSPROFIBUS站地址，组态的站地址，组态的站地址必须与站地址必须与IMl53-2IMl53-2上拨码开关设定的站地址相同，本上拨码开关设定的站地址相同，本例中站地址为例中站地址为4 4。然后组态然后组态ET200MET200M上上I IO O模块，设定模块，设定I/OI/O点的地址，点的地址，ET200MET200M的的I IO O地址区与中央扩展的地址区与中央扩展的I IO O地址区一致，不能地址区一致，不能冲突，本例中冲突，本例中ET200MET200M上组态了上组态了1616点输入和点输入和1616点输出，开始点输出，开始地址为地址为1 1，访问这些点时用，访问这些点时用I I区和区和Q Q区，例如输入点为区，例如输入点为I1.0I1.0，第一个输出点为第一个输出点为Q1.0Q1.0，实际使用时，实际使用时ET200MET200M所带的所带的I/OI/O模块就模块就好象是集成在好象是集成在CPU 315-2DPCPU 315-2DP上的一样，编程非常简单。硬件上的一样，编程非常简单。硬件组态结果组态结果见图见图3-73-7。图3-5加载IM 153-1至PROFIBUS（1）网络过程示意 硬件组态完成后就可下载到硬件组态完成后就可下载到CPUCPU中。如用中。如用CP5611CP5611通信卡对通信卡对整个整个PROFIBUSPROFIBUS网络进行编程和诊断，要先在网络进行编程和诊断，要先在“Set PGSet PGPC PC InterfaceInterface”中将中将CP5611CP5611的的MPIMPI改为改为PROFIBUSPROFIBUS接口，并设置接口，并设置CP5611CP5611的传输速率与已组态的的传输速率与已组态的PROFIBUSPROFIBUS网络的传输速率相一网络的传输速率相一致，这样就可以连接致，这样就可以连接CP5611CP5611到到PROFIBUSPROFIBUS网络上，并用软件对网络上，并用软件对整个整个PROFIBUSPROFIBUS网络进行编程和诊断，网络进行编程和诊断，PC-AdapterPC-Adapter没有这样的没有这样的功能。功能。若有更多的从站，可以在若有更多的从站，可以在PROFIBUSPROFIBUS网络上继续添加，所网络上继续添加，所能带从站个数与能带从站个数与CPUCPU类型有关。类型有关。S7-300S7-300、S7-400 CPUS7-400 CPU集成的集成的DPDP接口最多可带接口最多可带125125个从站。如果某一个从站掉电或损坏，将产个从站。如果某一个从站掉电或损坏，将产生不同的中断，需要调用不同组织块生不同的中断，需要调用不同组织块(OB)(OB)，如果在程序中没，如果在程序中没有建立这些组织块，出于对设备和人身安全的保护，有建立这些组织块，出于对设备和人身安全的保护，CPUCPU会停会停止运行。止运行。图图3-6 IM153的的PROFIBUS网网络参数配置络参数配置图图3-7 315-2DP3-7 315-2DP、ET200MET200M的的I/OI/O模模块配置块配置 若要忽略这些故障让若要忽略这些故障让CPUCPU继续运行，可以在继续运行，可以在S7-300S7-300的的CPUCPU程序中调用程序中调用OB82OB82、OB86OB86和和OBl22OBl22，在，在S7-400 CPUS7-400 CPU程序中调用程序中调用OB82OB82、OB85OB85、OB86OB86和和0812208122，并进行编程，从中可读出故障从，并进行编程，从中可读出故障从站地址，并进一步分析错误原因。站地址，并进一步分析错误原因。如不需要读出从站错误原因信息，可以直接下载空的如不需要读出从站错误原因信息，可以直接下载空的OBOB到到CPUCPU。例子程序参见光盘，项目名为例子程序参见光盘，项目名为“ET200MET200M作为从站的作为从站的DPDP通通信信”。PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP从站不仅可以是从站不仅可以是ET200ET200系列的远程系列的远程I IO O站，站，还可以是一些智能从站，例如：带有还可以是一些智能从站，例如：带有CPUCPU接口的接口的ET200SET200S、带集、带集成成DPDP接口和接口和PROFIBUS CPPROFIBUS CP模块的模块的S7-300S7-300站、站、S7-400S7-400站站(CPU(CPU V3.0V3.0以上以上)都可以作为都可以作为DPDP的从站，下面将举例介绍连接智能从的从站，下面将举例介绍连接智能从站的应用。站的应用。