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2024-07-10 13:09| 来源: 网络整理| 查看: 265

2.1 通过EM277 的编程

1.PC/PPI电缆连接EM277 通信口编程

目前西门子提供两种PC/PPI编程电缆,长度都是5米,它们是:

RS-232/PPI电缆(订货号6ES7 901-3CB30-0XA0):智能多主站电缆,连接S7-200 CPU/EM277 通信口和计算机RS-232串口,作为编程或数据通信电缆 USB/PPI电缆(订货号6ES7 901-3DB30-0XA0):智能多主站电缆,用于连接计算机的USB通信口与S7-200 CPU/EM277 通信口做编程或数据通信电缆

使用Micor/WIN V3.2 SP4 以上版本和新版编程电缆,无任何特殊设置。只是因为EM277 对速率有个自适应的过程,可能需要尝试几次。

S7-200 CPU有其专用的低成本编程电缆,光电隔离的,不会烧CPU 或PC机的通信口。如果使用不隔离的自制或假冒的PC/PPI电缆,容易损坏通信口,这些电缆还不支持S7-200 CPU通信端口的最高通信速率(187.5K),而且不能支持S7-200的多主站编程模式,慎用!

2. PC-Adapter电缆连接EM277 通信口编程

老版本PC Adapter USB (订货号:6ES7 972-0CB20-0XA0),连接时将PG /PC 接口改为PC Adapter PPI /MPI/PROFIBUS(Auto除外) 均可(如果有“ PG/PC 为总线上的唯一主站”,请确认勾选;站地址不与网络上其他站地址重复;其他属性默认),接口设置步骤可参考下面PC Adapter USB A2的,这里就不赘述。

如果电脑上同时还安装了STEP 7 软件,且软件版本在STEP 7 V5.5 及其以上,那么就不需要手动安装电缆驱动。

驱动下载链接(WIN7操作系统不适用)

用于S7-300/400编程的PC串口电缆(PC-Adapter),不能用于S7-200编程通信。

PC Adapter USB A2 (订货号:6GK 1571-0BA00-0AA0), 是 PC Adapter USB 的升级替代产品。它也可以与S7-200进行编程通信,完成正常的上载、下载及在线监控操作。

注意: 如果电脑上同时还安装了STEP 7 软件,且软件版本在STEP 7 V5.5 SP3 (包含SP3)及其以上,那么就不需要安装电缆驱动,直接按照下面的操作步骤进行通信即可。 驱动下载链接

PC Adapter USB A2 连接EM277 通讯口编程操作步骤 将PG /PC 接口选为PC Adapter USB A2 .MPI.1/PROFIBUS.1(Auto除外)均可,这里只举例PROFIBUS

第一步,驱动成功安装后,需要插上电缆,一端连接电脑,另一端与PLC 相连,并且给PLC 供电。

打开"设置PG /PC 接口":

图2.1.1. 设置 PG/ PC 接口界面

1. 选择“ PC Adapter USB A2 PROFIBUS.1" 2. 点击” 属性" 设置 PC Adapter USB A2 PROFIBUS.1 的属性

第二步,进入设置属性界面:

图2.1.2. 属性设置界面

1. 勾选“ PG/PC 为总线上的唯一主站” 2. EM277波特率自适应,根据整个网络的波特率设置 (如果是CPU自带端口波特率必须设置正确,即与 CPU 通信口的波特率保持一致) 3. EM277不用设置(如果是CPU自带通讯端口需按照步骤3设置)

第三步,选择完成后,点击“OK”退出设置界面,然后回到“通信”界面。

图2.1.3. 通信界面

点击“双击刷新”,搜索到S7-200的站地址及类型等信息。

3. CP卡连接EM277 通信口编程

可用于S7-200编程的CP卡包括CP5611(用于PCI总线的PC机)/CP5612(用于PCI-e总线的PC机),CP5511/CP5512/CP5711(用于笔记本电脑)。以下统称为CP卡。

使用CP卡进行编程通信,应使用MPI电缆,或者PROFIBUS电缆连接CPU上的编程口,或者带编程口的网络连接器上的扩展编程口,或者EM277模块上的通信口。

CP5613/CP5623不能连接S7-200 CPU通信口编程;所有的CP卡不支持S7-200的自由口编程调试;CP卡与S7-200通信时,不能选择“CP卡(auto)”。

