Применение
SIMATIC S7 PLC с PROFIBUS CP в режиме DP ВУ не подходит для приложений, в которых необходима локальная обработка сигналов. Если вы не уверены в том, что Ваш PROFIBUS CP поддерживает режим DP ВУ, см. информацию по продукту, прилагаемую к CP
Последовательность действий
Следующие шаги необходимы для работы DP мастер системы с SIMATIC S7 PLC работающим как DP ВУ:
Конфигурирование
PROFIBUS CP должен обладать следующим, как PROFIBUS узел: PROFIBUS адресом и Параметрами шины.Данная информация конфигурируется и загружается в PROFIBUS CP. Конфигурирование шинных параметров описывается в главе 2.
Программирование
Программируя, вы задаете последовательность работы пользовательской программы и доступ к I/O данным. На CPU должно быть запрограммировано следующее:
- Запись или чтение данных в DP буфер данных.
- DP соединение в CPU программе. Здесь, вы используете FC (DP_SEND или DP_RECV).
То как использовать функции (FC) в режиме DP ВУ в вашей пользовательской программе описывается в дальнейших разделах данной главы. Точный синтаксис FC и значение параметров блоков описывается в главе 7
Если Вы знакомы с функциями PROFIBUS CP/DP ВУ, вы можете пропустить следующий раздел и продолжить с раздела 5.4.
Как работает SIMATIC S7 PLC в режиме DP ВУ с PROFIBUS CP
Следующие особенности характеризуют способ, которым PROFIBUS CP передает данные в режиме DP ВУ.
- PROFIBUS–DP интерфейс PROFIBUS CP работает в соответствии с PROFIBUS DP, EN 50170 часть 2.
- Режим DP ВУ позволяет обрабатывать данные, которые были обработаны в пользовательской программе DP ВУ для передачи DP мастеру. В обратном направлении, он позволяет получать данные с DP мастера, которые после этого будут обработаны в программе DP ВУ и выведены в основной процесс.
- PROFIBUS CP работающий как DP ВУ не может в одно и то же время быть активирован еще и как DP мастер.
Задачи PROFIBUS CP
PROFIBUS CP выполняет следующие задачи при управлении обменом DP данными с DP мастером (см. также рис. ниже):
- Получение кадров от DP мастера
- используемых для назначения параметров и конфигурирования
- которые содержат выходные данные и передают данные CPU
- PROFIBUS адрес
- Получение входных данных с DP области данных CPU и подготовка данных для DP мастера.
- Подготовка диагностических данных , которые могут быть получены и обработаны DP мастером.
- Подготовка входных и выходных данных для чтения мастерами класса 2 (поддерживаемые службы мастеров класса 2: «read input data RD_Inp» (чтение входных данных RD_Inp) и «read output data RD_Outp» (чтение выходных данных)).
Адресация S7–300 как DP ВУ
SIMATIC S7–300 работающий с PROFIBUS CP в роли DP, может быть адресован DP мастером как компактное или модульное устройство. При конфигурировании DP мастера, доступны база данных устройств и типы файлов (для COM ET200 V4.0 и V5.x).
Область правильности
Область проверки правильности всегда включает в себя области входов и выходов. Это происходит всегда не зависимо от того, DP мастер определяет DP ВУ как компактное или как модульное устройство.
Активная или пассивная станция в режиме DP ВУ
PLC работающий с PROFIBUS CP обычно также работает по PROFIBUS в активном DP ВУ режиме. Это делает возможным использование других коммуникационных служб, таких как FDL соединения в дополнение в ВУ службам. Также возможно, конфигурировать DP ВУ однозначно как пассивную станцию на шине. Это необходимо для системных конфигураций в которых только DP мастер может быть активной станцией на шине или когда количество активных станций должно быть. Помните, что PG функции и друге коммуникационные устройства не будут доступны через CP, отконфигурированный как пассивное устройство.
