DP/DP Coupler使用入门

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2018年11月29日21:20:28 评论 4,275 阅读

DP/DP Coupler使用快速入门

1 DP/DP Coupler模块概述

DP/DP Coupler用于连接两个Profibus-DP主站网络,以便在这两个主站网络之间进行数据通讯,数据通讯区高可以达244字节输入和244字节的输出.

DP/DP Coupler模块面板图如下:

DP/DP Coupler使用入门

各拨码开关的含义如下表:

开关 拨码值 含义
 

PS

DP1 ON PS1 24V DC供电监控使能(用于诊断)
OFF PS1 24V DC供电监控未使能
DP2 ON PS2 24V DC供电监控使能(用于诊断)
OFF PS2 24V DC供电监控未使能
 

DIA

DP1 ON 网络2的输出数据发送给网络1的输入数据验证使能
OFF 网络2的输出数据发送给网络1的输入数据验证未使能
DP2 ON 网络1的输出数据发送给网络2的输入数据验证使能
OFF 网络1的输出数据发送给网络2的输入数据验证未使能
 

ADDR

DP1 ON 网络1Profibus站地址由Step7软件设置
OFF 网络1Profibus站地址通过模块本身DIL开关来设置
DP2 ON 网络2Profibus站地址由Step7软件设置
OFF 网络2Profibus站地址通过模块本身DIL开关来设置
1,2,4,8,

16,32,64

DP1 网络1Profibus站地址设置开关(1-125)
DP2 网络2Profibus站地址设置开关(1-125)
     

DP/DP Coupler模块具有如下特点:

.连接两个不同的Profibus网络进行通讯,2个网络的通讯速率,站地址可以不同

.多可以建立16个I/O数据交换区

.两个网络电气隔离,一个网段故障不影响另一个网段的运行

.支持DPV1全模式诊断

.可通过DIL开关,Step 7或其它编程工具设定Profibus站地址

.双路冗余供电方式

其典型应用配置如下:

DP/DP Coupler使用入门

对于DP/DP Coupler连接的两个网段,通讯速率可以不同,因此DP/DP Coupler非常适用于不同通讯速率的两个Profibus-DP主站系统之间的数据通讯,但是对于通讯数据区,网络1的输入区必须和网络2的输出区完全对应,同样网络2的输入区必须和网络1的输出区完全对应,否则会造成通讯故障,下图显示了两个网络之间的数据通讯区的对应关系:

DP/DP Coupler使用入门

下面将详细介绍如何通过Step7编程软件配置DP/DP Coupler在两个DP网络中进行通讯及程序诊断。

2组态在两个Profibus master网络中通讯

2.1例子中使用的硬件设备及软件

本例中所用的硬件设备如下表:

名称 数量 订货号
S7-400电源模块PS 407 4A 1 6ES7407-0DA02-0AA0
S7-400 CPU414-3PN/DP 1 6ES7414-3EM05-0AB0
S7-400 机架 1 6ES7401-1DA01-0AA0
S7-300导轨 1 6ES7390-1AF30-0AA0
PS307 24VDC电源 1 6ES7307-1EA00-0AA0
S7-300 CPU315-2DP 1 6ES7315-2AG10-0AB0
CP5512编程卡 1 6GK1 551-2AA00
Profibus电缆 若干  
笔记本电脑 1  

所用到软件如下表:

名称 订货号
STEP7 V5.4 组态编程软件 英文版  

下面的例子中以如下的数据通信区为例介绍详细的组态步骤:

网络1(CPU414-3PN/DP主站系统):

- DP/DP Coupler的DP1 Profibus站地址为3,网络波特率为12Mbit/s

- 与网络2的数据通信接口区:

.2字节的输入(不连续)

.4字节的输出(不连续)

.2字节的输入(连续)

.4字节的输出(连续)

.自定义3字节输入/5字节输出(连续)

网络2(CPU315-2DP主站系统):

- DP/DP Coupler的DP2 Profibus站地址为4, 网络波特率为1.5Mbit/s

- 与网络2的数据通信接口区:

