实训三-S7-300PLC与S7-200PLC的DP通信

《现场总线应用技术》实训指导书实训三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