S7-1200PROFIBUS DP通信

2018年9月25日16:13:15 发表评论 2,802 阅读

S7-1200 PROFIBUS DP 通信

S7-1200 CPU固件版本 从V2.0 开始,组态软件STEP 7 版本从 V11.0开始,支持PROFIBUS DP通信。使用STEP 7 Basic V11 或使用STEP 7 Professional V11 可对S7-1200 做PROFIBUS DP 通信组态。
S7-1200 支持PROFIBUS DP通信的模块:
CM 1243-5 DP 主站模块,订货号:6GK7 243-5DX30-0XE0
CM 1242-5 DP 从站模块,订货号:6GK7 242-5DX30-0XE0

S7-1200 PROFIBUS DP 特性数据:

特性数据 参数
传输速率 9.6 Kbps 到 12 Mbps
PROFIBUS DP 地址范围 0到127
0 一般用于编程设备
1 一般用于操作员站;
126 为不具有开关设置,必须通过网络重新寻址的出厂设备保留;
127 用于广播;
DP 设备的有效地址范围是2到125
S7-1200 DP主站数据区的大小 最大 1024 字节
输入区最大 512 字节,输出区最大 512 字节。
S7-1200 DP从站数据区的大小 输入区最大 240 字节,输出区最大 240 字节,每个 DP 从站的诊断数据区最大 240 字节。

CM1243-5与S7-1200的固件兼容性

CPU 硬件版本 CM1243-5固件版本 博途软件版本 可带主站数量 DP 从站最大数量 扩展站子模块最大数量总和
V4.0 & V4.1 V1.3及其以上 STEP7 V13 3 32 512
V3.0 V1.2及其以上 STEP7 V12 3 32 512
V2.2 V1.0/V1.1 STEP7 V11 1 16 256

S7-1200 PROFIBUS DP 的通信伙伴:

CM 1242-5从站模块,可以成为以下 DP V0 / V1 主站的通信伙伴:

SIMATIC S7-1200、S7-300、S7-400、WinAC

带有DP 主站模块的ET200

SIMATIC PC 站

SIMATIC NET IE/PB Link

第三方PLC

CM 1243-5主站模块,可与以下 DP-V0 / V1 从站进行通信:

SIMATIC ET200

配有CM 1242-5 的S7-1200 CPU

配有EM 277 的S7-200 CPU

带集成 DP 口的 S7-300/400 CPU

配有CP 342-5 模块的 S7-300 CPU

SINAMICS 变频器

其它供应商提供的带有DP口的驱动器和执行器

其它供应商提供的带有DP口的传感器

配有 PROFIBUS CP 的 SIMATIC PC 站

S7-1200 PROFIBUS CM 使用 PROFIBUS DP V1 协议,实现以下类型的通信:

周期性通信,CM 1242-5 和 CM 1243-5都支持。

可在 DP 从站和 DP 主站之间传送过程数据

由 CPU 的操作系统进行处理,不需要特殊指令块,直接在 CPU 的过程映像中读取或写入 I/O

非周期性通信,从站 CM 1242-5 不支持,主站 CM 1243-5支持使用软件指令块进行非周期性通信。

“RALRM”指令用于处理中断

“RDREC”和“WRREC”指令可用于可用于传送组态和诊断数据

CM 1243-5 支持的其它通信服务

S7通信:
可通过 PROFIBUS 与其它 S7 控制器使用 PUT/GET 指令通信。
PG/OP 通信:
通过CM 1243-5 ,可对S7-1200 做下载、诊断操作,或连接S7-1200 到HMI 面板、装有 WinCC flexible 的 SIMATIC PC 、支持 S7 通信的 SCADA 系统。

电气连接:

CM 1242-5 通过背板总线供电。
CM 1243-5 通过模块附带的24 V DC 电源连接器供电。

通过RS485 网络总线连接器连接到 PROFIBUS DP 网络,9 针D型头的引脚分配如下图:

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组态示例:

做从站

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做主站

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PROFIBUS DP 主从配置方法步骤:

-创建 STEP 7 项目
-插入所需的 SIMATIC S7-1200站
-在站中插入通信模块和其它所需模块
-添加PROFIBUS DP网络,分配DP 地址,定义操作模式和DP参数

  • DP 地址定义
  • DP 主 / 从模式选择
  • 最高地址:因为PROFIBUS令牌只传递给主站,合适的最高 PROFIBUS 地址可优化总线

-连接 DP 从站到主站
-组态其它模块
-项目保存并下载

1、一般DP从站的组态方法:

以S7-1200和ET200S 为例,说明组态过程。
(1)S7-1200 通过CM1243-5 做DP主站

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(2)创建DP主站系统
在网络视图右键单击 DP 主站模块CM1243-5的 DP 接口,通过操作“分配主站系统”来创建DP主站。

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(3)组态从站
从硬件目录/ 分布式I/O 中将ET200S拖入网络视图,鼠标拖动从站通信接口到主站接口, 释放鼠标按钮,即可创建 PROFIBUS 连接。

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点击 ET200S 上 “未分配”,将从ET200S 分配给 CM1243-5 。显示如下图

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鼠标右键点击网线可查看网络参数,在网络设置中可修改传输速率、最高站地址等。

