S7-200通过EM277的Profibus DP通信实例

    1．控制要求    要求CPU 222通过EM277模块建立与CPU 315F-2PN/DP之间的Profibus DP通信连接，并进行系统调试。    2．分析方案    Profibus DP是一种通信标准，一些符合Profibus DP规约的第三方设备也可以连接到Profibus网上作为主站和从站。绝大部分第三方设备都可作为从站，只有一小部分设备可作为主站。EM277作为第三方DP从站设备，支持S7-200 CPU到Profibus DP系统的连接。为了能够将EM277连接到Profibus DP系统上，还必须在STEP7的硬件组态软件中安装EM277的身份识别文件，即GSD文件。    S7-300与S7-200通过EM277进行Profibus DP通信，需要在STEP7中进行S7-300站组态，在S7-200系统中不需要对通信进行组态和编程，只需要将要进行通信的数据整理存放在V存储区与S7-300的组态EM277从站时的硬件I/O地址相对应就可以了。    3．实施方案    (1)系统配置    本例由1个主站(CPU 315F-2PNlDP)和1个从站(安装有EM277通信模块的CPU 222)构成Profibus DP通信系统，系统结构如图8-9所示。软硬件系统配置清单如表8-3所列。
    图8-9    S7-300与S7-200的Profibus网络系统结构    (2)组态S7-300主站系统    打开SIMATIC Manager，执行“File”→“New”菜单命令，新建一个项目并命名为DP_EM277。执行菜单命令【Insert】→【Station】→【SIMATC 300 Station】在该项目下插入一个S7-300的工作站（命名为“Master”），如图8-10所示。    表8-3    实训设备配置

    图8-10    插入S7-300的工作站    1)基本硬件组态    单击“Master”，在右视窗中双击图标，进入硬件配置窗口，按表8-3所列模块清单及安装顺序，在硬件组态窗口内次序依次插入S7-300的导轨、电源模块、CPU模块、信号模块等。完成后的硬件组态如图8-11所示。    2)设置DP接口属性    双击槽架中的“MPI/DP”，打开“Properties MPI/DP”对话框。在“General”属性标签内单击“Interface”选项的“Type”下拉列表，从中选择“Profibus”接口类型。然后单击“Properties”按钮，打开“Profibus interface MPI/DP”对话框。在“Parameters”属性标签内单击“Address”项的下拉列表，设置Profibus节点地址。本例将主站“Master”的地址设为“2”，如图8-12所示。
    图8-11    主站“Master”的硬件组态
    图8-12    设置主站“Master”的DP地址    3)配置Profibus子网    单击“New”按钮，新建一个Profibus子网，并使用默认子网名称：Profibus (1)。然后切换到“Network Settings”属性标签，勾选“Highest Profibus”选项内的“Change”复选项，设置Profibus (1)最高站点地址，本例选择默认最高地址(126)；在“Transmis sion Rate”选项内选择Profibus (1)子网的通信波特率，本例选择1.5Mbps；在“Profile”选项内设置通信协议，本例选择DP协议，如图8-13所示。    4)设置DP主站模式
    图8-13    设置主站“Master”的DP参数    双击槽架中的“MPI/DP”，再次打开“Properties MPI/DP”对话框，并切换到“Operating Mode”属性标签，选中“DP Master”选项，将该CPU 315F-2PN/DP的DP接口设置为主站模式，并单击“OK”按钮确定。组态完成后系统将在主站的MPI/DP接口上生成一条Profibus DP主站系统导轨，这就是Profibus DP子网线，如图8-14所示。
    图8-14    设置主站“Master”的DP接口的操作模式    (3)安装EM277的GSD文件    支持Profibus DP的从站设备都会有GSD文件，GSD文件是对设备一般的描述，通常以*．GSD或*．GSE文件名出现，只有将此GSD文件加入到主站组态软件中才可以组态从站的通信接口。本例中EM277的配置文件“SIEM089D. GSD”可以从西门子公司的网站上下载，下载地址为“http：//support. automation.siemens.com/cn/view/zh/113652”。    在STEP7的硬件组态窗口中，执行菜单命令“Option”→“Install new GSD”打开“Install GSD Files”对话框，如图8-15所示。    单击“Browse”按钮找到GSD文件SIEM089D. GSD所在文件夹，并选中该文件，然后单击“Install”按钮，安装EM277从站配置文件。
