网络通信使用手册300+200Word文件下载.docx
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经过扩展的PROFIBUS-DP诊断,能对站级、模块级、通道级这3个故障进行诊断和快速定位,诊断信息在总线上传输并由主站采集。
本站诊断操作:
对本站设备的一般操作状态的诊断,例如温度过高,压力过低;
模块诊断操作:
对站点内部某个具体的I/O模块的故障定位;
通道诊断操作:
对某个输入/输出通道的故障定位。
四、保护功能
所有信息的传输按海明距离HD=4进行。
对DP从站的输出进行存取保护,DP主站用监控定时器监视与从站的通信,对每个从站都有独立的监控定时器。
在规定的监视时间间隔内,如果没有执行用户数据传送,将会使监控定时器超时,通知用户程序进行处理。
如果参数“Auto_Clear”为1,DPM1将退出运行模式,并将所有有关的从站的输出置于故障安全状态,然后进入清除(Clear)状态。
DP从站用看门狗(WatchdogTimer,监控定时器)检测与主站的数据传输,如果在设置的时间内没有完成数据通信,从站自动地将输出切换到故障安全状态。
在多主站系统中,从站输出操作的访问保护是必要的。
这样可以保证只有授权的主站才能直接访问。
其他从站可以读它们的输入的映像,但是不能直接访问。
五、通过网络的组态功能与控制功能
通过网络可以实现下列功能:
动态激活或关闭DP从站,对DP主站(DPM1)进行配置,可以设置站点的数目、DP从站的地址、输入/输出数据的格式、诊断报文的格式等,以及检查DP从站的组态。
控制命令可以同时发送给所有的从站或部分从站。
六、同步与锁定功能
主站可以发送命令给一个从站或同时发送给一组从站。
接收到主站的同步命令后,从站进入同步模式。
这些从站的输出被锁定在当前状态。
在这之后的用户数据传输中,输出数据存储在从站,但是它的输出状态保持不变。
同步模式用“UNSYNC”命令来解除。
七、DPM1和DP从站之间的循环数据传输
DPM1与有关DP从站之间的用户数据传输是由DPM1按照确定的递归顺序自动进行的。
在对总线系统进行组态时,用户定义DP从站与DPM1的关系,确定哪些DP从站被纳入信息交换的循环。
DMP1和DP从站之间的数据传送分为3个阶段:
参数化、组态和数据交换。
在前两个阶段进行检查,每个从站将自己的实际组态数据与从DPM1接收到的组态数据进行比较。
设备类型、格式、信息长度与输入/输出的个数都应一致,以防止由于组态过程中的错误造成系统的检查错误。
只有系统检查通过后,DP从站才进入用户数据传输阶段。
在自动进行用户数据传输的同时,也可以根据用户的需要向DP从站发送用户定义的参数。
八、DPM1和系统组态设备间的循环数据传输
PROFIBUS-DP允许主站之间的数据交换,即DPM1和DPM2之间的数据交换。
该功能使组态和诊断设备通过总线对系统进行组态,改变DPM1的操作方式,动态地允许或禁止DPM1与某些从站之间交换数据。
按照IEEE802.3国际标准,设计用于工业应用的一种局域和单元网络。
使用说明:
通过STEP7对以太网模块的地址进行配置。
1.打开STEP7,进入硬件组态环境。
2.插入CP343-1,注意地址为140.80.0.1(连接到整个网络也可以设网络中的IP地址),编译并保存。
3.把做好的STEP7项目下载到主站PLC中。
4.连接以太网与PC机网卡,以太网模块Link指示灯亮。
表示以太网被PC机所识别。
PC机本地连接正常。
选择TCP/IP通信协议,可以通过以太网下载程序及监控主机运行等。
如下图:
5.打开WINCC工程,机架号和插槽号要根据你的主站具体配置设置。
内部变量以太网在TCP/IP中建立,DP网在Profibus中建立。
6.进入WINCC运行环境,监视系统工作。
注意:
一定要注意STEP7中的地址要和WINCC中的地址保持一致。
一、S7-300可编程控制器
1.CPU模块
型号:
CPU314-2DP,带有数字量和模拟量,具有MPI及DP通信接口。
其面板上LED指示灯与开关意义如下:
LED“SF”:
CPU硬件故障或软件错误时亮
LED“BF”:
通信错误时点亮
LED“DC5V”:
DC5V直流电源电压正常时亮
LED“FRCE”:
