PROFIBUS子网络的组建技术方法

    1．单主站多DP从站PROFIBUS子网络的组建    在SIMATIC Manager窗口中创建一个项目“profibus网络组建”，然后插入一个S7-300站点，命名为“S7300主站”，该站点将作为主站；接着对该站点进行硬件配置，如对电源、CPU等信息进行相应的设置，在本例中选择CPU 313C-2 DP。    在将CPU拖放到S7-300机架时，将出现如图7-8所示的“属性-PROFIBUS接口DP(RO/S2.1)”窗口，用户可以在此设置站点的联网情况。    如图7-8所示，该站点默认的MPI/DP地址为2。单击“新建”按钮，打开如图7-9所示的“属性一新建子网PROFIBUS”窗口。在该窗口中有两个选项卡。
    图7-8    “属性-PROFIBUS接口DP(RO/S2.1)”窗口
    图7-9    “属性-新建子网PROFIBUS”窗口    ◇在“常规”选项卡中，用户可以修改网络名。    ◇在“网络设置”选项卡中，用户可以设置网络的最高地址、传输速率和使用的协议等信息。    本例中设置其最高地址为123，传输率为1.5Mbit/s，配置文件即协议选择DP形式。设置完成后依次单击“确定”按钮，即完成主站连接到PROFIBUS网络的工作。    接下来进行DP从站的组建。在SIMATIC Manager窗口中通过双击打开网络PROFIBUS(1)窗口，激活主站；然后在该窗口右侧窗格中分别选择ET200B、ET200L、ET200M 3个从站系列，在每个从站系列中选择一个从站并双击，连接到PROFIBUS网络中，系统会自动为各个从站分配PROFIBUS网络中的地址，最后得到的网络组态如图7-10所示。
    图7-10    单主站多DP从站组建的PROFIBUS网络    提示：PROFIBUS网络的最大地址限制了插入从站的数目。    2．智能从站连接到PROFIBUS子网络中    在上面组建的网络的基础上，在SIMATIC Manager窗口中再插入一个S7-300站点，命名为“S7300从站”；硬件配置时需要选择带有DP接口的CPU类型。    本例中选择CPU 314C-2 DP。同样在插入CPU到机架时，系统会自动出现PROFIBUS网络的配置窗口，选择该站点连接到PROFIBUS(1)网络中，然后单击“确定”即可。    在机架上双击DP，打开如图7-11所示的“属性-DP-(RO/S2)”窗口，从中选择该站点以从站的方式进行工作。
    图7-11    设置PLC站点的工作方式    保存并退出从站PLC站点硬件配置窗口，打开PROFIBUS(1)网络窗口，得到最后的智能从站组建的PROFIBUS网络，如图7-12所示。
    图7-12    智能从站组建的PROFIBUS网络    在只有一个主站的系统中，主站可以控制所有从站的信息和动作，比如数据的传送等。对于分布式I/O节点的现场总线结构，可以利用该主站达到统一协调控制的目的；因此这种网络形式在控制规模不是很大时可以运用。    3．多主站、多从站组建的PROFIBUS网络    一般稍微复杂一些的控制任务，需要考虑和控制的内容很多，涉及的层面也比较复杂，只创建一个主站远不能达到控制的要求，此时就需要创建多主站。    在不同的任务之间，尤其是流水线生产，上、下工序都需要兼顾，这时各个环节的控制模块就需要组建成一个网络实现通信。各个控制模块中都含有各自的主站，此时便涉及到创建多主站、多从站的网络问题。    如图7-13所示，多主站、多从站网络实际上可以看作是由多个单主站网络连接而成，但是不能简单地看作网络的串联，因为在多主站、多从站系统中涉及到不同单主站系统之间数据的传输，例如从站21接收来自主站1中的数据，因此在组建网络时需要全面考虑。
    图7-13    多主站多从站网络的组建原理图    在前面PROFIBUS子网络的概述中曾提到，主站有控制总线的权限，但是某一具体时刻或者一个时间段只能有一个主站来对总线进行控制，那么对此多主站系统如何处理呢？PROFIBUS网络采用令牌的形式来轮流对总线进行控制。    一个主站拥有总线的控制权时，称之为拿到令牌；当该主站控制总线的时间结束时，就将令牌传送给下一个主站，称之为令牌的传送；这样就将总线的控制权依次传给下一个主站。    令牌是一种特殊信息帧，用于将发送权从一个主站传向下一个主站，它必须在每个最大令牌循环时间内分配给每个主站一次，否则一些主站可能永远处于等待状态，无法对总线进行控制。    拥有令牌的主站可以访问分配给它的从站，主站可以向从站发送信息或者从从站取得信息。    在STEP7软件中建立多主站、多从站的PROFIBUS子网络，与前面介绍的建立单主站、多从站网络类似，只是现在一个网络中具有多个主站而已。    在前面组建实例的基础上，在SIMATIC Manager窗口中再插入一个S7300站点，命名为“S7300主站2”，然后对该站点进行硬件配置。这里是CPU 315-2DP类型的CPU，同样在插入CPU到机架的时候，将会出现PROFIBUS网络的配置窗口，选择将该站点连接到PROFIBUS(1)网络中即可。    回到硬件配置窗口，双击DP，打开属性设置窗口，设置该站点以主站的工作模式进行工作。建立完成两个主站的PROFIBUS子网络如图7-14所示。
    图7-14    多主站的PROFIBUS网络