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西門子紫色通訊電纜回收

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• 1．PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)介紹
  現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS可以連接遠(yuǎn)程I/O站、儀表、主站（PLC站）等設(shè)備，通信服務(wù)分為DP、FDL、S7、FMS、PA（將服務(wù)類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換），通信方式分為主－主、主－從通信。PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)分層參考表1：

  表1 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)層

   

  	DP設(shè)備行規(guī)		FMS設(shè)備行規(guī)	PA設(shè)備行規(guī)
  	基本功能			基本功能
  	擴(kuò)展功能			擴(kuò)展功能
  	DP用戶接口     直接數(shù)據(jù)鏈路映象程序(DDLM)		應(yīng)用層接口	DP用戶接口
  			（ALI)	直接數(shù)據(jù)鏈路映象程序(DDLM)
  第7層		應(yīng)用層	應(yīng)用層
  （應(yīng)用層）		S7	現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范（FMS)
  第3～6層
  第2層（數(shù)據(jù)鏈路層）	數(shù)據(jù)鏈路層                現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路（FDL)	數(shù)據(jù)鏈路層                現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路（FDL)	數(shù)據(jù)鏈路層          現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路（FDL)	IEC接口
  第1層	物理層	物理層	物理層	IEC1158-2
  （物理層）	（RS485/光纖)	（RS485/光纖)	（RS485/光纖）

  PROFIBUS總線符合EIA RS485[8]標(biāo)準(zhǔn)，PROFIBUS RS485 的傳輸程序是以半雙工、異步、無(wú)間隙同步為基礎(chǔ)的。傳輸介質(zhì)可以是光纜或屏蔽雙絞線，電氣傳輸每一個(gè)RS485傳輸段為32個(gè)站點(diǎn)和有源網(wǎng)絡(luò)元件(RS485中間器，OLM等)，在總線的兩端為終端電阻，結(jié)構(gòu)如圖1：

  
  圖1：PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

  西門子總線終端一般都配有終端電阻，PROFIBUS使用9針D型連接器，D型連接器插座連接總線站，D型連接器插頭與總線電纜相連?？偩€終端和針腳定義如表2：

  

  表2 總線終端管腳定義
   

  針腳號(hào)	信號(hào)名稱	設(shè)計(jì)含義
  1	SHIELD	屏蔽或功能地
  2	M24	24V輸出電壓地（輔助電源）
  3	RXD/TXD-P	接收和發(fā)送數(shù)據(jù)－正  B線
  4	CNTR-P	方向控制信號(hào)P
  5	DGND	數(shù)據(jù)基準(zhǔn)電位（地）
  6	VP	供電電壓－正
  7	P24	正24V輸出電壓（輔助電源）
  8	RXD/TXD-N	接收和發(fā)送數(shù)據(jù)－負(fù)  A線
  9	CNTR-N	方向控制信號(hào)N

   

  PROFIBUS總線的傳輸輸率從9.6Kbit/s ～12Mbit/s，總線長(zhǎng)度與傳輸輸率相關(guān)，總的規(guī)律是傳輸輸率越高總線長(zhǎng)度越短，越容易受到電磁干擾，基于傳輸輸率的大段長(zhǎng)度參考表3：

  表3 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)傳輸速率與距離的關(guān)系

  波特率（K Bit/s）	9.6~187.5	500	1500	3000~12000
  總線長(zhǎng)度（米）	1000	400	200	100

  總線終端的電阻與PROFIBUS總線相匹配，并配有軸向電感以消除電容性負(fù)載而引起的導(dǎo)線反射，選擇普通的屏蔽雙絞線不能保證總線的段長(zhǎng)度。
  如果需要擴(kuò)展總線的長(zhǎng)度或者PROFIBUS從站個(gè)數(shù)超過(guò)32個(gè)時(shí)，就要加入RS485中繼器，例如擴(kuò)展PROFIBUS長(zhǎng)度的應(yīng)用，實(shí)際PROFIBUS的長(zhǎng)度為500米，而波特率要求達(dá)到1.5 MBIT/S，對(duì)照上表波特率為1.5MBIT/S使大的長(zhǎng)度為200米，要擴(kuò)展到500米，就需要加入兩個(gè)RS485中繼器，拓?fù)鋱D如圖2所示：

  
  圖2：PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展

  西門子RS485中繼器具有信號(hào)放大和再生功能，在一條PROFIBUS總線上多可以安裝9個(gè)RS485中繼器，其他廠商的產(chǎn)品要查看其產(chǎn)品規(guī)范以確定安裝個(gè)數(shù)。
  一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)段多可有32個(gè)站點(diǎn)，如果一條PROFIBUS網(wǎng)上超過(guò)32個(gè)站點(diǎn)，也需要用RS485中繼器隔開(kāi)，例如一條PROFIBUS總線上有80個(gè)站點(diǎn)，那么就需要兩個(gè)RS485中繼器分成3個(gè)網(wǎng)段。RS485中繼器是一個(gè)有源的網(wǎng)絡(luò)元件 ，本身也要算一個(gè)站點(diǎn)。除了以上兩個(gè)功能，RS485中繼器的還可以使網(wǎng)段之間相互電氣隔離。

