6ES7340-1BH02-0AE0参数详细
(2) 现在操作对象转到PC2上。同样运行Configuration Console,设置也与PC1相同。打开PC Station Wizard新建一个工程。将CP5611设为DP Master Class 2,站地址设为3,同样要从属于DP master system(1)。将配置结果下载到模块。
3.3 从站的组态
为了将EM277作为一个DP从站使用,必须设定与主站组态中的地址相匹配的DP端口地址(之前设定的地址为2)。从站地址是使用EM277模块上的旋转开关设定的。在变动旋转开关之后,用户必须重新启动CPU电源。
EM277输出和输入数据缓冲区驻留在S7-200CPU变量存储器(V存储器)内,输入缓冲区紧紧跟随输出缓冲器。缓冲区的大小是由DP主站组态设定的(之前设定为8 Bytes Out/8 Bytes In)。组态后,EM277可接收从主站来的输出数据,并将输入数据返回给主站。主从站缓冲区的关系如图6:
图6 主从站的缓冲区
若EM277 PROFIBUS-DP从站模块为I/O链中的个智能模块,则它的状态信息从CPU224中的SMB200到SMB249获得;若EM277为第二个智能模块,其状态从SMB250到SMB299获得。只有DP主站才可以组态运行了DP 方式下的EM277 DP模块,用户不能通过改写有关SMB存储单元来组态EM277 DP模块的缓冲区大小或位置。
由表1中专用存储器字节的说明,不难写出CPU224的DP通信程序,见表2。
4 通过OPC读写PLC数据
OPC(OLE for Process Control)是过程控制业中的新兴标准,它的出现为基于bbbbbbs的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。可以通过Siemens提供的OPC Server程序读写PLC中的数据。
(1) 一类主站PC1读写PLC
在PC1上打开SIMATIC程序组中的OPC Scout,新建一个组名。打开新建组的“OPC-Navigator”,在DP目录下的Slave002就是从站CPU224,M00_I和M00_Q即对应从站的输入和输出缓冲区。将M00_I和M00_Q目录下的变量按需求添加(如图7),确认后OPC就开始运行了。如果变量的“”显示“good”,表示OPC Server程序已经通过PROFIBUS-DP总线协议和PLC建立了连接运行关系。此时不仅可以读取PLC中的数据,还可以向PLC写数据。
(2) 二类主站PC2的数据访问
在PC2上同样打开OPC Scout,新建组名。在该组名的“OPC-Navigator”下添加二类主站相应的输入和输出缓冲区,确认。PC2就可以访问网络中的数据了,各数据的变化同PC1中的是同步的。
要注意的是:当PC1的OPC Scout关闭的时候,PC2的OPC Scout对DP网络的数据访问也中断了。这证明了CPU224仅仅从属于一类主站PC1,而二类主站PC2不能控制它(仅能进行数据访问)。
图7 OPC-Navigator
5 PROFIBUS-DP在水电站中的应用
目前,PROFIBIS-DP总线技术在水电站小型自动化系统中应用较多,如水电站弧门监控系统和机组辅助设备控制系统就大量用到了PROFIBUS-DP网络。这是因为PROFIBUS-DP实时性受到系统规模影响,系统规模越大实时性越差,所以PROFIBUS-DP总线技术适合于小型自动化系统。
不过,PROFIBUS-DP在信号的传输精度、可靠性和抗干扰性有不俗的表现,其系统成本低、安装简单、维护调试方便且易于扩展。而且,各类传感器和智能设备等都有支持DP网络的标准通信口,硬件资源丰富;DP网络本身灵活多变的主从结构,适应多种控制系统;各类组态软件也都可以和OPC Server建立数据交换,减少了监控系统的开发周期;通过专用的通信协议转换器或工控机,基于PROFIBUS-DP总线的控制系统可以挂靠到工业以太网上,成为综合控制系统的一部分。因此,虽然现在工业以太网的技术有大普及之势,但DP网较高的性价比还是被越来越多的用户所认可。