3 32 21 12 2 通过通过CPUCPU集成集成DPDP口连接智能从站口连接智能从站 下面将建立一个以下面将建立一个以315-2DP315-2DP为主站、为主站、313C-2DP313C-2DP为智能从站的为智能从站的通信系统，全面介绍智能从站的组态和使用方法。通信系统，全面介绍智能从站的组态和使用方法。1 1、硬件连接、硬件连接图图3-8 PROFIBUS3-8 PROFIBUS连接智能从站连接智能从站硬件硬件ProfiBus总 线 连 接带 CP5611卡PG313C-2DP315-2DP电 源ProfiBus总 线 连 接输 入输 出模 块模 块/输 出输 入电 源自 带 2 2、把、把CPU315-2DPCPU315-2DP集成的集成的DPDP口和口和S7 CPU313C-2DPS7 CPU313C-2DP的的DPDP口按口按图图3-83-8连接，连接，然后分别组态主站和从站，原则上先组态从站。然后分别组态主站和从站，原则上先组态从站。资源需求：资源需求：、带集成、带集成DPDP口的口的S7-300S7-300的的CPU315-2DPCPU315-2DP作为主站。作为主站。、带集成、带集成DPDP口的口的S7-300S7-300的的CPU313C-2DPCPU313C-2DP作为从站。作为从站。、MPIMPI网卡网卡CP5611CP5611。、ProfiBusProfiBus总线连接器以及电缆。总线连接器以及电缆。、STEP7 V5.2STEP7 V5.2系统设计软件系统设计软件3 3、网络组态以及参数设置、网络组态以及参数设置1 1）、组态）、组态“从站从站”硬件硬件 在在STEP7STEP7中新建一个中新建一个“主站与智能从站的通信主站与智能从站的通信”的项目。的项目。先插入一个先插入一个S7-300S7-300站，然后双击站，然后双击“HardwareHardware”选项，进人选项，进人“Hw Hw configconfig”窗口。点击窗口。点击“CatalogCatalog”图标打开硬件目录，按硬件安图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插人机架、电源、装次序和订货号依次插人机架、电源、CPUCPU等进行硬件组态。等进行硬件组态。图图3-9 313C-2DP3-9 313C-2DP的的PROFIBUSPROFIBUS网络参数配置网络参数配置图图3-10 PROFIBUS-DP3-10 PROFIBUS-DP的的“Network SettingNetwork Setting”参数设置设置参数设置设置 插入插入CPUCPU时会同时弹出时会同时弹出PROFIBUSPROFIBUS组态界面，组态界面，如图如图3-93-9所示。所示。点击点击“NewNew”按钮新建按钮新建PROFIBUSPROFIBUS（1 1），组态），组态PROFIBUSPROFIBUS站地址，站地址，本例中为本例中为4 4。点击。点击“PropertiesProperties”按钮组态网络属性，选择按钮组态网络属性，选择“NeNetwork Settingstwork Settings”进行网络参数设置，在本例中设置进行网络参数设置，在本例中设置PROFIBUSPROFIBUS的传输速率为的传输速率为“1 15Mbit5Mbits s”，行规为，行规为“DPDP”。如图如图3-103-10所示所示。双击双击CPU 313C-2DPCPU 313C-2DP项下的项下的“DPDP”项，会弹出项，会弹出PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP的属性的属性菜单，菜单，如图如图3-113-11所示。所示。在网络属性窗口选择顶部菜单在网络属性窗口选择顶部菜单“Operating ModeOperating Mode”，选择，选择“DP DP slaveslave”操作模式，如果其下的选择框操作模式，如果其下的选择框“”被激活，则编程器被激活，则编程器可以对从站编程，换句话说，这个接口既可以作为可以对从站编程，换句话说，这个接口既可以作为DPDP从站，同从站，同时还可以通过这个接口监控程序。诊断地址为时还可以通过这个接口监控程序。诊断地址为10221022，选择默认，选择默认值。值。选择标签选择标签“ConfigurationConfiguration”，点击，点击“NewNew”按钮新建一行通信的按钮新建一行通信的接口区，接口区，如图如图3-123-12所示。所示。在图在图3-123-12中定义中定义S7-300S7-300从站的通信接口区。从站的通信接口区。