西門子DP通訊頭

湖南詠靖自動化設備有限公司

是一家專業(yè)從事西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品和數(shù)控系統(tǒng)銷售、技術服務及培訓的工程服務公司。

在西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品領域，公司憑借雄厚的技術實力及多年從事 西門子產(chǎn)品的銷售經(jīng)驗，本著樹立公司形象和對用戶認真負責的精神開展業(yè)務，贏得了 西門子公司與廣大用戶的好評及大力支持，

    “信譽*，客戶至上”是公司成立之初所確立的宗旨，在公司領導的嚴格要求和員工們不折不扣地貫徹執(zhí)行下發(fā)展延續(xù)至今。“假一罰十”一直是我公司的主動承諾。

EM DP01 與 SIMATIC NET 進行 S7 通信

硬件：
①S7-200 SMART 以及 EM DP01 模塊（CPU固件版本V 2.1以上才可以使用 EM DP01）
②PC 機 ( PCI-E插槽) 
③CP 5624卡
軟件：
① STEP 7-Micro/WIN SMART V2.1
② STEP 7 Professional（TIA Portal V13 SP1 Upd 9）
③ SIMATIC NET V13 SP2
④ 操作系統(tǒng)  Windows 7 Professional 64位 SP1

在 TIA Portal 平臺中配置 PC station

1. 使用 TIA V13 SP1 Upd 9 軟件 Portal 視圖中，創(chuàng)建新項目

2. 添加 PC 系統(tǒng)并命名設備名稱

進入 “項目視圖”，在“項目樹” 下雙擊 “添加新設備”，在對話框中選擇 PC 系統(tǒng)>常規(guī) PC，命名為 PC station 如圖1 所示

圖1. 添加新設備

3. 添加 OPC服務器及 CP 5624 卡

進入設備視圖>硬件目錄>用戶應用程序> OPC 服務器，雙擊，添加 OPC服務器；

進入設備視圖>硬件目錄>通信模塊> PROFIBUS> CP5624，找到相應的 CP 卡雙擊，添加 CP 5624 卡 ，結果如圖2 所示

圖2.添加OPC服務器及CP5624

4. 為 CP 5624 卡通信口分配 DP 地址

在 “設備視圖”中點擊 CP5624 上代表 PRIBUS 通信口的紫色方塊，在下方會出現(xiàn) PROFIBUS 接口的屬性，在 “PROFIBUS 地址” 下，點擊“添加新子網(wǎng)”，建立 PRFIBUS_1 網(wǎng)絡；分配 CP5624 的接口類型為 PROFIBUS ；地址設置為 3 ，如圖3 所示

圖3. 添加子網(wǎng)并分配 DP 地址

5.在網(wǎng)絡視圖中，點擊代表 PROFIUBS_1 網(wǎng)絡的紫色實線，屬性>常規(guī)>網(wǎng)絡設置，可以設置傳輸率，此處設定傳輸率為 1.5 Mbps，如圖4所示。

圖4. 設置傳輸率

6.建立 S7 連接并且設置連接參數(shù)

打開網(wǎng)絡視圖，點擊連接，選擇S7 連接，默認連接為HMI連接，需要修改；點擊 OPC server ,右鍵添加新連接；創(chuàng)建新連接對話框選擇未，本地接口選擇 CP5624，點擊添加；

屬性>常規(guī)>常規(guī)，伙伴站點及接口設置為未知；伙伴地址設置為 4（為 EM DP01 的地址）；

屬性>常規(guī)>地址詳細信息，伙伴 TSAP 設置為 03.00 。

設置步驟如圖5 所示。

圖5. 建立 S7連接及參數(shù)配置

7.生成 XDB 組態(tài)文件

網(wǎng)絡視圖中，點擊 PC station 站點，屬性> XDB 組態(tài)，勾選 “生成 XDB 文件” 然后將項目進行編譯。如圖6所示。

圖6.生成XDB文件

STATION CONFIGURATOR 中導入 XDB 組態(tài)文件

在計算機“開始”菜單中 ，搜索，輸入關鍵字 STATION CONFIGURATOR ,雙擊找到的軟件，打開;

