现场总线与工业以太网ProfiBus通讯技术课件

3.1ProfiBus通讯简介3.2掌握S7-300PLC的ProfiBus通讯方法3.3多个S7-300之间的ProfiBUS通信实现第3章ProfiBus通讯技术3.1ProfiBus通讯简介第3章ProfiBus第3章ProfiBus通讯技术

3．1ProfiBus通讯简介

作为众多现场总线家族的成员之一，ProfiBus是在欧洲工业界得到最广泛应用的一个现场总线标准，也是目前国际上通用的现场总线标准之一。ProfiBus是属于单元级、现场级的SIMITAC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ProfiBus协议的产品，这些产品可以连接在同一个ProfiBus网络上。ProfiBus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。第3章ProfiBus通讯技术

3．1ProfiBProfiBus主要有三部分组成，包括：1．由现场总线报文——ProfiBus-FMS

2．分布式外围设备——ProfiBus-DP

3．和过程控制自动化——ProfiBus-PA其它技术特点：

1．信号线可用设备电源线。

2．每条总线区段可连接32个设备，不同区段用中继器连接。

3．传输速率可在9.6kB/S～12MB/S间选择。

4．传输介质可以用金属双绞线或光纤。

5．提供通用的功能模块管理规范。

6．在一定范围内可实现相互操作。

7．提供系统通信管理软件(包括波形识别、速率识别和协议识别等功能)。

8．提供244字节报文格式，提供通信接口的故障安全模式(当IO故障时输出全为零)。ProfiBus主要有三部分组成，包括：3．2掌握S7-300PLC的ProfiBus通讯方法

本节主要通过两个实例，简要、直观的介绍S7-300PLC的ProfiBus通讯，使读者可以快速、准确的掌握ProfiBus的使用方法。

3．2．1直接利用I/O口实现小于4个字节直接ProfiBus通信

直接利用I/O口实现小于4个字节直接ProfiBus的通讯方法包含两个方面的内容：⑴、用装载指令访问实际I/O口-比如主站与ET200M扩展I/O口之间的通讯；⑵、用装载指令访问虚拟I/O口-比如主站与智能从站的I/O口之间的通讯，下面分别予以介绍。3．2．1．1CPU集成DP口与ET200M之间远程的通信

ET200系列是远程I／0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I／0站，如ET200M、ET200B、ET200X、ET200S等，ET200M适合在远程站点I／0点数量较多的情况下使用，我们将以ET200M为例介绍远程I／O的配置。主站为集成DP接口的CPU，下面进行详细介绍。3．2掌握S7-300PLC的ProfiBus通讯方法

1、硬件连接

图3-1集成DP口CPU与ET200M硬件连接1、硬件连接

图3-1集成DP口CPU与ET200M硬件2、资源需求

⑴、带集成DP口的S7-300的CPU315-2DP作为主站。

⑵、从站为带I/O模块的ET200M。

⑶、MPI网卡CP5611。

⑷、ProfiBus总线连接器以及电缆。

⑸、STEP7V5.2系统设计软件

3、网络组态以及参数设置

1）、按图3-1连接CPU315C-2DP集成的DP接口与ET200M的PROFIBUS-DP接口。先用MPI电缆将MPI卡CP5611连接到CPU315-2DP的MPI接口，对CPU315-2DP进行初始化，同时对ET200M的“BUSADDRESS”拨盘开关的PROFIBUS地址设定为4，如图3-2所示，即把数字“4”左侧对应的开关拨向右侧即可。如果设定PROFIBUS地址为6，则把“2”、“4”两个数字左侧对应的开关拨向右侧，依此类推。2、资源需求

⑴、带集成DP口的S7-300的CPU31图3-2ET200M的外形图向右拨2）、在STEP7中新建一个“ET200M作为从站的DP通信”的项目。先插入一个S7-300站，然后双击“Hardware”选项，进人“Hwconfig”窗口。点击“catalog”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、CPU等进行硬件组态，如图3-3所示。图3-2ET200M的外形图向右拨2）、在STEP7中3-3CPU315-2DPRPROFIBUS网络配置3-3CPU315-2DPRPROFIBUS网络配置3）、插入CPU同时，弹出PROFIBUS组态界面。点击New按钮，新建PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址为2。点击“Properties”按钮组态网络属性，选择“NetworkSettings”，界面如图“3-4”所示，点击“OK”按钮确认，完成PROFIBUS网络创建，同时界面出现PROFIBUS网络。图3-4PROFIBUS-DP的“NetworkSettings”的参数设置。4）、在PROFIBUS-DP选项中，通过左边的“PROFIBUS-DP”→“ET200M”→“IM153-1”路径，选择接口模块IM153-1，添加到PROFIBUS网络上，如图“3-5所示”。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“+”标记，此时释放“IM153-1”。在释放鼠标的同时，会弹出图3-6所示对话框，进行IM153的PROFIBUS网络参数配置。3）、插入CPU同时，弹出PROFIBUS组态界面。点击Ne图3-4PROFIBUS-DP的“NetworkSettings”的参数设置图3-4PROFIBUS-DP的“NetworkSet

图3-5加载IM153-1至PROFIBUS（1）网络过程示意

定义ET200M接口模块IMl53-2的PROFIBUS站地址，组态的站地址必须与IMl53-2上拨码开关设定的站地址相同，本例中站地址为4。

然后组态ET200M上I／O模块，设定I/O点的地址，ET200M的I／O地址区与中央扩展的I／O地址区一致，不能冲突，本例中ET200M上组态了16点输入和16点输出，开始地址为1，访问这些点时用I区和Q区，例如输入点为I1.0，第一个输出点为Q1.0，实际使用时ET200M所带的I/O模块就好象是集成在CPU315-2DP上的一样，编程非常简单。硬件组态结果见图3-7。

