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1、基于PROFIBUS-DP的PLC通信1??引言????現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）用數(shù)字信號取代模擬信號，以提高系統(tǒng)的可靠性、精確度和抗干擾能力，并延長信息傳輸?shù)木嚯x。它既是一個開放的通信網(wǎng)絡(luò)，有時一種全分布的控制系統(tǒng)，是一種新型的網(wǎng)絡(luò)集成自動化系統(tǒng)，它以現(xiàn)場總線為紐帶，把掛接在總線上相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)基本控制、補償計算、參數(shù)修改、報警、顯示、綜合自動化等多項功能。FCS用“工作站－現(xiàn)場總線智能儀表”的二層機構(gòu)完成了集散控制系統(tǒng)（DCS）“操作站－控制站－現(xiàn)場儀表”的三層結(jié)構(gòu)模式，降低了成本，提高了可靠性
2、，且在統(tǒng)一的國際標準下可實現(xiàn)真正的開放式互連系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是一種正在發(fā)展的很有前途的計算機控制系統(tǒng)。????目前最具代表性的現(xiàn)場總線是PROFIBUS（Process?Fieldbus）。PROFIBUS是由SIEMENS公司推出的一種開放式現(xiàn)場總線標準，1989年成為德國標準DIN19245，1996年成為歐洲標準EN50170，1999年12月被接受為國際標準IEC61158的一部分。用于工廠自動化系統(tǒng)三級網(wǎng)絡(luò)中的底層，即車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制;使用于分散的、具有通訊接口的現(xiàn)場受控設(shè)備對底層設(shè)備有較高的數(shù)據(jù)
3、集成和遠程診斷、故障報警及數(shù)字化要求的系統(tǒng)。??????PROFIBUS遵循ISO/OSI模型，其通信模型由三層構(gòu)成:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。PROFIBUS由三部分組成，PROFIBUS-FMS（Fieldbus?Message?Specification，現(xiàn)場總線報文規(guī)范）、PROFIBUS-DP（Decentralized?Periphery，分散型外圍設(shè)備）、PROFIBUS-PA（Process?Automation，過程自動化）。其中PROFIBUS-DP已廣泛適用于水電站自動化領(lǐng)域。??????2??P
4、ROFIBUS-DP的特性及系統(tǒng)組成????2.1??PROFIBUS-DP的特性????PROFIBUS-DP使用物理層，數(shù)據(jù)鏈接層和用戶接口，用于現(xiàn)場層的高速數(shù)據(jù)傳送。主站周期地讀取從站地輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息?？偩€循環(huán)時間必須要比主站程序循環(huán)時間短。此外，PROFIBUS-DP還提供智能化現(xiàn)場設(shè)備所需的非周期性通信以進行組態(tài)、診斷和報警處理及復雜設(shè)備在運行中參數(shù)的確定。????PROFIBUS-DP基本功能和特性如下:????（1）?遠程離高速通信????支持9.6Kbps到12Mbps的傳輸速率;?1
5、2Mbps時最大傳輸距離為100m，1.5Mbps時為200m，另外還可以用中繼器延長;????（2）?分布式結(jié)構(gòu)????各主站間令牌傳遞，主站與從站為主－從傳送;每段可有32個站，用連接線可擴展到126個站;????（3）?易于安裝，開放式的通訊網(wǎng)絡(luò);????（4）?可靠性高，具備自診斷功能。?????PROFIBUS-DP主站分為一類主站和二類主站。一類主站完成總線通信控制與管理，完成周期性數(shù)據(jù)訪問，包括PLC、PC或可做一類主站的控制器。二類主站完成非周期性數(shù)據(jù)訪問，如數(shù)據(jù)讀寫、系統(tǒng)配置、故障診斷等，包括操作員工作
6、站（如PC機加圖形監(jiān)控軟件）、編程器、HMI等。PROFIBUS-DP從站主要進行輸入、輸出信號采集和發(fā)送，包括PLC或其他控制器、分散式I/O、智能現(xiàn)場設(shè)備等。??????2.2??系統(tǒng)組成????為便于敘述和理解，現(xiàn)組成一個雙主站單從站的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。具體配置如下:????????圖1?????PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)??????（1）?硬件:帶Siemens?CP5611卡的PC機兩臺，一臺配置為一類主站，另一臺配置為二類主站;從站為Siemens?S7-200?系列PLC的CPU224
7、一塊，帶Siemens?EM277DP通訊模塊;三個網(wǎng)絡(luò)連接器;連接線為雙絞線。????（2）?軟件:用于軟件編程的STEP7-MICROWIN3.2和用于實現(xiàn)PROFIBUS-DP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)配置的SIMATIC?NET6.0。??????3??PROFIBUS-DP主站和從站的組態(tài)????3.1??一類主站的組態(tài)????在PC1（一類主站）使用SIMATIC?net?6.0軟件來組態(tài)整個PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)。具體步驟如下:????（1）?使用SIMATIC程序組中的Configuration?Console設(shè)定PR
8、OFIBUS的模式為Configured?Mode，插槽號隨意，如圖2所示:??????????圖2?????Configuration?Console??????（2）?用PC?Station?Wizard進行一系列簡單的設(shè)置后新建一個工程設(shè)置CP5611的參數(shù):網(wǎng)絡(luò)類型設(shè)為PROFIBUS，站地址為1（也可為其他