在打開的 Station Configuration Editor 中點擊 “Import Station”，選擇XDB存儲路徑導入

導入過程及結果如圖7所示。

圖7.導入XDB文件

S7-200 SMART 側(cè)設置 DP01 的地址

使用EM DP01要保證 CPU 的硬件固件在 V2.1及其以上；編程軟件的版本在V2.1以上

1、打開STEP 7-MicroWIN SMART > 項目樹 > 系統(tǒng)快，組態(tài) EM DP01模塊，如圖8 所示，然后編譯，下載。

圖8.系統(tǒng)塊組態(tài) EM DP01

2、設置 EM DP01模塊地址為4，設置完需要斷電重啟，如圖9 所示。

圖9.設置 EM DP01 地址

3、使用 DP總線和 DP 總線連接器連接 EM DP01 的 RS485口 和電腦上安裝的 CP5624的 RS 485 口， EM DP01 模塊波特率自適應，不用單獨設定。

使用 OPC SCOUT 測試

在計算機“開始”菜單中，搜索 SIMATIC NET 的 OPC Scout V10 ，雙擊打開，建立變量：MB10，MB11 ，MD20， MD24 ，MD28。

打開STEP 7-MicroWIN SMART，在狀態(tài)圖表中賦值。

如圖10 所示

圖10.通信結果

常見問題

如何理解建立的變量的起始地址，數(shù)據(jù)類型及個數(shù)

以建立M區(qū)變量為例說明，如下圖所示

S7-200 SMART 要交換V區(qū)數(shù)據(jù)，OPC scout 中無法添加 DB 塊的變量怎么辦？

S7-200 SMART 要通信 V 區(qū)數(shù)據(jù)，需要在 OPC SCOUT 中建立 DB1 的數(shù)據(jù)

如果在OPC Scout 中無法建立 DB 塊數(shù)據(jù)，可以先插入M變量，然后進行修改，修改方法如下：

注意！OPC scout 如果無法建立DB塊變量，在M區(qū)修改以后也只能用于測試 S7 通信是否成功，在客戶端需要單獨建立變量

DP01模塊簡介

使用 EM DP01 擴展模塊可以將 S7-200 SMART CPU 做為 PROFIBUS-DP 從站連接到PROFIBUS 通信網(wǎng)絡，EM DP01 可作為 DP V0/V1 主站的通信伙伴。通過模塊上的旋轉(zhuǎn)開關可以設置 PROFIBUS-DP 從站地址。該模塊支持 9600 波特到 12M 波特之間的任一 PROFIBUS 波特率， 最大允許 244 輸入字節(jié)和 244 輸出字節(jié)。 每個 S7-200 SMART CPU（僅限 ST 與 SR 型號）可擴展兩個 PROFIBUS EM DP01。

西門子工程師內(nèi)部學習講座-EM DP01模塊部分：

• S7-200 SMART DP01功能
• S7-200 SMART DP01 Profibus-DP通訊實例

支持協(xié)議

DP01 模塊同時支持PROFIBUS-DP 和 MPI 兩種協(xié)議。EM DP01 PROFIBUS DP 模塊的 DP 端口可以連接到網(wǎng)絡中的 DP 主站，并且依然能夠作為 MPI 設備與其它主站設備（例如，同一網(wǎng)絡中的 SIMATIC HMI 設備或 S7-300/S7-400 CPU）通信。因 DP01 只能作為從站，所以兩個DP01之間不能通信。作為MPI從站時， 連接資源共6個，1個預留給OP，其余5個為自由資源，可以與MPI主站以及HMI設備通訊。

DP01 模塊使用前提條件

• 編程軟件版本：STEP 7-MicroWIN SMART V2.1及以上版本。
• CPU 固件：V2.1及以上版本

數(shù)據(jù)*性

定義

同步運行中無法修改的數(shù)據(jù)區(qū)稱為*性數(shù)據(jù)區(qū),即在超出*性數(shù)據(jù)區(qū)所允許最大空間的連續(xù)數(shù)據(jù)區(qū)中，可同時包含新數(shù)據(jù)和舊數(shù)據(jù)。

示例

如果中斷通信塊的執(zhí)行過程（例如，由優(yōu)先級更高的硬件中斷程序中斷），可能會出現(xiàn)不*性現(xiàn)象。 如果該中斷程序中的用戶程序?qū)σ延稍撏ㄐ艍K局部處理的數(shù)據(jù)進行更改，則傳送數(shù)據(jù)開始于：

部分開始于處理硬件中斷之前,部分開始于處理硬件中斷之后,這意味著，這些數(shù)據(jù)是不*的（不連續(xù)）。

PROFIBUS 支持三種類型的數(shù)據(jù)*性：

• 字節(jié)：確保字節(jié)作為整體傳送。
• 字：確保字的傳送過程不會被 CPU 中的其它進程所中斷。
• 緩沖區(qū)：確保整個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)作為一個單位傳送，不會被 CPU 中的其它進程所中斷。