CP5611连接EM277通讯编程举例 通讯接口为CP5611 MPI也可以通讯,这里只介绍Profibus

第一步,在STEP7-Micro/Win 编程软件的Set PG/PC Interface中选择CP5611(PROFIBUS)并点击Properties,

图2.1.4.选择接口

第二步,点击“Properties”核对网络参数如图2.4.5,点击“OK”返回图2.1.5,

图2.1.5.属性选择

第三步,双击“刷新”搜索200CPU节点地址,选中该节点,地址栏中的远程地址更改为EM277 地址“4”如图2.1.6,点击“OK”退出,通讯配置完成 。

图2.1.6.扫描S7-200站地址

注意:

选择“CP卡(PPI)”时,必须在属性中选中“Advanced PPI"(如果CP卡通过CPU的PPI通讯口下载程序,在通信卡的属性中选中“Advanced PPI”,则不能与网络上的 PPI 主站通信) CP卡连接到EM277 模块时,可以使用MPI电缆或者PROFIBUS电缆 注意检查EM277 地址设置开关是否到位,如果重新设置了地址开关,必须重新上电一次 一定要注意通信硬件是否符合标准,特别是连接EM277 做高速通信时 选择“CP卡(PROFIBUS)”和“CP卡(MPI)”方式时,必须在通信卡的属性中选中“PG/PC is the only master on the bus”

CP 卡编程通信时的常见错误信息

通信方式 设置 出错信息 CP 卡(PPI) 波特率等设置不对, 或连接硬件有问题 通信超时…… CP 卡(PROFIBUS) CP 卡(MPI) 波特率等设置不对, 或连接硬件有问题, 但选择了“PG/PC is the only master on the bus” CP 卡(PROFIBUS) CP 卡(MPI) 未选择“PG/PC is the only master on the bus” 错误:端口无法打开或正在由另一个应用程序使用

表2.1.1. CP卡编程通信时的常见错误

2.2 STEP7中EM277 与S7-300的Profibus DP通讯

EM277 作为一个特殊的PROFIBUS-DP从站模块,其相关参数(包括上述的数据一致性)是以GSD(或GSE)文件的形式保存的。在主站中配置EM277,需要安装相关的GSD文件。

EM 277 GSD 本地下载

S7-200与S7-300之间通讯参考西门子官网的《S7-200与S7-300之间的通信》。 包含MPI/PROFIBUS DP/以太网的通讯介绍以及视频链接。

S7-300与S7-200通过EM277 进行PROFIBUS DP通讯,需要在STEP7中进行S7-300站组态,在S7-200系统中不需要对通讯进行组态和编程,只需要将要进行通讯的数据整理存放在V 存储区,并且S7-300组态EM277 从站时设置正确的地址即可。 EM277 的地址,在模块本身上的拨码设置分为X0(地址个位)和X10(地址十位);EM277 是波特率自适应的,取决于S7-300的组态,详细配置请看下面配置步骤:

第一,在STEP 7项目里插入一个S7-300的站:

图2.2.1. S7-300组态

第二,选中STEP7的硬件组态窗口中的菜单 Option-install new GSD( EM 277 GSD 下载) ,导入SIEM089D.GSD文件,安装EM277 从站配置文件,如图2.2.2:

图2.2.2. 安装GSD

第三,点击Browae,添加GSD文件路径:

图2.2.3.添加GSD路径

第四,导入GSD文件后,在右侧的设备选择列表中找到EM277 从站,PROFIBUS DP-Additional Field Device-PLC-SIMATIC-EM277,并且根据通讯字节数,选择一种配置(只能添加一组),本例选择8字节入/8字节出的方式,如图2.2.4:

图2.2.4. 通信区域组态

第五,确定S7-300硬件组态中所设置EM277 的地址,如下图红框标注,为DP从站EM277 的站地址。

图2.2.5. 组态DP通信地址

第六,组态完系统的硬件配置后,将编译下载到S7-300的PLC当中。

第七,在S7-200侧断电的情况下,将EM277 的拨位开关拨到与S7-300侧硬件组态的设定值一致。 在S7-200中编写程序将进行交换的数据存放在VB0-VB7,VB8-VB15,分别对应S7-300的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7,打开 STEP7中的变量表和STEP7 MicroWin的状态表进行监控,它们的数据交换结果如图2.2.6/图2.2.7所示:

图2.2.6. 通信数据监控

图2.2.7. 通信数据监控

注意:VB0-VB7是S7-300写到S7-200的数据,VB8-VB15是S7-300从S7-200读取的值。EM277上拨位开关的位置一定要和S7-300中组态的地址值一致。如果使用的S7-200通信区域不从VB0开始,则需要设置地址偏移,在S7-300硬件组态中双击 EM277,修改数值0为实际使用的数值即可,如下图所示:

图2.2.8. 地址区域偏移设置

2.3 TIA 中EM277 与S7-300的Profibus DP通讯

首先,在TIA STEP 7项目里插入一个S7-300的站,并添加DP主站:

图2.3.1 添加S7-300站点

打开TIA网络视图,选中菜单-选项-安装设备描述文件 GSD( EM 277 GSD 下载) ,导入SIEM089D.GSD文件,安装EM277 从站配置文件,见图2.3.2:

图2.3.2 安装GSD

弹出图2.3.3界面,选择EM277 GSD文件存放路径,并安装GSD文件,如图2.3.3:

图2.3.3 安装GSD

导入GSD文件后,如图2.3.4所示步骤操作:

1.在右侧的硬件目录列表中找到EM277 从站,添加至网络视图 2.为EM277 分配主站系统 3.为EM277分配PROFIBUS DP 站地址

图2.3.4 添加EM277站点

选中EM277,切换为设备视图,

1.在右侧的硬件目录列表中根据通讯字节数,选择一种配置(只能添加一组),本例选择8字节入/8字节出的方式 2.添加至EM277空槽内 3.设置S7-200V区偏移量地址(如果使用的S7-200通信区域不从VB0开始,则需要设置地址偏移,修改数值0为实际使用的数值即可)

此例中:VB0-VB7是S7-300写到S7-200的数据,VB8-VB15是S7-300从S7-200读取的值。

图2.3.5 通讯区域组态

组态完,编译程序下载到S7-300的PLC当中。

在S7-200侧断电的情况下,将EM277 的拨位开关拨到与S7-300侧硬件组态的设定值一致。

在S7-200中编写程序将进行交换的数据存放在VB0-VB7,VB8-VB15,分别S7-300的QB0-QB7和IB0-IB7,打开 TIA中的监控表和STEP7 MicroWin的状态表进行监控。

后续步骤与在STEP7中使用一致,这里就不赘述。

常问问题

主站中与从站的通信数据区是如何一一对应的?

假设DP主站已定义了16入/16出的一种I/O配置,V区偏移量为2000,则其对应关系如下:

图2.3.6. 通过EM277 在S7-200 CPU本地的输入/输出缓冲区分配

在主站上容易分辨输入/输入缓冲区,而通过EM277在S7-200 CPU的V存储区的映射,是本地的输入缓冲区(也就是主站的输出缓冲区)在前(地址低),输出缓冲区(主站的输入缓冲区)在后面(地址高)。

什么是数据一致性?

在主站中完成的与EM277通信的I/O配置共有三种数据一致性类型,即字节、字、缓冲区。所谓数据的一致性,就是在PROFIBUS-DP传输数据时,数据的各个部分不会割裂开来传输,是保证同时更新的。即

字节一致性保证字节作为整个单元传送 字一致性保证组成字的两个字节总是一起传送 缓冲区一致性保证数据的整个缓冲区作为一个独立单元一起传送。如果数据值是双字或浮点数以及当一组值都与一种计算或项目有关时,也需要采用缓冲区一致性

DP通信所需要传输的数据超过64字节怎么办?

