实训三S7300PLC与S7200PLC的DP通信.docx
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实训三S7300PLC与S7200PLC的DP通信
实训三S7-300PLC与S7-200PLC的DP通信
一、实训目的:
1.了解网络的基本知识,了解西门子工业网络结构。
2.学习现场总线通信的基本知识,了解PROFIBUS-DP技术规范。
3.能正确设置S7-300、S7-200的映射区。
4.能构建S7-300控制S7-200构架及编程。
二、实训内容:
控制要求:
如下图1所示,主站(S7-300)按启动(I0.0),主站彩灯亮(Q0.0),延时2秒后,从站(S7-200)彩灯亮(Q0.0),2秒后主站灯灭,再经2秒后从站彩灯灭,从站彩灯灭2秒后主站彩灯亮,如此循环;主站按停止(I0.1),主从站彩灯全停,如图2所示。
图1主-从网络结构
图2系统控制要求
三、实训设备:
THPFSF-3型实训装置、DP总线、安装有STEP7V5.5编程软件计算机、S7200PLC、EM277模拟、导线若干。
四、实训步骤:
(一)硬件连接
1.通过S7-200扩展端口排线将S7-200CPU与PROFIBUS-DP从站模块EM277连接起来,如图3所示。
同进将EM277的DP地址设置为“3”(要与后面的组态地址一致),通过图4中箭头位置所示的旋转开关设置。
图3S7-200CPU与EM277连接
图4EM277模块
2.用制作测试完好的PROFIBUSDP总线将S7-200PLCEM277DP接口与S7-300PLC的DP接口(X2接口)连接起来,组成PROFIBUS-DP网络。
如图5所示。
图中主、从站下面的“2”、“3”是规划的DP网络地址号。
图5构建PROFIBUS-DP网络
(二)网络组态
1.生成S7-300主站
打开STEP7,首先执行菜单命令“文件”→“新建...”创建一个S7项目,自己可重新命名项目名,这里重命名为“300-200”。
选中项目名,然后执行菜单命令“插入”→“站点”→“SIMATIC300站点”,在此项目下插入S7-300的PLC工作站。
根据PLC工作站硬件实际完成组态,这里PLC用的是S7300CPU314C-2DP,订货号为:
6ES7314-6CH04-0AB0。
(1)选中SIMATIC管理器左边的站对象“SIMATIC300
(1)”,双击右边窗口的“硬件”图标,打开硬件组态工具HWConfig。
(2)放置机架。
用鼠标打开硬件目录中的文件夹“\SIMATIC300\RACK-300”,选中机架Rail,可用“拖放”的方法或用鼠标双击之放置机架。
(3)放置CPU。
用鼠标单击选中机架2号槽,之后打开硬件目录中的文件夹“\SIMATIC300\CPU-300\CPU314C-2DP\6ES7314-6CH04-0AB0”,选中“V3.3”固件,可用“拖放”的方法或用鼠标双击之放置,在出现如图6所示的“PROFIBUS接口DP”对话框。
点击图6对话框中的“新建”按钮,在出现的“新建子网PROFIBUS”对话框中选中网络设置选项卡,如图7所示。
这里采用系统默认参数,点击图7中的“确定”按钮,返回图6所示对话框,这时在“子网”窗口出现了“PROFIBUS
(1)1.5Mbps”网络,点击该对话框“确定”按钮。
这时在硬件组态工具中出现CPU314C-2DP情况,并且在其DP接口后带有“PROFIBUS
(1)”总线,如图8所示。
图6“PROFIBUS接口DP”对话框
图7新建子网对话框
图8PROFIBUS
(1)主站系统组态
双击机架中的“2.2DI24/DO16”插槽,在“DI24/DO16”属性对话框,将此台PLC“DI24/DO16”的地址修改为从IB0、QB0开始。
2.安装EM277的GSD文件
EM277模块必须安装GSD文件(siem089d.gsd)。
siem089d.gsd文件一般情况包含中名为EM277的压缩文件中,此文件可从西门子网站上下载(
图9安装GSD文件菜单命令
图10安装GSD文件对话框
点击图11中的“安装”按钮,开始安装GSD文件,系统会提醒安装GSD文件后不能撤消,确定即可。
安装结束后,关闭对话框,在HWConfig右边的硬件目录窗口中的“\PROFIBUSDP\AdditionalFieldDevices\PLC\SIMATIC”文件夹中,可以看到新安装的EM277。
图11安装GSD文件对话框
3.组态EM277从站
安装导入GSD文件后,将HWConfig右侧窗口的设备列表中的“EM277PROFIBUS-DP”拖放到左边窗口的PROFIBUS-DP网络上。
之后系统弹出如图12所示的EM277PROFIBUS-DP属性对话框,将地址栏选设为“3”,然后点击“确定”按钮。
图12EM277PROFIBUS-DP属性对话框