EM DP01 在數(shù)據(jù)處理過程中始終利用緩沖區(qū)*性。

EM DP01 和 S7-200 SMART CPU 可確保整個傳送的緩沖區(qū)*性

• EM DP01 以一條消息的形式接收 DP 主站的輸出。
• EM DP01 將所有輸出以一條消息形式傳送到 S7-200 SMART CPU，并且傳送過程不可中斷。
• S7-200 SMART CPU 一次性將所有輸出傳送到 V 存儲器。傳送不可受用戶干擾而中斷。

輸入到 DP 主站時也會確保這種*性

• S7-200 SMART CPU 一次性將所有輸入從 V 存儲器傳出。傳送不可受用戶干擾而中斷。
• S7-200 SMART CPU 將所有輸入以一條消息形式傳送到 EM DP01。該傳送不可被中斷。
• EM DP01 將輸入以一條消息形式發(fā)送到 DP 主站。

DP主站的*性

DP 主站 CPU 的*性并非總是緩沖區(qū)*。除非 DP 消息非常小，否則 DP 主站 CPU 不會將整個 DP 消息作為一個不可分割的對象進行處理。DP 主站 CPU 通常會以較小的單位移動 PROFIBUS 數(shù)據(jù)。既可以通過它們將數(shù)據(jù)移動到 I/O 區(qū)，也可以由用戶使用 DPRD_DAT（讀取 DP 設備的*性數(shù)據(jù)）與 DPWR_DAT（寫入 DP 設備的*性數(shù)據(jù)）指令來控制移動。使用 DPRD_DAT 和 DPWR_DAT 指令，一次可獲取一個組態(tài)"插槽"的信息。因為允許有兩個組態(tài)插槽，這樣就可以使用兩條 DPRD_DAT 指令來獲取所有數(shù)據(jù)。僅對每條 DPRD_DAT 指令保證*性。

支持的組態(tài)

在 EM DP01 組態(tài)中，可以支持2個插槽，混用并匹配以上組態(tài)中的任意兩種。EM DP01 最大允許 244 輸入字節(jié)和 244 輸出字節(jié),如果對 EM DP01 使用兩種組態(tài)，則所有的輸入數(shù)據(jù)和所有的輸出數(shù)據(jù)都是連續(xù)的。以下是兩個示例：

• 一個 32 字節(jié)輸入輸出的組態(tài)加上一個 8 字節(jié)輸入輸出的組態(tài)得到總計 40 輸入字節(jié)以及 40 輸出字節(jié)。
• 一個 122 字節(jié)輸入輸出的組態(tài)加上一個 122 字節(jié)輸入輸出的組態(tài)得到總計 244 輸入字節(jié)以及 244 輸出字節(jié)。

主站中與從站的通信數(shù)據(jù)區(qū)對應關系

假設 DP 主站已定義一個 I/O 組態(tài)，其包含兩個插槽且 V 存儲器偏移量為 1000。將*個插槽組態(tài)為 32 字節(jié)的輸入輸出，第二個插槽組態(tài)為 8 字節(jié)的輸入輸出。S7-200 SMART CPU 的輸出與輸入緩沖區(qū)均為 40 字節(jié) (32 + 8)。輸出數(shù)據(jù)（來自 DP 主站）緩沖區(qū)起始于 VB1000；輸入數(shù)據(jù)（送入 DP 主站）緩沖區(qū)緊隨輸出緩沖區(qū)并起始于 VB1040。

GSD文件

不同的 PROFIBUS 設備具有不同的性能特征。這些特點會因功能（例如 I/O 信號和診斷消息的數(shù)量）或總線參數(shù)（例如傳送速度與時間監(jiān)視）而不同。這些參數(shù)因設備類型和供應商不同而不同，通常記錄在技術手冊中。為幫助用戶簡化 PROFIBUS 的組態(tài)，可在一個稱為設備數(shù)據(jù)庫文件或 GSD 文件的電子數(shù)據(jù)表中具體設備的性能特征?；?GSD 文件的組態(tài)工具可以將不同供應商的設備方便地集成在同一個網(wǎng)絡中。GSD 設備數(shù)據(jù)庫文件以精確定義的格式全面地描述設備的各項特征。供應商負責為每種設備都準備 GSD 文件并提供給 PROFIBUS 用戶使用。組態(tài)系統(tǒng)使用 GSD 文件可讀取PROFIBUS 設備的特征并在組態(tài)網(wǎng)絡時使用這些信息。

