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PLC的分布式I/O寻址

来源：艾特贸易2018-04-21

简介与集中模块一样， DP 从站占用 CPU I/O 区域里（逻辑地址区）的地址。 DP 从站的地址对 DP 主站来说是“透明的”的， CPU “看到” DP 从站的地址，这意味着这些地址不能跟集中模块的地

与集中模块一样，DP从站占用CPU I/O区域里（逻辑地址区）的地址。DP从站的地址对DP主站来说是“透明的”的，CPU“看到”DP从站的地址，这意味着这些地址不能跟集中模块的地址重叠，也不能与分配到CPU的其他DP主系统的DP从站的地址重叠。

每一个DP从站除了节点地址外还有三个地址：一个物理地址、一个模块启动地址和最少一个诊断地址（如图20-6所示）。下面对地址的描述是基于DPV1从站的属性的。

DP主系统中的地址

图20-6 DP主系统中的地址

1．节点地址

在PROFIBUS子网上的每一个节点都有唯一的地址，通过该子网上的节点地址（站号）把该节点跟子网上的其他节点区分开来。通过该节点地址访问位于PROFIBUS上的站（DP主站或DP从站）。

注意：在实际总线地址之间要至少有一个地址间隔（例如，防止DP主站和节点冲突）。在自动配置节点地址时，STEP 7考虑了这一点。

2．物理地址

物理地址用来区分模块槽号。对于集中模块，物理地址包含了架号和槽号。因此，对于分布式I/O，物理地址包含DP主系统号、站号和槽号。

对于DP主站和DPV1模式，一个模块化DP从站的槽号从插槽1开始，示于硬件组态中。槽号根据S7-300的槽数来定。插槽1（电源）和插槽3（扩展接口模块）设为空闲。插槽2 ( CPU)跟模块化DP从站的接口模块（头号模块）是对应的。信号模块(SM)从插槽4开始安置。另外，还有一个“虚拟”槽0（物理上不存在）。这些就是站的全部。

与智能DP从站相似的是，在这种情况下，传送存储器是DP主站的接口。对传送存储器的配置，可以通过硬件组态工具进行，可以产生与模块或插槽相对应的存储区。这些插槽不是真正存在的，是先前提到过的“虚拟”槽。

虚拟槽0代表了DP站，虚拟槽2代表总线接口，如此，DP从站的CPU作为DP从站的“头号模块”。从虚拟槽4开始，传送存储器里存储着用户数据区，它们跟信号模块是一致的。主CPU和从CPU都可以“看到”传送存储器的虚拟槽。

虚拟槽的确定使直接分配接口模块或站的诊断和中断事件成为可能（见下面“诊断地址”）。系统功能SFC 5 GADR_LGC和SFC 49 LGC_GADR可用于物理地址到逻辑地址的转换或反转换。

注意：对于版本3或更高级版本(DPV1)的EN 50170，通过一个GSD文件加入到硬件组态的DP从站，能够从插槽1开始存储用户数据。

3．逻辑地址

使用逻辑地址（用户数据地址）来访问输入/输出模块的用户数据，既可以通过过程映像（输入I和输出Q），也可以直接通过模块（外部输入PI和外部输出PQ）。用户数据的每一个字节由逻辑地址确定。逻辑地址从0开始，结束于与CPU型号有关的一个限值。

通过硬件组态来指定所使用模块的每一个字节的逻辑地址。作为标准，地址从0开始指定；但是，用户可以改变所建议的地址。每一个模块的逻辑地址都不能重叠。输入模块和输出模块的逻辑地址是分开指定的，因此输入字节可以和输出字节有相同的数字。

利用逻辑地址，分布式I/O的用户数据也可以按字节编址。为了保证CPU的所有用户数据（或者更精确地说，所有在P总线上的用户数据）的明确赋值，分布式I/O的逻辑地址一定不能与集中模块的逻辑地址相重叠。

4．模块起始地址

模块起始地址是模块的最小逻辑地址（用户数据）；模块起始地址能够识别模块的相对0字节的地址。连续地分配下级模块的地址。在硬件组态中，在CPU的地址栏中通过指定模块的起始地址来确定用户数据地址的位置。对于分布式I/O模块甚至智能DP从站的传送存储器的虚拟槽，最低的逻辑地址就是模块的起始地址。

很多情况下，模块起始地址用于辨别模块，没有其他意义。

5．诊断地址

通过诊断地址可以确认那些用来传送诊断数据而本身没有用户数据地址的模块和站。在逻辑地址栏里，诊断地址占用1字节的外部输入。作为标准，STEP 7在CPU的I/O区里以最高地址开始分配诊断地址。可以改变诊断地址。在硬件组态工具的地址预览中用星号识别诊断地址。