PROFIBUS адрес и параметры шины
Скорость передачи и PROFIBUS адрес должны быть аналогичны тем же на DP мастере. Скорость передачи, PROFIBUS адрес и режим (DP мастер, DP активное ВУ, DP пассивное ВУ, не DP режим, см. раздел 3.6) Определяются каждый отдельно в STEP 7 (см. главу 2). PROFIBUS CP принимает эти установки после того, как сконфигурированные данные были загружены. Эти параметры нельзя выставить с помощью кадров установки параметров.
Принцип обмена данными
Обмен данными между DP мастером и DP ВУ происходит циклически (DP цикл опроса) и использует буферы посылки и приема на PROFIBUS CP (DP буферы данных). Обмен данными запускается DP мастером , который посылает выходные данные и принимает входные данные.
Обмен данными между CPU и PROFIBUS CP зависят от вызов дляDP_RECV и DP_SEND блоков (FC) в цикле CPU.
Функции (FC)
Для обмена данными с помощью пользовательской программы STEP 7 есть специальные FC:
- DP_RECV
Эта функция берет DP данные, переданные Dp мастером из получающего бока PROFIBUS CP и вводит их в указанную область данных DP на CPU. - DP_SEND
Эта функция передает данные из указанной области данных DP на CPU в буфер посылки PROFIBUS CP для передачи DP мастеру.
CPU цикл и DP цикл опроса
CPU цикл и DP цикл не зависят друг от друга. CPU–CP интерфейс , который может быть адресован пользовательской программой с помощью функций DP_SEND и DP_RECV спроектирован таким образом, что гарантирована полная передача данных при правильном запросе. Правильность запроса означает, что передача данных с DP_SEND прием с DP_RECV требуют оценки битов состояния блока в пользовательской программе. Для детального описания передачи данных с помощью непрерывных схем, см. описание FC в разделе 7. Чтобы убедиться в правильности передачи данных, даже когда время цикла CPU мало по сравнению с DP временем опроса, используется следующая процедура:
DP_SEND: Никакие новые данные не передаются PROFIBUS CP, пока текущие не переданы в буфер посылки PROFIBUS CP.
Это не означает, что передача данных DP мастеру на PROFIBUS проверена! Данные в области посылки обновляются DP_SEND не зависимо от того, обработал или нет DP мастер старые.
DP_RECV: Никакие данные не передаются на CPU, пока текущие не получены.
Данные (полученные) в DP буфере данных PROFIBUS CP обновляются не зависимо от того – обрабатывает или нет пользовательская программа в CPU данные из DP буфера данных (буфер получения). Это означает, что данные могут быть перезаписаны.
Размер области проверки
Целиком включаются области ввода /вывода DP и поэтому целостность данных во время передачи гарантируется. Здесь не имеет значения адресует или нет DP мастер область данных DP целиком или разделяет на модули.
DP область данных в CPU
В CPU, различные области данных могут использоваться для соединение с DP мастером. То, какую область данных вы используете зависит от PLC и текущего задания. Доступны следующие области:
- Картина процесса
Это обычный выбор. Он подразумевает, что непрерывные области ввода/вывода могут быть зарезервированы для распределенных I/O в картине процесса CPU. Это, однако, может быть ограничено размером картины процесса и количеством установленных центральных модулей. - Адресная область битовой памяти
Также как картина процесса, эта область также подходит для общего хранения DP сигналов. Адресная область битовой памяти может, например, использоваться, когда осталось мало места у центральных модулей в картине процесса. - Блок данных (DB)
Блоки данных могут также использоваться для хранения DP сигналов. Они предпочтительны, когда DP область данных обрабатывается одним программным блоком.
Область данных DP для входных и выходных данных всегда передается целиком в или из областей данных CPU.
Следующая диаграмма иллюстрирует размещение DP буфера данных PROFIBUS CP на альтернативных областях данных в CPU.