表表3-13-1Address typeAddress type选择为选择为“InputInput”对应对应I I区，区，“OutputOutput”对对应应Q Q区区LengthLength设置通信区域的大小，最多设置通信区域的大小，最多3232字节字节UnitUnit选择是按字节还是按字来通信选择是按字节还是按字来通信ConsistencyConsistency选择选择“UnitUnit”是按在是按在“UnitUnit”中定义的数中定义的数据格式发送，即按字节或字发送；若选据格式发送，即按字节或字发送；若选择择“AllAll”表示是打包发送，每包最多表示是打包发送，每包最多3232字节字节 设置完成后点击设置完成后点击“ApplyApply”按钮确认，可再加人若干行通信数据通按钮确认，可再加人若干行通信数据通信区的大小与信区的大小与CPUCPU型号有关，最大为型号有关，最大为244244字节。字节。图图3-123-12中主站的接中主站的接口区是虚的，操作，等到组态主站时口区是虚的，操作，等到组态主站时,虚的选项框将被激活，可虚的选项框将被激活，可以对主站通信参数进行设置。在本例中分别设置一个以对主站通信参数进行设置。在本例中分别设置一个InputInput区和区和一个一个OutputOutput区，其长度均设置为区，其长度均设置为2 2字节。设置完成后在字节。设置完成后在“ConfigurationConfiguration”标签页标签页图图3-133-13中中会看到这两个通信接口区。会看到这两个通信接口区。图图3-11 3-11 配置配置313C-2DP313C-2DP为智能从站为智能从站2 2）、组态）、组态“主站主站”硬件硬件 组态完从站后，以同样的方式建立组态完从站后，以同样的方式建立S7-300S7-300主站并组态，主站并组态，本例中设置站地址为本例中设置站地址为2 2，并选择与从站相同的，并选择与从站相同的PRFIBUSPRFIBUS网络，网络，如图如图3-143-14所示。所示。打开硬件目录，选择打开硬件目录，选择“PROFIBUS DPConfiguration PROFIBUS DPConfiguration Station”Station”文件夹，选择文件夹，选择CPU31xCPU31x，将其拖拽到，将其拖拽到DPDP主站系统的主站系统的PROFIBUSPROFIBUS总线上，从而将其连接到总线上，从而将其连接到DPDP网络上，如图网络上，如图3-153-15所示。所示。此时自动弹出此时自动弹出“DPslave Properties”DPslave Properties”，在其中的，在其中的“Connection”Connection”标签中选择已经组态过的从站，如果有多个标签中选择已经组态过的从站，如果有多个从站时，要一个一个连接，上面已经组态完的从站时，要一个一个连接，上面已经组态完的S7 313C-2DPS7 313C-2DP从站可在列表中看到，点击从站可在列表中看到，点击“Connect”Connect”按钮将其连接至网络，按钮将其连接至网络，如图如图3-163-16所示。所示。然后点击：然后点击：“Configuration”Configuration”标签，设置主站的通信接标签，设置主站的通信接口区。从站的输出区与主站的输入区相对应，从站的输入区口区。从站的输出区与主站的输入区相对应，从站的输入区同主站的输出区相对应，如图同主站的输出区相对应，如图3-173-17所示，所示，结果见图结果见图3-183-18。配置完以后，用配置完以后，用MPIMPI接口分别下载到各自的接口分别下载到各自的CPUCPU中初始化中初始化接口数据。在本例中，主站的接口数据。在本例中，主站的QB50QB50、QB51QB51的数据将自动对应的数据将自动对应从站的数据区从站的数据区IB5OIB5O、IB51IB51，从站的，从站的QB5OQB5O、QB51QB51对应主站的对应主站的IB50IB50、IB51IB51。图图3-12 313C-2DP3-12 313C-2DP的的PROFIBUSPROFIBUS网络参数网络参数配置配置 在多从站系统中，为了防止某一点掉电而影响其它在多从站系统中，为了防止某一点掉电而影响其它CPUCPU的运行，可以分别调用调用的运行，可以分别调用调用OB82OB82、OB86OB86、OB122OB122（S7-S7-300300）和）和OB82OB82、OB85OB85、OB86OB86、OB122OB122（S7-400S7-400）进行处理。）进行处理。图图3-12 313C-2DP3-12 313C-2DP的的PROFIBUSPROFIBUS网络参数配置。网络参数配置。本例参见光盘本例参见光盘PROFIBUSPROFIBUS文件夹，项目名：主站与智能文件夹，项目名：主站与智能从站的通信。从站的通信。