西门子模块6ES7368-3BF01-0AA0性能参数
能否为马达、阀门等功能块添加更多的状态，并在上位机上的block icon和faceplate中进行相应的显示？
答：可以，可以借助功能块的ustatus输入端来完成该功能。
pcs7库中的大部分功能块都有一个dword格式的“vstatus”输出管脚。该管脚包含了功能块当前各种状态信息（功能块在线帮助中详细解释了各位所代表的状态信息），通过相应的控件即可在上位机的画面上实时显示该功能块的各种状态。细心的人可能会发现，该管脚格式为32位的dword形式，而我们通过功能块的在线帮助却只能查询到vstatus的低16位的状态，那么高16位用来做什么用处的呢？
功能块有一个word格式的“ustatus”输入管脚，该管脚的注释是”status word in vstatus, can beconfigureduser-specific”，也就是说ustatus是vstatus的一部分，可以用来进行用户自定义的状态输入，将其组合到vstatus中。如下图pic1所示，ustatus输入为16#1时，仿真motor回路的就地控制，输出vstatus为16＃10200。ustatus被加入到vstatus的高16位中了。通过ustatus输入管脚，我们可以为motor等功能块定制更多的状态。
pic1.motor回路ustatus示例
一般来说，我们通常使用某些功能块（motor,valve等）的vstatus状态返回值和智能图形对象”status displayextend”来实现状态的上位机显示。vstatus状态返回值是一个输出类型的32位状态字，其高16位为ustatus（数据类型为word）输入，低16位由相应的功能块类型决定。当用户希望自定义的ustatus状态用statusdisplayextend功能显示出来时，只要知道其对应于vstatus的关系即可,ustatus的位对应vstatus的第17位，依此类推。
这里以motor块为例说明，我们希望给该电机一个现场就地/远程选择开关状态指示（1表示就地，0表示远程），此状态可由statusdisplay extend功能显示出来。 这里可以用ustatus低位代表，用status displayextend功能显示出来；当然，其它位的状态设置方法类似。
√明确，用户定义的ustatus为16#0001时，vstatus的第17位（bit16）就对应于该位且值为1。
√为观察该电机vstatus的值，打开对应的picture，其中self_motor/1块标识为上面cfc块1（motor块）经os编译自动生成的的blockicon。
pic2.motor的上位机图标
√在其下方添加一个status display extend对象，用于显示该电机就地/远程状态。
√打开其config diaglog属性，在general中定义bit为from statusword1，bitno.为16。
pic3. 设置status display extended
√为该状态位定义相应图片，即：电机为就地操作状态时由索引1连接的图形表示；远程操作状态由索引0连接的图形表示，如pic4所示。
pic4.设置相应状态的显示图片
√在其图形属性组态中，将属性status1 与self_motor.vstatus 标签连接，见pic5。其中该位为1，表示就地状态时显示 ；0，表示远程状态时显示 。
pic5.关联status1和相应的vstatus
注：这里定做了两个图形文件localc.bmp和remote.bmp（存放在;\winproject\;\gracs录下），表示1，0两种位状态对应的本地/远程控制状态。
√检查测试结果，由图1知道vstatus为16#10200表示其第17位1（即：ustatus低位的值）；参照前面给出的motor块vstatus低十六位定义表可知：低字16#0200表示qrun=1，qman_aut=0（手动），即：电机正以手动方式运行。
√运行该画面，该status display extend显示为1，表示该电机正处于就地状态，见pic6所示。
pic6.马达就地控制显示图标
我这里现有一压力变送器，输出为4-20ma的电流，作为的输入信号，现在要求将变频器的输入信号改为电压信号，也就是要将4-20ma的电流换成0-5v或0-10v的电压。该变频器有0-5v和0-10v两种输入。请问，该怎么样才能转化呢？先谢谢各位了
答：可有二种方案实现：
1、用硬件电路实现将输入的4-20ma电流信号转成0-5v或0-10v电压信号，见下：
该电路输入信号为：4～20ma，其输出受k1开关控制：
（1）、当k1开关置断开位时，其输出为：0～10v电压信号。
（2）、当k1开关置闭合位时，其输出为：0～5 v电压信号。
2、用模拟量输入与输出模块（如em235），再通过编程也可实现将输入的4-20ma电流信号转成0-5v或0-10v电压信号，见下电路图与梯形图：
