西门子6ES7232-0HB22-0XA8设置参数
来自西门子技术支持热线的故事:CP243-1的困惑
大家好,作为一个热线工程师,通过一个热线案例和大家聊一下S7-200的以太网通讯模块CP243-1使用中的常见问题。
过程是这样的:
客户:CP 243-1模块和S7-300系统通讯,为什么可以收到数据,不能写呢?
me:检查程序块的返回值,“ETH0_XFR”块的 “Done” 和 “Error”表明了通讯的状态。
客户:检查ing……130
me: (心里活动:嗨!高兴!常见问题!好解决!)每个“ETH0_XFR”执行一个连接里的一次数据传输(读操作或写操作,每个连接下可组态多个数据传输)同一连接下的多个数据传输不能够执行,也就是说“ETH0_XFR”不能执行多个。个方法,可以编写轮询程序解决,也就是说执行完一个在执行第二个…..编程思路…..此处省去1000字;(详细内容可以参考下面文档中Modbus 主站轮询程序)口干ing,喝口水继续…第二个方法,不同连接下的数据传输可以执行,要是懒得再编程,连接资源也富裕,就再建一个连接,分别读写。(心理满足!心想肯定没问题了!)
http://www.ad.siemens.com.cn/download
文档编号:A0136
客户随后就去处理,我想也应该没问题了,于是信心饱满的关掉了这个问题。可是,过了一会儿,电话响起:
客户:程序修改后,报错代码变了。现在报:6号错误。
Me:嗯,于是打开STEP7 Micro/Win 的帮助查看错误描述。一看(心理活动:晕!好抽象的描述)。
(其实6号错误也是通讯过程中容易出现的问题,这是为什么呢?我们打开向导看一看,如下:)通讯对象的数据区是DB76.DBB90-DB76.DBB129 一共40个字节。于是问客户,S7-300站检查过程序吗,DB76是否存在?数据区够不够长?
客户:我只是做200站,也不能确定300站那边的状况,应该没问题吧…..去联系一下对方,稍后打给你。
Me: 好的!(心理-历史再一次证明,做通讯,什么终要!!答:沟通)
30分钟后,电话响起www.plcs.cn,是做S7-300站的工程师:
客户:咋了!我检查哪部分?(客户有点急)
Me:通讯的数据区您都检查了吗?都存在不?
客户:没问题!
Me: DB76建立了吗?
客户:建立了!
Me: DB76.DBB90在不?
客户:在!
Me:DB76.DBB129在不?
客户:在!…..等等,没建那么长,我不用行不行?
Me: 不行,在向导里设定的数据区必须都要存在。
于是,经过修改,问题解决了!我想,终于解决了!第二天,客户又打过来了电话:
客户:我现在又增加了一个S7-300的站,为什么总连接不上,程序报错:5号。
Me: 老步骤,打开帮助看错误描述。
很明显,和对方的连接没有建立,于是和客户一起检查了所有的参数,都应该没有问题。考虑问题还是出在300站那边。对于S7单边通讯,CP343-1作为服务器会占用CP343-1的一个S7连接资源,还会占用CPU的一个S7连接资源。如果组态的时候把CPU的资源硬性分配给其他通讯,可能会造成通讯资源的不足,如下:此时CPU的8个资源已经固定分配给了PG/OP/S7 basic communication,资源明显不够了。
后来果然经过检查,果然是这个问题。于是问题就解决了!
通过客户的这一连串的问题,我们可以看出CP243-1使用起来还是有很多细节需要注意的!通讯过程中问题往往不是自己这边就能解决的,还是那句老话-作通讯神马重要-沟通!
PROFIBUSDP系统组态可分为带DP口的主站系统,采用通讯模板CP的主站系统以及带智能从站的DP系统。三种DP系统中带DP口的主站系统,采用通讯模板CP的主站系统在硬件组态时基本相同。
1. PROFIBUS DP系统之一:带DP口的主/从系统
带DP口的主/从系统设计十分灵活,它允许用CPU中不同的数据区域来储存DP过程数据。对数据区域的选择取决于CPU的类型和应用。过程映像区,位存储器以及数据块都可用于DP输入,输出数据。
过程映像是标准的数据分配。在CPU的过程映像中须有充分的空间为DP保留一个连续的输入区域和一个连续的输出区域。这可能受中央配置中过程映像大小和信号模块数量的限制。
位存储器与过程映像相同,这个区域适合于DP信号的全局存储。例如,如果过程映像可利用的空间(没有被中央信号模块占据的空间)不够用,则可以使用位存储区。
数据块也可以用来存储DP信号。好在有关的DP数据区只被一个程序调用时使用这种存储。
F 建立S7-300PLC主站的硬件组态(带DP口):双击“X2/DP”栏或“CP342-5”栏,在对话框内选中“DP-Master”
F 在PROFIBUS总线上添加ET-200 从站:
主站/从站的I/O地址不能重复,它是由系统软件分配的。如果用户需要对地址进行修改,可以通过模板特性对话框重新设置。
2.PROFIBUS DP系统之二:带通讯模板CP的主站系统。
采用通讯模板CP的主站/从站系统,则主站/从站的I/O地址可以重复,因为此时的PLC系统相当于两个CPU。用户可以通过模板特性对话框任意设置I/O地址,只是主站或从站内的I/O地址不能重复。
当配置CP时,必须设定操作模式。(Operating Mode)
CP342-5 DP总是需要DP-SEND和DP-RECV。这些组块通过底板总线在CPU和CP之间转移数据.