图3-5加载IM153-1至PROFIBUS（1）图3-5加载IM153-1至PROFIBUS（1）网络过程示意图3-5加载IM153-1至PROFIBUS（1）网络过程

硬件组态完成后就可下载到CPU中。如用CP5611通信卡对整个PROFIBUS网络进行编程和诊断，要先在“SetPG／PCInterface”中将CP5611的MPI改为PROFIBUS接口，并设置CP5611的传输速率与已组态的PROFIBUS网络的传输速率相一致，这样就可以连接CP5611到PROFIBUS网络上，并用软件对整个PROFIBUS网络进行编程和诊断，PC-Adapter没有这样的功能。

若有更多的从站，可以在PROFIBUS网络上继续添加，所能带从站个数与CPU类型有关。S7-300、S7-400CPU集成的DP接口最多可带125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(OB)，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，CPU会停止运行。硬件组态完成后就可下载到CPU中。如用CP5611通图3-6IM153的PROFIBUS网络参数配置图3-6IM153的PROFIBUS网络参数配置图3-7315-2DP、ET200M的I/O模块配置图3-7315-2DP、ET200M的I/O模块配置

若要忽略这些故障让CPU继续运行，可以在S7-300的CPU程序中调用OB82、OB86和OBl22，在S7-400CPU程序中调用OB82、OB85、OB86和08122，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。

如不需要读出从站错误原因信息，可以直接下载空的OB到CPU。例子程序参见光盘，项目名为“ET200M作为从站的DP通信”。

PROFIBUS-DP从站不仅可以是ET200系列的远程I／O站，还可以是一些智能从站，例如：带有CPU接口的ET200S、带集成DP接口和PROFIBUSCP模块的S7-300站、S7-400站(CPUV3.0以上)都可以作为DP的从站，下面将举例介绍连接智能从站的应用。若要忽略这些故障让CPU继续运行，可以在S7-33．2．1．2通过CPU集成DP口连接智能从站

下面将建立一个以315-2DP为主站、313C-2DP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。

1、硬件连接图3-8PROFIBUS连接智能从站硬件3．2．1．2通过CPU集成DP口连接智能从站

下2、把CPU315-2DP集成的DP口和S7CPU313C-2DP的DP口按图3-8连接，然后分别组态主站和从站，原则上先组态从站。资源需求：⑴、带集成DP口的S7-300的CPU315-2DP作为主站。⑵、带集成DP口的S7-300的CPU313C-2DP作为从站。⑶、MPI网卡CP5611。⑷、ProfiBus总线连接器以及电缆。⑸、STEP7V5.2系统设计软件3、网络组态以及参数设置1）、组态“从站”硬件在STEP7中新建一个“主站与智能从站的通信”的项目。先插入一个S7-300站，然后双击“Hardware”选项，进人“Hwconfig”窗口。点击“Catalog”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、CPU等进行硬件组态。2、把CPU315-2DP集成的DP口和S7CPU图3-9313C-2DP的PROFIBUS网络参数配置图3-9313C-2DP的PROFIBUS网络参数配置图3-10PROFIBUS-DP的“NetworkSetting”参数设置设置图3-10PROFIBUS-DP的“NetworkSe

插入CPU时会同时弹出PROFIBUS组态界面，如图3-9所示。点击“New”按钮新建PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址，本例中为4。点击“Properties”按钮组态网络属性，选择“NetworkSettings”进行网络参数设置，在本例中设置PROFIBUS的传输速率为“1．5Mbit／s”，行规为“DP”。如图3-10所示。双击CPU313C-2DP项下的“DP”项，会弹出PROFIBUS-DP的属性菜单，如图3-11所示。

①在网络属性窗口选择顶部菜单“OperatingMode”，选择“DPslave”操作模式，如果其下的选择框“□”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DP从站，同时还可以通过这个接口监控程序。诊断地址为1022，选择默认值。②选择标签“Configuration”，点击“New”按钮新建一行通信的接口区，如图3-12所示。③在图3-12中定义S7-300从站的通信接口区。插入CPU时会同时弹出PROFIBUS组态界面，如图表3-1Addresstype选择为“Input”对应I区，“Output”对应Q区Length设置通信区域的大小，最多32字节Unit选择是按字节还是按字来通信Consistency选择“Unit”是按在“Unit”中定义的数据格式发送，即按字节或字发送；若选择“All”表示是打包发送，每包最多32字节表3-1Addresstype选择为“Input”对应I区

设置完成后点击“Apply”按钮确认，可再加人若干行通信数据通信区的大小与CPU型号有关，最大为244字节。图3-12中主站的接口区是虚的，操作，等到组态主站时,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Input区和一个Output区，其长度均设置为2字节。设置完成后在“Configuration”标签页图3-13中会看到这两个通信接口区。

图3-11配置313C-2DP为智能从站设置完成后点击“Apply”按钮确认，可再加人若干行通信2）、组态“主站”硬件组态完从站后，以同样的方式建立S7-300主站并组态，本例中设置站地址为2，并选择与从站相同的PRFIBUS网络，如图3-14所示。打开硬件目录，选择“PROFIBUSDP→ConfigurationStation”文件夹，选择CPU31x，将其拖拽到DP主站系统的PROFIBUS总线上，从而将其连接到DP网络上，如图3-15所示。此时自动弹出“DP—slaveProperties”，在其中的“Connection”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S7313C-2DP从站可在列表中看到，点击“Connect”按钮将其连接至网络，如图3-16所示。然后点击：“Configuration”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，从站的输入区同主站的输出区相对应，如图3-17所示，结果见图3-18。

配置完以后，用MPI接口分别下载到各自的CPU中初始化接口数据。在本例中，主站的QB50、QB51的数据将自动对应从站的数据区IB5O、IB51，从站的QB5O、QB51对应主站的IB50、IB51。2）、组态“主站”硬件图3-12313C-2DP的PROFIBUS网络参数配置图3-12313C-2DP的PROFIBUS网络参数配置

