西门子 CPU 319-3 PN/DP模块

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通过DP/DP Coupler 连接S7-300DP CPU到S7-400H冗余系统

本文主要介绍了通过DP/DP Coupler 及Y_Link连接S7-300 DP CPU到S7-400H冗余系统的另一种解决方案。
在大多数用S7-300 DP的CPU应用中，往往通过DP扩展了一些DP从站，但如果需要和S7-400H冗余系统通讯的话，需要用到Y链接器（Y-LINK：6ES7 197-1LA11-0XA0）。这时有两种方案，第一、S7-300增加CP342-5（6GK7 342-5DA02-0XE0）通讯模板，在同一个项目中去组态编程来实现通讯数据交换，详细做法参考西门子网上课堂冗余系统部分（http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/），第二使用DP/DP Coupler（6ES7 158-0AD00-0XA0或6ES7 158-0AD01-0XA0）。本文主要介绍了在组态中如何使用DP/DP Coupler连接S7-300 DP控制器和S7-400H冗余系统通讯，采用这种方案，通讯两端可以在不同的项目中组态，并且双方的DP通讯速率可以不同。

1、对S7-400H 的组态，在Y_Link后面配置DP/DP Coupler（在硬件组态Catalog---Standard Profile---PROFIBUS DP下，Additional Field Devices---Gateway下，可以找到DP/DP Coupler或DP/DP Coupler，Release 2。DP/DP Coupler是订货号6ES7 158-0AD00-0XA0的组态文件，DP/DP Coupler，Release 2是订货号6ES7 158-0AD01-0XA0的组态文件），给DP/DP Coupler分配一个DP地址（在硬件上通过拨码设置），另外组态好通讯数据区的通讯数据长度（Input/Output）。组态配置后，编译下载到S7-400H 冗余系统中。

2、对S7-300的组态，可以直接在原来的PROFIBUS DP总线上组态DP/DP Coupler（在硬件组态Catalog---Standard Profile---PROFIBUS DP下，Additional Field Devices---Gateway下，可以找到DP/DP Coupler或DP/DP Coupler，Release 2。DP/DP Coupler是订货号6ES7 158-0AD00-0XA0的组态文件，DP/DP Coupler，Release 2是订货号6ES7 158-0AD01-0XA0的组态文件），给DP/DP Coupler分配一个DP地址（在硬件上通过拨码设置），另外组态好通讯数据区的通讯数据长度（Input/Output）。组态配置后，编译下载到S7-300系统中。

3、S7-300 DP CPU与S7-400H冗余系统通讯数据采用直接I/O地址数据访问的方式（如IB、QB）。

附：关于DP/DP Coupler的一些应用，详细可参考SIMATIC DP/DP Coupler Manual。
下载网址：1179382

DP/DP Coupler应用的功能原理如下图例子，在通讯的双方有自己独立的DP地址，并且通讯双方的PROFIBUS DP通讯速率可以不一致，通过输入/输出区域直接交换通讯数据。

DP/DP Coupler操作和状态指示如下图

冗余系统拥有两条DP总线，因此如果需要将一个单DP接口的从站连接到冗余系统下，需要借助于Ylink接口模块。Ylink可以在两条总线中实现自动的切换，无需编程。本文件将主要介绍S7-300从站通过扩展的CP342-5 DP接口连接在Ylink后的组态步骤。

1. 下载并安装GSD文件
通常情况下在STEP 7的硬件组态中无法把在PROFIBUS-DP 目录下的300系列模块连接至Ylink的DP MASTER段。S7-300 作为从站连接至Ylink的唯一办法是通过GSD文件。首先，通过如下链接下载相应的CPU的GSD文件。

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注意：不同的CP342-5，其GSD文件有不同的版本，请选择合适的序列号。有时候下载后的GSD文件的文件名的格式为：siem80ee.gse.txt 。请删除.txt 后缀。

得到GSD文件以后，应把它导入STEP 7的硬件组态目录中。见Pic1所示。

Pic1. 导入新的GSD文件

2. 系统的硬件组态

2.1 S7 300组态
在项目中加入Simatic 300 Station，进行相应组态插入相应的300CPU，其硬件组态见Pic2。

Pic2. CP342-5的硬件组态

注意：记住CP342-5的I/Q映射区地址，后面编程需用到。

双击CP342-5，设置为DP Slave模式，见Pic3所示。

Pic3.CP342-5的组态

为了使CP342-5能够与H系统进行通讯，应在CP342-5内组态相应的与H系统的通讯区域。与链接集成DP组态不同的是，CP342-5是通过编程来实现的，硬件组态中毋需配置接口。

2.2 冗余系统组态
H系统中插入IM157时，请选择“Interface module for PROFIBUS-DP”选项，如下图Pic4所示。

Pic4. IM157 总线系统选择

如下图Pic5所示，加入CP342-5从站站点。

Pic5. 加入CP342-5从站

类似于为普通的ET200M从站组态插槽，为相应的cp342-5站点组态接口数据，将如下图Pic6中的模块拖拽到相应的CP342-5站点的插槽中。最终配置如下图Pic7所示。