CP342-5的数据总是连续地传输。主站大数据长度是240字节,从站大数据长度是86字节。
DP-SEND(发送)将CPU中的指定的DP数据区的数据发送到PROFIBUSCP的发送缓冲器,以便传送给DP从站;DP-RECV(接收)从DP从站中读出数据,将PROFIBUSCP接收缓冲区的数据放入CPU指定的DP数据区中。
DP-SEND(发送块)和DP-RECV(接收块)结构
DP-RECV(接收块)各端子参数的类型及功能
DP-SEND(发送块)各端子参数的类型及功能
3. PROFIBUS DP系统之三:带智能从站的DP系统。
智能从站的主要特点是:DP主站需要的输入/输出数据不是直接来自于真正的输入输出口,而是来自于预处理的CPU。
1、PROFIBUS协议的三个主要部分:
PROFIBUS DP(DistributedI/Os):在主站和从站之间采用轮循的通讯方式,主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级通信。
PROFIBUS PA(ProcessAutomation):电源和通信数据通过总线并行传输,主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。
PROFIBUS FMS(Fieldbus MessageSpecification):定义主站和主站之间的通讯模型,主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。
2、PROFIBUS网络由主站,从站,网络部件等构成:
主站也被称做主动节点。包括SIMATICPLC,SIMATICWinAC控制器,支持主站功能的通讯处理器,IE/PB链路模块以及ET200S/ET200X的主站模块
典型的从站为传感器,执行器以及变频器。从站不会拥有总线访问的授权。
PROFIBUS的传输速度为9.6/19.2/93.75/187.5/500/1500Kbit/s以及3/6/12Mbit/s。
大节点数127(地址0-126)。
IEEE802通信标准是IEEE(国际电工与电子工程师学会)的802分委员会从1981年至今颁布的一系列计算机局域网分层通信协议标准草案的总称。它把OSI参考模型的底部两层分解为逻辑链路控制子层(LLC)、媒体访问子层(MAC)和物理层。前两层对应于OSI模型中的数据链路层,数据链路层是一条链路(bbbb)两端的两台设备进行通信时所共同遵守的规则和约定。
IEEE802的媒体访问控制子层对应于多种标准,其中常用的为三种,即带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)协议、令牌总线(TokenBus)和令牌环(Token Ring)。
1.CSMA/CD协议
CSMA/CD(carrier-sense multiple access with collisiondetection)通信协议的基础是XEROX公司研制的以太网(Ethernet),各站共享一条广播式的传输总线,每个站都是平等的,采用竞争方式发送信息到传输线上。当某个站识别到报文上的接收站名与本站的站名相便将报文接收下来。由于没有专门的控制站,两个或多个站可能因发送信息而发生冲突,造成报文作废,必须采取措施来防止冲突。
发送站在发送报文之前,先监听一下总线是否空闲,如果空闲,则发送报文到总线上,称之为“先听后讲”。这样做仍然有发生冲突的可能,因为从组织报文到报文在总线上传输需一段时间,在这一段时间内,另一个站通过监听也可能会认为总线空闲并发送报文到总线上,这样就会因两站发送而发生冲突。
为了防止冲突,可以采取两种措施:一种是发送报文开始的一段时间,仍然监听总线,采用边发送边接收的办法,把接收到的信息和自己发送的信息相比较,若相同则继续发送,称之为“边听边讲”;若不相同则发生冲突,立即停止发送报文,并发送一段简短的冲突标志。通常把这种“先听后讲”和“边听边讲”相结合的方法称为 CSMA/CD,其控制策略是竞争发送、广播式传送、载体监听、冲突检测、冲突后退和再试发送;另一种措施是准备发送报文的站先监听一段时间,如果在这段时间内总线一直空闲,则开始作发送准备,准备完毕,真正要将报文发送到总线上之前,再对总线作一次短暂的检测,若仍为空闲,则正式开始发送;若不空闲,则延时一段时间后再重复上述的二次检测过程。
2.令牌总线
令牌总线是IEEE802标准中的工厂媒质访问技术,其编号为802.4。 它吸收了GM公司支持的MAP(ManufacturingAutomation Protocol,即制造自动化协议)系统的内容。