在多从站系统中，为了防止某一点掉电而影响其它CPU的运行，可以分别调用调用OB82、OB86、OB122（S7-300）和OB82、OB85、OB86、OB122（S7-400）进行处理。图3-12313C-2DP的PROFIBUS网络参数配置。本例参见光盘PROFIBUS文件夹，项目名：主站与智能从站的通信。图3-12的Configuration选项中参数意义说明如下：

ROW 行编号；

MODE 通信模式，可选“MS”(主从)和“DX”(直接数字交换)两种模式；

PartnerDPAddrDP通信伙伴的DP地址；

PartnerAddr DP通信伙伴的输入／输出地址；

LocalAddr 本站的输入／输出的地址；

Length 连续的输人／输出地址区的长度；

Consistency 数据的连续性。在多从站系统中，为了防止某一点掉电而影响其它CP图3-13313C-2DP智能从站通信接口区参数配置结果图3-13313C-2DP智能从站通信接口区参数配置结果图3-14315-2DP主站组态图3-14315-2DP主站组态图3-14315-2DP主站组态图3-14315-2DP主站组态图3-14315-2DP主站组态图3-14315-2DP主站组态图3-17主、从站之间的输入/输出接口区设置图3-17主、从站之间的输入/输出接口区设置图3-18主、从站之间的输入/输出接口区配置结果图3-18主、从站之间的输入/输出接口区配置结果3．2．2系统功能SFC14、SFC15的ProfiBus

通信应用

在组态PROFIBUS-DP通信时常常会见到参数“Consistency”(数据的一致性)，如图3-17所示，如果选“Unit”，数据的通信将以在参数“Unit”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20字节，从站将一字节一字节地接收和处理这20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“All”，有的版本是参数“Totallength”，当通信数据大于4字节时，要调用SFCl5给数据打包，调用SFCl4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。下面将以例子形式介绍SFCl4、SFCl5的应用，例子中以S7-300的315-2DP作为主站，313C-2DP作为从站。3．2．2系统功能SFC14、SFC15的ProfiBu1、硬件连接

图3-19PROFIBUS连接智能从站硬件

把CPU315-2DP集成的DP口和S7CPU313C-2DP的DP口按图3-19连接，然后分别组态主站和从站，原则上先组态从站。1、硬件连接

图3-19PROFIBUS连接智能从站硬件2、资源需求⑴、带集成DP口的S7-300的CPU315-2DP作为主站。⑵、带集成DP口的S7-300的CPU313C-2DP作为从站。⑶、MPI网卡CP5611。⑷、ProfiBus总线连接器以及电缆。⑸、STEP7V5.2系统设计软件3、网络组态以及参数设置1）、组态“从站”硬件在STEP7中新建一个“系统功能SFC14、SFC15应用”的项目。先插入一个S7-300站，然后双击“Hardware”选项，进人“Hwconfig”窗口。点击“Catalog”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、CPU等进行硬件组态，不再多说。插入CPU时会同时弹出PROFIBUS组态界面，如图3-20所示。点击“New”按钮新建PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址，本例中为4。点击“Properties”按钮组态网络属性，选择“NetworkSettings”进行网络参数设置，在本例中设置PROFIBUS的传输速率为“1．5Mbit／s”，行规为“DP”。如图3-21所示。2、资源需求双击CPU313C-2DP项下的“DP”项，会弹出PROFIBUS-DP的属性菜单，如图3-22所示。在网络属性窗口选择“OperatingMode”菜单，激活“DPslave”操作模式，图3-20PROFIBUS组态界面双击CPU313C-2DP项下的“DP”项，会弹出PROF如果其下的选择框“□”被激活。则编程器可以对从站编程，即这个接口既可以作为DP从站，同时还可以通过这个接口监控程序。诊断地址为1022，为PR()FIBuS诊断时，选择默认值即可。

图3-21配置313C-2DP智能从站网络参数如果其下的选择框“□”被激活。则编程器可以对从站编程，即这个选择“Configuration”标签，点击“New”按钮组态通信接口区，例如输入区IB50～IB69共20字节，“Consistency”属性选择“All”，如图3-23所示。

在本例中组态从站通信接口区为输入IB50～IB69，输出QB5O～QB69。点击“Apply”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CPU型号有关。组态完成后下载到CPU中。

选择“Configuration”标签，点击“New”按钮组图3-22配置313C-2DP为智能从站图3-22配置313C-2DP为智能从站图3-23配置313C-2DP为智能从站图3-23配置313C-2DP为智能从站2）、组态“主站”硬件以同样的方式组态S7-300主站，配置PROFIBUS-DP的站地址为2，与从站选择同一条PROFIBUS网络，见图3-24。然后打开硬件目录，选择“PROFIBUSDP”→“ConfigurationStation”文件夹，选择CPU31X，将其连接到DP主站系统的PROFIBUS总线上。此时会自动弹出“DP-slaveProperties”，在其中的“Connection”标签中选择已经组态过的从站，见图3-25。然后点击“Configuration”标签，出现图3-26，点击“Edit”，设置主站的通信接口区，如图3-27所示。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，本例中主站QB50～QB69对应从站IB50。IB69，从站IB5O—IB69对应主站QB5O～QB69，如图3-27所示。组态通信接口区后，下载到CPU315-2DP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S7-300中编写OB82、OB86、OBl22组织块。

2）、组态“主站”硬件3-24组态315C-2DP主站3-24组态315C-2DP主站图3-25连接313C-2DP智能从站图3-25连接313C-2DP智能从站图3-26设置主站通讯接口图3-26设置主站通讯接口图3-27配置输入/输出接口区图3-27配置输入/输出接口区4、通信编程

