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

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):

1. Получение кадров от DP мастера
   • используемых для назначения параметров и конфигурирования
   • которые содержат выходные данные и передают данные CPU
   • PROFIBUS адрес
2. Получение входных данных с DP области данных CPU и подготовка данных для DP мастера.
3. Подготовка диагностических данных , которые могут быть получены и обработаны DP мастером.
4. 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.

DP_RECV: Никакие данные не передаются на CPU, пока текущие не получены.

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.

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.

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:

1. Откройте аппаратную конфигурацию S7 станции, которая будет работать как DP мастер.
   Результат: Напротив DP мастер модуля мастер системы DP появится
   следующий значок (символ соединения)
2. 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).
   
   
   
3. 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).
4. 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.
5. 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.

Проделайте следующие шаги, чтобы проверить или изменить установки:

1. Выберите PROFIBUS CP в конфигурационной таблице.
2. Выберите Edit > Object Properties. Будет выведен следующий диалог:
   
   
   
3. Если режим еще не выставлен как результат функции автоматического распознавания, щелкните на поле DP ВУ.
4. 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.

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

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:

1. Загрузите конфигурационные данные в PROFIBUS CP.
2. Загрузите пользовательскую программу в CPU.
3. Запустите CPU или убедитесь в том, что FC выполняется без ошибок.

Теперь DP ВУ готов для конфигурирования и имеет параметры, назначенные DP мастером.