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(4)双击ET200S组态从站其它模块
如图示分别插入电源模块PM-E,DO模块和DI模块。

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(5)编译存盘,下载到S7-1200 CPU

2、智能从站组态方法

以2个 S7-1200 DP组态通信为例。
(1)PLC_1_DP_Master通过CM1243-5 做PROFIBUS DP主站,PLC_2_DP_Slave 通过CM1242-5做PROFIBUS DP从站。组态设备并创建DP主站网络

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(2)从站连接到主站,将 PLC_2_DP_Slave 分配给 DP主站 CM1243-5

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(3)双击PLC_2_DP_Slave,点击DP口通过属性组态数据传输区

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传输区_1主站读取从站33个字,传输区_2主站发送10个字节到从站,按长度单位保持数据的一致性。“按长度单位”一致性数据的读取,不需要编写通讯程序。

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比如传输区_1,主站将从站QW100 开始的33个字,读取到从IW104 开始的地址里。
编译,存盘,下载程序到各自的CPU。
通过监控表可以看到数据的对应关系。
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对于智能从站的I/O模块:
DP 主站无法直接读写智能从站的I/O模块,要通过智能从站CPU编写程序,将I/O模块和DP传输区进行数据交换来实现。

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假如主站要读取从站CPU集成输入点IW0,则从站主循环程序OB1需要插入一段MOVE程序,如下图,通过MOVE指令将IW0传送到QW120 。使用上边的组态,从站数据QW120通过传输区_1到达主站的IW124。

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通过下图的监控表可以看到,主站在IW124读到了从站CPU的集成点IW0。

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3、组态基于 GSD 的 DP 从站

当DP从站为第三方设备,或在 STEP7 V11 硬件列表中找不到的西门子设备,可通过安装GSD 文件将该设备添加到STEP7 V11 ,这样该设备就被添加到系统中。
设备的GSD文件,由设备供应商提供。
下面以S7-1200 通过CM1243-5 做主站,S7-200 通过EM277 做从站,介绍组态过程:
(1)在STEP7 V11安装EM277 GSD文件
安装GSD 文件前,要关闭硬件和网络编辑器,在“选项”(Options) 菜单中,选择命令“安装设备描述文件”。

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从“源路径”选择要安装 GSD 文件的文件夹,从所显示 GSD 文件的列表中选择要安装的文件,单击“安装” (Install) 按钮。

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重启STEP7后,在硬件目录中“其它现场设备”文件夹下,就可以找到通过 GSD 文件安装的 DP 从站。

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(2)将EM277 拖放到网络视图,并连接到主站模块CM1243-5

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(3)双击EM277 ,在属性中查看PROFIBUS DP参数,EM277 DP地址为4 ,V区地址偏移量是0

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(4)组态通信数据
EM277 设备概览中只有一个可组态的槽位,根据通信数据的要求,可选择固定报文或通用模块,本例选择通用模块,定义了与主站的数据交换为10字节输入,10字节输出,一致性选择“按长度单位”。

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(5)编译检查组态,下载到 S7-1200 CPU 。

(6)将EM277 地址拨码开关拨到4,启动PLC。

通过 S7-1200 的监控表和S7-200的状态表查看通信数据。

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4、主站和从站不在一个项目中

当DP主站和DP从站不在同一项目时,DP通信组态要在各自的项目中完成。如下例子CPU315-2PN/DP做DP主站,CPU1214C 和CM1242-5 做DP智能从站,CPU315-2PN/DP在STEP7 V5.5完成组态,S7-1200 使用STEP7 V11 SP2 组态。

(1)在STEP7 V5.5 组态DP主站

a. 在STEP7 V5.5 安装CM1242-5 GSD文件

CM1242-5 GSD 文件下载链接:
http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/49852283

IMG_278CM1242-5 GSD 文件本地下载

STEP7 V5.5 硬件组态,Option/Install GSD File ,将CM1242-5 GSD文件安装到STEP7 V5.5 。

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b. 组态主/从通信
将地址为3的DP从站模块CM1242-5 连接到CPU315-2PN/DP。槽1插入通用模块,2个字节的输入;槽2插入通用模块,2个字节的输出。

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c. 下载DP主站组态
如上组态编译检查,若没有错误,存盘并下载到CPU315-2PN/DP。

(2)在STEP7 V11组态DP从站

a.在STEP7 V11组态S7-1200
在STEP7 V11项目视图添加PLC站S7-1200,以及CM1242-5模块。CM1242-5模块的DP网口添加新网PROFIBUS_1,DP地址定义为3,与STEP7 V5.5 相同。由于主站不在同一个项目中,S7-1200的主站分配状态为“未分配”。

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b. 组态通信传输区
选择模块CM1242-5上的 DP口属性,添加与主站通信的数据传输区。1槽插入2个字节的输出,2槽插入2个字节的输入,与主站通信组态的槽交叉对应

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c.下载到 S7-1200 的CPU
选择 S7-1200 PLC 站,编译,若没有错误,将组态下载到 CPU 1214C。

(3)查看通信状态
通过STEP7 V5.5 的变量表,以及STEP7 V11 的监控表, 查看DP通信结果。

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