.2字节的输出(不连续)

.4字节的输入(不连续)

.2字节的输出(连续)

.4字节的输入(连续)

.自定义5字节输入/3字节输出(连续)

各拨码开关设置如下 :

开关 拨码值 含义
 

PS

DP1 ON L+/M(PS1)已经连接到24V DC
DP2 ON L+/M(PS2)已经连接到24V DC
 

DIA

DP1 ON 网络2的输出数据发送给网络1的输入数据使能
DP2 ON 网络1的输出数据发送给网络2的输入数据使能
 

ADDR

DP1 ON 网络1Profibus站地址由Step7软件设置
DP2 ON 网络2Profibus站地址由Step7软件设置

2.2在一个Profibus master中组态DP/DP coupler

2.2.1在Step7组态DP/DP Coupler为DP Slave

打开Step7软件,新建一个工程项目文件,命名为“Gateway as PN IO Proxy”, 在项目下插入一个S7-400站,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

双击插入的S7-400站的“Hardware”,打开硬件组态,在硬件组态界面下分别插入机架,电源PS407,CPU414-3PN/DP,从CPU的MPI/DP接口中新建一条Profibus(1)网络,网络行规为“DP”,波特率为“12Mbps”,从硬件目录中将DP/DP Coupler拖曳至Profibus Master中,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

2.2.2设定Profibus站地址

在硬件组态中双击DP/DP Coupler打开其属性对话框,在Profibus对话框中设置DP/DP Coupler的站地址为3,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

2.2.3设定DP/DP Coupler其他属性

在硬件组态中双击DP/DP Coupler打开其属性对话框,切换到“Parameter Assignment”对话框,设定模块的其它属性,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

各参数意义如下:

-    DP报警模式:DPV0或DPV1,根据所连接的主站系统的类型来设定

-    外部诊断使能:ON或OFF

ON:如DP/DP Coupler网络中有诊断报告产生时(如DP连接器从网络中拔出),OB82将被调用,SF指示灯亮,“模块错误”信息将被写入CPU诊断缓冲区.

OFF: 如DP/DP Coupler网络中有诊断报告产生时(如DP连接器从网络中拔出),OB82将被调用,SF指示灯不点亮,也没有任何信息将被写入CPU诊断缓冲区.

注意:如果处在模块调试阶段,建议禁止外部诊断模式,等调试完毕后再使能模块外部诊断

2.2.4组态通信接口区

在DP/DP Coupler模块的通信接口区组态与网络2的通信数据,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

2.3 在另一个Profibus master中组态DP/DP coupler

2.3.1在Step7组态DP/DP Coupler为DP Slave

在上述已建的项目“Gateway as PN IO Proxy”下插入一个S7-300站,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

双击插入的S7-300站的“Hardware”,打开硬件组态,在硬件组态界面下分别插入机架,电源PS307,CPU315-2DP,从CPU的集成DP接口中新建一条Profibus(2)网络,网络行规为“DP”,波特率为“1.5Mbps”,从硬件目录中将DP/DP Coupler拖曳至Profibus Master中,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

2.3.2设定Profibus站地址

在硬件组态中双击DP/DP Coupler打开其属性对话框,在Profibus对话框中设置DP/DP Coupler的站地址为4,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

2.3.3设定DP/DP Coupler其他属性

在硬件组态中双击DP/DP Coupler打开其属性对话框,切换到“Parameter Assignment”对话框,设定模块的其它属性,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

各参数的意义参见2.2.3章节说明

2.3.4组态通信接口区

在DP/DP Coupler模块的通信接口区组态与网络1的通信数据,如下图所示:

注意:网络1与网络2的数据通信区必须要完全对应(包括长度和数据类型),否则模快将会报通讯故障

2.4 通讯测试

由于是通过Step7给DP/DP Coupler模块分配Profibus站地址,因此将CP5512的Profibus电缆分别连上模块两个网络的DP接口,将”Set PG/PC Interface”设置为”CP5512(PROFIBUS)”,在Step7中通过”PLC->PROFIBUS->Assign PROFIBUS  Address…”为模块的两个网络分配站地址,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