图3-28调用系统功能块4、通信编程

图3-28调用系统功能块1）、编写主站程序

在系统块中找到SFCl4、SFCl5如图3-28所示，并在OBl中调用。

CALL“DPRD_DAT” SFCl4 LADDR ：= W#16#32 RECORD ：= P#DBl．DBX0．0BYTE20 RET_VAL ：= MW2SFCl4解开主站存放在IB50～IB69的数据包并放在DBl．DBBO～DBl．DBB19中。

CALL“DPWR_DAT” SFCl5 LADDR ：= W#16#32 RECORD ：= P#DB2．DBX0．0BYTE20 RET_VAL ：= MW4SFCl5给存放在DB2．DBBO～DBl．DBB19中的数据打包，通过QB50～QB69发送出去。说明：LADDR的值是W#16#32，表示十进制“50”，和硬件组态虚拟地址一致。1）、编写主站程序在系统块中找到SFCl4、SFCl5如图2）、编写从站程序

在从站的OBl中调用系统功能SCF14、SCF15。

CALL“DPRD_DAT” SFCl4 LADDR ：= W#16#32 RECORD ：= P#DBl．DBX0．0BYTE20 RET_VAL ：= MW2SFCl4解开主站存放在IB50～IB69的数据包并放在DBl．DBBO～DBl．DBB19中。

CALL“DPWR_DAT” SFCl5 LADDR ：= W#16#32 RECORD ：= P#DB2．DBX0．0BYTE20 RET_VAL ：= MW4SFCl5给存放在DB2．DBBO～DBl．DBB19中的数据打包，通过QB50～QB69发送出去。程序“参数”说明以及主从站的数据区对应关系见表3-2、表3-3。2）、编写从站程序在从站的OBl中调用系统功能SCF14表3-2参数说明LADDR接口区起始地址RET_VAL状态字RECORD通信数据区，一般为ANY指针格式

表3-3数据对应主站数据传输方向从站数据输入：DB1.DB0～DB1.DB19←输出：DB2.DB0～DB2.DB19输出：DB2.DB0～DB2.DB19→输入：DB1.DB0～DB1.DB19表3-2参数LADDR接口区起始地址RET_VAL状态字RE

例子程序参见光盘PROFIBUS目录，项目名称为：“系统功能SFC14、SFC15应用”。应用举例：试用SFC14、SFC15，将主站输入IB0一个字节数据发送到智能从站的QB0输出，试编程实现。预备工作：在主站的Blocks中建立一个数据块DB2，从站的Blocks中建立一个数据块DB1，分别在其中建立20个字节的变量，并初始化为“B#16#0”。主站程序：将主站IB0的数据送数据块DB1LIB0TDB2.DBB0

调用SFC15，进行数据打包发送

CALL“DPWR_DAT” SFCl5 LADDR ：= W#16#32 RECORD ：= P#DB2．DBX0．0BYTE20 RET_VAL ：= MW4SFCl5给存放在DB2．DBBO～DBl．DBB19中的数据打包，通过QB50～QB69发送出去。

例子程序参见光盘PROFIBUS目录，项目名称为：“系统功从站程序：调用SFC14，进行数据包接收并解包

CALL“DPRD_DAT” SFCl4 LADDR ：= W#16#32 RECORD ：= P#DB1．DBX0．0BYTE20 RET_VAL ：= MW4SFCl4从IB50～IB69中读取数据，解包并保存到数据块的DB1．DBBO～DBl．DBB19中。

将主站DB1.DBB0的数据送QB0 LDB1.DBB0 TQB0

注：功能中的LADDR置十六进制数W#16#32，与硬件配置的的虚拟地址（十进制）“50”一致。从站程序：调用SFC14，进行数据包接收并解包3．2．3通过CP342-5实现ProfiBus通讯

CP342-5是S7-300系列ProfiBus通讯模块，对于没有集成ProfiBus通讯端口的CPU（比如313C等），可以通过CP342-5的过渡实现ProfiBus通讯。

CP342-5可以作为主站或从站，但不能“同时”作为主站和从站，而且只能在S7-300的中央机架上使用。由于S7-300系统的I区和Q区有限，通讯时会有所限制。CP342-5与CPU上集成的DP接口不一样，它对应得通信接口区不是I区和Q区，而是虚拟的通讯区，需要调用CP通信功能FC1、FC2。3．2．3通过CP342-5实现ProfiBus通讯3．2．3．1CP342-5作为主站，通过FC1、FC2实现ProfiBus通讯

1、资源需求⑴

带CP342-5的S7-300的CPU313C作为主站。⑵

从站为带I/O模块的ET200M。⑶

MPI网卡CP5611。⑷

ProfiBus总线连接器以及电缆。⑸

STEP7V5.2系统设计软件3．2．3．1CP342-5作为主站，通过FC1、FC22、硬件连接

图3-29CP342-5作为主站的硬件连接2、硬件连接

图3-29CP342-5作为主站的硬件连接3、网络组态以及参数设置

1）、组态主站

⑴、新建项目

在STEP7中新建一个项目，项目名：CP342-5作为主站，点击右键，在弹出菜单中选择“InsertNewObject”→“SIMATIC300Station”，插入S7-300站——本项目中采用313C，如图3-30所示。图3-30CP342-5作为主站的硬件组态配置3、网络组态以及参数设置

1）、组态主站

⑴、新建项目⑵、组态硬件

双击“Hardware”选项，进入“HWConfig”窗口。点击“Catalog”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、CPU及CP342-5等进行硬件组态，见图3-31。

⑵、组态硬件

双击“Hardware”选项，进图3-31将CP342-5添加到主站CPU中图3-31将CP342-5添加到主站CPU中

在插入CP342-5同时，弹出下面的对话框，进行基于CP342-5的PROFIBUS硬件组态，如图3-32所示。点击“New”，创建一个新的PROFIBUS网络，并设定PROFIBUS地址为“8”，结果见图3-33。