Инициализация и передача данных на PROFIBUS
Инициализация DP ВУ режима включает в себя следующее: назначение параметров, которые определяют то, как работает DP ВУ.; Конфигурация определяющая структуру DP ВУ.
Назначение параметров
DP ВУ назначаются параметры DP мастером с помощью конфигурирования шинных параметров и кадра назначения параметров.
Конфигурирование
Как DP ВУ, PROFIBUS CP для конфигурации нужна следующая информация:
• Длина входных данных
• Длина выходных данных
DP ВУ конфигурируется с помощью FC вызовов из интерфейса пользовательской программы в CPU. DP ВУ проверяет, идентична ли общая длина в кадре конфигурации DP мастера длинам указанным в FC. Если длины, заданные для входных/выходных данных не идентичны, ВУ не переходит в фазу передачи данных.
Помните, что нормальное назначение параметров и конфигурирование с помощью DP мастера возможны только после локальной инициализации по вызову DP_RECV FC для выходных данных и DP_SEND FC вызову для входных данных.
Причины повторной инициализации
В следующих ситуациях, PROFIBUS CP запрашивает обновленные параметры/конфигурацию у DP мастера:
- Информация о длине DP области данных, переданная FC не соответствует информации сохраненной на PROFIBUS CP. Изменение в значении длины в FC вызовах, означает изменение в конфигурации. Если PROFIBUS CP находится в фазе передачи данных, он переходит в фазу назначения параметров. Обратно он возвращается только тогда, когда DP мастер посылает кадр новых параметров/конфигурации, которые соответствуют сохраненной информации.
- Во время фазы передачи, посылается неправильный кадр назначения параметров.
- CPU или PROFIBUS CP переходят в STOP режим.
- Ошибка по наблюдению (см. ниже).
- PROFIBUS CP получает управляющий кадр с неподдерживаемой службой (например SYNC, FREEZE).
Наблюдение
Если заканчивается время наблюдения, DP ВУ предполагает, что соединение с DP мастером было нарушено. Если в течение времени наблюдения не было получено ни одного кадра от DP мастера, могут сложиться две ситуации:
- CP режим, DP ВУ активен PROFIBUS CP переводит выходные данные в безопасное состояние («0»).
- CP режим, DP ВУ пассивно PROFIBUS CP реагирует сбросом и перезапуском.
Пользовательская программа получает сообщение о timeout (окончание времени наблюдения).
Диагностические данные
PROFIBUS CP как DP ВУ подготавливает диагностические данные для DP мастера.
Структура диагностических данных
PROFIBUS CP предоставляет следующую диагностику в ответ на запрос:
• Обязательные данные всегда передаются в ответ на диагностический запрос от DP мастера.
• Устройство ориентированные диагностические данные передаются в зависимости от режима.
*) Для сообщений «configuration phase»(конфигурационная фаза) и «configuration change» (смена конфигурации)
Общие задачи управления
Используя кадр общего управления, DP мастер может посылать общие команды DP ВУ.
- CLEAR
Управляющая команда по изменению данных в безопасное, определенное состояние. - SYNC (не поддерживается)
Управляющая команда для синхронизации вывода данных. - FREEZE (не поддерживается)
Управляющая команда для блокировки входных данных.
CLEAR
DP мастер может сбросить значения выходов DP ВУ общего управляющего задания CLEAR. Последовательность в DP ВУ следующая: По команде CLEAR мастер DP непрерывно выставляет выходы в буфере данных DP в 0. Входы данных продолжают считываться. В следующий раз DP_RECV проходит через DP ВУ, сброшенные DP выходные байты передаются в DP область данных CPU. Пользовательская программа получает сообщение в байте состояния FC.
Synchronization SYNC / FREEZE
PROFIBUS CP не поддерживает общие управляющие кадры SYNC и FREEZE.