位于智能DP从站的传送存储器中的信号模块或用户数据区都配有逻辑地址，这也是为了诊断数据的扫描。完备的站通过一个分配到虚拟槽0的诊断地址来传送诊断数据。对于模块化和智能化DP从站，通过插槽2的诊断地址，总线接口能够传送诊断数据。

图20-7示出了位于DP主系统的诊断地址的一个例子。紧凑的DP从站拥有一个用户完备站诊断地址，模块化的DP从站也拥有一个用于站的诊断地址和一个用于接口模块的诊断地址。对于智能DP从站，还会有一个用于DP接口的诊断地址。

DP主系统中的诊断地址

图20-7 DP主系统中的诊断地址

从最高I/O地址开始，诊断地址以下降顺序对分配地址。例如，CPU 317-2PN/DP的DP接口分配地址为8191，PN接口地址为8190（没有给出），传送存储器的虚拟槽0和2的地址为8189和8188。这种分配与主CPU是相似的：DP接口的诊断地址以16383开始，MPI/DP接口地址为16382（没有给出），第一个智能DP从站的虚拟槽0和2的地址为16381和16380，第二个DP从站的地址为16379和16378等等。DP从站的诊断地址在连接到DP主系统之后，由硬件组态工具分配。

在用户程序里，通过系统块对诊断数据进行扫描。对于常规的DP标准从站，系统功能SFC 13 DPNRM_DG可用来进行诊断数据扫描。在DP S7从站里，使用SFC 59 RD_REC通过诊断数据来读取数据记录DS1。DPV1从站能够提供更全面的数据，这些数据可以用系统功能块SFB 52 RDREC来读取。模块的寻址可通过用户数据中逻辑模块起始地址，或者通过诊断地址来进行。

6．智能DP从站的传送存储器

对于紧凑型模块化DP从站，输入和输出的地址以及集中模块的地址在主CPU地址栏里一起配置。对于智能从站，主站CPU不可直接对DP从站的输入/输出模块存取。于是每一个智能DP从站都有一个传送存储器，其大小由使用的CPU决定。传送存储器可以分成不同长度和不同数据一致性的区域。这些单个区域像模块一样，其最低地址就是模块起始地址。从主CPU的视角看，根据分区的情况，智能DP从站表现为一个紧凑型模块化DP从站（如图20-8所示）。

智能DP从站的传送存储器

图20-8 智能DP从站的传送存储器

在组态从站时，可以根据“模块起始地址”和区域长度配置传送存储器各个区域的输入/输出。例外的情况是：如果CP 342-5DP为智能从站提供DP接口，则只有连接到DP主站时，传送存储器的分区才能进行。传送存储器的地址一定不能与智能DP从站集中模块的地址重叠。如果在过程映像里有传送存储器地址，用户程序会把该地址区当作输入/输出一样处理，否则当作外部输入/输出处理。如果从CPU占有部分过程映像，可以为每一个区域分配一个局部过程映像。

当连接到DP主系统时，从主CPU的角度得到“模块起始地址”，根据这个地址和传送方向，在主站湍对组态进行补充。可以把从站侧的输入作为主站侧的输出或者相反。如果地址在过程映像里，该区域可以被用户程序当作输入/输出一样处理，否则当作外部输入/输出处理。如果主站CPU处理部分过程映像，也可以为每一个区域分配一个局部过程映像。从主CPU的角度看，传送存储器的地址不能跟其他（集中式）S7站里的模块地址重叠，也不能与集中模块地址以及被分配到主CPU的其他DP主系统里的地址重叠。

在对DP从站进行组态的时候，还可以从智能DP从站的角度定义诊断地址。在把智能DP从站连接到DP主系统时，要从主CPU的角度确定诊断地址。

7．数据一致性

数据一致性的意思是将一帧有用的数据作为一个整体来处理。DP从站可以列出一致数据区域，其数据区域以GSD文件格式给出组态信息或者是——作为智能从站的传送存储器——作为硬件组态工具组态的结果。这里，在DP从站的对象属性里，可以在“Configuration”（组态）选项卡里设置数据一致性为“Unit”（字节或字）或“Complete”（已组态的区域）。这些数据由操作系统来处理，例如在更新过程映像（或子过程映像）期间。

作为用户，必须确保程序里传送数据的一致性。如果数据区包括1、2或者4字节，那么用加载和传送指令或者MOVE语句时，传送数据以字节、字或者双字进行。对于一个3字节或者多于4字节长度的区域，使用系统功能SFC 14 DPRD_DAT和SFC 15 DP_WR_DAT在用户存储器和传送存储器之间进行数据传送。如果传送存储器的地址在过程映像里，就用功能块SFC的RECORD参数作为输入I和输出Q的地址区；否则，使用外围输入PI和外围输出PQ的地址区。为了访问数据，系统功能既可以用于从CPU的用户程序，也可以用于主CPU的用户程序。