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PROFIBUS-DP主站和从站通讯的设计与实现

2021-09-10王沂超

科技研究·理论版 2021年4期

摘要:本文介绍了PROFIBUS现场总线技术的特点并结合SIEMENS公司的S7-300 PLC、通讯模块CP342-5 及ET200M等相关产品组建PROFIBUS-DP网络。讨论了该网络的组态、STEP 7程序的编制以及现场设备GSD文件的建立方法,并详细讨论了PROFIBUS-DP主从站数据交换的实现方法。

关键词:PROFIBUS-DP网络;通讯;可编程序控制器;网络组态

1 引言

PROFIBUS是近年来国际上最为流行的现场总线,也是目前数据传输率最快的一种现场总线(传输率可达12Mbit/s),因此在很多领域内得到了广泛的应用。它由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS。其中,PROFIBUS-DP在数据传输速率、效率和低连接成本方面特别适用于自动化系统与分散外围设备之间的通信。使用PROFIBUS-DP可取代24V(DC)或4~20mA信号传输。

PROFIBUS-DP用于现场的快速数据交换时,以中央自动化设备(如PLC/PC或过程控制系统)为主站,通过串行连接与分散的现场设备(如I/O、驱动器和阀门及测量变送器)组成通信网络。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息,也可利用PROFIBUS-DP提供扩展的非循环通信服务,用于智能现场设备的参数化、诊断、操作监控和报警处理等,通信方式灵活方便。

2 基于PROFIBUS-DP的主站和从站的通讯

2.1 硬件部分

在综合分析PROFIBUS-DP网络各种典型配置后,本文构建的PROFIBUS-DP网络如下:以研华工控机(插有SIEMENS公司的CP5613通讯卡)作为上位机及一类主站;以S7-300 PLC作为智能从站,为具典型性两个从站选用不同的配置,从站1的CPU为CPU315-2DP(带集成的DP接口)不需要DP通讯模块,从站2的CPU为CPU314(不带DP接口)需要通讯模块CP342-5 ;以ET200M作为从站1的远程I/O从站(选用IM153-1接口模块),用于采集现场数据。以上设备通过PROFIBUS专用电缆连接到PROFIBUS-DP网络上。……

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