profibus-dp数据交换原理简析

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1、PROFIBUS-DP数据交换原理简析摘要：针对初学者概念不清的特点，本文在分析典型DP通讯配置的基础上，总结出DP通讯数据交换的共性原理和方法。同时给出了组态配置主要步骤的示图，并作了注解。关键词：PROFIBUS－DP、数据交换、DP通讯、DP通讯缓冲区一、前言随着国内工业化进程的不断深入和发展，工业自动化对网络需求日益广泛。西门子自动化产品在竞争中也逐步显示出她卓越的网络性能及优势。这也不足为奇，因为灵活的组网和高效可靠的通讯正是西门子自动化产品的个性所在。而从国家JB等效采用PROFIBUS欧洲标准以后，我们更是明显感

2、到市场对PROFIBUS及SIEMENS产品认同度的提高。本人日常工作就是技术支持、培训和工程服务，在工作中我深切感觉到许多新用户在PROFIBUS入门时的茫然。其原因就在对PROFIBUS通讯的概念及原理不清。本文试图在分析几种常见通讯的配置和数据交换的基础上，概括说明PROFIBUS的一些原理性的共同特点，希望对您的工作有所帮助。二、几种典型通讯的实现过程2．1概述粗略数一下PROFIBUS-DP的产品，仅西门子的就有近30种系列，如果算上能够上PROFIBUS=DP网的各种仪表、传感器等就更多了。虽然PROFIBUS-D

3、P产品众多，但概括其工作原理、配置组态内容等特点，主从站主要类别可用如下几种来代表。PROFIBUS-DP主从站种类概括序号站点特性描述工作模式典型产品1CPU上集成有通讯口或主或从315-2DP、412-1、414-32独立的通讯处理器或主或从CP342-5、CP443-53带CPU的接口模块或主或从IM151/CPU、BM147/CPU4普通ET200系列接口模块从IM153、IM1515设备的PROFIBUS网卡从EM277、变频器的Profibus网卡6网关从DP/RS232C上述主从站可以组合实现三种典型通讯。这三种

4、通讯是⑴、带DP口的CPU主站与从站的通讯；如315-2DP与IM153⑵、通讯处理器主站与从站的通讯；如CP342-5与EM277⑶、带DP口的CPU主站与集成DP口配置的从站之间的通讯，如315-2Dp与315-2DP。在充分理解上面三种典型通讯的原理和配置组态的基础上，其他众多类型主从站实现要领大都差不多。这几种典型方式的具体实现，请见下文分解。2．2CPU315-2DP与IM153的通讯实现这是最常见的一种DP式的通讯。配置时在将CPU插入槽位后，右键点击DP口首先增加主站，建立网段，最后设置主站的网络参数。随后，将从

5、站IM153挂到网上并赋值网络参数。注意主从站网络参数的一致性。最后，将从站上的模板插入相应槽位即可。硬件配置一旦下载到CPU，主从站之间的数据交换即自动进行。在这种配置下，分布I/O通过IM153直接映射到CPU内存。硬件配置表中的地址内存存放的就是分布I/O的状态，见图三。配置要点见图一所示步骤。2．3CPU314+CP342-5与EM277的通讯实现CP342-5作为主站也是最常见的DP通讯之一。配置过程较复杂，主要步骤参见图4~6。首先，我们将CP342-5放入槽位后需要开通主站，建立网段，相应网络参数的设定是必须的，

6、大多数情况下可以沿用系统默认值。然后就是从站的组态。在硬件目录中找到所用从站EM277，挂接到主站所控制的网段上。从站的参数设置与主站看齐。最后是EM277的数据交换区的定义，见图6。很多用户问，此时硬件配置能组态的都完成了，为什么下载配置后总线故障灯还亮？仔细分析前面的配置，实际上我们只定义了CP342-5与EM277之间通讯必须的网络状态和参数。而分布I/O数据传递到了CP342-5之后，如何与CPU内存的对应没有声明。所以通讯是不通的。这也是FC1（DP_SEND）、FC2（DP_RECV）在通讯中所发挥的作用。以图6示

7、例，如果要实现CPU中DB1与EM277之间I/O双向8Byte数据的交换，我们还需要运行下面这段程序。CALL"DP_SEND"CPLADDR:=W#16#100；CP342-5的地址，16进制SEND:=P#DB1.DBX0.0BYTE8；DB1的0~7共8个字节发往CP342-5DONE:=M10.0ERROR:=M10.1STATUS:=MW12CALL"DP_RECV"CPLADDR:=W#16#100；CP342-5的地址，16进制RECV:=P#DB1.DBX8.0BYTE8；将CP342-5发来的8个字节存入D

8、B1的8~15字节，NDR:=M20.0ERROR:=M20.1STATUS:=MW22DPSTATUS:=MB24编程到这里，有了FC1、FC2的参与，通讯中数据传递的链路就完整了。CPU与-CP342-5的数据交换，需要调用功能函数，而CP342-5与从站EM277的信息