简单Profibus DP实验系统的组建.docx
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简单Profibus DP实验系统的组建.docx
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简单ProfibusDP实验系统的组建
简单Profibus/DP实验系统的组建
引言:
为了让更多刚接触到Profibus系统的朋友能对Profibus的网络架构及系统运行机制有一个整体的认识,笔者根据自身的运用经历编写这篇文章,以期望能带领各位读者快速进入到Profibus的世界。
本文所采用的系统是SiemensS7300的CPU,加上ET200M并带AI和DI模块,另加一SiemensMMX420变频器带Profibus接口板组成。
系统的目的是实现远程控制变频器启动,停止,及频率给定的操作,并实现变频器参数的访问。
网络组态
在前面的准备工作做好后,即可以转到配置计算机(PC)上,来完成对网络的组态动作。
在此之前,确保你的PCAdapter已与PC和PLC相连。
启动S7Manager。
如果你是正常安装,则在你的桌面上会出现"S7Manager"的图标,双击可以启动它。
正常启动后如右图所示。
新建一个Project。
点菜单File->New或按Ctrl+N可以开始新建一个Project。
系统会弹出一个对话框,在Name栏位输入Project的名称,我们在Name框里输入“PN-01”,在下方选择好存放的路径,点击OK以确定。
系统会生成一个新的Project,但它什么也做不了,我们需要加入一些东西在里面。
点击主菜单Insert->Station->SIMATIC300Station以加入一个S7300系列的主站系统。
其默认的名称为“SIMATIC300
(1)”,一般情况下没有必要修改这个名称,除非你真的有必要,双击这个图标,可以看到右边的列表里出现“Hardware”,利用它我们可以对网络上的设备进行Configure。
双击“Hardware”以打开硬件配置窗口。
如图所示。
右边的列表列出了已经正确载入GSD的设备,如果你无法在此列表中找到你想加入的设备,则你可能需要导入该设备的GSD文件,以让系统可以正确的识别你想加入的新设备。
在这里,我们需要为MMX420的通讯模块导入其GSD文件,可以在所附的光盘里找到其图标文件(asi80b5n.bmp)及GSD文件(siem80b5.gsd)。
点击主菜单Option->InstallNewGSD...,选择GSD文件所在的路径,打开即可载入此GSD文件。
当GSD文件正确载入后,可以到右边列表中AdditionalFieldDevices 下面找到,而更细的路径是在GSD文件里进行指定的,如此例中,GSD文件里指定的路径为:
Slave_Family=1@TdF@SIMOVERT
则可以将所载入的GSD文件对应的设备放到右图所示的路径下面。
接下来可以进行设备的配置了。
首先我们为系统加入一个RACK,在右边的列表中,选择SIMATIC300->RACK-300->Rail(一般只要设备上标有SIMATIC300字样,都可以在此目录下找到设备),双击,即可以在左边上方加入一个可使用的RACK。
选中RACK上的第一个slot,接着用同样的方法,为CPU先加入电源模块,此例中为PS3072A的电源模块,双击加入。
选中RACK上的第2个slot,在右边列表里选择SIMATIC300->CPU-300->CPU315-2DP,点击打开后,要选择相应的订货号及版本,此信息可以在CPU设备的面板上找到。
双击以加入CPU到RACK上面
当你试图加入CPU的时候,由于S7300自身带有Profibus 主站功能,故会提示你如何来处理此网络接口,默认的情况下并没有网络被建立,我们需要新建立一个网络。
在上图中点击NEW,即可看到新建subnetprofibus的对话框,选中General选单可以看到关于网络的基本信息,选中NetworkSetting选单可以看到有关网络的一些设置,如baudrate 及profile,我们不使用默认的1.5M,而改其为9.6K,以方便我们以后的实验用。
当点击OK后,一个新的Profibussubnet就被建立起来,这时可以看到,RACK上面多了一个CPU315-2DP的设备,及一个DP接口,外面还有一条空的网络线,这就是Profibus连接从站设备的接口。
接下来的设备我们会将其挂接到此总线上。
点击DP伸出来的总线以选中,总线变成完全的黑线。
在硬件列表里选中ET200M->IM153-1(选择相同的订货号),然后双击
系统弹出信息框,需要对ET200M进行必要的设定,目前只存在一个subnet,但需要指定其在此subnet里的address,我们指定为3。
请注意,此地址应与设备本身上使用switch设定的地址相同,否则会出错(BUSF)。
点击OK以加入ET200M。
ET200M只是一个通讯模块,真正的设备是所带的DI与AI,故我们要在ET200M的slot中加入这两个设备。
在硬件列表的目录下,选中ET200M->IM153-1(相应的订货号)->DI300->SM321DI16XDC24V。
找寻与设备本身相同的订货号,双击以加入到ET200M的SLOT中。
用同样的方法加入ET200M->IM153-1->AI300->SM331AI2X12BIT。
