西門子CPU 317-2 DP模塊  西門子CPU 317-2 DP模塊  西門子CPU 317-2 DP模塊

通過DP/DP Coupler 連接S7-300DP CPU到S7-400H冗余系統(tǒng)

本文主要介紹了通過DP/DP Coupler 及Y_Link連接S7-300 DP CPU到S7-400H冗余系統(tǒng)的另一種解決方案。
在大多數(shù)用S7-300 DP的CPU應(yīng)用中，往往通過DP擴(kuò)展了一些DP從站，但如果需要和S7-400H冗余系統(tǒng)通訊的話，需要用到Y(jié)鏈接器（Y-LINK：6ES7 197-1LA11-0XA0）。這時(shí)有兩種方案，第一、S7-300增加CP342-5（6GK7 342-5DA02-0XE0）通訊模板，在同一個(gè)項(xiàng)目中去組態(tài)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)交換，詳細(xì)做法參考西門子網(wǎng)上課堂冗余系統(tǒng)部分（http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/），第二使用DP/DP Coupler（6ES7 158-0AD00-0XA0或6ES7 158-0AD01-0XA0）。本文主要介紹了在組態(tài)中如何使用DP/DP Coupler連接S7-300 DP控制器和S7-400H冗余系統(tǒng)通訊，采用這種方案，通訊兩端可以在不同的項(xiàng)目中組態(tài)，并且雙方的DP通訊速率可以不同。

1、對(duì)S7-400H 的組態(tài)，在Y_Link后面配置DP/DP Coupler（在硬件組態(tài)Catalog---Standard Profile---PROFIBUS DP下，Additional Field Devices---Gateway下，可以找到DP/DP Coupler或DP/DP Coupler，Release 2。DP/DP Coupler是訂貨號(hào)6ES7 158-0AD00-0XA0的組態(tài)文件，DP/DP Coupler，Release 2是訂貨號(hào)6ES7 158-0AD01-0XA0的組態(tài)文件），給DP/DP Coupler分配一個(gè)DP地址（在硬件上通過撥碼設(shè)置），另外組態(tài)好通訊數(shù)據(jù)區(qū)的通訊數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（Input/Output）。組態(tài)配置后，編譯下載到S7-400H 冗余系統(tǒng)中。

2、對(duì)S7-300的組態(tài)，可以直接在原來(lái)的PROFIBUS DP總線上組態(tài)DP/DP Coupler（在硬件組態(tài)Catalog---Standard Profile---PROFIBUS DP下，Additional Field Devices---Gateway下，可以找到DP/DP Coupler或DP/DP Coupler，Release 2。DP/DP Coupler是訂貨號(hào)6ES7 158-0AD00-0XA0的組態(tài)文件，DP/DP Coupler，Release 2是訂貨號(hào)6ES7 158-0AD01-0XA0的組態(tài)文件），給DP/DP Coupler分配一個(gè)DP地址（在硬件上通過撥碼設(shè)置），另外組態(tài)好通訊數(shù)據(jù)區(qū)的通訊數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（Input/Output）。組態(tài)配置后，編譯下載到S7-300系統(tǒng)中。

3、S7-300 DP CPU與S7-400H冗余系統(tǒng)通訊數(shù)據(jù)采用直接I/O地址數(shù)據(jù)訪問的方式（如IB、QB）。

附：關(guān)于DP/DP Coupler的一些應(yīng)用，詳細(xì)可參考SIMATIC DP/DP Coupler Manual。
下載網(wǎng)址：1179382

DP/DP Coupler應(yīng)用的功能原理如下圖例子，在通訊的雙方有自己獨(dú)立的DP地址，并且通訊雙方的PROFIBUS DP通訊速率可以不一致，通過輸入/輸出區(qū)域直接交換通訊數(shù)據(jù)。

DP/DP Coupler操作和狀態(tài)指示如下圖

PCS 7系統(tǒng)是否支持S7-300 PLC？

標(biāo)準(zhǔn)PCS 7系統(tǒng)僅支持S7 -400 /S7-400H CPU，不支持S7-300 PLC組態(tài)。用戶需要單獨(dú)安裝PCS 7 Industry Library工業(yè)庫(kù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在PCS 7系統(tǒng)中組態(tài)S7-300 PLC的功能要求。

SIMATIC PCS 7 Industry Library V8.0 的功能是以 SIMATIC PCS 7 高級(jí)過程庫(kù)的形式執(zhí)行的，是對(duì)此高級(jí)過程庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)功能的理想補(bǔ)充。 由兩個(gè)可單獨(dú)安裝的子庫(kù)組成：

·         Industry Library for PCS 7 ：是一個(gè)用于對(duì) SIMATIC PCS 7 高級(jí)過程庫(kù)進(jìn)行功能擴(kuò)展的領(lǐng)域庫(kù)

