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CP342-5作从站与FC1(DP_SEND),FC2(DP_RECV)的应用 CP342-5 作为主站需要调用FC1,FC2 建立通讯接口区,作为从站同样需要调用FC1,FC2 建立通讯接口区,下面将以S7-400 CPU416-2DP 作为主站,CP342-5 作为从站举例说明CP342-5 作为从站的应用。主站发送16 个字节给从站,同样从站发送16 个字节给主站。 硬件和软件需求 软件:STEP 7 V5.2 硬件: 1.PROFIBUS-DP 主站S7-400 CPU416-2DP 2.从站选用S7-300,CP342-5 3.MPI 网卡CP5611 4.PROFIBUS 电缆及接头 网络配置图 PG 西门子S7-400 西门子S7-300 带DP 342-5 硬件连接:在该实例中,S7-400 CPU416-2DP 做主站,CP342-5 作从站。先将S7-400 和S7-300 , CP342 -5 分别进行初始化。然后将用PROFIBUS 电缆将S7-400 的DP 口与CP342-5 的PROFIBUS 接口按上图连接好。修改CP5611 的参数使之与PROFIBUS 网络一致,并将其连接到PROFIBUS 网络上,下面介绍组态详细步骤。 组态 打开SIMATIC MANAGER 软件,在FILE 菜单的下拉菜单下选择“NEW” 新建一个项目,在NAME 栏中输入项目名称,将其命名为“CP342-5_SLAVE ”,在下方的Storage Location 中设置其存储位置,如下图: 组态从站: 在项目窗口的左侧选中该项目,单击右键在弹出的子菜单中选择Insert New Object 插入一个SIMATIC 300 Station,可以看到选择的对象出现在右侧的屏幕上。 双击SIMATIC 300 Station 目录下的hardware 图标,打开HW configuration 进行硬件组态。在HW configuration 主界面的右侧按实际硬件安装顺序完成系统硬件组态。在菜单栏中选择“View”菜单下的“Catalog”打开硬件目录。在左侧目录中打开SIMATIC 300 文件夹,在RACK-300 下选择一个机架,把选用的基架拖到屏幕的左上方。同时在2 号槽和4 号槽分插入S7-300 CPU 和和 CP342-5 ,在配置CPU 时,会自动弹出一个对话框,此时不用做任何设置,直接点击OK 即可。由于在该实例中,将CP342-5 作为从站,配置CP342-5 网络设置时,先新建一条PROFIBUS 网络,然后组态PROFIBUS 属性如下图: 传输输率可以根据PROFIBUS 总线长度而定,如果网络上有中继器、OBT 和OLM 要通过选项“Options”来加入。 本例中选择传输速率为“1.5Mbps”和“DP”行规,无中继器和OBT 等网络元件,点击“OK”按钮确认。然后定义CP342-5 的站地址,本例中为4 号站,加入CP 后,双击该栏,在弹出的对话框中,选择“Operating Mode” 标签,并激活“DP Slave”模式,如下图: 如果激活“DP Slave”项下的选择框 ,表示CP342-5 作从站的同时,还支持编程功能和S7 协议。组态完成后编译存盘并下载到CPU 中。 组态主站: 在右侧区域单击右键在弹出菜单中选择SIMATIC 400 STATION 插入S7-400 主站,在屏幕右侧会看到相应的S7-400 站点出现,如下图: 双击“Hardware”,按实际硬件安装顺序完成系统硬件组态,序依次插入机架、电源、CPU。插入CPU 时要同时组态PROFIBUS,选择与从站同一条的PROFIB US 网络,并选择主站站地址,本例中主站为2 号站,CPU 组态后会出现一条PROFIBUS 网络,在硬件中选择“Configured Stations ”,从“S7-300 CP342-5 ”中选择与订货号、版本号相同的CP342-5,如下图: 然后拖到PROFIBUS 网上,刚才已经组态完的从站列在表中,点击键“Connect”,连接从站到主站的PROFIBUS 网上,如下图: 连接完成后,点击从站组态通讯接口区,插入16 个字节的输入和16 个字节的输出,如果选择“Total”,主站CPU 要调用SFC14,SFC15 对数据包进行处理,本例中选择按字节通讯,在主站中不需要对通讯进行编程,组态如下图: 组态完成后编译存盘下载到CPU 中,可以修改CP5611 参数,使之可以连接到PROFIBUS 网络上同时对主站和从站编程。