图图3-123-12的的ConfigurationConfiguration选项中参数意义说明如下：选项中参数意义说明如下：ROWROW 行编号；行编号；MODEMODE 通信模式，可选通信模式，可选“MSMS”(主从主从)和和“DXDX”(直接数字交换直接数字交换)两种模式；两种模式；Partner DP Addr DPPartner DP Addr DP通信伙伴的通信伙伴的DPDP地址；地址；Partner AddrPartner Addr DP DP通信伙伴的输入输出地址；通信伙伴的输入输出地址；Local AddrLocal Addr 本站的输入输出的地址；本站的输入输出的地址；LengthLength 连续的输人输出地址区的长度；连续的输人输出地址区的长度；ConsistencyConsistency 数据的连续性。数据的连续性。图图3-13 313C-2DP3-13 313C-2DP智能从站通信接口智能从站通信接口区参数配置结果区参数配置结果图图3-14 315-2DP3-14 315-2DP主站组态主站组态图图3-14 315-2DP3-14 315-2DP主站组态主站组态图图3-14 315-2DP3-14 315-2DP主站组态主站组态图图3-173-17主、从站之间的输入主、从站之间的输入/输出接口区设置输出接口区设置图图3-18 3-18 主、从站之间的输入主、从站之间的输入/输出接口区配置结果输出接口区配置结果3 32 22 2 系统功能系统功能SFC14SFC14、SFC15SFC15的的ProfiBusProfiBus通信应用通信应用 在 组 态在 组 态 P R O F I B U S-D PP R O F I B U S-D P 通 信 时 常 常 会 见 到 参 数通 信 时 常 常 会 见 到 参 数“ConsistencyConsistency”(数据的一致性数据的一致性)，如图，如图3-173-17所示，如果选所示，如果选“UnitUnit”，数据的通信将以在参数，数据的通信将以在参数“UnitUnit”中定义的格式中定义的格式字或字节来发送和接收，比如，主站以字节格式发送字或字节来发送和接收，比如，主站以字节格式发送2020字节，字节，从站将一字节一字节地接收和处理这从站将一字节一字节地接收和处理这2020字节。若数据到达从字节。若数据到达从站接收区不在同一时刻，从站可能不在一个循环周期处理接站接收区不在同一时刻，从站可能不在一个循环周期处理接收区的数据，如果想要保持数据的一致性，在一个周期处理收区的数据，如果想要保持数据的一致性，在一个周期处理这些数据就要选择参数这些数据就要选择参数“AllAll”，有的版本是参数，有的版本是参数“Total Total lengthlength”，当通信数据大于，当通信数据大于4 4字节时，要调用字节时，要调用SFCl5SFCl5给数据打包，给数据打包，调用调用SFCl4SFCl4给数据解包，这样数据以数据包的形式一次性完成给数据解包，这样数据以数据包的形式一次性完成发送、接收，保证了数据一致性。发送、接收，保证了数据一致性。下面将以例子形式介绍下面将以例子形式介绍SFCl4SFCl4、SFCl5SFCl5的应用，例子中以的应用，例子中以S7-300S7-300的的315-2DP315-2DP作为主站，作为主站，313C-2DP313C-2DP作为从站。作为从站。1 1、硬件连接、硬件连接图图3-19 PROFIBUS3-19 PROFIBUS连接智能连接智能从站硬件从站硬件ProfiBus总线连接带CP5611卡PG313C-2DP315-2DP电源ProfiBus总线连接输入输出模块模块/输出输入电源自带 把把CPU315-2DPCPU315-2DP集成的集成的DPDP口和口和S7 CPU313C-2DPS7 CPU313C-2DP的的DPDP口口按图按图3-3-1919连接连接，然后分别组态主站和从站，原则上先组态从站。，然后分别组态主站和从站，原则上先组态从站。2 2、资源需求、资源需求、带集成、带集成DPDP口的口的S7-300S7-300的的CPU315-2DPCPU315-2DP作为主站。作为主站。、带集成、带集成DPDP口的口的S7-300S7-300的的CPU313C-2DPCPU313C-2DP作为从站。作为从站。、MPIMPI网卡网卡CP5611CP5611。、ProfiBusProfiBus总线连接器以及电缆。总线连接器以及电缆。、STEP7 V5.2STEP7 V5.2系统设计软件系统设计软件3 3、网络组态以及参数设置、网络组态以及参数设置1 1）、组态）、组态“从站从站”硬件硬件 在在STEP7STEP7中新建一个中新建一个“系统功能系统功能SFC14SFC14、SFC15SFC15应用应用”的项目。