在令牌总线中,媒体访问控制是通过传递一种称为令牌的特殊标志来实现的。按照逻辑顺序,令牌从一个装置传递到另一个装置,传递到后一个装置后,再传递给个装置,如此同而复始,形成一个逻辑环。令牌有“空”、“忙”两个状态,令牌网开始运行时,由指定站产生一个空令牌沿逻辑环传送。任何一个要发送信息的站都要等到令牌传给自己,判断为“空”令牌时才发送信息。发送站把令牌置成“忙”,并写入要传送的信息、发送站名和接收站名,将载有信息的令牌送入环网传输。令牌沿环网循环一周后返回发送站时,信息已被接收站拷贝,发送站将令牌置为“空”,送上环网继续传送,以供其它站使用。如果在传送过程中令牌丢失,由监控站向网中注入一个新的令牌。
令牌传递式总线能在很重的负荷下提供实时同步操作,传送效率高,适于频繁、较短的数据传送,它适合于需要进行实时通信的工业控制网络。
3.令牌环
令牌环媒质访问方案是IBM开发的,它在IEEE802标准中的编号为802.5,它有些类似于令牌总线。在令牌环上,多只能有一个令牌绕环运动,不允许两个站发送数据。令牌环从本质上看是一种集中控制式的环,环上必须有一个中心控制站负责网的工作状态的检测和管理。
为了实现不同厂家生产的智能设备之间的通信,化组织ISO提出了如图7-11所示开放系统互连模型OSI (Open SystemInterconnection),作为通信网络化的参考模型,它详细描述了软件功能的7个层次。七个层次自下而上依次为:物理层、数据链路层、网络层、传送层、会话层、表示层和应用层。每一层都尽可能自成体系,均有明确的功能。
图7-11 开放系统互连(OSI)参考模型
1.物理层( PhysicalLayer)
物理层是为建立、保持和断开在物理实体之间的物理连接,提供机械的、电气的、功能性的和规程的特性。它是建立在传输介质之上,负责提供传送数据比特位“0”和“1”码的物理条件。定义了传输介质与网络接口卡的连接方式以及数据发送和接收方式。常用的串行异步通信接口标准RS-232C、RS-422和RS-485等就属于物理层。
2.数据链路层(Databbbb Layer)
数据键路层通过物理层提供的物理连接,实现建立、保持和断开数据链路的逻辑连接,完成数据的无差错传输。为了保证数据的可靠传输,数据链路层的主要控制功能是差错控制和流量控制。在数据链路上,数据以帧格式传输,帧是包含多个数据比特位的逻辑数据单元,通常由控制信息和传输数据两部分组成。常用的数据链路层协议是面向比特的串行同步通信协议----同步数据链路控制协议/数据链路控制协议(SDLC/HDLC)。
3.网络层(Network Layer)
网络层完成站点间逻辑连接的建立和维护,负责传输数据的寻址,提供网络各站点间进行数据交换的方法,完成传输数据的路由选择和信息交换的有关操作。网络层的主要功能是报文包的分段、报文包阻塞的处理和通信子网内路径的选择。常用的网络层协议有X.25分组协议和IP协议。
4. 传输层(TransportLayer)
传输层是向会话层提供一个可靠的端到端(end-to-end)的数据传送服务。传输层的信号传送单位是报文(Message),它的主要功能是流量控制、差错控制、连接支持。典型的传输层协议是因特网TCP/IP协议中的TCP协议。
5.会话层(Session Layer)
两个表示层用户之间的连接称为会话,对应会话层的任务就是提供一种有效的方法,组织和协调两个层次之间的会话,并管理和控制它们之间的数据交换。网络下载中的断点续传就是会话层的功能。
6.表示层(Presentation Layer)
表示层用于应用层信息内容的形式变换,如数据加密/解密、信息压缩/解压和数据兼容,把应用层提供的信息变成能够共同理解的形式。
7.应用层(Application Layer)
应用层作为参考模型的高层,为用户的应用服务提供信息交换,为应用接口提供操作标准。七层模型中所有其它层的目的都是为了支持应用层,它直接面向用户,为用户提供网络服务。常用的应用层服务有电子邮件(E-mail)、文件传输(FTP)和Web服务等。
OSI 7层模型中,除了物理层和物理层之间可直接传送信息外,其它各层之间实现的都是间接的传送。在发送方计算机的某一层发送的信息,必须经过该层以下的所有低层,通过传输介质传送到接收方计算机,并层层上送直至到达接收方中与信息发送层相对应的层。
OSI 7层参考模型只是要求对等层遵守共同的通信协议,并没有给出协议本身。OSI7层协议中,高4层提供用户功能,低3层提供网络通信功能。