分别将S7-300和S7-400的硬件配置及程序下载到CPU中,将OB85-OB87加载到CPU 中防止因通讯故障导致CPU停机,对于连续的数据区(组态为”Total length”)必须在OB1中调用SFC14(DPRD_DAT)、SFC15(DPWR_DAT)以保证两个网络之间的所对应得数据通讯在一个通讯周期内完成,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

之后在S7-300与S7-400 中各插入一个变量监控表,可以看到DP/DP Coupler模块两个网段的通讯已经建立起来了,且输入与输出数据是一一对应的,如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

3模块诊断

3.1通过模块外部指示灯诊断

DP/DP Coupler模块的指示灯及意义如下图所示:

DP/DP Coupler使用入门

通过模块指示灯的指示状态,可以对网络及模块工作状态进行初步的诊断,详细的诊断信息必须通过用户程序进行读取.

ON1及ON2的含义如下表:

ON1 ON2 意义 如何处理
Off Off • DP/DP Coupler模块没有供电

• 已供电压不在允许的低范围之内

• 模块硬件故障

• 对模块供电

• 检查电压大小,确保在允许范围

• 更换新模块

ON Off 模块网络1已供电  
Off On 模块网络2已供电  
On On 模块网络1和2均已供电  

:On-灯亮;Off-灯灭

通过SF1,SF2,BF1,BF2读取的诊断状态信息如下表:

指示灯 意义 如何处理
ON1与ON2 SF1 SF2 BF1 BF2
On On On On On 所有指示灯全亮大约1秒,模块在启动模式  
On On * * * 网络1有诊断信息 分析诊断信息
On * On * * 网络2有诊断信息 分析诊断信息
On * * On * 没有主站系统连接到网络1,可能的原因如下:

• 到模块的总线连接中断

• DP主站系统不在运行

• 检查总线连接器接线

• 检查模块至主站系统总线连接电缆是否损坏

• 将模块重新上电

On * * * On 没有主站系统连接到网络2,可能的原因如下:

• 到模块的总线连接中断

• DP主站系统不在运行

On * * Flash * 网络1中模块与主站系统没有数据交换 • 检查组态设置

• 检查站地址设置

On * * * Flash 网络2中模块与主站系统没有数据交换
Flash Flash Flash Flash Flash 模块内故障 更换新模块

:On-灯亮;*-不相关;Flash-闪烁

3.2通过用户程序诊断

DP/DP Coupler支持以下模式诊断:

  •  DPV0主站系统
  •  DPV1主站系统
  •  S7 DP主站系统

不同的模式所对应的诊断数据结构及长度不尽相同

    3.2.1 DPV0主站系统模式下诊断

当DP/DP Coupler在如下两种情况运行时:

  • 实际插入的模块为6ES7 158-0AD01-0XA0而组态型号为6ES7 158-0AD00-0XA0时
  • 模块运行在DPV0模式下时(参见V2.2.3章节设置)

其诊断数据长度为11字节,包括6字节的标准诊断数据(第0-5字节)和5字节的模块诊断数据(第6-10字节),标准诊断数据的具体地址分布及含义如下:

DP/DP Coupler使用入门

 

 

 

 

 

 

 

 

站状态1-3

字节 含义
 

 

 

 

0

0 1:Profibus主站与模块通讯中断
1 1:模块数据交换未准备好
2 1:主站与模块有非一致性的数据在交换
3 1:外部诊断使能
4 1:模块不支持所组态的功能
5 1:主站未能应答模块
6 1:所组态的模块与实际不一致
7 1:模块被另一个DP主站系统所组态
 

 

 

 