的项目。先插入一个先插入一个S7-300S7-300站，然后双击站，然后双击“HardwareHardware”选项，进人选项，进人“Hw Hw configconfig”窗口。点击窗口。点击“CatalogCatalog”图标打开硬件目录，按硬件安图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插人机架、电源、装次序和订货号依次插人机架、电源、CPUCPU等进行硬件组态，等进行硬件组态，不再多说。不再多说。插入插入CPUCPU时会同时弹出时会同时弹出PROFIBUSPROFIBUS组态界面，如图组态界面，如图3-203-20所示。所示。点击点击“NewNew”按钮新建按钮新建PROFIBUSPROFIBUS（1 1），组态），组态PROFIBUSPROFIBUS站地址，站地址，本例中为本例中为4 4。点击。点击“PropertiesProperties”按钮组态网络属性，选择按钮组态网络属性，选择“Network SettingsNetwork Settings”进行网络参数设置，在本例中设置进行网络参数设置，在本例中设置PROFIBUSPROFIBUS的传输速率为的传输速率为“1 15Mbit5Mbits s”，行规为，行规为“DPDP”。如图如图3-213-21所示所示。双击双击CPU 313C-2DPCPU 313C-2DP项下的项下的“DPDP”项，会弹出项，会弹出PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP的属的属性菜单，性菜单，如图如图3-223-22所示。所示。在网络属性窗口选择在网络属性窗口选择“Operating Operating ModeMode”菜单，激活菜单，激活“DP slaveDP slave”操作模式，操作模式，图图3-20 PROFIBUS3-20 PROFIBUS组态界面组态界面如果其下的选择框如果其下的选择框“”被激活。则编程器可以对从站编程，即被激活。则编程器可以对从站编程，即这个接口既可以作为这个接口既可以作为DPDP从站，同时还可以通过这个接口监控程从站，同时还可以通过这个接口监控程序。诊断地址为序。诊断地址为10221022，为，为PR()FIBuSPR()FIBuS诊断时，选择默认值即可。诊断时，选择默认值即可。图图3-21 3-21 配置配置313C-2DP313C-2DP智能从站网络参数智能从站网络参数选择选择“ConfigurationConfiguration”标签，点击标签，点击“NewNew”按钮组态通信接按钮组态通信接口区，例如输入区口区，例如输入区IB50IB50IB69IB69共共2020字节，字节，“ConsistencyConsistency”属性选择属性选择“AllAll”，如图如图3-233-23所示。所示。在本例中组态从站通信接口区为输入在本例中组态从站通信接口区为输入IB50IB50IB69IB69，输出，输出QB5OQB5OQB69QB69。点击。点击“ApplyApply”按钮确认后，可再加入若干行按钮确认后，可再加入若干行通信数据。全部通信区的大小与通信数据。全部通信区的大小与CPUCPU型号有关。组态完成后型号有关。组态完成后下载到下载到CPUCPU中中。图图3-22 3-22 配置配置313C-2DP313C-2DP为智能从站为智能从站图图3-23 3-23 配置配置313C-2DP313C-2DP为智能从站为智能从站2 2）、组态）、组态“主站主站”硬件硬件 以同样的方式组态以同样的方式组态S7-300S7-300主站，配置主站，配置PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP的站地的站地址为址为2 2，与从站选择同一条，与从站选择同一条PROFIBUSPROFIBUS网络，网络，见图见图3-243-24。然后打然后打开硬件目录，选择开硬件目录，选择“PROFIBUSDPPROFIBUSDP”“Configuration StationConfiguration Station”文件夹，选择文件夹，选择CPU31XCPU31X，将其连接到，将其连接到DPDP主站系统的主站系统的PROFIBUSPROFIBUS总总线上。此时会自动弹出线上。此时会自动弹出“DP-slave PropertiesDP-slave Properties”，在其中的，在其中的“ConnectionConnection”标签中选择已经组态过的从站，标签中选择已经组态过的从站，见图见图3-253-25。