S7-200 PLC与S7-300 PLC间的现场总线通信_PLC基本概念PLC基础知识PLC技术网

以下以一台CPU 314C-2DP与一台CPU 226CN之间的PROFIBUS的现场总线通信为例介绍S7-200 PLC与S7-300 PLC间的现场总线通信。

【例6-5】模块化生产线的主站为CPU 314C-2DP，从站为CPU 226CN和EM277的组合，主站发出开始信号（开始信号为高电平），从站接收信息，并使从站的指示灯以1s为周期闪烁。

【解】

1．主要软硬件配置

①1套STEP 7-Micro/WIN V4。0。

②1套STEP 7 V5.4 SP4。

③1台CPU 226CN。

④1台EM277。

⑤1台CPU 314C-2DP。

⑥1根编程电缆（或者CP5611卡）。

⑦1根PROFIBUS网络电缆（含两个网络总线连接器）。

PROFIBUS现场总线硬件配置如图6 46所示，PROFIBUS现场总线通信PLC接线如图6-47所示。

图6-46 PROFIBUS现场总线硬件配置图

图6-47 PROFIBUS现场总线通信PLC接线图

a） CPU 314C-2DP PLC接线图b）CPU 226CN PLC接线图

2．CPU 314C-2DP的硬件组态

S7-300 PLC与S7-200 PLC的PROFIBUS通信总的方法是：首先对主站CPU 314C-2DP的硬件进行硬件组态，下载硬件，再编写主站程序，下载主站程序；编写从站程序，下载从站程序，最后便可建立主站和从站的通信。具体步骤如下：

1)打开STEP 7软件。双击桌面上的快捷键，打开STEP 7软件，如图6-48所示。当然也可以单击“开始”→“所有程序”→“SIMATIC”→“SIMATIC Manager”打开STEP 7软件。

图6-48打开STEP 7软件

2)新建项目。单击“新建”按钮，弹出“新建项目”对话框，在“命名(M)”中输入一个名称，本例为“profibus”再单击“确定”按钮，如图6-49和图6 50所示。

图6-49新建项目(1)

3)插入站点。单击菜单栏“插入”菜单，再单击“站点”和“SIMATIC 300站点”子菜，如图6-51和图6 52所示。这个步骤的目的主要是为了插入主站。

图6 50新建项目(2)

图6-51插入站点(1)

图6-52插入站点(2)

4)插入导轨。展开项目中的“SIMATIC 300”下的“RACK-300”，双击导轨“Rail”，如图6-53所示。硬件配置的第一步都是加入导轨，否则下面的步骤不能进行。

图6 53插入导轨

5)插入CPU。展开项目中的“SIMATIC 300”下的“CPU-300”，再展开“CPU 314C-2DP”下的“6ES7 314-6CG06-OABO”，将“V2。6”拖入导轨的2号槽中，如图6-54所示。若选用了西门子的电源，在配置硬件时，应该将电源加入到第一槽，本例中使用的是开关电源，因此硬件配置时不需要加入电源，但第一槽必须空缺，建议读者最好选用西门子电源。

图6-54插入CPU

6)配置网络。双击2号槽中的“DP”，弹出“属性-DP”对话框，单击“属性”按钮，再弹出“属性-PROFIBUS接口”对话框，如图6 55所示；单击“新建”按钮，再弹出“属性一新建子网PROFIBUS”对话框，如图6-56所示；选定传输率为“1.5Mbps”和配置文件为“DP”，单击“确定”按钮，如图6-57所示。从站便可以挂在PROFIBUS总线上。

图6-55新建网络网络

图6 56设置通信参数

7)修改I/O起始地址。双击2号槽中的“DI24/D016”，弹出“属性-DI24/D016”对话框，如图6-58所示；去掉“系统默认”前的“√”，在“输入”和“输出”的“开始”中输入“0”，单击“确定”按钮，如图6-59所示。这个步骤目的主要是为了使程序中输入和输出的起始地址都从“0”开始，这样更加符合我们的习惯，若没有这个步骤，也是可行的，但程序中输入和输出的起始地址都从“124”开始，不方便。

图6 57配置网络

图6-58修改I/O起始地址(1)

图6-59修改I/O起始地址(2)

8)配置从站地址。先选中“PROFIBUS”，再展开项目，先后展开“PROFIBUS-DP”一“Additional Field Device” →“PLC” →“SIMATIC”，再双击“EM277 PROFIBUS-DP”，弹出“属性-PROFIBUS接口”对话框，将地址改为“3”，最后单击“确定”按钮，如图6-60所示。