有输入/输出处于被强制状态
LED“RUN”:
CPU处于运行模式
LED“STOP”:
CPU处于停止模式
RUN/STOP/MRES开关:
扳至RUN位表示使CPU处于运行模式、扳至STOP位表示使CPU处于停止模式、扳至MRES位表示使CPU处于清除存储器模式
2.MMC卡:
用于存储用户程序及硬件组态。
3.以太网模块
型号:
CP343-1Lean,传输协议TCP/IP和UDP,一般使用TCP/IP,连接使用10/100Mbit/s。
二、S7-200可编程控制器
CPU224(AC/SC/RELAY),控制从站程序运行等。
2.通信模块
EM277,通过此模块,可将S7-200系列PLC连接到Profibus-DP网络中。
三、远程I/OET200M
IM153-1,传递CPU与外部数字量输入/输出信号。
四、其他网络组件
1.CP5611网卡:
用于网络组态、调试、检测、监控及下载各种参数、程序。
2.网络连接器:
用于连接固定Profibus-DP总线电缆接头。
3.PC/MPI编程电缆:
用于下载S7-300各种参数、程序和网络硬件组态。
4.PC/PPI编程电缆:
用于下载S7-200各种参数、程序和组态。
在网络的组建及运行过程中,需用到STEP7V5.2、WINCCV6.0、STEP7-Micro/WIN4.0、MCGSV5.0等软件。
一、STEP7V5.2
Step-7编程软件用于SIMATICS7、M7和基于PC的WinAC,是供它们编程、监控和参数设置的标准工具。
为了在个人计算机上正常使用Step-7,应配置MPI通信卡或PC/MPI通信适配器,将计算机连接到MPI或PROFIBUS网络,来下载和上载PLC的用户程序和组态数据。
Step-7具有以下功能:
硬件配置和参数设置、通信组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断功能等。
Step-7所有功能均有大量的在线帮助,用鼠标或选中某一对象,按F1键就可以得到该对象的在线帮助。
在Step-7中,用项目管理器来管理一个自动化系统的硬件和软件。
Step-7用SIMATIC管理器对项目进行集中管理。
(一)项目管理及应用
1.生成项目
1)双击桌面上的“SIMATICManager”图标,则会启动STEP-7管理器及STEP-7新项目创建向导,如下图所示。
(如不出现,则需在下拉菜单“File”中选择“Newprojectwizard”)。
2)按照向导界面提示,点击“NEXT”,选择好CPU型号(本示例选择的CPU型号为CPU314-2DP),设置CPU的MPI地址为2,点击“NEXT”,在出现的界面中选择好你所熟悉的编程语言(有梯形图LAD、编程指令STL、流程图FBD等可供选择),点击“Finish”,项目生成完毕,启动后STEP7管理器界面如下图所示。
3)如不出现,则需在下拉菜单“File”中选择“Newprojectwizard,在出现的对框中输入所要建的工程名称。
例如:
123。
点击“OK”。
按图示选择CPU所属系列:
2.硬件组态
硬件组态的主要工作是把控制系统的硬件在STEP7管理器中进行相应地配置,并在配置时对模块的参数进行设定。
1)鼠标左键单击STEP7管理器左边窗口中的“SIMATIC300Station”项,则右边窗口中会出现“Hardware”图标,双击图标“Hardware”,打开硬件配置窗口。
按以下步骤选择机架:
【SIMATIC300】【RACK-300】【Rail】双击。
2)整个硬件配置窗口分为四部分,左上方为模块机架,左下方为机架上模块的详细内容,右上方是硬件列表,右下方是硬件列表中具体某个模块的功能说明和订货号。
3)要配置一个新模块,首先要确定模块放置在机架上的什么地方,再在硬件列表中找到相对应的模块,双击模块或者按住鼠标左键拖动模块到安放位置,放好后,会自动弹出模块属性对话框,设置好模块的地址和其他参数即可。
4)按照上面的步骤,逐一按照实际硬件排放顺序配置好所有的模块,编译通过后,保存所配置的硬件。
5)CPU314CC-2DP的配置过程,选中机架第2行,插入CPU模块,按以下步骤选择CPU:
【SIMATIC300】【CPU-300】【CPU314C-2DP】【6ES7314-6CF02-0AB0】双击。