DP01 作為一個特殊的PROFIBUS-DP從站模塊，其相關參數(shù)（包括上述的數(shù)據(jù)*性）是以GSD（或GSE）文件的形式保存的。在主站中配置DP01，需要安裝相關的GSD文件。

EM DP 01 GSD文件

Step7 平臺下安裝GSD文件

首先，在STEP 7項目里插入一個S7-300的站：

STEP7的硬件組態(tài)窗口中的"Options"菜單中點擊“Install GSD File..”，導入EM DP 01 GSD文件，安裝DP01配置文件，如下圖：

選擇DP01 GSD文件所在路徑：

導入GSD文件后，在右側(cè)的設備選擇列表中找到從站EM DP01，(添加的GSD文件一般位于PROFIBUS DP->Additional Field Device->PLC->SIMATIC->EM DP 01 PROFIBUS-DP)并且根據(jù)通訊字節(jié)數(shù)，選擇相應的配置：

TIA 平臺下安裝GSD文件

1. 啟動 TIA Portal 軟件。
2. 新建項目。
3. 在項目視圖中，找到菜單欄并選擇："選項 > 管理通用站描述文件(GSD)"（Options > Manage general station description files (GSD)）

4. 在"源"(Source) 路徑中，找到之前加載到計算機中的 EM DP01 GSD 文件。
5. 選中相應 GSD 文件行的復選框。
6. 單擊"安裝"(Install) 按鈕。

7. 執(zhí)行上述操作后，將在硬件目錄中安裝 EM DP01 GSD 文件，如下圖所示：

DP01 LED 指示燈

EM DP01 PROFIBUS DP 模塊的前面板上有四個狀態(tài) LED 用于指示 DP 端口的工作狀態(tài)：
DIAG LED：
– 雙色（綠色/紅色）LED 指示 EM DP01 的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)
– 紅色閃爍：自啟動時開始閃爍，直到 CPU 完成 EM DP01 登錄后停止閃爍，或在 EM DP01 出現(xiàn)故障時閃爍
– 綠色閃爍：EM DP01 等待 S7-200 SMART CPU 傳輸組態(tài)和參數(shù)（登錄后綠燈立即閃爍）期間或固件升級期間
– 綠色常亮：無任何故障且 EM DP01 已組態(tài)
POWER LED：
– 綠色常亮：有用戶 24 V DC
– 滅：無用戶 24 V DC
DP ERROR LED：
– 紅色閃爍：DP 主站寫入 EM DP01 的 I/O 組態(tài)或參數(shù)信息存在錯誤
– 紅色常亮：DP 通信被中斷
– 滅：無錯誤或從未建立數(shù)據(jù)交換
DX MODE LED：
– 滅：S7-200 SMART CPU 通電后，未嘗試進行 DP 通信或 DP 通信被中斷
– 綠色常亮：成功發(fā)起 DP 通信后（EM DP01 已進入與 DP 主站交換數(shù)據(jù)的模式），該指示燈保持常亮，直至 EM DP01 退出數(shù)據(jù)交換模式

下表總結了 EM DP01 狀態(tài) LED 指示的狀態(tài)：

常問問題

是否可以通過DP01模塊控制變頻器？

不可以。DP01是PROFIBUS-DP從站模塊，不能做主站；而變頻器需要接受主站的控制。

為什么重新設置DP01地址后不起作用？

對DP01重新設置地址后，需斷電后重新上電才起作用?；蛘邫z查DP01址撥碼是否到位。

主站中對DP01的I/O配置的數(shù)據(jù)通信區(qū)已經(jīng)到了最大，而仍不能滿足需通信的數(shù)據(jù)量怎么辦？

可以在傳送的數(shù)據(jù)區(qū)中設置標志位，分時分批傳送。

DP01所支持的通信速率和距離是多少？

DP01的聯(lián)網(wǎng)能力如何?

一個網(wǎng)絡上只能有最多99個DP01站，是因為其地址設置開關的限制。

S7-300或S7-400的PROFIBUS_DP主站最多可以有多少個DP01從站？

這與S7-300或S7-400的DP口或DP模板的能力有關，要根據(jù)它所支持的DP從站數(shù)而定。一個網(wǎng)上最多可以有99個DP01。

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