双击CP342-5图标，出现图3-34。点击“Properties”按钮，进行CP342-5的PROFIBUS属性配置。本例中选择“1.5Mbit/s”的传输速率和“DP”行规，这一点与带集成DP口CPU组建PROFIBUS网络是一致的，如图3-35所示。再选择“OpreatingMode”标签，选择“DPmaster”模式，如图3-36所示。点击“OK”按钮确认，主站组态完成，见图3-37。在插入CP342-5同时，弹出下面的对话框，进行基图3-32创建CP342-5的PROFIBUS网络图3-32创建CP342-5的PROFIBUS网络图3-33进行CP342-5的PROFIBUS网络设定图3-33进行CP342-5的PROFIBUS网络设定图3-34CP342-5的PROFIBUS网络属性Properties设置图3-34CP342-5的PROFIBUS网络属性Pro图3-35设置网络配置参数图3-35设置网络配置参数图3-36设定CP342-5为PROFIBUS主站图3-36设定CP342-5为PROFIBUS主站图3-37CP342-5的PROFIBUS网络组态结果图3-37CP342-5的PROFIBUS网络组态结果2）、组态从站

在“HwConfig”窗口中点击“Caltalog”图标打开硬件目录，依次选择“PROFIBUSDP”→“DPV0Slaves”→“ET200M”如图3-38所示，将其添加到PROFIBUS网络上，同时出现图3-39，将PROFIBUS地址设定为“10”，并进行网络属性“Priperties”设定。点击ET200M图标，并为其配置2字节输入和2字节输出，路径为PROFIBUS-DP→DPV0slaves→ET200M→ET200M（IM153-1）。型号规格由实验条件决定，本项目中采用6ES7321-7BH00-0AB0模块作为输入，6ES7322-1HH00-0AB0模块作为输出。

如图3-40所示，输入/输出的地址均从0开始，组态完成后，编译存盘下载到CPU中。

ET200M只是S7-300虚拟地址映射区，而不占用S7-300实际I／Q区。虚拟地址的输入区、输出区在主站上要分别调用FCl(DPSEND)、FC2(DPRECV)进行访问。如果修改CP342-5的从站开始地址，如输人输出地址从2开始，相应的FCl和FC2对应的地址区也要相应偏移2字节。如果没有调用FCl和FC2，CP342-5的状态灯“BUSF”将闪烁，在0Bl中调用FCl和FC2后通信将建立。配置多个从站虚拟地址区将顺延。2）、组态从站

在“HwConfig”窗口中图3-38将ET200M添加到CP342-5主站系统中图3-38将ET200M添加到CP342-5主站系统中图3-39进行ET200M参数设置图3-39进行ET200M参数设置图3-40为ET200M配置输入/输出模块图3-40为ET200M配置输入/输出模块3）、编程

在CPU313C的OBI中调用FCl和FC2，如图3-41所示。具体程序如下：图3-41调用系统程序块FC1、FC23）、编程在CPU313C的OBI中调用FCl和F

CALL"DP_SEND"FC1 CPLADDR：=W#16#100 SEND ：=P#M20.0BYTE2 DONE ：=M1.1 ERROR ：=M1.2 STATUS ：=MW2

CALL"DP_RECV"FC2 CPLADDR：=W#16#100 RECV ：=P#M22.0BYTE2 NDR ：=M1.3 ERROR ：=M1.4 STATUS ：=MW4 DPSTATUS:=MB6程序中参数说明见表3-4。CALL"DP_SEND"表3-4参数名参数说明

参数名参数说明CPLADDERCP342-5的地址NDR接收完成一次产生一个脉冲SEND发送区，对应从站的输出区ERROR错误位RECV接收区，对应从站的输入区STATUS调用FC1、FC2时产生的状态字DONE发送完成一次产生一个脉冲DPSTATUSPROFIBUS-DP的状态字表3-4参数名参数说明

参数名参数说明CPLADDERCP

MB22、MB23对应“从站”输入的第一个字节和第二个字节，即MB22对应IB0，MB23对应IB1。MB20、MB21对应“从站”输出的第一个字节和第二个字节，即MB20对应QB0，MB21对应QB1。在本项目中，ET200M连接了两个模块：输入模块6ES7321-7BH00-0AB0，输出模块6ES7322-1HH00-0AB0，实际硬件地址配置见图3-40。

如果要实现“从站”I0.0对Q0.0的控制，可编写下面的程序：MB22、MB23对应“从站”输入的第一个字节和第二个字

其中，M22.0对应I0.0，M20.0对应Q0.0，而I0.0、Q0.0并未出现在程序中，这就是虚拟地址的含义，实际使用时要用心体会。连接多个从站时，虚拟地址将向后延续和扩大。调用FCl、FC2只考虑拟地址的长度，而不会考虑各个从站的站地址。如果虚拟地址的起始地址不为0，那么调用FC的长度也将会增加，假设虚拟地址的输入区开始为4，长度为10字节，那么对应的接收区偏移4字节相应长度为14字节，接收区的第5字节对应从站输人的第一个字节，如接收区为P#M00BYTE14，即MBO～MBl3为接收区，偏移4字节后，MB4～MBl3与从站虚拟输人区一一对应。编完程序下载到CPU中，通信区PROFIBUS的状态灯将不会闪烁。例子程序参见光盘“PROFIBUS”目录下的项目名“CP342_5作为主站与FC1_FC2”。其中，M22.0对应I0.0，M20.0对应Q0.0，而注意事项：1、在程序下载过程时，最好在Blocks中将所有的块一起选中，然后通过DownLoad进行下载，如下图，否则可能会出现意想不到的错误。2、由于CP342-5是通过FC1、FC2访问从站地址，而不是直接访问I/O区，所以在ET200M上不能插入智能模块，如FM350-1\FM352等。注意事项：3．2．3．2CP342-5作为从站，通过FC1、FC2实现ProfiBus通讯