Конфигурирование и запуск режима DP ВУ
Добавьте PROFIBUS CP DP ВУ в аппаратную конфигурацию и назначьте соединение CP к подсети как это описано в разделе 2. Оставшаяся последовательность действий зависит от устройства и конфигурации DP мастера, следующим образом:
- DP мастер это SIMATIC S7 станция, сконфигурированная в том же прокте как DP ВУ
- DP мастер это устройство любого другого типа
5.4.1 Конфигурирование DP мастер системы с помощью STEP 7
Процедура назначения S7 станций с PROFIBUS CPs как интеллектуальных DP ВУ системе DP мастера подразумевает следующее:
- DP мастер это SIMATIC S7 станция, которая была сконфигурирована в том же проекте как DP ВУ.
- PROFIBUS CP у DP ВУ уже добавлен в аппаратную конфигурацию и включен в сеть. Это означает, что когда DP мастер система будет отконфигурирована, PROFIBUS CP будет отконфигурирован автоматически для DP ВУ режима.
Добавление DP ВУ в конфигурационную таблицу
Чтобы отконфигурировать DP подсистему (DP мастер система) надо сделать следующее:
- Откройте аппаратную конфигурацию S7 станции, которая будет работать как DP мастер.
Результат: Напротив DP мастер модуля мастер системы DP появится
следующий значок(символ соединения)
- Откройте аппаратный каталог и выберите запись «PROFIBUS DP/already configured stations« (PROFIBUS DP/уже сконфигурированная стация) для DP ВУ с PROFIBUS CP и присоедините мышью запись «S7–300 CP342–5 DP» к символу соединения.
Результат: Если станция, отконфигурированная в проекте может работать как интеллектуальное DP ВУ, то будет выведен диалог «Select Intelligent DP Slave» (Выберите интеллектуальное DP устройство).
- Выберите DP ВУ и подтвердите ваш выбор по OK.
Результат:По этому выбору, PROFIBUS CP у DP ВУ будет автоматически сконфигурирован для работы в режиме «DP Slave Active» (активный DP ВУ). - В качестве следующего шага, выберите один или больше универсальных модулей из аппаратного каталога и разместите их в конфигурационной таблице. Это отконфигурирует области данных DP ВУ.
- Теперь укажите модуль или модули в терминах их типов данных (входов/выходов) длины данных и адреса. Возможно ввести значения напрямую в таблицу или выбрать модуль и открыть его свойства.
Следующий рисунок показывает «Master System Configuration Table» (конфигурационную таблицу мастер системы) (детальный вид) с одним SIMATIC S7 PLC с PROFIBUS CP как DP ВУ. Стандартный модуль был сконфигурирован с помощью двух универсальных модулей; DP мастер это SIMATIC S7–300 станция.
5.4.2 Проверка или установка CP режима DP ВУ
PROFIBUS CP работает как DP ВУ когда этот модуль выставлен в окне «General» (общее) диалогового окна свойств. DP ВУ режим для PROFIBUS CP автоматически конфигурируется из аппаратной конфигурации DP мастер системы. Эта ситуация была описана в разделе 5.4.1. В диалоговом окне будет выведено, что DP ВУ режим уже выбран.
PG функции и функции проверки через MPI доступны всегда не зависимо от выбранного режима. PG функции и функции проверки через PROFIBUS тоже доступны всегда не зависимо от выбранного режима (исключение: DP ВУ пассивен).
Проделайте следующие шаги, чтобы проверить или изменить установки:
- Выберите PROFIBUS CP в конфигурационной таблице.
- Выберите Edit > Object Properties. Будет выведен следующий диалог:
- Если режим еще не выставлен как результат функции автоматического распознавания, щелкните на поле DP ВУ.
- Если надо, выберите опцию «the module is a passive node on PROFIBUS» (модуль является пассивным узлом на PROFIBUS)
- DP ВУ активен (по умолчанию) PROFIBUS CP - активный узел, другими словами он может использоваться для дальнейших служб связи, таких как FDL соединения, PG функции или S7 функции (пассив.).