    图8-15    “Install GSD Files”对话框    安装完成后，在硬件组态窗口内执行菜单命令“Options”→“updat Catalog”，更新硬件模块目录，在硬件目录“Profibus DP”→“Additional Field Devices”→“PLC”→“SIMAT-IC”内即可看到刚刚安装的EM277 Profibus DP模块图标。    (4)组态EM277 Profibus DP从站    1)向Profibus主站系统添加EM277 Profibus DP从站    在右侧的设备选择列表中展开“Profibus DP”→“Additional Field Devices”→“PLC”→“SIMATIC”文件夹，找到“EM277 Profibus DP”图标并拖放到Profbus主系统的网线上，此时将弹出“Properties Profibus interface EM277 Profibus DP”对话框，如图8-16所示。
    图8-16    添加EM277 Profibus DP从站    在该对话框内可设置EM277 Profibus DP从站模块的DP地址，软件组态的EM277 Profibus DP从站地址要与实际EM277上的拨码开关设定的地址一致，本例设置为3。然后单击“Properties”按钮，打开“Properties Profibus”对话框，如图8-17所示。    在“Network Setting”属性标签内设置EM277的网络参数，如最高DP地址、波特率、行规等．其设置要与主站系统的参数一致。完成设置后即可将EM277 Profibus DP从站模块挂接在Profibus主系统的网线上，如图8-18所示。    2)配置数据交换映射区    EM277 Profibus DP从站模块所能支持的数据交换映射区大小为32字节输入，32字节输出，具体可根据需要设置。    在硬件组态窗口内单击Profibus主系统上的EM277 Profibus DP从站模块，然后在硬件目录内展开“Profibus DP”→“Additional Field Devices”→“PLC”→“SIMATIC”→“EM277 Profibus DP”文件夹，将选中的数据交换映射区的字节数(本例为“8 Byte Out/8 Byte In”)拖放到左下角窗口的槽内，如图8-19所示。图中对应的地址是主站的数据交换映射区地址，输入区为IB2～IB9共8个字节，输出区为QB2～QB9共8个字节。
    图8-17    设置EM277的网络参数
    图8-18    Profibus主系统的网线上EM277从站模块
    图8-19    配置数据交换映射区    对应于S7-200的数据交换映射区为V区，占用16个字节。在主站的硬件组态窗口中双击Profibus主系统上的EM277 Profibus DP，可打开“Properties DP slave”对话框，如图8-20所示。在“Parameter Assignment”属性标签内展开“Device specific Parameters”选项，选中“I/O Offset in the V-memory”在右视窗内可调整V区的偏移量。V区的偏移缺省为0，因此S7-200的接收区地址为VB0～VB7，S7-200的发送区地址为VB8～VB15。数据交换关系如表8-4所列。
    图8-20    设置S7-200数据交换区的偏移量    表8-4    S7-300主站与EM277从站的数据交换关系
    完成配置后需要将组态数据下载到S7-300的CPU中。    4．方案调试    为了对通信系统进行调试，可用2号主站的IB0外部开关控制3号从站的QB0；用3号从站的IB0外部所接开关控制2号主站的QB0。    (1)编写S7-300主站系统的通信调试子程序    打开SIMATIC Manager，为2号主站编写通信调试子程序FC1，将进行交换的数据存放在QB2～QB9，对应S7-200的VB0～VB7，如图8-21所示。    (2)编写S7-200从站系统的通信调试子程序
    图8-21    S7-300的数据通信子程序    打开STEP 7-Micro/Win，为3号从站编写通信调试子程序，将进行交换的数据存放在VB7～VB15，对应S7-300的IB2～IB9，如图8-22所示。
    图8-22    S7-200的数据通信子程序    将EM277的拨位开关拨到与以上硬件组态的设定值一致，然后将S7-300和S7-200的调试程序分别下载到各自的CPU，打开STEP7中的变量表和STEP7 Micro/Win的状态表进行监控，然后操作各自IBO外部的开关，观察通信伙伴方控制对象的变化。