西門子PROFIBUS工業(yè)通信指南（第2版）

第1章　PROFIBUS基礎(chǔ)　1
1.1　ISO/OSI模型　1
1.2　協(xié)議的結(jié)構(gòu)與版本　2
1.2.1　PROFIBUS DP　3
1.2.2　PROFIBUS FMS　3
1.2.3　PROFIBUS PA　3
1.3　PROFIBUS層　3
1.3.1　DP/FMS(RS 485)的物理層(第1層)　3
1.3.2　DP/FMS(光纖電纜)的物理層(第1層)　6
1.3.3　PA的物理層(第1層)　8
1.3.4　現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層(第2層)　10
1.3.5　應(yīng)用層(第7層)　11
1.4　總線拓?fù)洹?3
1.4.1　RS 485　13
1.4.2　光纖　15
1.4.3　遵循IEC 1158-2(PROFIBUSPA)的拓?fù)洹?5
1.5　PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中的總線訪問(wèn)控制　16
1.5.1　令牌總線規(guī)程　17
1.5.2　主-從規(guī)程　18
1.6　總線參數(shù)　18
第2章　PROFIBUS DP的總線設(shè)備類型和數(shù)據(jù)通信　20
2.1　總線設(shè)備類型　21
2.1.1　DP主站(1類)　21
2.1.2　DP從站　22
2.1.3　DP主站(2類)　22
2.1.4　DP組合設(shè)備　22
2.2　各類DP設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信　23
2.2.1　DP通信關(guān)系和DP數(shù)據(jù)交換　23
2.2.2　初始化階段、重啟和用戶數(shù)據(jù)通信　23
2.3　PROFIBUS DP循環(huán)　27
2.3.1　PROFIBUS DP循環(huán)的結(jié)構(gòu)　27
2.3.2　恒定PROFIBUS DP循環(huán)的結(jié)構(gòu)　28
2.4　使用交叉通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交換　29
2.4.1　交叉通信中的主-從關(guān)系　29
2.4.2　交叉通信中的從-從關(guān)系　29
2.5　DPV1功能擴(kuò)展　29
第3章　SIMATIC S7系統(tǒng)中的PROFIBUS DP　32
3.1　SIMATIC S7系統(tǒng)中的PROFIBUS DP接口　32
3.2　使用DP接口時(shí)的其他通信功能　37
3.2.1　S7功能　37
3.2.2　FDL服務(wù)　38
3.3　SIMATIC S7控制器中DP接口的系統(tǒng)響應(yīng)　38
3.3.1　SIMATIC S7中DP主站接口的啟動(dòng)特性　38
3.3.2　DP從站的故障/恢復(fù)　38
3.3.3　DP從站的插入/移除中斷　39
3.3.4　DP從站產(chǎn)生的診斷中斷　39
3.3.5　DP從站產(chǎn)生的過(guò)程中斷　39
3.3.6　DP從站的狀態(tài)中斷　39
3.3.7　DP從站的更新中斷　40
3.3.8　DP從站的廠商指定中斷　40
3.4　SIMATIC S7系統(tǒng)中的DP從站類型　40
3.4.1　緊湊型DP從站　40
3.4.2　模塊化DP從站　40
3.4.3　智能從站(I-從站)　41
第4章　用STEP 7編程和組態(tài)PROFIBUS DP　42
4.1　STEP 7基礎(chǔ)　43
4.1.1　STEP 7對(duì)象　43
4.1.2　STEP 7項(xiàng)目　43
4.2　PROFIBUS DP項(xiàng)目示例　44
4.2.1　創(chuàng)建新的STEP 7項(xiàng)目　44
4.2.2　在STEP 7項(xiàng)目中插入對(duì)象　45
4.2.3　PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)設(shè)置　45