  
  2．SIMOTION使用PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)的通信功能
  SIMOTION系統(tǒng)只能使用PROFIBUS-DP通信服務(wù)進(jìn)行通信，PROFIBUS-DP采用主－從的通信方式，使用DP通信方式，一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)上只允許有一個(gè)1類主站，其它站點(diǎn)可以是2類主站（HMI或只接收從站信息的主站）或從站，只有1類主站可以對(duì)從站發(fā)送命令，主站以輪詢的方式訪問(wèn)各個(gè)從站，所以PROFIBUS-DP具有很好的實(shí)時(shí)性。按照PROFIBUS-DP的規(guī)約，主從間大的通信量為244個(gè)字節(jié)輸入和244個(gè)字節(jié)輸出。SIMOTION 可以作為主站也可以作為從站。下面以SIMOTION 435為例，通信區(qū)為16個(gè)字節(jié)輸入和16個(gè)字節(jié)輸出，分別介紹作為主站、從站的配置。

  
  3．D435作為從站
  設(shè)置從站
  打開(kāi)SCOUT軟件插入D435，點(diǎn)擊D435使用右鍵進(jìn)入硬件配置界面，點(diǎn)擊X126接口新建一條PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，然后設(shè)置站號(hào)、通信速率、PROFIBUS參數(shù)組（選擇PROFIBUS-DP）等參數(shù)。本例中作為從站的SIMOTION站地址為2，通信速率為1.5M。在“Operating Mode”界面中選擇“DP SLAVE”，其它參數(shù)保持缺省設(shè)置。在“Configuration”界面中設(shè)置通信接口區(qū)及開(kāi)始地址，如圖3所示：

  
  圖3：SIMOTION作為從站的通信接口設(shè)置界面

  設(shè)置通信接口分別為16個(gè)字節(jié)輸入和16個(gè)字節(jié)輸出。

  設(shè)置主站
  在STEP7中打開(kāi)與SIMOTION D435相同的項(xiàng)目，插入S7-300站，打開(kāi)硬件配置，插入CPU例如CPU315-DP/PN，設(shè)置與SIMOTION 435使用相同的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置主站地址為4。在硬件選擇窗口PROFIBUS-DP->Configured Stations中選擇SIMOTION 從站并拖曳到主站網(wǎng)絡(luò)上如圖4所示：

  
  圖4：將SIMOTION從站拖曳到網(wǎng)絡(luò)中

  彈出的窗口中將顯示所有已經(jīng)配置的從站，選擇與主站進(jìn)行通信的從站進(jìn)行連接，如圖5所示，點(diǎn)擊“Connect”鍵連接從站。

  
  圖5：連接SIMOTION從站

  點(diǎn)擊“configuration”按鈕出現(xiàn)從站已經(jīng)配置的通信接口區(qū)，點(diǎn)擊“Edit”鍵為每一條從站通信數(shù)據(jù)區(qū)配置相應(yīng)主站的通信數(shù)據(jù)區(qū)，配置規(guī)則，從站輸入地址區(qū)對(duì)應(yīng)主站輸出地址區(qū)，從站輸出地址區(qū)對(duì)應(yīng)主站輸人地址區(qū)，配置通信接口區(qū)如圖6所示：

  
  圖6：配置通信接口區(qū)

  點(diǎn)擊確認(rèn)鍵后，配置完成。通過(guò)PROFIBUS-DP通信不需要編寫通信程序，雙方數(shù)據(jù)通過(guò)輸入、輸出地址區(qū)直接對(duì)應(yīng)，例如圖6配置的主站、從站通信關(guān)系如下：
  S7-300主站 QB0～QB15 ――――――SIMOTION從站 IB0～I(xiàn)B15。
  S7-300主站 IB0～I(xiàn)B15 ――――――SIMOTION從站 QB0～QB15。
  SIMOTION作為從站的示例程序參考附帶文件“PROFIBUS-DP_SLAVE”.ZIP

  
  4．D435作為主站
  設(shè)置從站
  打開(kāi)STEP7軟件插入一個(gè)站點(diǎn)例如S7-300站，點(diǎn)擊“Hardware”進(jìn)入硬件配置界面，插入CPU，例如CPU315-2 DP/PN，點(diǎn)擊X1接口新建一條PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，然后設(shè)置站號(hào)、通信速率、PROFIBUS參數(shù)組（選擇PROFIBUS-DP）等參數(shù)。本例中作為從站的S7-300站地址為2，通信速率為1.5M。在“Operating Mode”界面中選擇“DP SLAVE”，其它參數(shù)保持缺省設(shè)置。在“Configuration”界面中設(shè)置通信接口區(qū)及開(kāi)始地址，如圖7所示：