方法1,如图2.3.5所示,软件里固定的通讯长度最大64bytes out/64 bytes in, 可以选择图中的“通用模块”根据实际需求自由设置输入/输出区域,而EM277 最大的通讯字节数是64 word out/64 word in。

方法2:分时通讯。以64字节通信区为例,若超过最大配置。那么可以将通信区的第一个字节作为标志位,这样需要在S7-200中分时或条件判断,将数据放置或读取通信区域。同理,在S7-300中也需要判断标志位。

方法3:满足扩展要求的前提下,同一个200PLC可以扩展多个EM277,具体可以参考本文中最大I/O扩展能力的要求,那么在同一个S7-300的项目里可以组态多个PROFIBUS从站。

方法2可以增大通信的数据量,但由于通过标志位来分时分次传输的,所以通信数据的刷新会比方法3慢;方法3通过扩展DP从站或者200PLC的通信端口来实现数据扩展的,但增加了成本,且需要考虑是否满足扩展要求。

S7-300或S7-400的PROFIBUS_DP主站最多可以有多少个EM277 从站?

S7-300或S7-400的DP口或DP模板的能力有关,要根据它所支持的DP从站数而定。一个网络上最多可以有99个EM277。

2.4. SIMATIC NET OPC Server与S7-200/EM277 的 S7连接

实验环境

操作系统 Windows XP Professional SP2 软件 SIMATIC NET PC Software V6.4 STEP7 Professional 2006 SR5 (V5.4+SP4) STEP7-Micro/win V4.0Incl.SP6 硬件 订货号 CP5611 6GK1561-1AA01 CPU224XP 6ES7214-2AD23-0XB0 EM277 6ES7277-0AA22-0AA0 Profibus 电缆 6XV1830-0EH10 DP连接器 6ES7972-0BB50-0XA0

配置步骤

第一步,配置PC Station

第二步,组态PC Station

第三步,下载PC Station

第四步,生成S7-200项目

第五步,OPC Scout测试

具体步骤,请看下文:

第一步,配置PC Station

打开Station Configration Editor,分别在第一插槽插入OPC Server,第三槽插入 CP5611卡,如图2.4.1

图2.4.1.为PC Station添加组件设置Station Name

配置PC Station组件CP5611 PROFIBUS参数,如图2.4.2

图2.4.2.设置CP5611站地址和传输速率

更改Station Name,本例中取名为S7con,如图2.4.3。

第二步,组态PC Station

新建一个项目,通过 Insert >Station >Simatic PC Station 插入一个PC 站,注意站名要更改成Station Configuration Editor 中所命名的Station Name ,即命名为“S7con”,如图2.4.3

图2.4.3.创建新项目

打开硬件组态窗口,组态与所安装的SIMATIC NET 软件版本相一致的硬件,插槽结构与在Station Configuration Editor组态的PC 站一致,编译并保存,如图2.4.4

图2.4.4.在HW Config中组态PC Station

打开NetPro,在OPC Server的连接表的第一行右键选择“Insert New Connection”或Insert >New Connection插入个新的连接,如图2.4.5

图2.4.5.组态S7连接

为OPC Server定义新连接,连接伙伴选择“Unspecified”,连接类型选择“S7 connection”,如图2.4.6

图2.4.6.插入新连接

点击“Apply”编辑连接属性,“Partner”地址填写通讯方EM277 的地址,如图2.4.7

图2.4.7.设置站地址

生成的连接名称可更改,地址详情如图2.4.8

图2.4.8.设置TSAP

注意Partner侧TSAP号03.00不能更改,但EM277可在任意槽位

点击“OK”退出至NetPro窗口,生成连接 S7 connection_1,点击“Save and Compile”编译并保存,如图2.4.9

图2.4.9.查看新插入的S7连接

第三步,下载PC Station

打开控制面板,打开“Set PG/PC Interface”窗口,选择“PC internal(local)”,如图2.4.10

图2.1.10.设置下载通信接口

保存编译无误后,如图2.4.11所示的图标会有黄色箭头标识,将正确组态信息下载到PC Station中,如图2.4.12

图2.4.11.出现黄色箭头

图2.4.12.下载进度条

下载完毕后,查看Station Configuration Editor的正确状态,如图2.4.13,可以看到图1中紫色标识中的红色“X”已去除

图2.4.13.下载完成后PC Station状态

第四步,生成S7-200项目

打开STEP7-Micro/win软件,生成S7-200项目,双击“通讯”功能图标,配置Micro/win与S7-200CPU的连接 ,如图2.4.14

图2.4.14.设置与S7-200的通信接口

点击“设置PG/PC接口”设定通讯参数,如图2.4.15选择“CP5611(PROFIBUS)”方式,通过EM277访问200CPU, 该接口参数分配方式不影响OPC Server与S7-200的通讯功能