4.2.4　使用HW Config程序組態(tài)硬件　51
4.2.5　組態(tài)DP從站　52
第5章　DP用戶程序接口　61
5.1　DP用戶程序接口基礎(chǔ)　61
5.1.1　組織塊(OB)　61
5.1.2　DP相關(guān)的系統(tǒng)功能(SFC)　62
5.1.3　SIMATIC S7數(shù)據(jù)記錄基礎(chǔ)　65
5.2　組織塊　66
5.2.1　循環(huán)處理的主程序(OB1)　66
5.2.2　過(guò)程中斷(OB40至OB47)　67
5.2.3　狀態(tài)中斷(OB55)　68
5.2.4　更新中斷(OB56)　69
5.2.5　廠商指定中斷(OB57)　69
5.2.6　診斷中斷(OB82)　70
5.2.7　插入/移除模塊中斷(OB83)　71
5.2.8　程序順序錯(cuò)誤(OB85)　73
5.2.9　機(jī)架故障(OB86)　75
5.2.1　0I/O訪問(wèn)錯(cuò)誤(OB122)　78
5.3　DP用戶數(shù)據(jù)通信和過(guò)程中斷功能　79
5.3.1　使用SFC14 DPRD_DAT和SFC15 DPWR_DAT進(jìn)行一致性DP數(shù)據(jù)交換　79
5.3.2　使用SFC11 DPSYC_FR發(fā)送控制命令SYNC和FREEZE　81
5.3.3　使用SFC7 DP_PRAL在DP主站上觸發(fā)過(guò)程中斷　84
5.4　讀取DP診斷數(shù)據(jù)　86
5.4.1　使用SFC13 DPNRM_DG讀取DP從站的標(biāo)準(zhǔn)診斷數(shù)據(jù)　86
5.4.2　使用SFB54 RALRM接收來(lái)自DP從站的中斷　87
5.4.3　DP相關(guān)的系統(tǒng)狀態(tài)列表(SZL)　93
5.4.4　系統(tǒng)狀態(tài)子表的結(jié)構(gòu)　93
5.4.5　使用SFC51 RDSYSST讀取系統(tǒng)狀態(tài)子表　93
5.4.6　可用的系統(tǒng)狀態(tài)子表　96
5.4.7　SFC51 RDSYSST的專有特性　96
5.5　讀寫數(shù)據(jù)記錄/參數(shù)　97
5.5.1　使用SFC55 WR_PARM寫入動(dòng)態(tài)參數(shù)　97
5.5.2　使用SFC56 WR_DPARM寫入來(lái)自SDB的預(yù)定義數(shù)據(jù)記錄/參數(shù)　100
5.5.3　使用SFC57 PARM_MOD寫入來(lái)自SDB的所有預(yù)定義數(shù)據(jù)記錄/參數(shù)　101
5.5.4　使用SFC58 WR_REC寫入數(shù)據(jù)記錄/參數(shù)　101
5.5.5　使用SFC59 RD_REC讀取數(shù)據(jù)記錄　104
5.5.6　使用SFB52 RDREC讀取數(shù)據(jù)集　105
5.5.7　使用SFB53 WRREC寫入數(shù)據(jù)集　106
第6章　使用PROFIBUS DP進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的項(xiàng)目示例　111
6.1　使用I/O訪問(wèn)命令進(jìn)行數(shù)據(jù)通信　111
6.2　使用SFC14 DPRD_DAT和SFC15 DPWR_DAT交換一致性數(shù)據(jù)　113
6.2.1　I-從站(配備CPU315-2DP的S7-300)的用戶程序　113
6.2.2　DP主站(配備CPU416-2DP的S7-400)的用戶程序　117
6.2.3　測(cè)試DP主站與I-從站之間的數(shù)據(jù)交換　118
6.3　處理過(guò)程中斷　118
6.3.1　在I-從站(S7-300)上產(chǎn)生過(guò)程中斷　119
6.3.2　DP主站(S7-400)對(duì)過(guò)程中斷的處理　120
6.4　發(fā)送數(shù)據(jù)記錄和參數(shù)　121
6.4.1　SIMATIC S7-300的模擬輸入模塊的數(shù)據(jù)記錄(DR1)的結(jié)構(gòu)　122
