PROFIBUS 现场总线
一.S7-200与S7-300PLC之间的ProfiBus-DP通讯
1.分析：S7-200 PLC不支持DP通信协议，自身也不带Profibus–DP接口，不能直接做从站，但可以通过添加EM277 模块，手动设置DP地址，将 S7-200 作为从站连接到Profibus- DP网络中。
2.硬件配置
图1系统外部接线图
EM277 Profibus-DP模块是智能模块，其RS-485接口是隔离型的，端口波特率为9.6Kbit/s～12Mbit/s，能自适应系统的通信速率。作为DP从站，EM277接受来自主站的I/O组态，向主站发送和接收数据；主站也可以读写S7-200 PLC的V存储区，每次可以与EM277交换1～128个字节。
3.从站设置
关闭模块的电源。
在 EM277 上设置已经定义的Profibus-DP 地址。
4.主站硬件组态
1)进入SIMATICManager 界面，点击文件，新建菜单，
创建新项目。
2)打开“HW Config”编辑器，在界面右边的硬件目录
中，依次查找，并插入机架、CPU315-2PN/DP PLC。
3)安装GSD文件。进入”选项”，安装GSD文件。
4)安装成功GSD文件后可以在”HW Gconfig”界面的
右侧目录中找到EM277模块信息。
5)设置主从站接收发送地址。
6)设置主从站接收发送地址。
4.主站硬件组态
5.注意事项
1）在运行时可以用STEP7的变量表和STEP7-Micro/Win的状态表来监控通信中交换的数据；
2）在数据通信中，主站发送的数据存储在从站的接收区(变量存储区) 中。S7-200 PLC的用户程序必须将此数据“转移”到其它数据区，否则这些数据将在下一次数据发送时被覆盖。
3）在硬件组态中需要注意数据一致性问题。
二.S7-300PLC的ProfiBus通讯方法
1.利用I/O口实现小于4个字节直接ProfiBus通信
2.系统功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信应用
3.通过CP342-5实现ProfiBus通讯
1.利用I/O口实现小于4个字节直接ProfiBus通信
直接利用I/O口实现小于4个字节直接ProfiBus的通讯方法包含两个方面的内容：⑴、用装载指令访问实际I/O口——比如主站与ET200M扩展I/O口之间的通讯；⑵、用装载指令访问虚拟I/O口——比如主站与智能从站的I/O口之间的通讯。
1）CPU集成DP口与ET200M之间远程的通信
2）通过CPU集成DP口连接智能从站
1）CPU集成DP口与ET200M之间远程的通信
ET200系列是远程I／0站，为减少信号电缆的敷设，可以在设备附近根据不同的要求放置不同类型的I／0站，如ET200M、ET200B、ET200X、ET200S等，ET200M适合在远程站点I／0点数量较多的情况下使用，下面以ET200M为例介绍远程I／O的配置，主站为集成DP接口的CPU。
（1）硬件连接
（2）资源需求
带集成DP口的S7-300的CPU315-2DP作为主站。
从站为带I/O模块的ET200M。
MPI网卡CP5611。
ProfiBus总线连接器以及电缆。
STEP7 V5.2系统设计软件。
（3）网络组态以及参数设置
插入CPU同时，弹出PROFIBUS组态界面。点击New按钮，新建PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址为2。点击“Properties”按钮组态网络属性，选择“Network Settings”，界面如图7所示，点击“OK”按钮确认，完成PROFIBUS网络创建，同时界面出现PROFIBUS网络。
在Profibus-DP选项中，通过左边的“Profibus-DP”→“ET200M”→“IM153-1”路径，选择接口模块IM153-1，添加到PROFIBUS网络上，如图8所示。添加是通过拖拽完成的，如果位置有效，则会在鼠标的箭头上出现“+”标记，此时释放“IM 153-1”。在释放鼠标的同时，会弹出图9所示对话框，进行IM153的Profibus网络参数配置。图8加载IM 153-1至Profibus（1）网络过程示意，定义ET200M接口模块IMl53-2的Profibus站地址，组态的站地址必须与IMl53-2上拨码开关设定的站地址相同，本例中站地址为4。然后组态ET200M上I／O模块，设定I/O点的地址，ET200M的I／O地址区与中央扩展的I／O地址区一致，不能冲突，本例中ET200M上组态了16点输入和16点输出，开始地址为1，访问这些点时用I区和Q区，例如输入点为I1.0，第一个输出点为Q1.0，实际使用时ET200M所带的I/O模块就好象是集成在CPU 315-2DP上的一样，编程非常简单。硬件组态结果见图10。
