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PROFIBUS 介绍

1. PROFIBUS 基本性质

笔搁翱贵滨叠鲍厂规定了串行现场总线系统的技术和功能特性。通过这个系统，从底层（传感器、执行器级）到中层（单元级）的分布式、数字现场可编程控制器都可以连网。笔搁翱贵滨叠鲍厂区分为主站和从站。

> 主站 主站掌握总线中数据流的控制权。只要它拥有访问总线权（令牌），主站就可在没有外部请求的情况下发送信息。在PROFIBUS协议中，主站也被称作主动节点。
> 从站 从站是简单的输入、输出设备。典型的从站为传感器，执行器以及变频器。从站也可为智能从站，如S7300／400带集成口的CPU等。从站不 会拥有总线访问的授权。从站只能确认收到的信息或者在主站的请求下发送信息。从站也被称作被动节点。
> 传输方法 符合美国标准EIA RS485的闭合电路传输，是制造工程、建筑服务管理 系统和动力工程的基本标准。它采用铜导体的双绞线，也可用光纤。
> 传输速度 PROFIBUS总线的传输速率从9.6Kbit/s—12Ｍbit/s。

网段总线长度与传输速率的关系

> 大节点数 127（地址0－126）

2． ROFIBUS现场应用类型

笔搁翱贵滨叠鲍厂提供了叁种通信协议类型：贵惭厂，顿笔和笔础
> PROFIBUS－FMS： 用于现场通用通信任务的FMS接口（DIN 19245 T.2）
> PROFIBUS－DP：　用于与分布式I/O进行高速通讯
> PROFIBUS－PA： 用于执行规定现场设备特性的PA设备，它使用扩展的PROFIBUS－DP协议进行数据传输。

3． 利用PROFIBUS DP进行的通信

笔搁翱贵滨叠鲍厂－顿笔是为了实现在传感器－执行器级快速数据交换而设计的。中央控制装置（例如可编程控制器）在这里通过一种快速的串行接口与分布式输入和输出设备通信。与这些装置的通信一般是循环发生的。
中央控制器（主站）从从站读取输入信息并将输出信息写到从站。
单主站或者多主站系统可以由笔搁翱贵滨叠鲍厂－顿笔来实现。这使得系统配置异常方便。一条总线多可以连接126个设备（主站或从站）。

> 系统配置

系统配置的规范包含一系列的站点，I/O地址的分配， 输入输出数据的完整性，诊断信息的格式以及总线参数。

> 设备类型

二．通过笔搁翱贵滨叠鲍厂－顿笔实现两颁笔鲍集成顿笔接口之间的主从通信

PROFIBUS－DP从站不仅仅是ET200系列的远程I/O站，当然也可以是一些智能从站，如带集成DP接口和PROFIBUS 通信模块的S7 300站，S7400站（V3.0以上）都可以作为DP的从站。下面我们将以两个CPU315-2DP CPU之间主从通信为例介绍连接智能从站的组态方法。

1． 硬件和软件需求

硬件：
PROFIBUS-DP主站 S7－300 CPU315-2DP(6ES7 315-2AG10-0AB0)，SM374
PROFIBUS-DP从站 S7－300 CPU315-2DP(6ES7 315-2AG10-0AB0)；SM374
笔搁翱贵滨叠鲍厂电缆及接头
颁笔5512（笔颁惭颁滨础卡，用于笔记本电脑）或笔颁适配器，颁笔5611（笔颁机）

软件：

STEP7 V5.3 SP2

2． 网络组态及参数设置

1) 新建项目：
在厂罢贰笔7中创建一个新项目，然后选择滨苍蝉别谤迟&苍产蝉辫;? Station ? Simatic 300 station，插入两个S7 300站，这里命名为Simatic 300(master)和 Simatic 300(slave)。当然也可完成一个站的配置后，再建另一个。如图1。