6.4.2　使用SFC55 WR_PARM改變模擬輸入模塊的參數(shù)的示例　125
6.4.3　對(duì)使用SFC55 WR_PARM所改變的模擬輸入模塊的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試　126
6.4.4　使用SFC56 WR_DPARM改變模擬輸入模塊的參數(shù)設(shè)置的用戶程序　126
6.4.5　對(duì)使用SFC56 WR_DPARM所改變的模擬輸入模塊的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試　127
6.5　觸發(fā)DP控制命令SYNC/FREEZE　127
6.5.1　DP主站IM 467中的SYNC/FREEZE應(yīng)用示例　129
6.5.2　為SYNC/FREEZE功能生成用戶程序　133
6.6　使用交叉通信交換數(shù)據(jù)　136
第7章　PROFIBUS DP的診斷功能　144
7.1　使用SIMATIC S7 CPU、DP主站接口和DP從站上的LED進(jìn)行診斷　144
7.1.1　S7-300的LED　145
7.1.2　配備有DP接口的S7-400 CPU的LED　146
7.1.3　DP從站的LED　148
7.2　使用STEP 7程序的在線功能進(jìn)行診斷　149
7.2.1　SIMATIC Manager中的Display Accessible Nodes　149
7.2.2　SIMATIC Manager中的ONLINE功能　153
7.2.3　SIMATIC Manager中的Module Information　154
7.2.4　SIMATIC Manager中的Diagnose Hardware　159
7.3　使用用戶程序進(jìn)行診斷　161
7.3.1　使用SFC13 DPNRM_DG進(jìn)行DP從站的診斷　161
7.3.2　在OB82中使用SFC51 RDSYSST進(jìn)行診斷　164
7.3.3　使用SFB54 RALRM進(jìn)行診斷　166
7.4　使用SIMATIC S7診斷塊FB 125進(jìn)行診斷　168
7.5　使用PROFIBUS總線監(jiān)視器進(jìn)行診斷　169
7.6　使用診斷中繼器進(jìn)行診斷　171
7.6.1　確定拓?fù)洹?72
7.6.2　追蹤故障　172
7.6.3　診斷中繼器的運(yùn)行要求　174
第8章　PROFIBUS DP系統(tǒng)的安裝與調(diào)試　176
8.1　安裝PROFIBUS DP系統(tǒng)時(shí)的注意事項(xiàng)　176
8.1.1　參考電位接地時(shí)的系統(tǒng)安裝　176
8.1.2　參考電位不接地的系統(tǒng)安裝　177
8.1.3　安裝PROFIBUS電纜　178
8.1.4　PROFIBUS電纜的屏蔽　178
8.2　首次啟動(dòng)PROFIBUS系統(tǒng)時(shí)的注意事項(xiàng)　178
8.2.1　總線電纜和總線插頭連接器　178
8.2.2　檢查PROFIBUS總線電纜和總線插頭連接器　179
8.2.3　總線終端　182
8.3　用BT 200測(cè)試設(shè)備測(cè)試PROFIBUS DP總線的物理特性　182
8.3.1　布線測(cè)試　182
8.3.2　站點(diǎn)測(cè)試(RS 485)　182
8.3.3　分支測(cè)試　183
8.3.4　距離測(cè)量　184
8.3.5　反射測(cè)試　184
8.4　DP輸入和輸出的信號(hào)測(cè)試　184
第9章　DP相關(guān)的其他STEP 7功能　187
9.1　GSD文件　187
9.1.1　安裝新的GSD文件　187
9.1.2　導(dǎo)入某個(gè)站的GSD文件　187
9.2　分配和改變PROFIBUS地址　188
9.3　NETPRO　189
9.4　PG在線功能　190
9.5　NCM診斷　190
術(shù)語(yǔ)表　193
縮略詞　211
標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范　215
索引　217