2）通过CPU集成DP口连接智能从站
建立一个以315-2DP为主站、313C-2DP为智能从站的通信系统，全面介绍智能从站的组态和使用方法。
（2）资源需求
带集成DP口的S7-300的CPU315-2DP作为主站。
从站为带I/O模块的ET200M。
MPI网卡CP5611。
ProfiBus总线连接器以及电缆。¡¡STEP7 V5.2系统设计软件。
（3）网络组态以及参数设置
组态“从站”硬件
在STEP7中新建一个“主站与智能从站的通信”的项目。先插入一个S7-300站，然后双击“Hardware”选项，进人“Hw config”窗口。点击“Catalog”图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插人机架、电源、CPU等进行硬件组态。
插入CPU时会同时弹出PROFIBUS组态界面，如图12所示。点击“New”按钮新建PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址，本例中为4。点击“Properties”按钮组态网络属性，选择“Network Settings”进行网络参数设置，在本例中设置PROFIBUS的传输速率为“1．5Mbit／s”，行规为“DP”。如图13所示。
①在网络属性窗口选择顶部菜单“Operating Mode”，选择“DP slave”操作模式，如果其下的选择框“□”被激活，则编程器可以对从站编程，换句话说，这个接口既可以作为DP从站，同时还可以通过这个接口监控程序。诊断地址为1022，选择默认值。
②选择标签“Configuration”，点击“New”按钮新建一行通信的接口区，如图15所示。
③在图15中定义S7-300从站的通信接口区。
表1
Address type
选择为“Input”对应I区，“Output”对应Q区
Length
设置通信区域的大小，最多32字节
Unit
选择是按字节还是按字来通信
Consistency
选择“Unit”是按在“Unit”中定义的数据格式发送，即按字节或字发送；若选择“All”表示是打包发送，每包最多32字节
设置完成后点击“Apply”按钮确认，可再加入若干行通信数据，通信区的大小与CPU型号有关，最大为244字节。图15中主站的接口区是虚的，不能操作，等到组态主站时，虚的选项框将被激活，可以对主站通信参数进行设置。
在本例中分别设置一个Input区和一个Output区，其长度均设置为2字节。设置完成后在“Configuration”标签页图16中会看到这两个通信接口区。
（4）组态“主站”硬件
组态完从站后，以同样的方式建立S7-300主站并组态，本例中设置站地址为2，并选择与从站相同的PRFIBUS网络，如图17所示。
打开硬件目录，选择“PROFIBUS DP→ConfigurationStation”文件夹，选择CPU31x，将其拖拽到DP主站系统的PROFIBUS总线上，从而将其连接到DP网络上，如图18所示。此时自动弹出“DP—slaveProperties”，在其中的“Connection”标签中选择已经组态过的从站，如果有多个从站时，要一个一个连接，上面已经组态完的S7313C-2DP从站可在列表中看到，点击“Connect”按钮将其连接至网络，如图19所示。
然后点击：“Configuration”标签，设置主站的通信接口区。从站的输出区与主站的输入区相对应，从站的输入区同主站的输出区相对应，如图20所示，结果见图21。
配置完以后，用MPI接口分别下载到各自的CPU中初始化接口数据。在本例中，主站的QB50、QB51的数据将自动对应从站的数据区IB5O、IB51，从站的QB5O、QB51对应主站的IB50、IB51。在多从站系统中，为了防止某一点掉电而影响其它CPU的运行，可以分别调用调用OB82、OB86、OB122（S7-300）和OB82、OB85、OB86、OB122（S7-400）进行处理。