1、 引言
随着通信技术的不断发展,计算机网络系统通信是当今技术发展的一个重要的方向,然而在网络系统中利用现有网作为通信信道则是经济、方便和可靠的方法。当前现代通信网已经进入程控交换时代,技术比较**,速度快,容量大,因此采用通信网建立数据通信系统确实具有其独特的优越性。
利用单片机系统采集灌区水位、水流量,实现无人职守和科学的管理水资源具有实际意义,特别对少雨缺水地区更具有应用价值。
2、 系统硬件设计
本系统采用了MODEM将前端单片机采集的数据通过网远程传输到中心站PC机,并实现一对多点通信(站点数、通信距离均不限),后台PC机通过拨号的方式对各站点进行数据接收并实时存储记录、查询、打印。系统框图如图1所示。
图1 系统框图
单片机系统从传感器(含数字编码器)直接采集数字信号,通过RS232接口送给本端的MODEM,MODEM将数字信号调制成音频模拟信号在线上传输,再经中心站MODEM调制成数字信号送往PC机。系统中MODEM采用外置式Hayes144型,用户使用贺氏标准AT命令呼叫和应答,实现与远程系统的通信。
上述单片机系统的硬件设计关键在于:(1)单片机89C51与异步收发器8250的接口,8250具有与MODEM接口和控制串行通信的能力。8250输入输出均为TTL电平,按EIA(国际电子工业合作会)RS232标准,采用串行收发驱动器芯片ICL232或MAX232进行电平转换和驱动。(2)SRAM的选择与连接,静态RAM保存加有时标的数据,选择DALLAS公司生产的DS1216D,内带有电池和实时日历时钟功能,内含RAM为628128,容量为128K,该芯片掉电自动保存数据和时钟运行。(3)MODEM的连接,采用9芯接口插座完成各信号的连接。具体电路原理如图2所示。
图2 单片机系统原理图
3、 系统软件设计
该系统前台机软件由MCS51汇编程序设计,后台机软件由VB5.0程序设计(略述),前台单片机系统通信软件主程序框图如图3所示。
图3 单片机系统程序流程图
3、1 MODEM通信中的AT命令
MODEM使用AT命令可以分三个阶段:初始化、呼叫与应答、拆链挂机。
MODEM初始化主要包括:设定振铃次数、设定返回结果码形式和复位MODEM ,例如:
ATS0=3V0 ‘3次响铃,结果码为数值型;
ATZ ‘复位MODEM ;
上述命令的句可以采用bbbbbbS 95超级终端编程固化在MODEM内非易失性RAM中,也可以同ATZ一起放在8250初始化程序中。
MODEM 具有自动呼叫与应答功能,在交换网中,MODEM之间如同普通机相互通信,只要呼叫方发出拨号命令:ATDT6688787(数字表示号),便可形成通信链路,该命令用在PC机通信软件的编程中。
通信完成后,双方MODEM要拆链挂机,在PC机通信软件的编程中采用如下AT命令完成挂机:
+ + + ‘转义序列
延迟1秒 ‘1s静寂
ATH0 ‘挂机
3、2 8250初始化
8250初始化主要包括四项内容:(1)波特率的设置,向地址为3F8H和3F9H两个寄存器置数,本系统采用2400bps;(2)对线控制寄存器设置字符代码传送格式参数,即:数据位、奇偶校验位、停止位;(3)对MODEM控制寄存器初始化,即控制发出发向对方的信号及管理中断;(4)对中断允许寄存器的初始化,用于决定在接收的数据准备好时,在发送保持寄存器空时、在接收字符出错及MODEM 状态改变时是否发中断。
3、3 数据通信
当某一方单片机接收到呼叫振铃后,RI信号有效,8250的INTRPT引脚高电平中断,系统便进入数据通信状态,为了使数据传送准确无误,编程采用XMODEM协议对数据打包处理,单片机数据通信程序流程图如图4。
数据发送流程图
数据接受流程图
图4 单片机数据通信程序流程图
4、 结束语
本文就多点单片机与PC机的远程通信,比较详细地介绍了软、硬件设计思想,该系统由于采用普通网作为通信信道,实现一网多用,十分经济。而且后台PC机用VB5.0开发通信和数据管理系统软件既方便、可视又易操作、可靠