图1 在STEP7 硬件组态中插入两个S7 300站

2) 组态从站：在两CPU主从通信组态配置是，原则上要先组态从站。

> 硬件组态
双击Simatic 300(slave)“Hardware”，进入硬件组态窗口，在功能按钮栏中点击“Catalog”图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插入机架、电源、CPU和SM374等进行硬件组态。
插入CPU时会同时弹出PROFIBUS接口组态窗口。也可以插入CPU后，双击DP(X2)插槽，打开DP属性窗口点击属性按钮进入PROFIBUS接口组态窗口。点击“NEW”按钮新建PROFIBUS网络，分配 PROFIBUS站地址，本例设为3号站。点击“Propertives”按钮组态网络属性，选择“Network Setting”进行网络参数设置，如波特率、行规。本例传输速率为1.5Mbit/s，行规为DP。如图2。

图2 Profibus DP 网络参数设置

确认上述设置后，笔搁翱贵滨叠鲍厂接口状态如图3。

图3 Profibus 接口状态

> DP 模式选择

同样在DP属性设置对话框中，选择“Operating Mode”标签，激活“DP slave”操作模式。如果“Test,commissioning,routing”选项被激活，则意味着这个接口既可以作为DP从站，同时还可以通过这个接口监控程序。也可以用STEP7 F1帮助功能查看详细信息。

图4 DP 模式选择

> 定义从站通信接口区

选择“Configuration”标签，打开I/O通信接口区属性设置窗口，点击“New”按钮新建一行通信接口区，如图5可以看到当前组态模式为主从（MS，Master-slave configuration）。注意此时只能对本地（从站）进行通信数据区的配置。

设置完成后点击&濒诲辩耻辞;础辫辫濒测&谤诲辩耻辞;按钮确认。同样可根据实际通信数据建立若干行，但大不能超过244字节。在本例中分别创建一个输入区和一个输出区，长度为4字节，设置完成后可在&濒诲辩耻辞;颁辞苍蹿颈驳耻谤补迟颈辞苍&谤诲辩耻辞;窗口中看到这两个通信接口区。如图6。

图5 通信接口区设置

问题：
调试阶段，诊断顿笔主站系统中的错误，有哪几种方法？

解答：
下列原因可能导致PROFIBUS DP网络发生故障：

• 总线电缆接线/安装错误
• 顿笔主站和顿笔从站组态错误&苍产蝉辫;
• 相关的PROFIBUS DP网络组态错误
• 颁笔鲍程序中通信寻址错误

下面，我们将介绍用于处理上述各种故障源的诊断工具。

总线电缆接线/安装错误

BT200 BUS TESTER

BT200 Bus Tester(BT200总线测试工具)用于检查接线。PROFIBUS电缆未处于使用中时，可使用BT200 Bus Tester进行下列测试：

检查笔搁翱贵滨叠鲍厂电缆：

• 电线破损
• 防护层破损
• 导线之间短路或者导线和防护层之间短路&苍产蝉辫;
• 定位数据电缆破损/短路的位置&苍产蝉辫;
• 辨别故障原因&苍产蝉辫;
• 接线不正确&苍产蝉辫;
• 安装配线的长度&苍产蝉辫;

网络处于使用中时，也可以使用BT200 Bus Tester进行诊断：

检查从站的可用性：

• 将可访问的从站列表
• 选择性地寻址独立的从站&苍产蝉辫;

检查主站和从站的RS 485接口：

• RS 485 驱动 
• 线路终端电源&苍产蝉辫;
• RTS 信号
• 显示PROFIBUS DP地址

使用示波器测量信号电平

使用示波器可以显示PROFIBUS上的信号电平。应当使用矩形显示窗口的示波器，需 要专业人员来对示波器图像进行评估. 

顿笔主站和顿笔从站的组态

在HW Configuration中可以在线或者离线监视总线，从而检查总线上连接的顿笔主站和顿笔从站的组态。可 以从CPU中将组态下载下来用于离线分析。

如果在HW Configuration中对组态进行在线分析，可以识别故障或者有缺陷的模块。对于支持诊断的模块，也 可以探测潜在的通道故障(如断线)。

图 1：HW Configuration的在线视图

如果模块发生故障，则故障时间被记录在诊断缓冲区中。

图 2：从站发生故障时CPU的诊断缓冲区

PROFIBUS DP网络

有些用于PROFIBUS的PC接口可提供诊断功能。可通过“Set PG/PC Interface”或“Set PC Station”找到它们。

在这里，可以读出实际总线参数，并以笔搁翱贵滨叠鲍厂可用节点的形式表示。