·         Industry Library for S7：是一個(gè)用于對(duì)基于 S7-300 控制器的成套設(shè)備進(jìn)行組態(tài)的領(lǐng)域庫(kù)

PCS 7工業(yè)庫(kù)對(duì)S7-300 CPU基本要求

·         硬件： 帶有 V3.1 或更高版本固件的 S7-300

·         軟件： SIMATIC PCS 7 V8.0 或 SIMATIC STEP 7 V5.5 和 CFC V8.0

PCS 7中如何集成S7-300 CPU？

為了實(shí)現(xiàn)在PCS 7中集成S7-300 CPU，在PCS 7 中工業(yè)庫(kù)提供了兩個(gè)子庫(kù)：IL for PCS 7和IL for S7，其中的“IL for S7”主要就是面向S7-300 CPU環(huán)境下的應(yīng)用需求。而在PCS 7中集成S7-300 CPU主要有兩個(gè)方式，一個(gè)是以S7-400 CPU為主，S7-300 CPU作為類似RTU的角色與S7-400 CPU通訊，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)；另一個(gè)方式則是S7-300 CPU獨(dú)立組態(tài)，包含OS或操作員面板等，無(wú)須額外的作為主控的S7-400 CPU站。

如何基于工業(yè)庫(kù)在PCS 7中集成S7-300 CPU

http://www.ad.siemens.com.cn/download/docMessagebx?Id=7216

OS系統(tǒng)能否與S7 -300、 S71200、S7-1500 PLC建立通訊？

PCS 7系統(tǒng)支持OS服務(wù)器/OS單站直接建立與S7-300/ S7-1200，S7-1500 PLC 建立相應(yīng)的通訊連接。

對(duì)于S7-300 PLC，可通過創(chuàng)建‘SIMATIC S7 Protocol Suite’驅(qū)動(dòng)通道，建立基于TCP/IP或Industrial Ethernet 通訊連接。

對(duì)于S7-1200，S7-1500 PLC，創(chuàng)建‘SIMATIC S7-1200，S7-1500 Channel’通道驅(qū)動(dòng)建立連接。

S7-200和S7-300之間的PROFIBUS通信

S7-300與S7-200通過EM277進(jìn)行PROFIBUS DP通訊，需要在STEP7中進(jìn)行S7-300站組態(tài)，在S7-200系統(tǒng)中不需要對(duì)通訊進(jìn)行組態(tài)和編程，只需要將要進(jìn)行通訊的數(shù)據(jù)整理存放在V 存儲(chǔ)區(qū)，并且S7-300組態(tài)EM277從站時(shí)設(shè)置正確的地址即可。
EM277的地址，在模塊本身上的撥碼設(shè)置分為X0（地址個(gè)位）和X10（地址十位）；EM277是波特率自適應(yīng)的，取決于S7-300的組態(tài)。

配置步驟

首先，在STEP 7項(xiàng)目里插入一個(gè)S7-300的站：

圖1 S7-300組態(tài)

選中STEP7的硬件組態(tài)窗口中的菜單 Option-install new GSD（GSD 文件下載：113652） ，導(dǎo)入SIEM089D.GSD文件，安裝EM277從站配置文件，如下圖：

圖2 安裝GSD

在SIMATIC文件夾中有EM277的GSD文件：

圖3 安裝GSD

導(dǎo)入GSD文件后，在右側(cè)的設(shè)備選擇列表中找到EM277從站，PROFIBUS DP-Additional Field Device-PLC-SIMATIC-EM277,并且根據(jù)通訊字節(jié)數(shù)，選擇一種配置，本例選擇8字節(jié)入/8字節(jié)出的方式，如下圖：

圖4 通信區(qū)域組態(tài)

確定S7-300硬件組態(tài)中所設(shè)置EM277的地址，如下圖紅框標(biāo)注，為DP從站EM277的站地址。

圖5 組態(tài)DP通信地址

組態(tài)完系統(tǒng)的硬件配置后，將編譯下載到S7-300的PLC當(dāng)中。
在S7-200側(cè)斷電的情況下，將EM277的撥位開關(guān)撥到與S7-300側(cè)硬件組態(tài)的設(shè)定值一致。
在S7-200中編寫程序?qū)⑦M(jìn)行交換的數(shù)據(jù)存放在VB0－VB15，對(duì)應(yīng)S7-300的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7，打開 STEP7中的變量表和STEP7 MicroWin32的狀態(tài)表進(jìn)行監(jiān)控，它們的數(shù)據(jù)交換結(jié)果如下圖：

圖6 通信數(shù)據(jù)監(jiān)控

圖7 通信數(shù)據(jù)監(jiān)控

注意：VB0－VB7是S7－300寫到S7－200的數(shù)據(jù)，VB8－VB15是S7－300從S7－200讀取的值。EM277上撥位開 關(guān)的位置一定要和S7－300中組態(tài)的地址值一致。如果使用的S7-200通信區(qū)域不從VB0開始，則需要設(shè)置地址偏移，在S7-300硬件組態(tài)中雙擊 EM277，修改數(shù)值0為實(shí)際使用的數(shù)值即可，如下圖所示：

