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西门子安徽总代理商-过程控制

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  • 所在地上海市
  • 更新时间2017-08-09
  • 厂商性质经销商
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上海晋营自动化科技有限公司

 
  :乔 静
 
   电 话:(同号)

   传 真:

   邮 箱:3548508227

     :3548508227

上海市松江区翔昆路150号

PROFIBUS-DP基本功能和特性如下:

  (1) 远程离高速通信

  支持9.6Kbps到12Mbps的传输速率; 12Mbps时zui大传输距离为100m,1.5Mbps时为200m,另外还可以用中继器延长;

  (2) 分布式结构

  各主站间令牌传递,主站与从站为主-从传送;每段可有32个站,用连接线可扩展到126个站;

  (3) 易于安装,开放式的通讯网络;

  (4) 可靠性高,具备自诊断功能。

  PROFIBUS-DP主站分为一类主站和二类主站。一类主站完成总线通信控制与管理,完成周期性数据访问,包括PLC、PC或可做一类主站的控制器。二类主站完成非周期性数据访问,如数据读写、系统配置、故障诊断等,包括操作员工作站(如PC机加图形监控软件)、编程器、HMI等。PROFIBUS-DP从站主要进行输入、输出信号采集和发送,包括PLC或其他控制器、分散式I/O、智能现场设备等。

    2.2 系统组成

  为便于叙述和理解,现组成一个双主站单从站的PROFIBUS-DP网络,如图1所示。具体配置如下:

PROFIBUS-DP网络

图1 PROFIBUS-DP网络

  (1) 硬件:带Siemens CP5611卡的PC机两台,一台配置为一类主站,另一台配置为二类主站;从站为Siemens S7-200 系列PLC的CPU224一块,带Siemens EM277DP通讯模块;三个网络连接器;连接线为双绞线。

  (2) 软件:用于软件编程的STEP7-MICROWIN3.2和用于实现PROFIBUS-DP协议网络配置的SIMATIC NET6.0。

3 PROFIBUS-DP主站和从站的组态

  3.1 一类主站的组态

  在PC1(一类主站)使用SIMATIC net 6.0软件来组态整个PROFIBUS-DP网络。具体步骤如下:

  (1) 使用SIMATIC程序组中的Configuration Console设定PROFIBUS的模式为Configured Mode,插槽号随意,如图2所示:

Co<em></em>nfiguration Console

图2 Configuration Console

  (2) 用PC Station Wizard进行一系列简单的设置后新建一个工程

  设置CP5611的参数:网络类型设为PROFIBUS,站地址为1(也可为其他值,但不能重复,其他站点地址的设定与此类同);加上PROFIBUS-DP总线(DP master system(1)),并把CP5611设为DP-Master(即一类主站)。导入EM277的GSD文件,在视窗右侧的从站设备栏里面就可以找到EM277模块了。将EM277图标拖到DP总线上,站地址为设置2,V存储器偏移量本例设置为4000,然后根据需要设定EM277的发送和接收缓冲区大小。zui后将配置结果下载到模块。结果如图3所示:

一类主站的组态

西门子安徽总代理商

图3 一类主站的组态

  至此,本PROFIBUS-DP网络结构一类主站与从站的主从关系已经确立了。下面接着配置二类主站。

    3.2 二类主站的组态  电 话:(同号)

  (1) 同样还是在PC1上,在图3的界面中点击图标 (Configure Network),弹出如图4的界面。添加一个SIMATIC PC Station(此时这个PC Station还没有挂到DP网上),并双击它,弹出如图5的窗口(此窗口与图3类同)。手动添加OPC Server和CP5611,槽位随意。将CP5611站点地址设为3,从属于之前添加的DP网,并设定为DP Master Class 2(即二类主站),将配置结果下载到模块。再次点击 ,可看到PC Station挂到DP网上了。

Co<em></em>nfigure Network

图4 Configure Network

二类主站的组态

图5 二类主站的组态

 

 
  