- DP ВУ пассивен PROFIBUS CP работает исключительно как DP ВУ. PG функции и другие протоколы использующие PROFIBUS не возможны.
5.4.3 Примечания по конфигурированию DP мастера
С точки зрения DP мастера, следующие базовые данные по PROFIBUS CP в роли DP ВУ должны быть приняты к рассмотрению:
Стандартный файл базы данных устройств ( из DDB файла) Для конфигурирования и назначения параметров основные данные по устройству можно найти в файле SIE9001.GSD. Они содержат следующую информацию:
- ID производителя
- Конфигурацию области данных DP
- Минимальный интервал ВУ
- SYNC / FREEZE;
- Пользовательские данные или тип файла (для COM ET200 V4.0 и COMWIN ET 200).
Получение базы данных устройств и файлов типов поставляются со стандартным пакетом STEP 7.
Программирование режима DP ВУ
DP область данных в CPU адресуется пользовательской программой в CPU с помощью нормальных инструкций STEP 7. В пользовательской программе, передача областей данных DP обрабатывается, при этом правильность выполнения отображается. Присоединенный PROFIBUS CP информируется о положении области данных DP с помощью адресных параметров при вызове FC.
Программирование DP ВУ режима
Используйте два FC в интерфейсе пользовательской программы следующим образом:
- DP_RECV для получения DP данных с DP мастера
- DP_SEND для посылки DP данных DP мастеру.
FC вызов имеет следующий эффект:
- При первом вызове блока, конфигурация ВУ запускается.
- DP область данных передается PROFIBUS CP (DP_SEND) или получается с PROFIBUS CP (DP_RECV).
- Выполнение задания подтверждается положительно или негативно в статусном сообщении.
Информация области данных (SEND параметр для DP_SEND и RECV параметр для DP_RECV) должна соответствовать длинам, сконфигурированным на DP мастере и передана как конфигурационный кадр.
Просмотрите следующие биты в FC блоках:
- в DP_SEND:
параметры DONE, ERROR и STATUS - в DP_RECV:
параметры NDR, ERROR, STATUS и DPSTATUS
Описание блока и пример вызова можно посмотреть в разделе 7.2.
Структура DPSTATUS

таблица 5-2 DPSTATUS | |
БИТ | ЗНАЧЕНИЕ |
7-5 | не используется |
4 | Значение 1: DP data overflow DP данные, используемые для вывода, были обновлены DP мастером быстрее, чем DP ВУ обработало их с помощью вызова блока. Считываемые DP данные это всегда последние DP данные, полученные на DP мастере. |
3 | Значение 1: DP ВУ не получил кадр от DP мастера во время времени наблюдения (прослушивания линии). Если этот бит выставлен, бит 1 также выставлен. |
2 | Значение 1: DP мастер 1 в состоянии CLEAR. DP ВУ получает значение 0 для всех данных в DP данных, используемых для вывода. Это не оказывает влияния на посылку данных. |
1 | Значение 1: Назначение конфигурации/параметра еще не завершено. |
0 | Значение 1: DP ВУ режим. Значения для других битов имеют смысл только если выставлен другой бит. |
Вызов FC в CPU цикле
Пример иллюстрирует ситуацию, в которой данные, переданные DP мастером, считываются в начале каждого CPU цикла, а полученные выходные данные выводятся для передачи DP мастеру, когда пользовательская программа завершена.
Запуск DP ВУ
Для запуска необходимо выполнить следующие шаги, прежде чем DP ВУ будет готов для обмена данными с DP мастером:
- Загрузите конфигурационные данные в PROFIBUS CP.
- Загрузите пользовательскую программу в CPU.
- Запустите CPU или убедитесь в том, что FC выполняется без ошибок.
Теперь DP ВУ готов для конфигурирования и имеет параметры, назначенные DP мастером.
<--Предыдущая статья | Следующая статья--> |