西門(mén)子6ES75911BA010AA0

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SIEMENS 可編程控制器

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 1 GSD文件介紹

GSD文件是一種設(shè)備描述文件，一般以“*.GSD”或“*.GSE”為后綴。它描述了設(shè)備的功能參數(shù)，用來(lái)將不同廠家支持PROFIBUS產(chǎn)品集成在一起。另外在工程開(kāi)發(fā)中有時(shí)候由于開(kāi)發(fā)人員不同，要用兩個(gè)獨(dú)立的STEP 7項(xiàng)目來(lái)實(shí)現(xiàn)同一個(gè)PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)通訊，此時(shí)需要借助GSD文件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 GSD文件的導(dǎo)入方法
下面以CPU314C-2DP為例，說(shuō)明一下 GSD 文件的導(dǎo)入步驟：
首先從西門(mén)子網(wǎng)站上下載相關(guān)產(chǎn)品的 GSD 文件，下面是SIMATIC系列產(chǎn)品的GSD文件下載鏈接：113652
選擇相關(guān)產(chǎn)品并下載到本地硬盤(pán)中。

圖 1 GSD文件下載界面

打開(kāi)SIMATIC Manager，進(jìn)入硬件組態(tài)界面，選擇菜單欄的“Options”->“Install GSD File…”，如圖 2 所示。

圖 2 安裝GSD文件

進(jìn)入GSD安裝界面后，選擇“Browse…”，選擇相關(guān)GSD文件的保存文件夾，選擇對(duì)應(yīng)的GSD文件（這里選擇語(yǔ)言為英文的“*.GSE”文件），點(diǎn)擊“Install”按鈕進(jìn)行安裝。

圖 3 選擇安裝GSD文件

安裝完成后可以在下面的路徑中找到CPU314C-2DP，如圖 4：

圖 4 硬件目錄中的保存路徑

3 CP342-5做主站采用GSD方法實(shí)現(xiàn)PROFIBUS DP 通信

3.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣榻B
PROFIBUS DP主站由CPU314+CP342-5組成，其中CP342-5做主站。
PROFIBUS DP 從站由CPU314C-2DP組成，集成的DP接口做從站。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：

圖 5 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3.2 從站組態(tài)
首先插入SIMATIC S7-300站，添加CPU314-2DP，雙擊DP接口，分配一個(gè)PROFIBUS地址，然后在“Operating Mode”中選擇“DP salve”模式，進(jìn)入“Configuration”標(biāo)簽頁(yè)，新建兩行通信接口區(qū)，如圖 6所示：

圖 6 從站通信接口區(qū)

注意：上述從站組態(tài)的通信接口區(qū)和主站導(dǎo)入的GSD從站的通信接口區(qū)在順序、長(zhǎng)度和一致性上要保持一致。

3.3 主站組態(tài)及編程

3.3.1主站組態(tài)
首先插入SIMATIC S7-300站，添加CPU314以及CP342-5，然后雙擊CP342-5，將“Operating Mode”設(shè)置為“DP Master”。新建一條PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。然后從硬件目錄中選擇CPU314C-2DP GSD文件（路徑參照?qǐng)D4），添加到新建的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中，為其分配PROFIBUS地址，該地址要與前文的從站地址一致。
然后組態(tài)CPU314C-2DP從站對(duì)應(yīng)的通信接口區(qū)。本文在硬件目錄中CPU314C-2DP GSD文件下方選擇了“Master_I Slave_Q 1B unit”和“Master_Q Slave_I 1B unit”，和從站組態(tài)時(shí)通信接口區(qū)保持一致，如圖 7所示。

圖 7 主站組態(tài)

3.3.2 主站編程
由于CP342-5提供的是虛擬地址映射區(qū)，所以需要分別調(diào)用FC1（DP_SEND）和FC2（DP_RECV）來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)。如圖8 和圖9所示。

圖 8發(fā)送程序

圖 9接收程序

如圖7所示，主站側(cè)在組態(tài)CPU314C-2DP GSD從站時(shí)，行通信接口區(qū)選擇了“Master_I Slave_Q 1B unit”，“Master_I”對(duì)應(yīng)主站的IB0。參照?qǐng)D6可知“Slave_Q”對(duì)應(yīng)從站的QB0， 表示數(shù)據(jù)由從站的QB0發(fā)送到主站的IB0。又由于CP342-5通過(guò)調(diào)用FC2，將IB0讀取的數(shù)據(jù)保存在MB11，所以數(shù)據(jù)由從站的QB0經(jīng)過(guò)主站的IB0，終保存在MB11。 同理可分析第二行通信接口區(qū)“Master_Q Slave_I 1B unit”。綜上所述，主站和從站通信接口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如表 1：