CP342-5作为主站需要调用FCl、FC2建立通信接口区，作为从站同样需要调用FC1、FC2建立通信接口区。下面将以S7-300CPU315-2DP作为主站、CP42-5作为从站，举例说明CP342—5作为从站的应用。主站发送2字节给从站，同样从站发送2字节给主站。1、资源需求⑴

带集成DP接口的S7-300CPU315-2DP作为主站。⑵

从站为CPU313C、CP342-5、I/O模块构成的组合。⑶

MPI网卡CP5611。⑷

ProfiBus总线连接器以及电缆。⑸

STEP7V5.2系统设计软件3．2．3．2CP342-5作为从站，通过FC1、FC22、硬件连接

图3-42CP342-5作为从站的硬件连接2、硬件连接图3-42CP342-5作为从站的硬件连接3、网络组态以及参数设置

1）、组态从站

⑴、新建项目：

在STEP7中新建一个项目，项目名：CP342-5作为从站，点击右键，在弹出菜单中选择“InsertNewObject”→“SIMATIC300Station”，插入S7-300站——本项目中采用313C，如图3-43所示。图3-43插入S7-300从站3、网络组态以及参数设置

1）、组态从站

⑴、新建项目：2）、组态硬件

双击“Hardware”选项，进入“HWConfig”窗口。点击“Catalog”图标打开硬件目录，接硬件安装次序和订货号依次插入机架、电源、CPU及CP342-5等进行硬件组态。插入CP342-5同时，弹出如图3-44所示的对话框，设置PROFIBUS网络地址为“6”，然后点击“NEW”按钮，生成PROFIBUS（1）网络，出现图3-45。点击“NetWorkSettings”，出现图3-46，进行基于CP342-5的PROFIBUS硬件组态的属性设置。本例中选择“1.5Mbit/s”的传输速率和“DP”行规，这一点与带集成DP口CPU组建PROFIBUS网络是一致的，单击“OK”按钮确认。2）、组态硬件双击“Hardware”选项，进图3-44插入CP342-5同时生成PROFIBUS网络图3-44插入CP342-5同时生成PROFIBUS网络图3-45准备进行PROFIBUS网络参数设置图3-45准备进行PROFIBUS网络参数设置图3-46设置PROFIBUS网络参数图3-46设置PROFIBUS网络参数图3-47CP342-5从站配置结果图3-47CP342-5从站配置结果

为了方便实验，完成CP342-5的插入后，在CP342-5后面的第5、6两槽依次插入两个I/O模块，结果见图3-47，具体型号规格由实验条件决定。双击图3-47中的CP342-5单元，在弹出的对话框中，选择“OpreatingMode”标签，选择“DPslave”模式，如图3-48所示，同时了解一下CP342-5的通信地址，为以后编程做准备，见图3-49。点击“OK”按钮确认，从站组态完成。为了方便实验，完成CP342-5的插入后，在CP342-图3-48设置CP342-5为DP从站图3-48设置CP342-5为DP从站图3-49CP342-5为DP通信地址图3-49CP342-5为DP通信地址2）、组态主站

在图3-50所示窗口中选择“CP342-5作为从站”图标，点击右键，在弹出菜单中依次选择“InsertNewObject”→“SIMATIC300Station”，插入S7-300站，本项目中选用S7-300的315-2DP作为主站，见图3-51所示。双击“Hardware”图标，进入“HWConfig”窗口。点击“Catalog”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、CPU等进行硬件组态。插人CPU时要同时组态PROFIBUS，选择与从站同一条的PROFlBUS网络，并选择主站PROFIBUS地址为“2”，见图3-52。CPU组态后会出现一条PROFIBUS网络，在硬件中选样“ConfiguredStations”，从“S7—300CP342-5”中选择与订货号、版本号相同的CP342-5，如图3-53所示。2）、组态主站

在图3-50所示窗口中选择“C图3-50准备组态CP342-5实验主站315-2DP图3-50准备组态CP342-5实验主站315-2DP图3-51插入主站315-2DP图3-51插入主站315-2DP图3-52设置主站PROFIBUS参数图3-52设置主站PROFIBUS参数图3-53插入主站315-2DP图3-53插入主站315-2DP图3-54插入主站315-2DP图3-54插入主站315-2DP将CP342-5拖拽至PROFIBUS释放同时，出现图3-54，点击键“Connect”，连接CP342-5从站到主站的PROFIBUS上，结果见图3-55所示。

图3-55CP342-5插入主站PROFIBUS将CP342-5拖拽至PROFIBUS释放同时，出现图3-5

连接完成后，在S7-300的“HWConfig”界面中的硬件列表中，点击从站CP342-5，组态通信接口区，插人2字节的输入和2字节的输出，如图3-55所示,双击插入的I/O模块可进行地址设定，见图3-56。如果选择的输入输出类型是“TotalLength”，要在主站CPU中调用SFCl4、SFCl5对数据包进行打包和解包处理，本例中选择的输人输出为“Unit”类型，见图，即：2bytesDI/Consistency1byte2bytesDO/Consistency1byte

两种类型，按字节通信，详细见图3-57所示，在主站中不需要对通信进行编程。组态完成后编译存盘下载到CPU中，可以修改CP5611参数。从图中可以看到主站的通信区已经建立，主站发送到从站DE数据区为QB1、QB2，主站接收从站的数据区为IB1、IB2。从站需要调用FC1、FC2建立通讯区，具体方法下面要详细介绍。连接完成后，在S7-300的“HWConfig”界面中图3-56CP342-5插入主站PROFIBUS图3-57CP342-5中插入的I/O模块参数设置图3-56CP342-5插入主站PROFIBUS图3-54、资源需求

