使用PROFIBUS-DP连接DX实现通信

基于PROFIBUS-DP协议的从站和从站之间的DX（Direct Date Exchange）通信的必要条件，首先是从站要有数据发送给主站，换句话说，从站要有输出区对应主站的输入区。其次从站要是智能从站，如S7-300站、S7-400站、带有CPU的ET200S站和ET200X站等，旧版本的从站或主站CPU不支持DX通信功能，判断一个从站CPU是否支持DX通信，首先，新购买的CPU是肯定支持DX通信功能的，其次，可用编程软件STEP7组态一下，如果可以组态，说明该CPU支持DX通信。

PROFIBUS-DP通信是通过一个主站依次轮询从站的通信方式进行数据交换的，该方式称为MS（Master Slave）模式，基于PROFIBUS-DP协议的DX通信模式是在主站轮寻从站时，从站除了将数据发送给主站外，同时还将数据发送给在STEP7中组态的其他从站。数据通信结构如图5-67所示。下面将举例说明如何进行相关组态和数据通信区的定义。

软件和硬件需求：

软件：STEP7 V5.2。

硬件：PROFIBUS-DP主站选用S7-400 CPU414-3DP；两个从站选用S7-300 CPU315-2DP和CPU314C-2DP；MPI网卡为CP5611；PROFIBUS电缆及接头。

图5-67 数据通信结构图

硬件连接：在该实例中，S7-400做主站，两个S7-300作从站。在硬件连接之前，首先将上位机的MPI接口分别和3个CPU站点的MPI接口连接，进行初始化。然后用PROFI-BUS电缆将S7-400和-S7-300 CPU的DP相连，S7-400为主站，两个S7-300为从站的网络配置如图5-68所示。

图5-68 网络配置图

（1）组态S7-300从站

打开STEP7，新建一个项目，将该实例起名为PROFIBUS_DP_DX，原则上是首先组态从站。

1）组态两个S7-300从站，选中项目并单击右键，依次选择Insert New Object→SIMATI C 300 Station来插入S7-300站点，如图5-69所示。

建立S7-300之后，双击Hardware图标，组态机架和CPU，插入CPU315-2DP时，新建一条PROFIBUS网络，设置站地址参数。在Address栏配置CPU315-2DP的站号，本例中CPU315-2DP的PROFIBUS地址为3。单击Properties在Networksetting中设置传输速率和总线行规，本例中选择DP行规，传输速率选择1.5Mbps，如图5-70所示。如网络中使用了中继器、OBT和OLM等网络元件，则可单击Option按钮添加，然后单击OK按钮确认。

图5-69 插入S7-300站点窗口

图5-70 设置站地址参数窗口

2）双击DP栏组态操作模式和从站通信接口区，在Operation Mode菜单中选择从站模式，如果使用PROFIBUS网卡编程，如CP5611可以激活从站的编程功能，这样在PROFI-BUS网络上可以同时对主站和从站编程，诊断地址选用缺省值即可，选项如图5-71所示。

图5-71 选择从站模式窗口

3）进入菜单Configuration组态从站通信接口区，单击New键，加入一栏通信区，每栏通信区的最大数据长度为32B，在本例中分别添加输入区一栏和输出区一栏各10B，开始地址为0，在Consistency中选择Unit，如选择All，则主站和从站都需要调用SFC14、SFC15对通信数据进行打包、解包，参数组态如图5-72所示。

以同样的方式组态另一个从站，使两个从站同在一条PROFIBUS-DP网络上，选择PRO-FIBUS站地址为4。

（2）组态S7-400主站

在右侧区域单击右键，在弹出下拉菜单中选择SIMATIC 400 Station插入400站点，在屏幕右侧窗口会显示出相应的S7-400站，如图5-73所示。

图5-72 参数组态窗口(www.xing528.com)

图5-73 插入400站点窗口

双击Hardware图标，组态机架、电源模块和CPU模块，插入CPU414-3DP模块时，选择与从站相同的PROFIBUS网络，并设置站地址参数，本例中CPU414-3DP的PROFIBUS地址为2。组态完成后单击OK确认，出现PROFIBUS网络如图5-74所示。

在S7-400的HW Configuration组态界面右侧选择PROFIBUS-DP，在Configured Stations中选择CPU31x，将其拖到左侧的PROFIBUS总线上，如图5-75所示。

图5-74 PROFIBUS网络窗口

图5-75 选择CPU31x窗口

在弹出的DP Slave Properties对话框中，出现已经组态好的两个从站。选择其中一个CPU，单击Connect，将其连接到PROFIBUS网络上，然后以同样的方法连接另一个从站。若要从网络上断开站点，则选择Disconnect即可。连接完成后再为两个S7-300从站设置与其对应主站的I/O接口区，例如，要设置地址为3的CPU315-2DP的I/O接口区，双击3＃站，在弹出的DP Slave Properties的Configuration栏中单击左键，如图5-76所示。

图5-76 DP Slave Properties对话框

分别组态主站的通信地址区，对应规则为主站输出对从站输入，主站输入对从站输出，如图5-77所示。然后以同样的方法组态4＃从站对应主站的通信接口区。

图5-77 通信地址区窗口

组态完成后对应的通信地址如下：

主站CPU414-33＃从站CPU315-2DP

IB0～IB9←QB0～QB9

QB0～QB9→IB0～IB9

主站CPU414-34＃从站CPU314C-2DP

IB10～IB19←QB0～QB9

QB10～QB19→IB0～IB9

（3）组态DX通信区

上面的组态过程仅是PROFIBUS-DP的MS通信模式，只有上面的工作完成后才能进行DX模式组态。在本节的开始已经介绍过DX的通信方式，在主站轮询从站读取数据时，从站广播发送数据给主站和指定的从站，那么这个从站称为Publisher，接收数据的从站称为Recipient，在此以3＃从站作为Publisher，以4＃从站作为Recipient，双击4＃从站新建一栏通信数据，这时在Mode下可以选择MS或DX方式，选择DX模式，在Publisher地址中会出现3＃站，如果还有其他的智能从站在同一条PROFIBUS网络上也会出现这些站号，本例中因为只有两个从站，所有4＃从站的Publisher站只有3＃站。在下面的选择中要注意Publisher的Address type为Input，Address可选择，这里都是指Publisher对应主站的Address type和In-put，从上图可以看到3＃站发送给主站数据对应主站的接收区为IB0～IB9。如果在Input区选择0，则Recipient 4＃从站将接收主站地址IB0～IB9，也就是3＃从站Publisher QB0～QB9的数据，如果选择4，则接收3＃从站Publisher QB4～QB9的数据，也就是说Recipient可以有选择地接收Publisher的数据。参数组态如图5-78所示。

图5-78 参数组态窗口

从上面的对应关系可以看到，当主站轮询3＃从站时，3＃从站发送QB0～QB9到主站IB0～IB9中，同时发送QB4～QB9的6B信号到4＃从站IB10～IB15中，这里容易弄混淆的地方就是Publisher的地址区，站地址是从站地址，通信区却是主站的。如果数据的连续性参数选择All，Publisher从站发送的数据都是以整个数据包的形式发送的，即使Recipient从站选择接收Publisher从站1B的数据也必须调用SFC14。在上面例子中3＃从站和4＃从站都可以同时作为Publisher和Recipient。