现场总线实验指导书2013.doc

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1、《现场总线技术》实验指导书广东工业大学信息工程学院二０一三年十一月印刷目录实验基础……………………………………………………………2一、实验相关技术1、编程设备和接口2、通信接口3、编程软件4、注意事项二、德国西门子相关产品简介1、德国西门子产品系列介绍2、S7-200小型可编程控制器3、S7-300中型可编程控制器4、其它模块实验一STEP7V5.0编程基础及S7-300PLC组态…………………11实验二S7-300PLC之间的MPI通讯………………………………17实验三S7-300PLC之间的DP通讯…………

2、………………………31一、实验相关技术1.编程设备和接口工业PC与S7-200的连接:编程用工业PC的COM口通过IsolatedPC/PPICable适配器与S7-200上的PPI口连接。工业PC与S7-300的连接:编程用工业PC的COM口通过PCAdapterV5.1适配器与S7-300上的MPI/DP口连接。2.通信接口（1）PROFIBUS-DP接口用于多个设备级的高速数据传输，中央控制器通过高速串行线同分散的现场设备（如I/O、驱动器、阀门等）进行通信，多数数据交换是周期性的，除此之外，智能化设备还

3、需要非周期性通信，以进行配置、诊断和报警处理。（2）PROFIBUS-PA接口用于过程自动化的总线类型，遵从IEC1158-2标准。PA将自动化系统与带有现场设备，例如压力、温度和液位变送器的过程控制系统连接起来，可以取代4～20mA的模拟技术，只需一条双绞线即可传送信息并向现场设备供电。（3）PROFIBUS-MPI接口MPI用于连接例如编程装置的CPU接口，MPI接口是RS485物理接口，被称之为多点接口。MPI协议可以是主/主协议或主/从协议，协议如何操作有赖于设备类型。使用MPI，可以不用附加模板就能网

4、络化。在MPI网络上能连接多达32个节点，其中可连接的设备包括：编程装置（编程器PG/个人计算机PC），操作员接口系统（操作员面板OP），S7-300可编程控制器，M7控制器，C7控制器。MPI总是在两个相互通讯的设备之间建立连接，一个连接可能是两个设备之间的非公用连接，另一个主站不能干涉两个设备之间已经建立的连接。对于与PG/OP、HMI系统以及其它SIMATICS7/C7/WinAC自动化系统进行通讯而言，MPI是一种经济实惠的解决方案。（1）USS接口是一种简化的DP通讯协议，采用RS485的物理接口，可

5、支持PC采用COM接口与调速器或PLC之间建立通讯连接，常常适用于规模较小的自动化系统。用单一的、完全集成的系统来解决自动化问题。所有的西门子交、直流调速器都可采用USS接口（PPI）协议作为通信链路。（2）AS-I是直接连接现场传感器，执行器的总线系统。于1993年推向欧洲市场，1996年进入美国。作为最底层的现场总线，AS-I将两值传感器、执行器经总线与主要控制层如PLC、PC连接，新型的简单连接技术，带电源、数据的无屏蔽两线电缆是AS-I总线的特点，这是自动化技术的一种最简单、成本最低的解决方案。3.编程

6、软件（1）STEP7V5.0STEP7V5.0是专用于SIMATICS7-300/400PLC站的组态创建及设计PLC控制程序的标准软件。首先必须运行STEP7V5.0的软件，在该软件下建立自已的文件，此后根据需要，再对SIMATICS7-300PLC站进行组态，并下载到S7-300PLC中，随后可使用STEP7V5.0软件中的梯形逻辑、功能块图或语句表对需要的程序进行编程，还可应用STEP7V5.0对程序进行调试和实时监视。（2）WinCCWinCC代表WindowsControlCenter(视窗控制中心)

7、，是PC基础上的操作员监控系统，它在WindowsNT或Windows2000标准环境中提供所有功能，并确保安全可靠地控制生产过程。在用于监视和控制的SIMATICHMI产品中，WinCC具有控制自动化过程的强大功能，是基于个人计算机，同时具有极高性价比的SCAD级的操作监视系统。WinCC的显著特征就是全面开放，它很容易结合标准的用户程序建立人机界面，精确地满足生产实际要求。系统集成商可应用WinCC作为机器系统扩展的基础，通过开放接口开发自己的应用软件。WinCC提供成熟可靠的操作和高效的组态性能，同时具有

8、灵活的伸缩能力。因此无论简单或复杂任务，都能胜任。WinCC很容易集成到全厂范围的应用系统中，而且可集成于MES和ERP.（3）ProToolSIMATICProTool/Pro是用于可视化过程的是用简单的、高性能的可视化软件，可在Windows98SE、WindowsME、WindowsNT4.0SP6a和Windows2000SP2下运行。现代自动化概念对过程自动化提出了很高的要求