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(2) 现在操作对象转到PC2上。同样运行Configuration Console,设置也与PC1相同。打开PC Station Wizard新建一个工程。将CP5611设为DP Master Class 2,站地址设为3,同样要从属于DP master system(1)。将配置结果下载到模块。

  3.3 从站的组态

  为了将EM277作为一个DP从站使用,必须设定与主站组态中的地址相匹配的DP端口地址(之前设定的地址为2)。从站地址是使用EM277模块上的旋转开关设定的。在变动旋转开关之后,用户必须重新启动CPU电源。

  EM277输出和输入数据缓冲区驻留在S7-200CPU变量存储器(V存储器)内,输入缓冲区紧紧跟随输出缓冲器。缓冲区的大小是由DP主站组态设定的(之前设定为8 Bytes Out/8 Bytes In)。组态后,EM277可接收从主站来的输出数据,并将输入数据返回给主站。主从站缓冲区的关系如图6:

 主从站的缓冲区

图6 主从站的缓冲区

  若EM277 PROFIBUS-DP从站模块为I/O链中的*个智能模块,则它的状态信息从CPU224中的SMB200到SMB249获得;若EM277为第二个智能模块,其状态从SMB250到SMB299获得。只有DP主站才可以组态运行了DP 方式下的EM277 DP模块,用户不能通过改写有关SMB存储单元来组态EM277 DP模块的缓冲区大小或位置。

  由表1中存储器字节的说明,不难写出CPU224的DP通信程序,见表2。

4 通过OPC读写PLC数据

  OPC(OLE for Process Control)是过程控制业中的新兴标准,它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。可以通过Siemens提供的OPC Server程序读写PLC中的数据。

  (1) 一类主站PC1读写PLC  电 话:(同号)

  在PC1上打开SIMATIC程序组中的OPC Scout,新建一个组名。打开新建组的“OPC-Navigator”,在DP目录下的Slave002就是从站CPU224,M00_I和M00_Q即对应从站的输入和输出缓冲区。将M00_I和M00_Q目录下的变量按需求添加(如图7),确认后OPC就开始运行了。如果变量的“Quality”显示“good”,表示OPC Server程序已经通过PROFIBUS-DP总线协议和PLC建立了连接运行关系。此时不仅可以读取PLC中的数据,还可以向PLC写数据。

  (2) 二类主站PC2的数据访问

  在PC2上同样打开OPC Scout,新建组名。在该组名的“OPC-Navigator”下添加二类主站相应的输入和输出缓冲区,确认。PC2就可以访问网络中的数据了,各数据的变化同PC1中的是同步的。

  要注意的是:当PC1的OPC Scout关闭的时候,PC2的OPC Scout对DP网络的数据访问也中断了。这证明了CPU224仅仅从属于一类主站PC1,而二类主站PC2不能控制它(仅能进行数据访问)。

OPC-Navigator

图7 OPC-Navigator

5 PROFIBUS-DP在水电站中的应用

  目前,PROFIBIS-DP总线技术在水电站小型自动化系统中应用较多,如水电站弧门监控系统和机组辅助设备控制系统就大量用到了PROFIBUS-DP网络。这是因为PROFIBUS-DP实时性受到系统规模影响,系统规模越大实时性越差,所以PROFIBUS-DP总线技术于小型自动化系统。

  不过,PROFIBUS-DP在信号的传输精度、可靠性和抗干扰性有不俗的表现,其系统成本低、安装简单、维护调试方便且易于扩展。而且,各类传感器和智能设备等都有支持DP网络的标准通信口,硬件资源丰富;DP网络本身灵活多变的主从结构,适应多种控制系统;各类组态软件也都可以和OPC Server建立数据交换,减少了监控系统的开发周期;通过的通信协议转换器或工控机,基于PROFIBUS-DP总线的控制系统可以挂靠到工业以太网上,成为综合控制系统的一部分。因此,虽然现在工业以太网的技术有大普及之势,但DP网较高的性价比还是被越来越多的用户所认可。

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