主站	傳輸方向	從站
MB11（IB0）		QB0
MB10（QB0）		IB0

表1 主站和從站通信接口區(qū)對(duì)應(yīng)表

4 S7-300做主站采用GSD方法實(shí)現(xiàn)PROFIBUS DP 通信

4.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣榻B
PROFIBUS DP主站由CPU314C-2DP組成，集成的DP接口做主站。
PROFIBUS DP 從站由CPU314C-2DP組成，集成的DP接口做從站。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：

圖 10 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

4.2 從站組態(tài)
組態(tài)步驟同3.2節(jié)，這里不再贅述。

4.3 主站組態(tài)
首先新建S7-300站，添加CPU314C-2DP，雙擊DP接口，新建一條PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。然后從硬件目錄中選擇CPU314C-2DP GSD文件（路徑參照?qǐng)D4），添加到新建的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中，為其分配PROFIBUS地址，該地址要與前文的從站地址一致。
然后為CPU314C-2DP從站組態(tài)的通信接口區(qū)。本文在硬件目錄中CPU314C-2DP GSD文件下方選擇了“Master_I Slave_Q 1B unit”和“Master_Q Slave_I 1B unit”，必須和從站組態(tài)時(shí)通信接口區(qū)保持一致。如圖 11所示。

圖 11 主站組態(tài)

主站和從站通信接口區(qū)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 2 所示：

主站	傳輸方向	從站
IB0		QB0
QB0		IB0

表 2 主站和從站通信接口區(qū)對(duì)應(yīng)表

注：文檔涉及到西門(mén)子產(chǎn)品如下：

表 3 產(chǎn)品列表

關(guān)鍵詞
GSD ，S7-300，PROFIBUS DP，CP342-5

有兩種方式在 CPU 的用戶(hù)程序中讀取 MRP 環(huán)網(wǎng)狀態(tài)。

有兩種方式在 CPU 的用戶(hù)程序中讀取 MRP 環(huán)網(wǎng)狀態(tài)。

1.     使用系統(tǒng)功能塊 SFB52“RDREC” 從冗余管理者中讀取數(shù)據(jù)記錄 8050（MrpInstanceDataReal）。

2.     使用診斷 OB OB82

用系統(tǒng)功能塊 SFB52“RDREC” 讀出數(shù)據(jù)記錄 8050
在 CPU 的用戶(hù)程序中調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)塊 SFB52“RDREC” 讀取冗余管理者的 MRP 環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)記錄 8050 并確定 MRP 環(huán)網(wǎng)的狀態(tài)。
一個(gè)用 SCALANCE X208 作為冗余管理者的例子。

圖1 顯示了系統(tǒng)的調(diào)用功能塊 SFB52“RDREC”。  

圖1
 

表1 顯示了系統(tǒng)功能塊 SFB52“RDREC” 的輸入?yún)?shù)。

表1

表2 顯示了系統(tǒng)功能塊 SFB52“RDREC” 的輸出參數(shù)。

表2

確定 SCALANCE X208（冗余管理者）的 診斷地址，在硬件配置標(biāo)記 SCALANCE X208。SCALANCE X208 的診斷地址在槽 0 的 “診斷地址” 列中。在本例中，SFB52 “RDREC” 的輸入?yún)?shù) ID 為診斷地址2042（十進(jìn)制）= 0x7FA（十六進(jìn)制）。

圖2
  

讀取數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)塊的一個(gè)ARRAY [0..199] 數(shù)據(jù)類(lèi)型的變量中。讀取數(shù)據(jù)記錄的68字節(jié)（MRP_RingState）顯示了 MRP 環(huán)網(wǎng)的當(dāng)前狀態(tài)。

• 字節(jié)68 = 1：環(huán)網(wǎng)關(guān)閉，換句話說(shuō)，冗余管理者是未激活的，只有一個(gè)環(huán)網(wǎng)端口將轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)網(wǎng)消息。

• 字節(jié)68 = 0：環(huán)網(wǎng)打開(kāi)，換句話說(shuō)，冗余管理者是激活的，兩個(gè)環(huán)網(wǎng)端口轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)網(wǎng)消息。

診斷 OB OB82
如果冗余管理者是 PROFINET IO 網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，也可以在 CPU 的用戶(hù)程序中使用診斷 OB OB82 讀取MRP環(huán)網(wǎng)的狀態(tài)。對(duì)于這個(gè)需要使能冗余管理者的診斷報(bào)警。