Pic6. 作为DP-Slave 的CP342-5中可插入的模块

Pic7. H系统中CP342-5中的模块

3. S7-300和冗余系统下的编程

3.1 冗余系统下的编程
实际进行通讯时，H系统下毋需编写任何程序，通讯数据通过上面配置的输入/输出接口区进行自动的读写。控制程序如果需要读取这些通讯数据，只需要通过Pic8中配置的相应地址直接读取即可。

3.2 CP342-5下的编程
这里需要注意一个概念：CP342-5的DP I/O区是虚拟I/O区（Pic2所示），它与300 CPU的过程映像区是不同的。用户无法从HWCONFIG 中直接访问342-5的I/O区，S7 300中如果不编写任何程序，系统不能正常工作。通讯时Y-LINK和CP342-5的SF及BF指示灯会闪烁。解决此问题需要在300CPU中调用相应的功能块。FC1“DP_SEND”和FC2“DP_RECV”分别向CP342-5发送和接受数据，如下Pic8所示。

Pic8. 地址对应图

因此与342-5的通讯需要用户自己编程完成，Pic9是在CPU315-2DP的OB1中的示例。这两个功能块的参数基本相同，第一个参数：CPLADDR须填写CP342-5的起始地制，可以参见Pic2。示例代码中使用的是十六进制的地址。第二个参数是接受或发送的数据的地址。这一参数有两部分组成：前一部分是起始地址，后一部分是偏移量。注意，偏移量的选取应该与S7-400中CP342-5的地址长度相对应。S7-400中CP342-5的I区表示来自S7-300系统的数据，而Q区表示S7-400发送至S7-300的数据。

Pic9. S7 300中编程示例

注1：在调用FC1/FC2时，CPLADDR 后面的地址必须是硬件组态中342-5的起始地址，当然FC1用I起始地址，FC2用Q起始地址。请合理设置FC1::RECV和FC2::SEND的参数以保证覆盖需要通讯的区域。同时，在硬件组态时，请尽量连续使用地址。

冗余系统拥有两条DP总线，因此如果需要将一个单DP接口的从站连接到冗余系统下，需要借助于Ylink接口模块。Ylink可以在两条总线中实现自动的切换，无需编程。本文件将主要介绍S7-300从站通过集成的DP接口连接在Ylink后的组态步骤。
1. 下载并安装GSD文件
通常情况下在STEP 7的硬件组态中无法把在PROFIBUS-DP 目录下的300系列模块连接至Ylink的DP MASTER段。S7-300 作为从站连接至Ylink的唯一办法是通过GSD文件。首先，通过如下链接下载相应的CPU的GSD文件。

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请注意：对于某些300系列CPU，GSD文件有不同的版本，请选择合适的序列号。有时候下载后的GSD文件的文件名的格式为：siem80ee.gse.txt 。请删除.txt 后缀。

得到GSD文件以后，应把它导入STEP 7的硬件组态目录中。见Pic1所示。

Pic1. 导入新的GSD文件

2. 系统的硬件组态

2.1 S7 300组态
在项目中加入Simatic 300 Station，进行相应组态插入相应的300CPU，其硬件组态见Pic2。

Pic2. 315-2DP硬件组态

双击CPU集成DP口，设置为DP Slave模式，见Pic3所示。

Pic3. 315-2DP的DP口组态

为了使300CPU能够与H系统进行通讯，应在300CPU内组态相应的与H系统的通讯区域。实际上是在300CPU的I/O区域内申请相应的通讯区域。I 区对应于从H系统接受的数据，Q区对应于向H系统发送的数据，点击Configuration页面，进行相应输入输出映象区设置，此处组态了4字节输入、4字节输出，见Pic4所示。

Pic4. 315-2DP的通讯区域设置

Pic5. 接口参数设置

注意：通讯区域的组态中设置Consistency为ALL，且地址Address应与300 CPU I/O地址区分开，避免两者的重叠。

2.2 冗余系统组态
H系统中插入IM157时，请选择“Interface module for PROFIBUS-DP”选项，如下图Pic6所示。

Pic6. IM157 总线系统选择

如下图Pic7所示，加入S7 300从站站点。

Pic7. 加入CPU315-2DP从站

类似于为普通的ET200M从站组态插槽，为相应的S7-300站点组态接口数据，将如下图Pic8中的模块拖拽到相应的S7 300站点的插槽中，注意，需要从第4槽开始，且需要和S7 300硬件组态中的通讯接口的配置相对应。见上图Pic4中，S7-300配置了4字节输入、4字节输出，则此处要配置4字节输出、4字节输入。最终配置如下图Pic9所示。

Pic8. 作为DP-Slave 的315-2DP中可插入的模块

注：该接口的设置必须和S7 300中的接口设置相对应，S7 300处选择consistency为ALL，此处则需要选择tot. lgth.的模块，不能选择unit的模块。

Pic9. H系统中315-2DP中的模块

最终组态如下图Pic10所示。

Pic10. 硬件组态

3. S7-300和冗余系统下的编程
实际进行通讯时，只要把H系统的I/Q区与315-2DP的Q/I区对应即可。本例中的通讯地址对应关系见下表。

Table1．通讯区域对应表

无需为S7 300和冗余系统编制任何通讯程序，通讯数据通过上面配置的输入/输出接口区进行自动的读写。各控制器内如果需要读取这些数据，只需要通过上表中的相应地址直接读取即可。

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