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PROFIBUS协议包括三个主要部分:
PROFIBUS-DP:主站和从站之间采用轮询的通讯方式,支持高速的循环数据通讯,主要用于制造业自动化系统中现场级的通信
PROFIBUS-PA:电源和通信数据通过电源并行传输,主要用于面向过程自动化系统中本质安全要求的防爆场合
PROFIBUS-FMS:定义了主站和从站之间的通信模型,主要用于自动化系统中车间级的数据交换
3. PROFIBUS现场总线标准由三部分组成:
① PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery分布式外围设备)
② PROFIBUS-PA(Process Automation 过程自动化)
③ PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification 现场总线报文规范)
4.①Profibus是一种广泛应用范围的,开发的数字通信系统,特别适用与工厂自动化和过程自动化领域。Profibus适合与快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务
②Profibus-DP主要侧重与工厂自动化,它使用的是RS485传输技术
③Profibus-PA主要侧重于过程自动化,典型的使用MBP-IS传输技术,扩展的Profibus-DP
5. ①PROFIBUS-PA适用于过程自动化,PA将自动化系统和过程控制系统与压力、温度和液位变送器等现场设备连接起来,用来替代4~20MA的模拟技术
② PROFIBUS-FMS适用于解决车间监控级通信。在这一层,*控制器(例如PLC、PC等)之间需要比现场层更大量的数据传送,但通信的实时性要求低于现场。
6.MPI通信是当通信速率要求不高、通信数据量不大时,可以采用的一种简单经济型的
通信;MPI网络的通信速率为19.2Kbit/s-12Mbps,通常默认设置为187.5KBPS
西门子PLC S7-200/300/400CPU上的RS485接口不仅是编程接口,也是一个MPI
的通信接口
7.PLC与PLC之间的MPI通讯方式:
①全局数据包通讯方式:对于PLC之间的数据交换,我们只关心数据的发送区和接受区,全局数据包的通讯方式是在培植PLC硬件的过程中,组态所要通讯的PLC站之间的发送区和接受区,不需要任何程序处理,这种通讯方式只适合S7-300/400PLC之间相互通讯
②调用系统功能的通讯方式:
⑴双向通讯方式——在通讯的双方都要调用通讯块,一方调用发送块(SFC65X-SEND),另一方调用接收块(SFC66 X-RCV)
⑵单向通讯方式——只在一方编写通讯程序,是客户机与服务器的关系,编写程序一方的CPU作为客户机,没有编程的一方作为服务器
8.通过MPI实现PLC到PLC之间通讯有三种方式:全局数据包通信方式、无组态连接
通信方式、组态连接通信方式
① 全局数据包通信方式:配置PLC硬件过程中,组态所要通讯的PLC站之间的发送和接收区,不需要任何程序处理。这种方式只适合S7-300/400之间相互通讯
② 无组态连接通信方式(数据包大76字节)有两种:双边通信方式、单边通信方式
ⅰ双边通信方式:一方调用数据发送块SFC65(X-SEND),另一方调用数据接收块SFC66(X-RCV),双方均需要编程。
ⅱ单边通信方式:只在一方编写程序,即客户机与服务器的访问模式。编写程序的一方做为客户机,不编写程序的一方作为服务器。S7-300/400既可作客户机又可作服务器。S7-200只能作服务器。
SFC67(X-GET)用来将服务器数据区的数据读回并存放到本地数据区
SFC68(X-PUT)用来将本地数据区中的数据写到服务器中的数据区
③ 组态连接方式:只适合S7-300与S7-400或S7-400与S7-400之间的通信;数据包大长度为160字节
在使用工控软件中,人们经常提到组态一词,组态的英文是“Configuration”,简单地讲,组态就是用应用软件中提供的工具、方法,完成工程中某一具体任务的过程。
与硬件生产相对照,组态与组装类似。如要组装一台电脑,事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘及光驱等,我们的工作就是用这些部件拼装成自己需要的电脑。当然软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间,因为它一般要比硬件中的“部件”更多,每个“部件”都很灵活,因为软件都有内部属性,通过改变属性可以改变其规格(如大小、形状、颜色等)。
在组态概念出现之前,要实现某一任务,都是通过编写程序(如使用BASIC、C、FORTRAN语言等)来实现的。编写程序不但工作量大、周期长,容易犯错误,不能保证工期。组态软件的出现解决了这个问题,对于过去需要几个月的工作,通过组态几天就可以完成。
组态软件一般有三种,其英文简称分别为hmi、MMI和SCADA。目前组态软件发展迅猛,已经扩展到企业信息管理系统、管理和控制一体化、远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。
组态软件产品于20世纪80年代初出现,并在20世纪80年代末期进入我国。国内外主要的组态软件产品有InTouch、Fix、Citech(CiT)、WinCC、组态王、Controx(开物)、ForceControl(力控)、MCGS等。
组态王是由国内一家较有影响的组态软件开发公司开发的,功能丰富,操作简单。组态王6.5的Internet功能逼真再现现场画面,在任何时间、任何地点均可实时掌控企业的每一个生产细节,现场的流程画面、过程数据、趋势曲线、生产报表(支持报表打印和数据下载)、操作记录和报警等均可轻松浏览。用户还可以自己编辑发布的网站首页信息和图标,成为真正企业信息化的Internet门户。
西门子的WinCC是一套完备的组态开发环境,西门子提供类C语言的脚本,包括一个调试环境。WinCC内嵌opc支持,并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较复杂,经过西门子的培训可以更好地掌握WinCC的应用。
使用组态软件WinCC flexible对西门子的人机界面进行组态和模拟调试的方法包括对变量、画面、动画、报警、用户管理、数据记录、趋势图、配方、报表、运行脚本及以太网通信的组态方法。用WinCCflexible可对人机界面的运行进行离线模拟和在线模拟调试的方法,用WinCCflexible和STEP7可模拟人机界面和S7-300/400组成的控制系统的运行。
TP070和TP170触摸屏用专用的组态软件PROTOOL来生成画面,由用户自定义操作接口,例如图形、滚动条、按钮、指示灯、输入框等
西门子S7-200 CPU的控制程序由主程序、子程序和中断程序组成。
1.主程序
主程序(OBI)是程序的主体,每一个项目都必须并且只能有一个主程序。在主程序中可以调用子程序和中断程序。
主程序通过指令控制整个应用程序的执行,每次CPU扫描都要执行一次主程序。STEP7-Micro/Win的程序编辑器窗口下部的标签用来选择不同的程序。因为程序已被分开,各程序结束时不需要加入无条件结束指令,如END、RET或RETI等。
2.子程序
子程序是一个可选的指令的集合,仅在被其他程序调用时执行。同一子程序可以在不同的地方被多次调用,使用子程序可以简化程序代码和减少扫描时间。设计得好的子程序容易移植到别的项目中去。
3.中断程序
中断程序是指令的一个可选集合。中断程序不是被主程序调用,它们在中断事件发生时由可编程序控制器的操作系统调用。中断程序用来处理预先规定的中断事件,因为不能预知何时会出现中断事件,不允许中断程序改写可能在其他程序中使用的存储器