然后点击然后点击“ConfigurationConfiguration”标签，标签，出现图出现图3-263-26，点击点击“EditEdit”，设置主站的通信接口区，设置主站的通信接口区，如图如图3-273-27所示。所示。从站的输从站的输出区与主站的输入区相对应，从站的输入区同主站的输出区出区与主站的输入区相对应，从站的输入区同主站的输出区相对应，本例中主站相对应，本例中主站QB50QB50QB69QB69对应从站对应从站IB50IB50。IB69IB69，从站，从站IB5OIB5OIB69IB69对应主站对应主站QB5OQB5OQB69QB69，如图如图3-273-27所示。所示。组态通信接口区后，下载到组态通信接口区后，下载到CPU315-2DPCPU315-2DP中，为避免网络中，为避免网络上因某个站点掉电使整个网络不能正常工作的故障，要在上因某个站点掉电使整个网络不能正常工作的故障，要在S7-S7-300300中编写中编写OB82OB82、OB86OB86、OBl22OBl22组织块。组织块。3-24 3-24 组态组态315C-2DP315C-2DP主站主站图图3-25 3-25 连接连接313C-2DP313C-2DP智能从站智能从站图图3-26 3-26 设置主站通讯接口设置主站通讯接口图图3-27 3-27 配置输入配置输入/输出接口区输出接口区4 4、通信编程、通信编程图图3-28 3-28 调用系统功能块调用系统功能块1 1）、编写主站程序）、编写主站程序 在系统块中找到在系统块中找到SFCl4SFCl4、SFCl5SFCl5如图如图3-283-28所示，所示，并在并在OBlOBl中调用。中调用。CALLCALL“DPRD_DATDPRD_DAT”SFCl4SFCl4 LADDR LADDR ：=W#16#32W#16#32 RECORDRECORD：=P#DBlP#DBlDBX0DBX00 BYTE 200 BYTE 20 RET_VALRET_VAL：=MW2MW2 SFCl4 SFCl4解开主站存放在解开主站存放在IB50IB50IB69IB69的数据包并放在的数据包并放在DBlDBlDBBODBBODBlDBlDBB19DBB19中。中。CALLCALL“DPWR_DATDPWR_DAT”SFCl5SFCl5 LADDR LADDR ：=W#16#32W#16#32 RECORDRECORD：=P#DB2P#DB2DBX0DBX00 BYTE 200 BYTE 20 RET_VALRET_VAL：=MW4MW4SFCl5SFCl5给存放在给存放在DB2DB2DBBODBBODBlDBlDBB19DBB19中的数据打包，通过中的数据打包，通过QB50QB50QB69QB69发送出去。发送出去。说明：说明：LADDRLADDR的值是的值是W#16#32W#16#32，表示十进制，表示十进制“5050”，和，和硬件组态虚拟地址一致。硬件组态虚拟地址一致。2 2）、编写从站程序）、编写从站程序 在从站的在从站的OBlOBl中调用系统功能中调用系统功能SCF14SCF14、SCF15SCF15。CALLCALL“DPRD_DATDPRD_DAT”SFCl4SFCl4 LADDR LADDR ：=W#16#32W#16#32 RECORDRECORD：=P#DBlP#DBlDBX0DBX00 BYTE 200 BYTE 20 RET_VALRET_VAL：=MW2MW2 SFCl4 SFCl4解开主站存放在解开主站存放在IB50IB50IB69IB69的数据包并放在的数据包并放在DBlDBlDBBODBBODBlDBlDBB19DBB19中。中。CALLCALL“DPWR_DATDPWR_DAT”SFCl5SFCl5 LADDR LADDR ：=W#16#32W#16#32 RECORDRECORD：=P#DB2P#DB2DBX0DBX00 BYTE 200 BYTE 20 RET_VALRET_VAL：=MW4MW4SFCl5SFCl5给存放在给存放在DB2DB2DBBODBBODBlDBlDBB19DBB19中的数据打包，通过中的数据打包，通过QB50QB50QB69QB69发送出去。发送出去。程序程序“参数参数”说明以及主从站的数据区对应关系说明以及主从站的数据区对应关系见表见表3-23-2、表、表3-3-3 3。