从上图中可以看到主站的通讯区已经建立,主站发送到从站的数据区为QB0~QB15,主站接收从站的数据区为IB0~IB15,从站需要调用FC1,FC2 建立通讯区。 从站编程 在“Libraries” ->“SIMATIC_NET_CP” ->“CP300”找到FC1, FC2, 并在OB1 调用FC1,FC2 建立通讯区,例子如下: 参数含义: CPLADDR:CP342-5 的地址。 SEND:发送区,对应主站的输入区。 RECV:接收区,对应主站的输出区。 DONE:发送完成一次产生一个脉冲。 NDR: 接收完成一次产生一个脉冲。 ERROR:错误位。 STATUS:调用FC1,FC2 时产生的状态字。 DPSTATUS:PROFIBUS-DP 的状态字节。 编译存盘并下载到CPU 中,这样通讯接口区就建立起来了. 主站S7-400 从站CP342-5 QB0~QB15 -> MB40~MB55 IB0~IB15 <- MB20~MB35
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Modbus寄存器起始地址:用户输入目标采集数据的Modbus寄存器起始地址; 数据个数:目标数据的寄存器个数或者线圈条数; 内存映射起始地址:Modbus从站设备数据的对应内存缓冲区地址。 当实现PLC与非标协议设备通信时,子网协议类型设置为通用模式,并设置串口通信参数、控制方式、通信接口等。其中,串口通信参数的设置应该和所连接的非标串口设备(现场智能仪表)一致:PM-160支持的通用模式即透明传输模式,用户可通过数据中的数据长度和事务序列号以判断数据完整性和是否是一帧新的数据。 2) 在STEP7中对网关M-160进行组态设置 在STEP7的硬件组态界面,导入PM-160对应的GSD文件,把PM-160的配置文件添加到STEP7的设备配置库中。用户可在硬件组态界面找到注册的设备:Catalog->PROFIBUS DP->Additional Field Devices->General->CONVERTER->PM-160。 将PM-160添加到STEP7的组态页面后,可以插入相应的数据块进行映像区地址映射。PM-160提供的数据块如下: 推动需要的输入输出数据块到网关对应的槽位。如下图所示,将数据块“24Words Input,24Words Output”拖动到Profibus-DP从站地址为3的PM-160的槽位中,此时,对应的映射区地址分别为256,PLC程序需通过PIW256(PIB256)或者PQW256(PQB256)对相应的数据进行寻址访问。 四、数据读写 1、DCS读写PLC数据 DCS作为Modus主站通过PM-160读写PLC数据,使用04H功能码读数据,对应的寄存器起始地址为0H(30001H),使用10H(03H)功能码写数据,对应的寄存器起始地址为0H(40001H)。 2、PLC读写现场智能仪表数据 1) PLC读写Modbus从站设备数据 PLC通过PM-160发送Modbus主站指令读写现场串口设备数据。映像区起始地址和网关内存映射起始地址对应关系如下:以图14中的配置为例。 图片6 2) PLC读写非标串口设备数据 PLC的输入映射区前两个字节分别表示接收的串口数据长度和事务序列号,其它为接收到的数据。事务序列号变化,表示接收到了一帧新的串口数据。其中,可通过配置软件设置是否开启串口数据长度功能。PLC的输出映射区前两个字节分别表示发送的串口数据长度和事务序列号,其它为要发送的串口数据。事务序列号变化,PLC发送相应长度的串口数据。 五、结束语 在该系统中,Modbus转Profibus-DP网关PM-160扮演了三种角色:建立Modbus主站和Profibus-DP主站之间的连接通信(Modbus主站模式);建立Modbus从站和Profibus-DP主站之间的连接通信(Modbus从站模式);建议非标串口设备和Profibus-DP主站之间的连接通信(通用模式)。自本通信系统运行以来,整个系统通讯正常,有效保证了整个水利工程控制系统的正常运行。
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