PROFIBUS-DP主站与分布式IO从站的通讯系统设计.ppt

一、S7-300主站与分布式I/O从站、设备站 1、任务要求 由一个主站和三个从站构成PROFIBUS-DP网络系统。 当主站外接按钮SB11按下时，1号从站外接指示灯VD21点亮；松开SB11，VD21熄灭。当主站外接按钮SB12按下时，3号从站输出2V直流电压；当主站外接按钮SB13按下时，3号从站输出5V直流电压。 当1号从站外接按钮SB21按钮下时，主站外接指示灯VD11点亮。松开SB21，VD11熄灭。 当2号从站输入电压1VU5V时，主站外接指示灯VD12点亮；当2号从站输入电压5VU10V时，主站外接指示灯VD13点亮。,2、网络系统组成,主站由电源模块PS307/2A、处理器模块315-2DP和数字输入/输出EM323模块构成。EM323有8个晶体管输入和8个晶体管输出端口。 1号从站是远程I/O站，使用ET200M系列的IM153-1通讯模块，使用SM323作为I/O端口。 2号从站是远程I/O设备站，使用ET200M系列的IM153-1通讯模块，使用SM331模拟量输入模块，该模块有2个分辨率为12位的模拟量输入通道。 3号从站是远程I/O设备站，使用ET200M系列的IM153-1通讯模块，使用SM332模拟量输出模块，该模块有2个分辨率为12位的模拟量输出通道。,3、硬件电路,4、使用STEP7进行硬件和网络组态,单击,单击,单击,双击,双击,双击,双击,单击,单击,双击,双击,选中,双击,单击,双击,双击,双击,单击,I/O端口地址分配表,5、编写梯形图程序 调用FC105功能块实现模拟输入量的量程转换。 调用FC106功能块实现模拟输出量的量程转换。 创建符号表。 程序的初始化模块编程。 使用STEP7的符号编辑器编写程序的步骤。,模拟量输入/输出模块的量程转换 各种各类的传感器通常把温度、压力、流量、物体位置、速度等物理量的变化转换电压或电流或电阻的变化。由模拟量输入模块采集后，将这些模拟量转换成数字量形式的数据，由CPU经过相关逻辑判断和运算后，得到数字量形式的结果，经模拟量输出模块转换成对应的电压或电流去控制执行机构，完成各种控制任务。 这就需要熟悉模拟量输入/输出模块的转换特性，根据其特性设计专门的计算分析方法。在S-300/400中，可以通过程序调用FC105和FC106这两个功能块来完成这个任务。,FC105的用途 例如：一个集成温度传感器，它把现场温度的变化转换成电压的变化。该电压输入至SM331模拟量输入模块的输入通道，转换成-27648+27648(双极性输入)或者027648(单极性输入)范围内的整型数。这需要根据SM331的输入转换特性，经分析计算后才能知道整型数所对应的电压值是多少。 在程序中调用FC105功能块，直接把整型数转换成与现场温度对应的电压值(实数)。这样就不必再去分析计算。从而提高了编程效率。,FC106的用途 例如：某恒压供水系统的水泵由一台三相异步电机拖动，经PID运算后，输出变化的直流电压，控制变频器的输出频率，实现三相异步电机的无级变频调速。达到平稳控制供水压力的目的。而PID运算后得到的实数，需要根据模拟量输出模块的转换特性，经过分析计算得到对应的整数，再经SM332模拟量输出模块转换成直流电压输出。 在程序中调用FC106功能块，直接把PID运算后得到的实数转换成对应的整数，经SM332转换直流电压输出。从而提高了编程效率。,FC105的使用详解,FC105的功能：从IN端输入一个整型数值，并将其转换成以某工程单位表示的介于下限值(由LO_LIM端输入)和上限值(由HI_LIM端输入)之间的实型数值。其结果从OUT端输出。,FC105功能块在符号编辑器的左栏的“库” “standard library”“TI -S7 converting Blocks”中。,FC105的内部转换公式： OUT=(FLOAT(IN)-K1)/(K2-K1)*(HI_LIM-LO_LIM)+LO_LIM K1、K2由输入的BIPOLAR值决定。 BIPOLAR=1，表示是双极性输入，IN端输入的整型数介于27648之间，K1=-27648.0，K2=+27648.0。 BIPOLAR=0，表示是单极性输入，IN端输入的整型数介于027648之间，K1=0.0，K2=+27648.0。 如果IN端输入的整型数K2，OUT端输出值=HI_LIM，并返回一个错误代码。如果IN端输入的整型数K1，OUT端输出值=LO_LIM，并返回一个错误代码。,FC105的参数表,从站2的SM331的输入值量程转换,M10.0=1时执行FC105功能块。 FC105功能块执行完后，M20.0=1；否则M20.0=0。 IN端输入的是PIW256存储的16位二进制整数。PIW256存放的是SM331的通道0的A/D转换整数值。 M10.1=1表示为双极性输入方式。 电压上限值由HI_LIM端输入，为+10.0。 电压下限值由LO_LIM端输入，为-10.0。 RET_VAL端的输出值存放在MW30中，功能块如果执行正确，MW30存放值=W#16#0000。 转换的实数值由OUT端输出，存放在MD40中。,FC106的使用详解,FC106的功能：从IN端输入一个实型数值，将其转换成表示某类工程量的整数值从OUT端输出，其值介于介于下限值(由LO_LIM端输入)和上限值(由HI_LIM端输入)之间。,FC106功能块在符号编辑器的左栏的 “库” “standard library”“TI-S7 converting Blocks”中。,FC106的内部转换公式： OUT=(IN-LO_LIM)/(HI_LIM-LO_LIM)*(K2-K1)+K1 K1、K2由输入的BIPOLAR值决定。 BIPOLAR=1，表示是双极性输出，整型数介于27648之间，K1=-27648.0，K2=+27648.0。 BIPOLAR=0，表示是单极性输出，整型数介于027648之间，K1=0.0，K2=+27648.0。 如果IN端输入的实型数HI_LIM，OUT端输出值=K2，并返回一个错误代码。如果IN端输入的实型数 LO_LIM，OUT端输出值=K1，并返回一个错误代码。,FC106的参数表,从站3的SM332的输出值量程转换,M10.2=1时执行FC106功能块。 FC105功能块执行完后，M20.1=1；否则M20.1=0。 IN端输入的是MD45存储的实数。该实数就是SM332的通道0的D/A转换输出电压值。 M10.3=0表示为单极性输入方式。 电压上限值由HI_LIM端输入，为+10.0。 电压下限值由LO_LIM端输入，为+0.0。 RET_VAL端的输出值存放在MW35中，功能块如果执行正确，MW30存放值=W#16#0000。 转换的整数值由OUT端输出，存放在PQW256中。,符号表,符号表,符号表,系统的初始化 系统启动时会调用相应的OB块，可以通过对相应的OB块编程来实现初始化工作。,暖启动：调用OB100一次，之后循环执行OB1。适用于所