在出现的对话框在选择【New】,Address:
选择“2”,点击“OK”,完成CPU配置。
如下图所示:
完成CPU配置完成后,双击“DP”,按下图将CPU设为主站,点击“OK”:
注:
一般系统默认第一个为主站,不需改动。
要插入其他模块,在第4行往后增加,如插入以太网模块,在配置表中找到CP343-1Lean,双击插入,在出现的对话框中输入IP地址,(如果没有连接到整个网络,可以默认系统的IP地址,IP地址需与网络中的其他IP地址不同),如下图:
6)在【SIMATICManager】中,通过菜单项【Options】【SetPG/PCInterface】设置PG/PC接口的对话框如图所示
设置步骤:
在【InterfaceParameterassignmentUsed】
(接口参数设置)的列表中,选择所需的接口类型。
如果没有,可以通过单击【Select】按钮安装相应的模块或协议。
选中一个接口,单击【Properties】
(属性)按钮,在弹出的对话框中对该接口的参数进行设置。
点击“OK,如下图:
7)把控制系统的电源打开,把CPU置于STOP或者RUN-P状态,回到硬件配置窗口,点击图标,下载配置好的硬件到CPU中,把CPU置于RUN状态(如果下载程序时CPU置于RUN-P状态,则可省略这一步),如果CPU的SF灯不亮,亮的只有绿灯,表明硬件配置正确。
8)如果CPU的SF灯亮,则表明配置出错,点击硬件配置窗口中图标,则配置错的模块将有红色标记,修改出错模块参数,保存并下载到CPU,直到CPU的SF灯不亮,亮的只有绿灯为止。
3.程序结构
配置好硬件之后,回到STEP7管理器界面窗口,鼠标左键单击窗口左边的“Block”选项,则右边窗口中会出现“OB1”图标,“OB1”是系统的主程序循环块,“OB1”里面可以写程序,也可以不写程序,根据需要确定。
1)OganizationBlock,简称OB为组织块。
组织块是操作系统和用户程序间的接口,它被操作系统调用。
组织块控制程序执行的循环和中断、PLC的启动、发送错误报告等。
你可以通过在组织块里编程来控制CPU的动作。
2)如果你要加入某种块,可在右边窗口(即出现“OB1”的窗口)空白处单击鼠标右键选择“InsertNewObject”选项,在其下拉菜单中鼠标左键单击你所要的块即可。
程序编写,鼠标左键双击你所要编写程序的块即可编写程序了(编写程序的指令和语法可参考SIEMENSA&
D网站上的《S7-300CPU31xc指令表》一书)。
例如建立OB35程序块,如下图:
程序写好并编译通过之后点击STEP7管理器界面窗口中的图标,下载到CPU中,把CPU置于RUN状态即可运行程序。
(二)通过CP5611网卡通信
1)CP5611的安装
CP5611卡没有随硬件提供的软件驱动,如果在安装Step7软件之前,CP5611已经安装在计算机内,那么在安装Step7软件的“SetPG/PCInterface…”时软件会自动识别CP5611卡,并且会自动安装其驱动程序,Step7软件安装完成后可以在“SetPG/PCInterface…”中找到CP5611的接口类型,如果在安装完Step7软件后才在计算机的PCI插槽上安装CP5611卡,那么重新启动计算机后,系统会自动找到CP5611,并自动安装,安装完成后启动Step7软件,在“SetPG/PCInterface…”中可以找到CP5611相关接口选项,具体画面如下:
点击按钮,可以看到CP5611已经安装,画面如下:
2)CP5611在Step-7软件中的选择和设置
首先说明使用CP5611建立与CPU的通讯时,必须使用MPI电缆或是Profibus电缆作为CPU与CP5611的连接电缆。
a.打开“SIMATICManager”,点击“Options”,在下拉菜单中找到“SetPG/PCInterface…”,画面如下:
b.选择此时S7ONLINE(STEP7)->
为CP5611(MPI),然后点击按钮设置MPI的属性,画面如下:
设置MPI接口属性,选择MPI接口的通讯波特率,
此处的波特率一定要和实际要通讯的CPUMPI口实际的波特率相同,同时要注意PG/PC的地址不要和PLC的地址相同。
使用电缆连接好CPU与CP5611后可以判断是能够找到网络上的站点,点击按钮,进入网络诊断画面然后点击按钮,可以看到网络上的站点,显示画面如下:
c.设置完成后点击2次“OK”,Step7会提示如下信息
点击“OK”完成PG/PCInterface的设置,此时可以建立PC与CPU的通讯,正常通讯时CP5611卡的指示灯快闪。
(三)软件安装说明
1)Step7安装
a.插入安装光盘,在出现的画面中选择语言,如下图:
b.在出现的画面中选择全部安装,表示安装所有组件,选择好之后,系统自动按照顺序安装,如下图:
在出现输入名称的界面中,Username:
任意输入。
IdentificationNumber:
输入0123456789。
下一步即可。
c.在安装任务界面,选择典型安装:
,在出现语言选择时,选择English。
在授权界面,选择以后授权:
,完成后点击,Next。
在出现的个别界面选择“Next”,完成软件安装。
详细过程可参考动画演示
“
”双击运行。
2)Step7升级包安装
a.安装文件为【Step7V52SP1】【Disk1】下的“Setup”。
b.安装过程出现的选择全部为“Next”,直到软件安装完成。
重起计算机。
3)授权安装
a.安装文件为【Step7V52】【授权】下的“”。
b.安装所以授权,如下图:
详细过程可参考动画演示“
”双击运行。
4)GSD更新安装
a.打开图标文件,选择文件解压路径,点击【Extrahieren】,对文件进行解压。
b.打开【SIMATICManager】软件,进入硬件添加界面,打开【Options】【InstallHWUpdates】,如下图:
选择Copyhardwaredisk,点击Execute,找到刚解压GSD的路径,打开文件,选择“Copy”完成后关闭。
c.对需要添加的进行选择,选择完成后,点击“Install”进行添加。
完成对GSD更新。
界面如下图:
二、WinCCV6.0
WinCC6.0采用MicrosoftSQLServer2000数据库进行生产数据的归档,同时具有Web浏览器功能。
是现代MES和ERP系统首选的生产实时数据平台软件。
提供所有的主要PLC系统的通讯通道。
作为标准,WINCC支持所有连接SIMATICS5/S7/505控制器的通讯通道,还包括PROFIBUSDP,DDE和OPC等非特定控制器的通讯通道。
此外,更广泛的通讯通道可以由选件和附加件提供。
(一)系统构成
WinCC基本系统是很多应用程序的核心,它包含以下九大部件:
1.变量管理器
变量管理器(tanmanagement)管理WINCC中所使用的外部变更、内部变量和通讯驱动程序。
2.图形编辑器
图形编辑器(graphicsdesigner)用于设计各种图形画面。
3.报警记录
报警记录(alarmlogging)负责采集和归档报警消息。
4.变量归档
变量归档(taglogging)负责处理测量值,并长期存储所记录的过程值。
5.报表编辑器
报表编辑器(reportdesigner)提供许多标准的报表,也可设计各种格式的报表,并可按照预定的时间进行打印。
6.全局脚本
全局脚本(globalscript)是系统设计人员用ANSI-C及VisualBasic编写的代码,以满足项目的需要。
7.文本库
文本库(textlibrary)编辑不同语言版本下的文本消息。
8.用户管理器
用户管理器(useradministrator)用来分配、管理和监控用户对组态和运行系统的访问权限。
9.交叉引用表
交叉引用表(cross-reference)负责搜索的画面、函数、归档和消息中所使用的变量、函数、OLE对象和ActiveX控件。
(二)组态工程
VinCC项目管理器是组态软件的核心,对整个项目的数据组态和设置进行全面的管理。
开发和组态一个项目时,使用WINCC项目管理器中的各个编辑器建立项目使用不同的元件。
其开发和组态一个项目的步骤如下:
1.启动VinCC
2.建立一个新项目
3.选择及安装通讯驱动程序
4.定义使用到的变量
5.建立和编辑过程画面
6.指定WINCC运行系统的属性
7.激活WINCC画面,运行工程
VinCC的具体操作规程参见其操作手册(可在VinCC软件帮助中查找)。
(三)软件安装说明
1)安装VinCC需安装以下软件:
1.SQL2000数据库.2.系统组件下的“消息队列”.