1

0 1:必须为模块分配新参数
1 1:有诊断信息产生,模块不能运行直到诊断信息被校正(静态诊断信息)
2 1:该位一直为1
3 1:模块监控响应使能
4 1:模块接收到”冻结”控制命令
5 1:模块接收到”同步”控制命令
6 0:该位一直为0
7 0:该位一直为0
2 0-7 0:所有位一直为0
Profibus主站地址 3 _ Profibus主站地址
设备识别码 4 0-7 80H:DP/DP Coupler
5 0-7 70H:DP/DP Coupler

模块诊断数据的具体地址分布及含义如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

模块诊断数据

 

字节 含义
 

 

 

 

6

0 101000:从字节6开始的诊断数据长度(=5字节)
1
2
3
4
5
6 00:站诊断代码
7
7 0-7 00H:来自其它网络的数据无效;01H:来自其它网络的数据有效
8 0-7 来自DP网络输入数据的长度(以字节计算)
9 0-7 来自DP网络输出数据的长度(以字节计算)
 

 

 

10

0 保留
1 1:其它DP网络的CPU发出输出清除命令(将输出清0)
2 1:其他网络已经将网络模式改变到解冻状态
3 1:其他网络已经将网络模式改变到冻结状态
4 1:其他网络已经将网络模式改变到非同步状态
5 1:其他网络已经将网络模式改变到同步状态
6 保留
7
        3.2.2 DPV1主站系统或S7 DP主站系统模式下诊断

当DP/DP Coupler运行在DPV1主站系统或S7 DP主站系统模式下时,诊断数据包括6字节的标准诊断数据(第0-5字节,参见V3.2.1)及9字节的模块诊断数据(第17-25字节),其中6-16字节为系统保留.

模块诊断数据的具体地址分布及含义如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

模块诊断数据

 

字节 含义
 

 

 

 

17

0 100100:从字节17开始的诊断数据长度(=9字节)
1
2
3
4
5
6 00:站诊断代码
7
18 0-7 81H:状态类型-状态信息
19 0-7 未用
20 0-7 未用
21 0-7 00H:数据无效;01H:数据有效
22 0-7 来自DP网络输入数据的长度(以字节计算)
23 0-7 来自DP网络输出数据的长度(以字节计算)
 

 

 

24

0 保留
1 1:其它DP网络的CPU发出输出清除命令(将输出清0)
2 1:其他网络已经将网络模式改变到解冻状态
3 1:其他网络已经将网络模式改变到冻结状态
4 1:其他网络已经将网络模式改变到非同步状态
5 1:其他网络已经将网络模式改变到同步状态
6 保留
7
 

 

 

 

25

0 1:模块PS1供电失效(仅DIL开关”PS1”(DP1)在ON位置)
1 1:模块PS2供电失效(仅DIL开关”PS2”(DP2)在ON位置)
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
3.2.3 诊断编程举例

以第2章节中的S7-400站程序为例,在DP/DP Coupler 模块的属性对话框中将DP报警模式设置为DPV1,使能外部诊断功能,诊断数据将存储在DB10中,在OB1中调用the SFC 13 (DPNRM_DG),如下图所示:

 

之后可从DB10中得到相关诊断数据,块中的各地址所代表的意义如下图所示:

4. DP/DP Coupler订货号、与旧模块的兼容性及相关技术数据

4.1 订货号及与旧模块的兼容性

DP/DP Coupler模块新订货号为6ES7158-0AD01-0XA0, 目前新的固件版本为V2.0,与旧模块6ES7158-0AD00-0XA0相比的兼容性及性能改进如下:

- 新模块(6ES7158-0AD01-0XA0)可以完全兼容旧模块的所有功能

- 新模块在同步和冻结功能的诊断信息上做了改进以符合Profibus标准

- 新模快为双边供电

- 新模块按照S7-300设计,但安装尺寸和旧模块完全兼容

4.2 相关技术数据

技术参数 数值
通讯波特率 9,6; 19,2; 45,45; 93,75;187,5; 500 kbps  1,5; 3, 6, 12 Mbps
总线协议 PROFIBUS DP
大I/O通信数据长度 244字节输入/244字节输出
诊断数据长度 大26字节
参数分配数据长度 大15字节
能否支持运行中更改配置

 

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