表表3-23-2参参数数说说明明LADDRLADDR接口区起始地址接口区起始地址RET_VALRET_VAL状态字状态字RECORDRECORD通信数据区，一般为通信数据区，一般为ANYANY指针格式指针格式 表表3-33-3数数据据对对应应主站数据主站数据传输方传输方向向从站数据从站数据输入：输入：DB1.DB0DB1.DB0DB1.DB19DB1.DB19输出：输出：DB2.DB0DB2.DB0DB2.DB19 DB2.DB19 输出：输出：DB2.DB0DB2.DB0DB2.DB19DB2.DB19输入：输入：DB1.DB0DB1.DB0DB1.DB19 DB1.DB19 例子程序参见光盘例子程序参见光盘PROFIBUSPROFIBUS目录，项目名称为：目录，项目名称为：“系统功能系统功能SFC14SFC14、SFC15SFC15应应用用”。应用举例：试用应用举例：试用SFC14SFC14、SFC15SFC15，将主站输入，将主站输入IB0IB0一个字节数据发送到智能从站的一个字节数据发送到智能从站的QB0QB0输出，试编程实现。输出，试编程实现。预备工作：预备工作：在主站的在主站的BlocksBlocks中建立一个数据块中建立一个数据块DB2DB2，从站的，从站的BlocksBlocks中建立一个数据块中建立一个数据块DB1DB1，分别，分别在其中建立在其中建立2020个字节的变量，并初始化为个字节的变量，并初始化为“B#16#0B#16#0”。主站程序：主站程序：将主站将主站IB0IB0的数据送数据块的数据送数据块DB1DB1L IB 0L IB 0T DB2.DBB 0 T DB2.DBB 0 调用调用SFC15SFC15，进行数据打包发送，进行数据打包发送CALLCALL“DPWR_DATDPWR_DAT”SFCl5SFCl5 LADDR LADDR ：=W#16#32W#16#32 RECORDRECORD：=P#DB2P#DB2DBX0DBX00 BYTE 200 BYTE 20 RET_VALRET_VAL：=MW4MW4SFCl5SFCl5给存放在给存放在DB2DB2DBBODBBODBlDBlDBB19DBB19中的数据打包，通过中的数据打包，通过QB50QB50QB69QB69发送出去。发送出去。从站程序：从站程序：调用调用SFC14SFC14，进行数据包接收并解包，进行数据包接收并解包CALLCALL“DPRD_DATDPRD_DAT”SFCl4SFCl4 LADDR LADDR ：=W#16#32W#16#32 RECORDRECORD：=P#DB1P#DB1DBX0DBX00 BYTE 200 BYTE 20 RET_VALRET_VAL：=MW4MW4SFCl4SFCl4从从IB50IB50IB69IB69中读取数据，解包并保存到数据块的中读取数据，解包并保存到数据块的DB1DB1DBBODBBODBlDBlDBB19DBB19中。中。将主站将主站DB1.DBB0DB1.DBB0的数据送的数据送QB0QB0 L DB1.DBB 0L DB1.DBB 0 T QB 0T QB 0 注：功能中的注：功能中的LADDRLADDR置十六进制数置十六进制数W#16#32W#16#32，与硬件配置，与硬件配置的的虚拟地址（十进制）的的虚拟地址（十进制）“5050”一致。一致。3 32 23 3 通过通过CP342-5CP342-5实现实现ProfiBusProfiBus通讯通讯 CP342-5CP342-5是是S7-300S7-300系列系列ProfiBusProfiBus通讯模块，对于没有集通讯模块，对于没有集成成ProfiBusProfiBus通讯端口的通讯端口的CPUCPU（比如（比如313C313C等），可以通过等），可以通过CP342-5CP342-5的过渡实现的过渡实现ProfiBusProfiBus通讯。通讯。CP342-5CP342-5可以作为主站或从站，但不能可以作为主站或从站，但不能“同时同时”作为主作为主站和从站，而且只能在站和从站，而且只能在S7-300S7-300的中央机架上使用。的中央机架上使用。由于由于S7-300S7-300系统的系统的I I区和区和Q Q区有限，通讯时会有所限制。区有限，通讯时会有所限制。CP342-5CP342-5与与CPUCPU上集成的上集成的DPDP接口不一样，它对应得通信接口区接口不一样，它对应得通信接口区不是不是I I区和区和Q Q区，而是虚拟的通讯区，需要调用区，而是虚拟的通讯区，需要调用CPCP通信功能通信功能FC1FC1、FC2FC2。3 32 23 31 CP342-51 CP342-5作为主站，通过作为主站，通过FC1FC1、FC2FC2实现实现ProfiBusProfiBus通讯通讯1 1、资源需求、资源需求 带带CP342-5CP342-5的的S7-300S7-300的的CPU313CCPU313C作为主站。作为主站。从站为带从站为带I/OI/O模块的模块的ET200MET200M。MPIMPI网卡网卡CP5611CP5611。ProfiBusProfiBus总线连接器以及电缆。