在从站的OBI中调用FCl和FC2，过程是：“Library”→“SIMATIC_NET_CP”→“CP300”如图3-58所示。具体程序如下：

CALL“DP_SEND”FC1CPLADDR ：=W#16#100SEND ：=P#M20.0BYTE2图3-58调用FC1、FC2进行编程

DONE ：=M1.1ERROR ：=M1.2STATUS ：=MW2

CALL“DP_RECV”FC2CPLADDR ：=W#16#100RECV ：=P#M22.0BYTE2NDR ：=M1.3ERROR ：=M1.4STATUS ：=MW4DPSTATUS ：=MB64、资源需求

在从站的OBI中调用FCl和FC2，过程是：“程序中参数说明见表3-5。

图3-58调用FC1、FC2进行编程程序中参数说明见表3-5。图3-58调用FC1、FC2表3-5参数名参数说明

参数名参数说明CPLADDERCP342-5的地址NDR接收完成一次产生一个脉冲SEND发送区，对应从站的输出区ERROR错误位RECV接收区，对应从站的输入区STATUS调用FC1、FC2时产生的状态字DONE发送完成一次产生一个脉冲DPSTATUSPROFIBUS-DP的状态字表3-5参数名参数说明

参数名参数说明CPLADDERCMB22、MB23对应“主站”输出的第二个字节和第三个字节。MB20、MB21对应“主站”输入的第二个字节和第三个字节，如表3-6所示。表3-6主站315-2DP信号传递方向从站CP342-5IB1←MB20IB2MB22、MB23对应“主站”输出的第二个字节和第三个字节。MB20、MB21对应“主站”输入的第二个字节和第三个字节，如表3-6所示。

←MB21QB1→MB22QB2

→MB23MB22、MB23对应“主站”输出的第二个字节和第三个

上面的解释比较难理解，下面通过两个简单的实例来阐述这种通讯的具体使用方法。例一：编程实现主站（315-2DP）的I0.0控制从站（313C+CP342-5）的Q0.0点。程序如下：上面的解释比较难理解，下面通过两个简单的实例来阐述这种通例二：编程实现从站（313C+CP342-5）的I0.0控制主站（315-2DP）的Q0.0点。程序如下：例二：编程实现从站（313C+CP342-5）的I0.0控制

读者通过以上两个实例可以较好的理解、掌握这种虚拟地址的通讯方法。至于主站、从站内部的I/O控制关系与单站的控制关系一致，比如在本项目的从站体系（313C+CP342-5）中，各个I/O模块可以互相控制，编程非常简单，读者自己可以尝试。例子程序参见光盘“PROFIBUS”目录下的项目名“CP342-5作为从站”。

注意事项：在程序下载过程时，最好在Blocks中将所有的块一起选中，然后通过DownLoad进行下载，如下图，否则可能会出现意想不到的错误。读者通过以上两个实例可以较好的理解、掌握这种虚拟地址的通现场总线与工业以太网ProfiBus通讯技术课件3．3多个S7-300之间的ProfiBUS通信实现多个S7-300之间的ProfiBus通信方法在实际工业控制非常普遍，本实训以一个315-2DP为主站，两个313C-2DP为从站，介绍多个CPU之间的通信方法。3．3．1资源需求⑴带集成DP口的S7-300CPU315-2DP作为主站。⑵带集成DP口的S7-300CPU313C-2DP作为从站。⑶MPI网卡CP5611。⑷ProfiBus总线连接器以及电缆。⑸STEP7V5.2系统设计软件3．3多个S7-300之间的ProfiBUS通信实现图3-59硬件连接图3．3．2硬件连接

3．3．3网络组态及参数设置1）、新建项目：在STEP7中新建一个项目，项目名：“多个CPU之间ProfiBus通信”，点击右键，在弹出菜单中选择“InsertNewbject”→“SIMATIC300Station”，插入S7-300站——图3-59硬件连接图3．3．2硬件连接3．3．3图3-60创建多S7-300CPU通信项目

本项目中采用313C-2DP，如图3-60所示。图3-60创建多S7-300CPU通信项目本项目中采2）、硬件配置⑴、配置1#从站双击“Hardware”选项，进入“HWConfig”窗口。点击“Catalog”图标打开硬件目录，接硬件安装次序和订货号依次插入机架、电源、CPU等进行硬件组态。在插入313C-2DP的同时，会弹出图3-61、3-62所示对话框，设定ProfiBus地址为4，点击“New”按钮，新建一条“ProfiBus网络”，并设定基本参数，过程不再赘述，点击“OK”，结果见图3-63。2）、硬件配置图3-621#从站PROFIBUS属性参数设置图3-621#从站PROFIBUS属性参数设置图3-631#从站添加后的结果图3-631#从站添加后的结果

双击图3-63中的“DP”图标，弹出图3-64所示对话框。选择“OperatingMode”按钮，选择“DP-slave”，如图3-64所示。然后选择“Configuration”，进行从站接口区的配置，结果见图3-65。本项目中采用“Unit”、“Byte”通讯数据配置方法。双击图3-63中的“DP”图标，弹出图3-64所示对话图3-64配置S7-300CPU313C-2DP为智能从站图3-64配置S7-300CPU313C-2DP为智能图3-651#智能从站输入/输出区配置结果图3-651#智能从站输入/输出区配置结果⑵、配置2#从站

2#智能从站的配置过程和1#从站的配置过程基本相同，不再赘述。从站接口区的配置结果见图3-66所示。本项目中设置2#从站的PROFIBUS站地址为6，采用“Unit”、“Byte”通讯数据配置模式。⑵、配置2#从站图3-662#智能从站输入/输出区配置结果图3-662#智能从站输入/输出区配置结果⑶、配置主站组态完从站后，以同样的方式建立S7300主站（CPU为315-2DP）并组态，本例中设主站PROFIBUS站地址为2，并选择与从站相同的PRFIBUS网络，如图3-67所示。打开硬件目录，选择“PROFIBUSDP→ConfigurationStation”文件夹，选择CPU31x，将其拖拽到DP主站系统的PROFIBUS总线上，从而将其连接到DP网络上，如图3-68所示。此时自动弹出“DP-slaveProperties”，在其中的“Connection”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S7-300从站可在列表中看到，点击“Connect”按钮将地址为“4”的从站接至网络，然后点击Configuration，出现图3-70，点击任一行I/O配置，选择“Edit”，进行输入/输出区域的配置，如图3-71，结果见图3-72。置⑶、配置主站置图3-67主站PROFIBUS配置图3-67主站PROFIBUS配置