2)安装VinCC,选择中文,安装过程中输入序列号:
01234567890123。
3)安装过程中选择稍后授权。
典型化完成安装。
4)授权安装:
选择文件夹【Wincc6】【Wincc6AW】下的SIEMENS文件,打开选择Keys目录下的InstallKeys。
选择64K,完成授权。
确认各个PLC主机硬件完好后,利用西门子PROFIBUS电缆(带总线连接器)将各PLC依次连接完毕即可,如下图:
在连接硬件的过程中,要注意以下事项:
1.在组建单个站点时,要遵循以下原则:
电源模块(PS)总是安装在机架的最左边,CPU模块紧靠电源模块,然后是信号模块(SM)、功能模块(FM)、接口模块(IM)、和通信模块(CP)。
2.在通电工作前,要检查系统的工作电源连线是否都已正确连接。
把各个实验台上的DP接头接在所有需要挂在PROFIBUS-DP总线上的主站或从站的DP通讯口上,并且都要求正确可靠的连接。
3.PROFIBUS-DP总线上除了末尾一个PROFIBUS-DP接头的终端电阻开关打在ON位外,其他所有PROFIBUS-DP接头的终端电阻开关都要打在OFF位。
4.S7-300主站连接地址为2,在STEP7软件中进行设置。
5.S7-200站上的EM277模块的拨码地址按3,4,5…依次向下配置。
一、主站硬件组态
1.打开编程软件STEP7,点击新建项目。
打开项目,在左侧项目栏中,单击鼠标右键,在弹出的菜单栏里选择插入一个S7-300站点,。
2.点击主站硬件组态图标进入主站点的硬件组态画面,对主站进行硬件组态,在主站的硬件组态中需要的设置以下内容:
a.DP地址应设置为2。
b.打开图表左侧的DP网络硬件树型栏,选择ET200M/IM153,组态远程I/O站。
定义其DP地址,如为13(与Em277旋转地址不同即可)。
在数据区内插入数字量输入/输出模块SM323,将其对应主站输入输出区设置为:
IW4、QW2。
编译并保存,完成远程I/O站的组态。
c.打开图表左侧的DP网络硬件树型栏,选择EM277,组态远程S7-200从站。
定义其DP地址为3,点击,建立主站与此从站点的数据连接。
完成远程S7-200从站的组态。
以相同的方法,依次添加整个网络所有的Em277。
以10为例,整个网络的硬件参数组态完毕后(如下图),用通信电缆将的参数下载到对应的CPU314-2DP中,断电并保存参数。
(远程I/O站点、S7-200从站点不必下载)。
用一字螺丝刀将EM277上的地址拨码开关拨至3.4.5…。
第三节编译通信程序
为了保证主站能够采集到各从站所发出的I/O点信息,在主站和各从站点必须写入以下数据传输程序:
一、主站(配置:
CPU314C-2DP)OB1程序
根据网络中站的个数进行编写。
对IN2、PID值参考以上程序进行更改。
二、从站程序(配置:
CPU224+EM235+EM277)程序
程序中的“实验号”为当前实验的序列号。
其编号如下:
实验一基本指令的编程练习
实验二四节传送带的模拟控制
实验三自动配料系统的模拟控制
实验四十字路口交通灯
实验五装配流水线的模拟控制
实验六水塔水位控制
实验七机械手动作的模拟控制
实验八液
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