注意,在加入设备之前,先选中相应的slot以映射正确的地址。
此时选中IM153-1 (ET200M)的图标,则在下方可以看到ET200M上的DI与AI所映射的地址,如DI映射地址0...1(IAddress,无QAddress),表示byte0-1(16bits)为16路DI的映射地址,在PLC编程里面依靠此地址访问设备。
同样,AI的映射地址为256...259(32bits,IAddress,无QAddress),一路模拟量为16bits,两路模拟量输入信号映射两个words的地址空间以供CPU访问之用。
ET200M设备的配置到此完成。
接下来我们进行MMX420Drives的配置。
在硬件列表里选中AdditionalFieldDevices->Drives->SIMOVERT->MICROMASTER4,可以找到先前为MMXDrives设备导入的GSD文件所描述的信息,双击此项。
同样我们设定MMXDrives通讯模块的一些网络参数。
设定其地址为16(此地址与实际设备所设定的地址要相同,否则会出现错误BUSF)。
点击OK以加入。
在进行此操作前请选点选总线使其选中(变成完全的黑色),否则无法加入。
MMX通讯模块支持四种通讯格式,PPO1和PPO3是符合PROFIDRIVE的格式,后两种是厂商自定义格式。
为了实验方便,我们使用第一种:
PPO1。
PPO1包括4words的PKW数据和2words的PZD数据,用以实现变频器的控制,调速,监控及参数访问,如果你确定不需要访问变频器的参数,则你可以选择PPO3。
PKW用来实现对从站设备的参数访问,而PZD部分用来实现对从站设备的控制,即周期的数据交换。
PROFIDRIVE 是Profibus在速度驱动器行业里的规定(行规)。
各个知名的驱动技术制造商都参加了PROFIDRIVE的制订,此行规指出驱动器如何参数化以及设定点和实际值如何被传输,这就使不同制造商的驱动器能互换。
PROFIDRIVE包括必要的速度和位置控制规范。
PROFIDRIVE预设了五种(PPO1-PPO5)数据通讯格式:
PPO1:
4PKW+2PZD
PPO2:
4PKW+6PZD
PPO3:
0PKW+2PZD
PPO4:
0PKW+6PZD
PPO5:
4PKW+10PZD
此例中所使用的MMX420通讯模块支持PROFIDRIVE所支持的PPO1和PPO3,除此之外,它还支持由制造商自己定义的另外两种通讯格式,即4PKW+4PZD 和 0PKW+4PZD。
以满足不同的用户在不同条件下的需求。
正确加入的MMX420,其在网络上映射的地址为IAddress260...267(PKW),268...271(PZD),QAddress256...263(PKW),264...267(PZD),PLC通过访问这些地址来实现对变频器的控制及参数访问。
至此,硬件的配置已经完成,接下去我们要将此配置信息下载到PLC的主站模块中,让主站模块管理网络上的各从站。
在此之前,我们要先配置好PCAdapter。
在SIMATICManager的主窗口中,选择菜单Option->SetPG/PCInterface...,
系统弹出此对话框窗口,我们使用的PCAdapter可以接MPI接口,也可以接DP接口,但此例中我们使用MPI接口与PC机相连接,选中列表里面的PCAdapter(MPI),双击或点击右边的属性按钮。
这时可以看到MPI属性对话框,选中“MPI”选单可以看到有关MPI的一些传送设置,我们使用默认值。
选中LocalConnection选单,可以设置MPI与PC连接的属性,我们设定COMPort为1,查看你的PCAdapter上的BaudRateSwitch,有两种可选择:
19.2K和38.4K。
确定后在列表里选择相应的传送速率设定,然后点击OK以确定。
回到硬件配置窗口。
配置好了MPI,我们开始下载配置信息到PLC的主站模块。
选择菜单PLC->Download...或Ctrl+L,或点击工具栏上的快捷图标
系统让我们选择一个目标模块,在这里是要Download到CPU315-2DP主站模块
选择MPI的站地址,在S7Manager里面我们已经使用SetPG/PCInterface设定好了。
如果这个窗口无法正常出现,并提示你无法建立MPI连接,则需要回到S7Manager里,对MPI的各参数进行调整,尤其是传送的速率选择一定要与PCAdapter上面Switch的设定相同。
点击OK开始下载程序...
如果提示你不能下载程序,则可能是你的PLC的KEY还处于RUN的状态,请将KEY拨回STOP状态,再次尝试下载程序。
程序下载完毕后,可以查看PLC模块上面的LED指示,以确定我们所进行的配置是否与实际的硬件相同,如果有错误,则PLC上面的LED会指示出错误发生的地方及各种可能性。
一般情况下有这样的错误:
BUSF为RED 表示总线上有错误,可能的原因为:
1、所配置的某个站不存在或通讯有问题,或设定的地址与实际不相符;
2、总线两端的终端电阻设置错误,或处于中间位置的某个站也设定了终端电阻;
3、连接器(Connector)的A与B接线错误。
SF为RED 表示PLC程序有错误
一般为梯形图程序访问某个地址出现错误,如果组态配置有错误,一般都会出现SF错误。
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