同样方法，把6#站也连接到PROFIBUSDP网络上，结果如图3-73、3-74所示。配置完以后，用MPI接口分别下载到各自的CPU中初始化接口数据。在本例中，主站与1#、2#从站的通讯区域对应关系如表3-6所示。为避免网络上某一个站点掉电使整个网络不能工作的故障，需要在几个CPU中加入OB82、OB86、OB122等组织块，必要时还要对其进行编程。

现场总线与工业以太网ProfiBus通讯技术课件图3-68向主站PROBUS添加S7-300从站图3-68向主站PROBUS添加S7-300从站图3-69将从站连接到主站图3-69将从站连接到主站图3-701#从站输入/输出区域选择图3-701#从站输入/输出区域选择图3-711#从站输入/输出区域配置图3-711#从站输入/输出区域配置图3-721#从站输入/输出区域配置结果图3-721#从站输入/输出区域配置结果图3-732#从站输入/输出区域配置结果图3-732#从站输入/输出区域配置结果图3-74多CPU通讯配置硬件连接结果图3-74多CPU通讯配置硬件连接结果表3-7主站传输方向1#从站

主站传输方向2#从站IB50←QB50IB60←QB60IB51←QB51IB61←QB61QB50→IB50QB60→IB60QB51→IB51QB61→IB61表3-7主站传输方向1#从站

主站传输方向2#从站IB50应用举例：例一：编程实现主站I0.0对1#从站Q0.0的控制

应用举例：例二：编程实现主站I0.0对2#从站Q0.0的控制。例二：编程实现主站I0.0对2#从站Q0.0的控制。例三：编程实现1#从站I0.0对2#从站Q0.0的控制。例三：编程实现1#从站I0.0对2#从站Q0.0的控制。说明：

1、在主站和从站中都要插入OB82、OB86、OB122组织块，必要时要进行编程。

2、在进行从站与从站的通信时，要通过主站进行过渡，这是主从通信的特点。

3、本项目在通信时数据形式采用“Unit”格式，所以一次传输的数据量不超过4个字节，在大数据量的信息传输时，适时性会受到一定影响，此时也可以采用“ALL”格式，但是需要调用功能SFC14、SFC15完成通讯。说明：3.1ProfiBus通讯简介3.2掌握S7-300PLC的ProfiBus通讯方法3.3多个S7-300之间的ProfiBUS通信实现第3章ProfiBus通讯技术3.1ProfiBus通讯简介第3章ProfiBus第3章ProfiBus通讯技术

3．1ProfiBus通讯简介

作为众多现场总线家族的成员之一，ProfiBus是在欧洲工业界得到最广泛应用的一个现场总线标准，也是目前国际上通用的现场总线标准之一。ProfiBus是属于单元级、现场级的SIMITAC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ProfiBus协议的产品，这些产品可以连接在同一个ProfiBus网络上。ProfiBus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。第3章ProfiBus通讯技术

3．1ProfiBProfiBus主要有三部分组成，包括：1．由现场总线报文——ProfiBus-FMS

2．分布式外围设备——ProfiBus-DP

3．和过程控制自动化——ProfiBus-PA其它技术特点：

1．信号线可用设备电源线。

2．每条总线区段可连接32个设备，不同区段用中继器连接。

3．传输速率可在9.6kB/S～12MB/S间选择。

4．传输介质可以用金属双绞线或光纤。

5．提供通用的功能模块管理规范。

6．在一定范围内可实现相互操作。

7．提供系统通信管理软件(包括波形识别、速率识别和协议识别等功能)。

8．提供244字节报文格式，提供通信接口的故障安全模式(当IO故障时输出全为零)。ProfiBus主要有三部分组成，包括：3．2掌握S7-300PLC的ProfiBus通讯方法

本节主要通过两个实例，简要、直观的介绍S7-300PLC的ProfiBus通讯，使读者可以快速、准确的掌握ProfiBus的使用方法。

3．2．1直接利用I/O口实现小于4个字节直接ProfiBus通信

直接利用I/O口实现小于4个字节直接ProfiBus的通讯方法包含两个方面的内容：⑴、用装载指令访问实际I/O口-比如主站与ET200M扩展I/O口之间的通讯；⑵、用装载指令访问虚拟I/O口-比如主站与智能从站的I/O口之间的通讯，下面分别予以介绍。3．2．1．1CPU集成DP口与ET200M之间远程的通信

ET200系列是远程I／0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I／0站，如ET200M、ET200B、ET200X、ET200S等，ET200M适合在远程站点I／0点数量较多的情况下使用，我们将以ET200M为例介绍远程I／O的配置。主站为集成DP接口的CPU，下面进行详细介绍。3．2掌握S7-300PLC的ProfiBus通讯方法

1、硬件连接

图3-1集成DP口CPU与ET200M硬件连接1、硬件连接

图3-1集成DP口CPU与ET200M硬件2、资源需求

⑴、带集成DP口的S7-300的CPU315-2DP作为主站。

⑵、从站为带I/O模块的ET200M。

⑶、MPI网卡CP5611。

⑷、ProfiBus总线连接器以及电缆。

⑸、STEP7V5.2系统设计软件

3、网络组态以及参数设置

1）、按图3-1连接CPU315C-2DP集成的DP接口与ET200M的PROFIBUS-DP接口。先用MPI电缆将MPI卡CP5611连接到CPU315-2DP的MPI接口，对CPU315-2DP进行初始化，同时对ET200M的“BUSADDRESS”拨盘开关的PROFIBUS地址设定为4，如图3-2