PROFIBUS-DP主站与分布式IO从站的通讯系统设计课件

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1V≤U＜5V时，主站外接指示灯VD12点亮；当2号从站输入电压5V≤U＜10V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名称I/O类型存储类型位置地址号I0.0～I0.7输入数字量Bit主站2I1.0～I1.7输入数字量Bit从站13PIW256、PIW258输入模拟量Word从站24Q0.0～Q0.7输出数字量Bit主站2Q1.0～Q1.7输出数字量Bit从站13PQW256、PQW258输出模拟量Word从站35I/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0～27648(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”→“standardlibrary”→“TI-S7convertingBlocks”中。

FC105的内部转换公式：OUT=[((FLOAT(IN)-K1)/(K2-K1))*(HI_LIM-LO_LIM)]+LO_LIMK1、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0～27648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”→“standardlibrary”→“TI-S7convertingBlocks”中。

FC106的内部转换公式：OUT=[((IN-LO_LIM)/(HI_LIM-LO_LIM)*(K2-K1)]+K1K1、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0～27648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。符号地址类型说明SB11I0.0BOOL主站按钮SB11SB12I0.1BOOL主站按钮SB12SB13I0.2BOOL主站按钮SB13VD11Q0.0BOOL主站指示灯VD11VD12Q0.1BOOL主站指示灯VD12VD13Q0.2BOOL主站指示灯VD13SB21I1.0BOOL从站1按钮SB21VD21Q1.0BOOL从站1指示灯VD21U2_INTPIW256INT从站2输入电压A/D转换值符号表符号地址类型说明U2_REALMD40REAL从站2输入电压值U3_INTPQW256INT从站3输出电压D/A转换值U3_REALMD45REAL从站3输出电压值FC105_ENM10.0BOOLFC105使能输入FC105_BIM10.1BOOLFC105输入方式选择FC105_ENOM20.0BOOLFC105使能输出FC105_RETMW30WORDFC105错误信息FC106_ENM10.2BOOLFC106使能输入FC106_BIM10.3BOOLFC106输入方式选择符号表符号地址类型说明FC106_RETMW35WORDFC106错误信息INIT_1M0.0BOOL系统初始化用INIT_2M0.1BOOL系统初始化用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