在 SCALANCE X208（冗余管理者）中使能診斷報(bào)警需要進(jìn)入硬件配置和打開(kāi) SCALANCE X208 PROFINET 接口的屬性。在 “介質(zhì)冗余” 選項(xiàng)卡中啟用 “診斷報(bào)警” 功能。

圖3
   

CPU 啟用函數(shù) “OB 82 / IO FaultTask - 通訊中斷時(shí)調(diào)用”。對(duì)于這個(gè)需要進(jìn)入硬件配置和打開(kāi)的 CPU PROFINET 的屬性界面。在 “PROFINET” 選項(xiàng)卡啟用函數(shù) “OB 82 / IO FaultTask - 通訊中斷時(shí)調(diào)用”。   

圖4

現(xiàn)在 OB82 當(dāng)環(huán)網(wǎng)打開(kāi)（進(jìn)入的事件）和當(dāng)環(huán)網(wǎng)關(guān)閉（離開(kāi)的事件）時(shí)被調(diào)用。

在 STEP 7 V5.x OB82 中使用 “OB82_MDL_ADDR” 參數(shù)可以讀取設(shè)備報(bào)告錯(cuò)誤的基本邏輯地址。“OB82_EV_CLASS” 參數(shù)報(bào)告是否是一個(gè)離開(kāi)事件（B # 16 # 38）或者進(jìn)入事件（B # 16 # 39）。
 

讀取數(shù)據(jù)記錄目標(biāo)區(qū)域的結(jié)構(gòu)

表1 顯示了讀取數(shù)據(jù)記錄目標(biāo)區(qū)域的結(jié)構(gòu)的記錄 “RDREC” 指令的輸入?yún)?shù)。  

一、 硬件組態(tài)
首先搭建一套測(cè)試設(shè)備，設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖如下：
2套S7-300系統(tǒng)由PS307電源、CPU314C-2DP、CPU314C-2PTP、CP343-1、CP343-1 IT、PC、CP5611、STEP7組成，PLC系統(tǒng)概貌如下圖：

如下將向您一步一步展示如何實(shí)現(xiàn)2套S7-300之間的以太網(wǎng)通訊：
步：打開(kāi)SIMATIC Manager，根據(jù)我們系統(tǒng)的硬件組成，進(jìn)行系統(tǒng)的硬件組態(tài)，如圖：
插入2個(gè)S7300的站，進(jìn)行硬件組態(tài)：

分別組態(tài)2個(gè)系統(tǒng)的硬件模塊：

設(shè)置CP343-1、CP343-IT模塊的參數(shù)，建立一個(gè)以太網(wǎng)，MPI、IP地址：

二、 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
組態(tài)完2套系統(tǒng)的硬件模塊后，分別進(jìn)行下載，然后點(diǎn)擊Network Configration按鈕，打開(kāi)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)窗口NetPro，選中CPU314，如下圖：

在窗口的左下部分點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，插入一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)鏈接，并設(shè)定鏈接類(lèi)型為ISO-on-TCP connection 或 TCP connection或 UDP connection 或 ISO Transport connection，如下圖：

點(diǎn)擊OK后，彈出鏈接屬性窗口，使用該窗口的默認(rèn)值，并根據(jù)該對(duì)話框右側(cè)信息進(jìn)行后面程序的塊參數(shù)設(shè)定：

當(dāng)2套系統(tǒng)之間的鏈接建立完成后，用鼠標(biāo)選中圖標(biāo)中的CPU，分別進(jìn)行下載，這里略去CPU314C-2DP的下載圖示：

三、 程序編程
到此為止，系統(tǒng)的硬件組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)配置已經(jīng)完成。下面進(jìn)行系統(tǒng)的軟件編制，在SIMATIC Manager界面中，分別在CPU314C-2PTP、CPU314C-2DP中插入OB35定時(shí)中斷程序塊和數(shù)據(jù)塊DB1，DB2，并在兩個(gè)OB35中調(diào)用FC5（AG_Send）和FC6（AG_Recv）程序塊，如下圖：

創(chuàng)建DB1、DB2數(shù)據(jù)塊，如下圖：

2套控制程序已經(jīng)編制完成，分別下載到CPU當(dāng)中，將CPU狀態(tài)切換至運(yùn)行狀態(tài)，就可以實(shí)現(xiàn)S7-300之間的以太網(wǎng)通訊了。

如下界面說(shuō)明了將CPU314C-2DP 的DB1中的數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU314C-2PTP 的DB2中的監(jiān)視界面：

a． 選擇Data View，切換到數(shù)據(jù)監(jiān)視狀態(tài)：

b． CPU314C-2DP 的DB1中發(fā)送出去的數(shù)據(jù)：

c． CPU314C-2PTP 的DB2中接收到的數(shù)據(jù)