圖8 地址區(qū)域偏移設(shè)置

常問問題

DP通信所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)超過64字節(jié)怎么辦？

方法1：以64字節(jié)通信區(qū)為例，若超過最大配置。那么可以將通信區(qū)的第一個(gè)字節(jié)作為標(biāo)志位，這樣需要在S7-200中分時(shí)或條件判斷，將數(shù)據(jù)放置或讀取通信區(qū)域。同理，在S7-300中也需要判斷標(biāo)志位。
方法2:滿足擴(kuò)展要求的前提下，同一個(gè)200PLC可以擴(kuò)展多個(gè)EM277，具體可以參考本文中最大I/O擴(kuò)展能力的要求，那么在同一個(gè)S7-300的項(xiàng)目里可以組態(tài)多個(gè)PROFIBUS從站。
方法1可以增大通信的數(shù)據(jù)量，但由于通過標(biāo)志位來(lái)分時(shí)分次傳輸?shù)?，所以通信?shù)據(jù)的刷新會(huì)比方法2慢；方法2通過擴(kuò)展DP從站或者200PLC的通信端口來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)擴(kuò)展的，但增加了成本，且需要考慮是否滿足擴(kuò)展要求。

S7-200和S7-300之間的MPI通信

S7-200 PLC與S7-300 PLC之間采用MPI通訊方式時(shí)，S7-200 PLC中不需要編寫任何與通訊有關(guān)的程序，只需要將要交換的數(shù)據(jù)整理到一個(gè)連續(xù)的V 存儲(chǔ)區(qū)當(dāng)中即可，而S7-300 PLC中需要在組織塊OB1（或是定時(shí)中斷組織塊OB35）當(dāng)中調(diào)用系統(tǒng)功能X_GET（SFC67）和X_PUT(SFC68)，以實(shí)現(xiàn)S7-200 PLC與S7-300 PLC之間的通訊。調(diào)用SFC67和SFC68時(shí)VAR_ADDR參數(shù)填寫S7-200的數(shù)據(jù)地址區(qū)，由于S7-200的數(shù)據(jù)區(qū)為v區(qū)，這里需填寫 P#DB1.DBX×× BYTE n 對(duì)應(yīng)的就是S7200 V存儲(chǔ)區(qū)當(dāng)中VB××到VB（××＋n）的數(shù)據(jù)區(qū)。例如交換的數(shù)據(jù)存在S7-200中VB50到VB59這10個(gè)字節(jié)當(dāng)中，VAR_ADDR參數(shù)應(yīng)為 P#DB1.DBX50.0 BYTE 10.
首先根據(jù)S7-300的硬件配置，在STEP7當(dāng)中組態(tài)S7-300站并且下載，注意S7-200和S7-300出廠默認(rèn)的MPI地址都是2，所以必須修改其中一個(gè)PLC的站地址，例子程序當(dāng)中將S7-300 MPI地址設(shè)定為2，S7-200地址設(shè)定3，另外要分別將S7-300和S7-200的通訊速率設(shè)定一致，可設(shè)為9.6K，19.2K，187.5K三 種波特率，例子程序當(dāng)中選用了19.2K的速率。

S7-200 PLC中通過系統(tǒng)塊定義自身的MPI地址和波特率，參考下圖：

圖1 S7-200 設(shè)置MPI地址

S7-300 PLC修改MPI地址可以參考下圖： 

圖2 S7-300 設(shè)置MPI地址

例子程序在OB1當(dāng)中調(diào)用數(shù)據(jù)讀寫功能塊：SFC67和SFC68，如下圖： 

圖3 程序編寫

分別在STEP7 MicroWin32 和STEP7當(dāng)中監(jiān)視S7-200和S7-300 PLC當(dāng)中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)監(jiān)視界面如下：

圖4 S7-200監(jiān)控結(jié)果

圖5 S7-300監(jiān)控結(jié)果

通過CP5611，STEP7 MicroWin32， Set PG/PC Interface可以讀取S7200和S7300的站地址，如下圖：

圖6 CP5611診斷結(jié)果（站地址0為進(jìn)行編程的計(jì)算機(jī)）

圖7 使用STEP7 MicroWin32診斷結(jié)果

注意事項(xiàng)

1 雖然MPI的波特率可以達(dá)到12M，但是受到S7-200通信能力的限制，所以可設(shè)為9.6K，19.2K，187.5K三 種波特率。
2 如果PPI或者M(jìn)PI的通信距離超過50m，需要加中繼器；如果中繼器之間沒有任何站點(diǎn)的情況下，最遠(yuǎn)距離可為1000米。
3 MPI不能與作為PPI主站的S7-200PLC通信。

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