用鼠标选中生成的EM277从站,打开右边窗口设备列表中的“\EM277PROFIBUS-DP”子文件夹,根据实际系统的需要选择传送的通信字节数(本次实训所需IO不多,选择的是2字节输入/2字节输出方式)。
将“\EM277PROFIBUS-DP”子文件夹下的“2BytesOut/2BytesIn”拖放到下面窗口表格中的1号槽。
STEP7自动分配远程I/O的输入输出地址,这里系统分配给EM277的输入、输出字节地址分别为IB3-IB4和QB2-QB3。
如图13所示。
图13EM277从站加入网络
双击网络上的EM277从站,打开DP从站属性对话框。
点击“常规”选项卡中的“PROFIBUS…”按钮,在打开的接口属性对话框中,可设置或修改EM277的站地址。
注意EM277上的拨码开关设置的站地址应与STEP7中设置的站地址相同。
点击“参数赋值”选项卡,如图14所示。
设置“I/OOffsetintheV-memory”(S7-200V存储区中的I/O偏移量)为100,之后点击对话框的“确定”按钮。
图14DP从站属性对话框
这样设置后,S7-200通过VB100~VB103与主站S7-300交换数据,如图15所示。
●VB100、VB101是S7-300写到S7-200的数据,对应于S7-300的QB2、QB3;
●VB102、VBl03是S7-300从S7-200读取的数据,对应于S7-300的IB3、IB4。
图15交换数据区
4.组态完成后,执行菜单命令“站点\保存并编译”或点击工具栏上的“保存并编译”按钮。
5.执行SIMATIC管理器菜单命令“选项\组态网络”,也可以点击工具栏上的“组态网络”按钮,打开网络组态工具NetPro,如图16所示。
可以看到S7-300与EM277连接到了PROFIBUS
(1)网络上。
图16网络组态工具NetPro
执行菜单命令“网络\保存并编译”或点击工具栏上的“保存并编译”按钮,出现“保存并编译”对话框,选择“编译并检查全部”项后点击“确定”按钮。
系统会完成编译,创建网络组态数据。
组态结束后,将组态信息下载到S7-300的CPU模块。
6.编写程序
根据本次实训控制要求,分别编写S7-300和S7-200的程序,他们的主程序参考如下。
为了防止网络通信的故障造成CPU和整个PROFIBUS主站系统停机,S7-300应生成和下载OB82、OB86、OB122。
采取上述措施后,即使没有在这些OB中编写任何程序,出现故障时,CPU也不会进入STOP模式。
建议生成和下载上述组织块。
(三)接线
根据本次实训控制要求,利用S7-300PLC实训挂箱组件连接启停按钮,连接彩灯电路。
(4)下载程序,调试运行。
分别用S7-300和S7-200编程电缆,将组态信息和程序下载到各自CPU,并将CPU切换到RUN模式,开始运行调试系统,观察彩灯显示情况。
五、相关知识
PROFIBUS设备数据文件GSD文件
1.GSD文件简介
PROFlBUS设备具有不同的性能特点,为达到PROFIBUS简单的即插即用配置,PROFIBUS设备的特性均在电子设备数据库文件(GSD)中具体说明。
标准化的GSD数据将通信扩大到操作员控制级。
使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中,既简单又是对用户友好的。
2.GSD文件的组成
GSD文件可以分为三个部分:
◆一般规范这部分包括生产厂商和设备的名称,硬件和软件的版本状况,支持的波特率一可能的监视时间问隔以及总线插头的信号分配;
◆与DP主站有关的规范这部分包括只运用于DP主站的各项参数(如连接从站的最多台数或上装和下装能力)。
这一部分对从站没有规定;
◆与DP从站有关的规范这部分包括与从站有关的一切规范(如输入/输出通道的数量和类型、中断测试的规范以及输入/输出数据一致性的信息)。
3.GSD文件格式
GSD文件是ASCII文件.可以用任何一种ASCII编辑嚣编辑如计事本、UltraEdit等,也可使用PROFIBus用户组织提供的编辑程序GSDEdit。
GSD文件是由若干行组成,每行都用一个关键字开头,包括关键字及参数(无符号数或字符串)两部分。
GSD文件中的关键字可以是标准关键字(在PROFIBUS标准中定义)或自定义关键字。
标准关键字可以被PROFIBUS的任何组态工具所识别,而自定义关键字只能被特定的组态工具识别。
也可以这样理解,GSD文件是PROFIBUS-DP产品的驱动文件,是不同生产商之间为了互相集成使用所建立的标准通讯接口。
一般当从站模块的生产商与主站PLC生产商不同时,需要在主站组态时安装从站模块的GSD文件。
GSD文件也就是硬件在软件编程时需要的一个软件包,相当于一个人的身份证一样。
比如主站PLC为西门子CPU314C-2DP,从站为力士乐的伺服控制器Ecodrive03,此时需要在STEP7“HWConfig”里安装力士乐伺服控制器的GSD文件。
该GSD文件由生产商(力士乐)免费提供。
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