图2.4.15.选择接口

点击“Properties”核对网络参数如图2.4.16,点击“OK”返回图2.4.15

图2.4.16.属性选择

双击“刷新”搜索200CPU节点地址,选中该节点,地址栏中的远程地址更改为EM277 地址“4”如图12.4.7,点击“OK”退出,通讯配置完成

图2.4.17.扫描S7-200站地址

第五步,OPC Scout测试

打开Start >Simatic > Simatic Net >OPC Scout,点击“OPC.Simatic.NET”,添加一个组,为此组取名为cpu224,如图2.4.18、图2.4.19

图2.4.18.选择OPC服务器

图2.4.19.添加Goup

双击生成的连接组“cpu224”打开OPC-Navigator,选择“S7”协议,自动显示已组态的S7 connection_1,点击“objects”显示所有通讯数据区,以I/M/Q/DB为例创建通讯数据,如下图2.4.20,图2.4.21,图2.4.22点击“→”将条目移送到右侧窗口,点击“OK”,如通讯正常,则在图2.2.24 中“Quality”一栏中显示为“good”

图2.4.20.定义I区变量

图2.4.21.定义Q区变量

图2.4.22.定义V区变量

注意:DB数据即为200CPU的数据区V区,通讯所能配置的数据区域为:I、M、Q、DB

在200CPU侧对V变量赋值如图2.4.23,VB200和VB0

图2.4.23.状态监视

在OPC Scout中对应DB变量接收无误,如图2.4.24,DB1.DBB200和DB1.DBB0

图2.4.24.OPC Scout监视

在OPC Scout中对Q变量赋值,如图2.4.25,QB3

图2.4.25.OPC Scout中修改QB3

200CPU中对应Q变量接收无误,如图2.4.26,QB3

图2.4.26. S7-200监视QB3 总结: 例程中的注意事项可参考每一步骤中的红色字体部分。通讯格式为OPCServer与S7-300/400,所以在设置通讯数据长度时虽然没有字节数目的限定,但要注意不要超过200CPU所允许的范围,如M变量为MB0~MB31,不能建立通讯数据MD30。本例是以一个200CPU与CP5611建一个连接为例,仅为说明其通讯功能的可行性,不能作为配置方案,如果OPC Server建多于8个与EM277 的连接,则需要考虑到CP5611的连接资源问题,可以考虑CP5613。

2.5. 通讯有关注意事项

硬件对能否正常通信有决定性的影响,如果硬件条件不能满足,采取其他措施往往不能从根本上改善通信中的问题。

记住联网的格言:你糊弄它,它就糊弄你!

应当注意:

使用符合要求的硬件(电缆、插头),并按规范制作 S7-200系统中用到的电缆、插头等都有特定的要求,强烈建议使用西门子的电缆和附件。 保持通信端口(驱动电路)之间的共模电压差在一定范围内 对于非隔离的通信口(如CPU上的通信口),保证它们之间等电位非常重要。在S7-200 CPU联网时,可以将所有CPU模块的传感器电源输出的L+/M中的M端子,用导线串接起来。在S7-200 CPU与变频器通信时,要将所有变频器通信端口的M(在西门子MM4x0系列是二号端子)连接起来,并与CPU上的传感器电源M连接。 电磁干扰 电磁环境的好坏及采取的应对措施,对于通信的可靠性非常重要。例如,通信电缆不应与动力电缆平行放置,距离过近;变频器输出动力电缆,如果没有选用屏蔽电缆,对通信的干扰就非常大;220V供电的CPU,如果电源与变频器输入侧电源共用,高频干扰的影响也非常大…… 屏蔽(PE)端的连接。注意所有CPU或者EM277模块上PE(保护接地)端子必须连接到大地、或者柜壳上。否则电缆的屏蔽层等于没有用。

西门子有一本《西门子自动化与驱动产品符合电磁兼容规则的安装规范手册》,很有价值,如果需要可致电西门子技术支持热线索取其电子版本,或者直接到以下网址下载:

http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/micro



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