  
  圖7：S7-300作為從站的通信接口設(shè)置界面

  設(shè)置通信接口分別為16個(gè)字節(jié)輸入和16個(gè)字節(jié)輸出。

  設(shè)置主站
  打開(kāi)SCOUT軟件插入D435，點(diǎn)擊D435使用右鍵進(jìn)入硬件配置界面，點(diǎn)擊X126選擇與從站相同的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置SIMOTION的站地址，本例中作為主站的SIMOTION站地址為4。在硬件選擇窗口PROFIBUS-DP->Configured Stations中選擇S7-300從站并拖曳到主站網(wǎng)絡(luò)上如圖8所示：

  
  圖8：將S7-300從站拖曳到網(wǎng)絡(luò)中

  彈出的窗口中將顯示所有已經(jīng)配置的從站，選擇與主站進(jìn)行通信的從站進(jìn)行連接，如圖9所示，點(diǎn)擊“Connect”鍵連接從站。

  
  圖9：連接S7-300從站

  點(diǎn)擊“configuration”按鈕出現(xiàn)從站已經(jīng)配置的通信接口區(qū)，點(diǎn)擊“Edit”鍵為每一條從站通信數(shù)據(jù)區(qū)配置相應(yīng)主站的通信數(shù)據(jù)區(qū)，配置規(guī)則，從站輸入地址區(qū)對(duì)應(yīng)主站輸出地址區(qū)，從站輸出地址區(qū)對(duì)應(yīng)主站輸人地址區(qū)，配置通信接口區(qū)如圖10所示：

  
  圖10：配置通信接口區(qū)

  點(diǎn)擊確認(rèn)鍵后，配置完成。通過(guò)PROFIBUS-DP通信不需要編寫通信程序，雙方數(shù)據(jù)通過(guò)輸入、輸出地址區(qū)直接對(duì)應(yīng)，例如圖10配置的主站、從站通信關(guān)系如下：
  SIMOTION主站 QB0～QB15 ――――――S7-300從站 IB0～I(xiàn)B15。
  SIMOTION主站 IB0～I(xiàn)B15 ――――――S7-300從站 QB0～QB15。
  SIMOTION作為從站的示例程序參考附帶文件“PROFIBUS_MASTER”.ZIP

  
  5．PROFIBUS站點(diǎn)診斷
  主站通過(guò)PROFIBUS-DP輪詢從站，如果主站故障，與所有從站的通信將終止，從站通信數(shù)據(jù)不更新；如果一個(gè)從站故障，主站還可以與其它從站進(jìn)行通信。在PLC側(cè)可以通過(guò)OB86、FC125/FB125(可以從西門子上下載)、SFC13等組織塊、程序塊對(duì)主站或從站進(jìn)行診斷，可以查看PLC相關(guān)文檔，在這里不作相信介紹。SIMOTION使用函數(shù)“_getStateOfSingleDpSlave”或“_getStateOfAllDpSlaves”對(duì)一個(gè)站點(diǎn)或多個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行診斷。以調(diào)用函數(shù)“_getStateOfSingleDpSlave”為例介紹PROFIBUS-DP站點(diǎn)的診斷功能。函數(shù)調(diào)用如圖11所示，函數(shù)參數(shù)如下：

  
  圖11 PROFIBUS-DP診斷函數(shù)

  logicalDiagnosticAddress：
  輸入?yún)?shù)，數(shù)據(jù)類型 DINT，PROFIBUS-DP站點(diǎn)診斷地址，本例中S7-300PLC作為從站，診斷地址為16378。

  ReqGetStateOfSingleDPSlaveStateMode:
  輸入?yún)?shù)，枚舉數(shù)據(jù)類型，函數(shù)調(diào)用請(qǐng)求格式，枚舉元素如表4所示：

  表4：函數(shù)請(qǐng)求

  REQUEST_TRUE (0)	開(kāi)始執(zhí)行
  REQUEST_FALSE (1)	查詢REQUEST_TRUE狀態(tài)
  REQUEST_ABORT (2)	終止函數(shù)執(zhí)行

  NextCommand:
  輸入?yún)?shù)，枚舉數(shù)據(jù)類型，下一個(gè)命令執(zhí)行的時(shí)機(jī)，枚舉元素如表5所示：

  表5：NEXTCOMMAND元素

  IMMEDIATELY (60)	下一個(gè)命令與此命令同時(shí)執(zhí)行
  WHEN_COMMAND_DONE (160)	執(zhí)本命令后執(zhí)行下一個(gè)命令
  ABORT_CURRENT_COMMAND (260)	立刻終止當(dāng)前命令

  本例中選擇：“WHEN_COMMAND_DONE”。

  commandid:
  輸入?yún)?shù)，“CommandIdType”數(shù)據(jù)類型，用戶定義，可以跟蹤命令執(zhí)行的狀態(tài)。本例中選擇一個(gè)臨時(shí)變量，沒(méi)有賦值。

  StructRetGetStateOfSingleDpSlave:
  輸出參數(shù)，結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型，結(jié)構(gòu)元素如表6所示：

  表6：輸出結(jié)構(gòu)體