2.系统功能SFC14、SFC15的ProfiBus通信应用
在组态PROFIBUS-DP通信时常常会见到参数“Consistency”(数据的一致性)，如图20所示，如果选“Unit”，数据的通信将以在参数“Unit”中定义的格式——字或字节来发送和接收，比如，主站以字节格式发送20字节，从站将一字节一字节地接收和处理这20字节。若数据到达从站接收区不在同一时刻，从站可能不在一个循环周期处理接收区的数据，如果想要保持数据的一致性，在一个周期处理这些数据就要选择参数“All”，有的版本是参数“Totallength”，当通信数据大于4字节时，要调用SFCl5给数据打包，调用SFCl4给数据解包，这样数据以数据包的形式一次性完成发送、接收，保证了数据一致性。下面将以例子形式介绍SFCl4、SFCl5的应用，例子中以S7-300的315-2DP作为主站，313C-2DP作为从站。
(3)网络组态以及参数设置
①组态“从站”硬件
在STEP7中新建一个“系统功能SFC14、SFC15应用”的项目。先插入一个S7-300站，然后双击“Hardware”选项，进人“Hw config”窗口。点击“Catalog”图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插人机架、电源、CPU等进行硬件组态，不再多说。
插入CPU时会同时弹出PROFIBUS组态界面，如图23所示。点击“New”按钮新建PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址，本例中为4。点击“Properties”按钮组态网络属性，选择“Network Settings”进行网络参数设置，在本例中设置PROFIBUS的传输速率为“1．5Mbit／s”，行规为“DP”,如图24所示。
双击CPU 313C-2DP项下的“DP”项，会弹出Profibus-DP的属性菜单，如图25所示。在网络属性窗口选择“Operating Mode”菜单，激活“DP slave”操作模式，如果其下的选择框“□”被激活。则编程器可以对从站编程，即这个接口既可以作为DP从站，同时还可以通过这个接口监控程序。诊断地址为1022，为Profibus诊断时，选择默认值即可。选择“Configuration”标签，点击“New”按钮组态通信的接口区，例如输入区IB50～IB69共20字节，“Consistency”属性选择“All”，如图26所示。
在本例中组态从站通信接口区为输入IB50～IB69，输出QB5O～QB69。点击“Apply”按钮确认后，可再加入若干行通信数据。全部通信区的大小与CPU型号有关。组态完成后下载到CPU中。
(2)组态“主站”硬件
以同样的方式组态S7-300主站，配置PROFIBUS-DP的站地址为2，与从站选择同一条PROFIBUS网络，见图27。然后打开硬件目录，选择“PROFIBUS-DP”→“Configuration Station”文件夹，选择CPU31X，将其连接到DP主站系统的PROFIBUS总线上。此时会自动弹出“DP-slave Properties”，在其中的“Connection”标签中选择已经组态过的从站，见图28。
然后点击“Configuration”标签，出现图29，点击“Edit”，设置主站的通信接口区，如图30所示。从站的输出区与主站的输入区相对应，从站的输入区同主站的输出区相对应，本例中主站QB50～QB69对应从站IB50。IB69，从站IB5O—IB69对应主站QB5O～QB69。
组态通信接口区后，下载到CPU315-2DP中，为避免网络上因某个站点掉电使整个网络不能正常工作的故障，要在S7-300中编写OB82、OB86、OBl22组织块。
三；S7 300PLC之间的Profibus通讯
1．控制要求
采用Profibus-DP通信方式，完成S7-300 PLC之间的信息交换和控制功能。要求如下：
1) 主站控制从站电动机的运行和停止；
2) 从站控制主站电动机的运行和停止；
3)按下启动按钮3s后电机运行，同时电机运行5s后停止，3s后继续运行，如此循环。