总线连接器以及电缆。STEP7 V5.2STEP7 V5.2系统设计软件系统设计软件2 2、硬件连接、硬件连接电源313C自带I/OCP342-5ET200M输入输出或或输出输入MPI总线连接ProfiBUS总线连接PG带CP5611卡图图3-29 CP342-53-29 CP342-5作为主站的硬件连接作为主站的硬件连接3 3、网络组态以及参数设置、网络组态以及参数设置 1 1）、组态主站）、组态主站 、新建项目、新建项目 在在STEP7STEP7中新建一个项目，项目名：中新建一个项目，项目名：CP342-5CP342-5作为主站，作为主站，点击右键，在弹出菜单中选择点击右键，在弹出菜单中选择“Insert New ObjectInsert New Object”“S SIMATIC 300 StationIMATIC 300 Station”，插入，插入S7-300S7-300站站本项目中采用本项目中采用313313C C，如图如图3-303-30所示。所示。图图3-30 CP342-53-30 CP342-5作为主站的硬件组态配置作为主站的硬件组态配置、组态硬件、组态硬件 双击双击“HardwareHardware”选项，进入选项，进入“HW ConfigHW Config”窗口。点击窗口。点击“CatalogCatalog”图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插入机架、电源、次插入机架、电源、CPUCPU及及CP342-5CP342-5等进行硬件组态，等进行硬件组态，见图见图3-3-3131。图图3-31 3-31 将将CP342-5CP342-5添加到主站添加到主站CPUCPU中中 在插入在插入CP342-5CP342-5同时，弹出下面的对话框，进行基于同时，弹出下面的对话框，进行基于CP CP 342-5342-5的的PROFIBUSPROFIBUS硬件组态，如图硬件组态，如图3-323-32所示。点击所示。点击“NewNew”，创建一个新的创建一个新的PROFIBUSPROFIBUS网络，并设定网络，并设定PROFIBUSPROFIBUS地址为地址为“8 8”，结果结果见图见图3-333-33。双击双击CP342-5CP342-5图标，图标，出现图出现图3-343-34。点击点击“PropertiesProperties”按钮，进行按钮，进行CP 342-5CP 342-5的的PROFIBUSPROFIBUS属性配置。本例中选择属性配置。本例中选择“1.5Mbit/s1.5Mbit/s”的传输速率和的传输速率和“DPDP”行规，这一点与带集成行规，这一点与带集成DPDP口口CPUCPU组建组建PROFIBUSPROFIBUS网络是一致的，网络是一致的，如图如图3-353-35所示。所示。再选择再选择“Opreating ModeOpreating Mode”标签，选择标签，选择“DP masterDP master”模式，模式，如图如图3-3-3636所示。所示。点击点击“OKOK”按钮确认，主站组态完成，按钮确认，主站组态完成，见图见图3-373-37。图图3-32 3-32 创建创建CP342-5CP342-5的的PROFIBUSPROFIBUS网络网络图图3-33 3-33 进行进行CP342-5CP342-5的的PROFIBUSPROFIBUS网络设定网络设定图图3-34 CP342-53-34 CP342-5的的PROFIBUSPROFIBUS网络属性网络属性PropertiesProperties设置设置图图3-35 3-35 设置网络配置参数设置网络配置参数图图3-36 3-36 设定设定CP342-5CP342-5为为PROFIBUSPROFIBUS主站主站图3-37 CP342-53-37 CP342-5的的PROFIBUSPROFIBUS网络组态结果网络组态结果2 2）、组态从站）、组态从站 在在“Hw ConfigHw Config”窗口中点击窗口中点击“CaltalogCaltalog”图标打开硬件目录，依次选图标打开硬件目录，依次选择择“PROFIBUS DPPROFIBUS DP”“DP V0 SlavesDP V0 Slaves”“ET200MET200M”如图如图3-383-38所示，将其添所示，将其添加到加到PROFIBUSPROFIBUS网络上，同时出现网络上，同时出现图图3-393-39，将将PROFIBUSPROFIBUS地址设定为地址设定为“1010”，并进行网络属性并进行网络属性“PripertiesPriperties”设定。点击设定。点击ET200MET200M图标，并为其配置图标，并