一、em235的连线图：
连线：1、选用a输入口：将a+与ra接在一起，外接4~20ma电流输入信号，其a-端接plc公共点m。a输入口设置为0~20ma电流输入模式。
2、模拟输出口用电压输出端口v0，其m0口接公共端 m，输出口设置为电压输出模式：0~10v（或 0~5v）。
一、梯形图：
程序说明：4~20ma电流输入到a口，模块将其转换为数字量：aiw0=6400~32000，
如将aiw0值减去6400，则aiw0-6400的数字量为：0~25600，如将此值（aiw0-6400）×5÷4，则其数字量范围变为：0~32000，将0~32000送入aqw0，由v0口输出0~10v（或0~5v）电压信号。
二种方案比较：第1种为纯硬件电路，费用很低（元件费用只需几元钱），不需软件编程，但需操作者要懂得电路知识与制作技能。第2种需用一块模拟量输入输出模块，费用很高，还需plc编程方可实现将4-20ma电流信号转成0-5v或0-10v电压信号，故一般均不采用第2方案，除非所搞设备本身需用1~3路一下的模拟量输入信号，可选用em235，这样除确保正常模拟量输入处理外，其em235还剩下一路模拟输入与输出口没用，这种情况下，采用第2方案是合适的
近年来，随着工厂自动化系统的兴起，可编程控制器(PLC)和现场总线在工业控制中得到了广泛的应用。在工厂自动化系统中，一般利用PLC的高可靠性、模块化结构以及编程简单等特点，将其作为下位机完成实时采集和控制任务；利用现场总线系统的开放性、互用性以及系统结构的高度分散性来构筑自动化领域的开放互连系统。控制系统中的主从站结构是经常用到的通讯方式，以往的从站只能单纯的靠主站中存储的程序来运行，主站若发生故障，从站就不能继续工作，这样就使整个系统的连续工作能力下降，不利于企业效益的增长。要解决这一问题，可换用带CPU的智能化DP从站，它不仅能实现独立的PID控制，也能接收PROFIBUS的PLC主站或PC主站的控制数据，构成一个数字化、智能双向、多点的通信系统现场总线网络，实现优控制，DP从站具有可靠性高、抗扰能力强、、维护方便的特点，可以很好的解决上述问题。
1 通讯结构
CPU315-2DP是西门子生产的S7系列产品，它的CPU上集成有PROFIBUS-DP通讯接口。AriCon 211-DP是北京金自天正智能控制股份有限公司(以下简称金自天正公司)的产品，它的CPU上也集成有PROFIBUS-DP通讯接口。整个的连接结构如图1所示。
图1 系统通信结构连接框图
MPI：MPI（Multi Point Interface）数据线用来连接PC机的串口和CPU315-2DP的通讯口。它是通过一个西门子生产的PC适配器把PC机的串口转化为MPI协议的。
RS232C：RS232C(RS表示Recommended Standard，C代表RS232新定义的一个型号)是目前PC机与通信工业中应用广泛的一种串行接口。它被定义为连接数据终端设备（DTE）和数据电路设备（DCE）的电缆中的信号电特性，是一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准，采取不平衡传输方式，即单端通讯。RS232C适用于近距离传输。连接方式如图2所示。
图2 RS232串行接口连接方式
PROFIBUS-DP（Process FieldBus）：采用RS485传输技术通讯，波特率可选9.6Kbps～12Mbps，电缆的大长度就取决于所选用的波特率。线路的两端带有终端传输电阻，介质为带屏蔽的双绞电缆。在这一级，PLC通过高速串行线同分散的现场设备进行通讯。
2 硬件部分
2.1 CPU315-2 DP
其主存储器的大存储量为512KB，CPU能多处理82K语句，并提供大8192个标记，512个定时器和512个计数器。CPU可扩充到1024DI/DO或128AI/AO。它的强大功能也可用一个集成的PROFIBUS-DP接口达到，并可作为主设备或从设备设置。多可将125个PROFIBUS-DP站连接到主设备。数据传输率为12Mbps。分布式I/O以与中央I/O完全相同的方式(即用STEP 7)进行配置和编程。它的通信协议芯片SPC3集成了DP协议中的FDL层，可以承担通信部分的微处理器负载，实现DP从站通信处理。
2.2 AriCon 211-DP
可用符合IEC61131-3标准的AriOCS对其组态编程，具有高灵活性，可以连接32个功能模块（数字I/O、模拟I/O、脉冲计数、通讯等）。具有极快的扫描周期，可连接附加的外部存储器，无需MPI适配器。大传输率为12Mbps。组态好的数据要使用RS232C下装到模块的CPU中。
3 软件部分
由PROFIBUS总线构成的现场总线控制器的软件包括：PROFIBUS总线设备的配置软件、驱动软件、组态软件和应用程序等。它们具有以下功能：主站和远程从站的参数设定，主站对从站的数据读写、图形组态、数据库建立与维护、数据统计、报表打印、故障报警，应用程序的开发、调试、运行等。其中，配置软件和驱动软件由设备厂商提供，组态软件可采用STEP7等通用型软件。