图6 60配置从站地址

9)分配从站通信数据存储区。先选中3号站，展开项目“EM277 PROFIBUS-DP”，再双击“1 Word In/l Word Out”，如图6-61所示。当然也可以选其他的选项，这个选项的含义是：每次主站接收信息为1个字，发送的信息也为1个字。

图6-61 分配从站通信数据存储区

10)修改通信数据发送区和接收数据区起始地址。先选中3号站下数据的接收和发送区，双击之，弹出“属性-DP从站”，对话框，如图6-62所示；再在输入的启动地址中输入“3”，输出启动地址中输入“2”，如图6-63所示，再单击“确定”按钮。这样做的目的是为了使后续程序的输入／输出地址更加符合我们的习惯，这个步骤可以没有。

图6 62修改通信数据发送区和接收数据区起始地址(1)

图6 63修改通信数据发送区和接收数据区起始地址(2)

11)下载硬件组态。到目前为止，已经完成了硬件的组态，单击“保存和编译”按钮，若有错误，则会显示，没有错误，系统将自动保存硬件组态；接着单击“下载”按钮，系统将硬件配置下载到PLC中。下载硬件的步骤是不可缺少的，否则前面所做的硬件配置的工作都是徒劳的，但保存和编译步骤可以省略，因为单击下载按钮也可以起到这个作用。

12)打开块并编译程序。激活“SIMATIC Manager-profibus”界面，展开工程“profibus”，选中“块”，如图6-64所示。单击“OB1”，弹出“属性一组织块”对话框，再单击“确定”按钮，如图6-65所示。之后弹出“LAD/STL/FBD”界面，实际上是程序编辑界面，在此界面上，输入如图6-66所示的程序。

图6-64打开OBl (1)

图6-65 打开OBl (2)

图6-66 CPU 314C-2DP的程序

3．编写程序

(1)编写主站的程序

按照以上步骤进行硬件组态后，主站和从站的通信数据发送区和接收数据区就可以进行数据通信了，主站和从站的发送区和接收数据区对应关系见表6 8。

表6-8主站和从站的发送区和接收数据区对应关系

主站将信息存入QW2中，发送到从站的VWO数据存储区，那么主站的发送数据区为什么是QW2呢？因为CPU 314C-2DP自身是16点数字输出占用了QWO，因此不可能是QWO，QW2是在前面的序(9)中设定的。当然也可以设定为其他的单元，但不可以设定为QWO。从站的接收区默认为VWO，从站的发送区默认为VW2，这个单元是可以在硬件组态时更改的，请读者参考西门子的相关手册。从站的信息可以通过VW2送到主站的IW3。注意，务必要将组态后的硬件和编译后软件全部下载到PLC中。

(2)编写从站程序

在桌面上双击快捷键，打开软件STEP 7 MicroWin，在梯形图中输入如图6 67的程序；再将程序下载到从站PLC中。图中的程序含义是：当从站收到信号时，VWO大于1，M10.0自锁输出，Q0。0以1s的频率闪烁。

4．硬件连接

主站CPU 314C-2DP有两个DB9接口，一个是MPI接口，它主要用于下载程序（也可作为MPI通信使用），另一个DB9接口是DP口，PROFIBUS通信使用这个接口。从站为CPU 226CN+EM277，EM277是PROFIBUS专用模块，这个模块上面DB9接口为DP口。主站的DP口和从站的DP口用专用的PROFIBUS电缆和专用网络接头相连，主站和从站的硬件连线如图6-46所示。

图6-67 CPU 226CN的程序

PROFIBUS电缆是两线屏蔽双绞线，两根线为A线和B线，电线塑料皮上印刷有A、B字母，A线与网络接头上的A端予相连，B线与网络接头上的B端子相连即可。B线实际与DB9的第3针相连，A线实际与DB9的第8针相连。

【关键点】在前述的硬件组态中已经设定从站为第三站，因此在通信前，必须要将EM277的“站号”选择旋钮旋转到“3”的位置，否则，通信不能成功。此外，完成设定EM277的站地址后，必须将EM277断电，新设定的站地址才能生效。从站网络连接器的终端电阻应置于“on”，如图6-68所示。若要置于“ofr”，只要将拨钮拨向“off”一侧即可。

图6-68 网络连接器的终端电阻置于“on”