① 硬件配置必须和实际PLC 上挂的模块一致,具体的设置参数要看模块左下方的订货号。
② CPU 地址设为2,其余模块地址从4 开始,且不能重复[8].
③ 设置ProfiBus网络参数为1.5 Mb/s(DP)。
④ 模块地址需记住,因为编程的时候要用到。尤其是AI/AO模块地址要记住,以保证数据的正确通信。
⑤ AI/AO模拟量模块的输入和输出通道信号类型此处设为两线制4~20 mA.
⑥ 硬件配置好后可选择保存编译。
(4)程序编写PLC 程序是用于实现现场数据的采集、处理,及Wincc监控页面和PLC之间的互联通信。
PLC 程序主要包含主程序块,故障诊断组织块,功能函数块FB41(连续控制PID),DB数据块。FB41函数块的参数设置是程序编写的重点,主要针对MAN_ON、PVPER_ON、PV_FAC、PV_OFF、LMN_FAC、LMN_OFF、SP_INT、LMN_PER 等参数进行设置。具体的定义和设置要求可通过查阅帮助文件来获取。
3.3 监控页面组态
本例中用Wincc 软件来驱动Step7 的变量,实现对程序的监控。
(1)新建项目和添加驱动程序
新建项目时需设置项目类型、名称和路径。
变量类型主要有过程变量和内部变量。其中过程变量是真实值,位于PLC的存储器中。内部变量表示在Wincc中用来计算或模拟的内部值,不与PLC之间进行通信。每个变量在组态时需定义变量名称和类型。过程变量还需选择PLC中地址和数据格式变换。
(3)创建过程画面
过程画面是由图形编辑器来完成的。在该界面中可添加全部欲在运行状态下显示的内容。Wincc 的图库中提供了丰富的图形,只需选择拖入画面即可。“对象选项板”的“标准板”中列出了线、静态文本、输入输出域等对象;“控件板”中列出了时钟、报警控件、在线表格控件、在线趋势控件等。图3 是组态完成后的一个监控画面。
注意事项:
① 画面中需动态显示的文本框、图形、按钮、输入/输出域、滚动条等一定要设置好连接的变量名,同时亦可在属性选项中更改显示方式等参数。
② 运行系统中如需采集、处理和归档工业现场的过程数据,并创建过程数据变化趋势曲线时,需先对数据进行归档处理,将其存储在归档数据库中,并用表格或趋势曲线的形式输出当前过程值或已归档过程值。
可以通过使用函数和动作使项目中的过程动态化,可自行建立项目函数,也可建立全局动作脚本来实现动态显示要求。
PC/PPI电缆波特率开关选择
波特率 开(1=上)
38400 000
19200 001
9600 010
4800 011
2400 100
1200 101
600 110
PC/PPI 电缆的调制解调器使用
调制解调器使用 开关(1=上)
11-位调制解调器 0
10-位调制解调器 1
PC/PPI电缆引脚
Pinout 开关(1=上)
DCE 0
DTE 1
RS-485到RS-232 DCE的连接器引针
RS-485 连接器引针 RS-232 连接器引针
针号 信号说明 针号 信号说明
1 地(RS-485逻辑地) 1 数据载波检测(DCD)(不用)
2 24 V 返回(RS-485逻辑地) 2 接收数据(RD)(从PC/PPI 电缆输出)
3 信号 B(RxD/TxD+) 3 发送数据(TD)(输入到PC/PPI)
4 RTS(TTL 电平) 4 数据终端就绪(DTR)(不用)
5 地(RS-485逻辑地) 5 地(RS-232 逻辑地)
6 +5V(带100W串联电阻) 6 数据设置就绪(DSR)(不用)
7 24 V 电源 7 申请发送(RTS)(不用)
8 信号 A(RxD/TxD-) 8 清除发送(CTS)(不用)
9 协议选择 9 振铃指示器(RI)(不用)
RS-485到RS-232 DTE的连接器引针
RS-485 连接器引针 RS-232 连接器引针1
针号 信号说明 针号 信号说明
1 地(RS-485逻辑地) 1 数据载波检测(DCD)(不用)
2 24 V 返回(RS-485逻辑地) 2 接收数据(RD)(输入到PC/PPI电缆)
3 信号 B(RxD/TxD+) 3 发送数据(TD)(从PC/PPI电缆输出)
4 RTS(TTL 电平) 4 数据终端就绪(DTR)(不用)
5 地(RS-485逻辑地) 5 地(RS-232 逻辑地)
6 +5V(带100W串联电阻) 6 数据设置就绪(DSR)(不用)
7 24 V 电源 7 申请发送(RTS)(从PC/PPI电缆输出)
8 信号 A(RxD/TxD-) 8 清除发送(CTS)(不用)
9 协议选择 9 振铃指示器(RI)(不用)
1调制解调器需要一个阴-阳型9到25针的转换
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时较大传输距离为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。最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
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
(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。