本次实验所有的软件都基于Microsoft bbbbbbs NT系统，有良好的用户界面，其功能也都相当完善和实用，使用非常方便。
3.1 编程组态软件STEP7
STEP7是西门子开发的一套SIMATIC 工业软件。它功能非常强大，不仅对开关量有完善的指令，在处理模拟量时也有丰富的指令系统。可以使用任何一种编程语言，如STL（语句表）、FBD（功能块图）和LAD（梯形图），可随心所欲的从一种语言切换到另一种。硬件配置工具和试验工作方式的切换设备以及指令集（存有丰富的指令），是非常复杂的功能也能简便地编程。地址的分配和安装模块的组态是西门子STEP7管理器的一个功能，在这里，模块作为一个实际的PROFIBUS主站系统出现。完成的工程通过串口MPI传送给CPU。
3.2 组态软件AriOCS
AriOCS是金自天正公司开发的专用于IEC1131-3 AriCon CPU21x编程组态的软件，采用IEC标准规定的五种语言。它支持在线调试修改和离线仿真，调试功能非常丰富，具有在线帮助功能。它还附带了一个参数配置软件WinNCS。
3.3 GSD文件
PROFIBUS设备具有不同的性能特征，主要表现在现有功能（即I/O信号的数量和诊断信息）的不同或可能的总线参数，例如波特率和时间的监控不同。这些参数对每种设备类型和每家生产厂来说均有差别，为达到PROFIBUS简单的即插即用配置，这些特性均在电子数据单中具体说明，有时称为设备数据库文件（即GSD文件）。使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在一个总线系统中。GSD文件由生产厂商分别针对每一种设备并以设备数据库清单的形式提供给用户，此种文件格式便于读出任何一种PROFIBUS-DP设备的设备数据库文件，并且在组态总线系统时自动使用这些信息。
4 操作过程
将所有设备按照图1所示顺序连接好。
PROFIBUS通信协议将网络中通讯参与者分为主站和从站：主站要向从站发送通讯请求指令，从站根据请求指令中指定的内容向主站发回数据。一个主站可以向多个从站发送通讯请求，并利用从站地址（SLAVE ADDRESS）或从站识别码（SLAVE ID）来区分。
智能从站与普通从站的大区别就是带有自己的CPU，它除了处理来自主站的数据外，还要处理本身的I/O数据，并且必须确保两种数据不重叠。在给主站组态的也要给从站组态。
主站的CPU必须从FFh到00h记数，并且要先把来自智能从站的数据传送到主站的输出模块，主站再把自己的数据传送给智能从站。从站接收到的数据必须保存在CPU外围模块的输入区域，并且通过背板总线传送给输出模块。另一方面，智能从站要从00h到FFh记数。这些数据也必须被保存到从站CPU的输出区域，通过PROFIBUS传送到主站，主站再传给输出模块。以此做周期性循环。
这里对以下数据进行组态：
①主站：PROFIBUS地址 1
输入区域 从10开始 字节长度：2Byte
输出区域 从20开始 字节长度：4Byte
②智能从站：PROFIBUS地址 2
输入区域 从30开始 字节长度：4Byte
输出区域 从40开始 字节长度：2Byte
参数数据 从50开始 字节长度：24Byte(固定)
诊断数据 从60开始 字节长度：6Byte(固定)
状态数据 从100开始 字节长度：2Byte(固定)
组态好的PROFIBUS地址必须与CPU模块上拨码开关设定的地址一致。
输入输出区域中的数据是映射到对方CPU中的数据：主站的输入对应于从站的输出，它们的字节长度要相等；而主站的输出则对应于从站的输入，它们的字节长度也要相等。
用STEP7给主站CPU315-2 DP组态，组态好的数据通过MPI电缆下装到主站的CPU中。在STEP7中，为主站编程，梯形图如图3所示。
图3 主站编程梯形图
其中：M0.0为中间变量，Q1.0对应于主站所带的I/O模块地址，而Q20.0则为映射到智能从站的数据，它对应着智能从站的Q30.0。
智能从站的组态采用组态软件AriOCS，组态好的数据通过RS232C传送给AriCon 211-DP。在AriOCS中，为智能从站编程，梯形图如图4所示。
图4 从站编程梯形图
其中：I30.0为映射到主站的数据，而Q2.7则对应于智能从站所带的I/O模块地址。
PROFIBUS通信协议保障了通信的高可靠性，这要以硬件和软件设计为基础。在通信接口连接时，必须遵循一定的规范，如信号的隔离、总线接口与收发器间避免线路过长等。这样，主从站就可以实现数据的通讯了。
5 结语
本次实验主要是实现了PLC与智能从站之间的数据通讯。使用智能从站的大好处在于，当主站出现故障停止运行时，智能从站因自身带有CPU，组态的数据都存在自己的CPU中，能够继续运行，而不受主站的影响，极大的提高了系统连续工作的能力，该方法值得推广应用。