西门子PLC模块6ES7416-3XR05-0AB0

CPU 41x 作为 PROFIBUS DP 主站

引言

本节介绍了 CPU 作为 PROFIBUS DP 主站运行时的属性和技术规范。

参考

可在本手册的『技术规范』中找到 41x CPU 的特性和技术规范。

要求

需要组态相关的 CPU 接口以作为 DP 主站使用。 这意味着要在 STEP 7 中执行以下操作：

1. 将 CPU 组态为 DP 主站
2. 分配一个 PROFIBUS 地址。
3. 选择一种工作模式（S7 兼容或 DPV1）。
4. 分配一个诊断地址。
5. 将 DP 从站连接到 DP 主站系统。

   提示 CPU 31x 或 CPU 41x 是其中一个 PROFIBUS DP 从站吗？ 如果是，则它将作为“预先组态好的站”在 PROFIBUS DP 目录中列出。在 DP 主站中给该 DP 从站 CPU 分配一个从站诊断地址。 将 DP 主站与 DP 从站 CPU 互连，并定义地址区以与 DP 从站 CPU 交换数据。

从 EN 50170 到 DPV1

有关分布式 I/O 的标准 (EN 50170) 已进一步发展。 结果被合并到 IEC 61158 / IEC 61784-1:2002 Ed1 CP 3/1 中，在 SIMATIC 文档中称之为 DPV1。

DPV1 组件的工作模式

• S7 兼容模式

  在此模式下，组件与 EN 50170 兼容。注意，在此模式下不能使用 DPV1 的全部功能。

• DPV1 模式

  在此模式下，可使用 DPV1 的全部功能。 站中不支持 DPV1 的自动化组件可像以前一样使用。

DPV1 和 EN 50170 的兼容性

在系统转换为 DPV1 后，可继续使用所有现有从站。 但它们不支持 DPV1 的增强功能。

DPV1 从站可在未转换为 DPV1 的系统中使用。 此时，它们的特性与常规从站的特性一致。 SIEMENS DPV1 从站可在 S7 兼容模式下运行。 对于其他制造商的 DPV1 从站，需要修订版本 3 以下的 GSD 文件才能与 EN 50170 相兼容。

更多信息

有关从 EN 50170 移植到 DPV1 的全面介绍，请参见 FAQ 中标题为从 EN 50170 移植到 DPV1 的文章。

状态/修改，编程（通过 PROFIBUS）

除了 MPI 接口外，PROFIBUS DP 接口还可以用来对 CPU 编程或执行编程设备的监视和修改功能。

恒定的总线周期时间

这是 PROFIBUS DP 的一个属性，可确保总线周期时长相同。 “恒定的总线周期时间”功能确保了 DP 主站始终在恒定时间间隔内启动 DP 总线周期。 以从站的角度看，这意味着它们将以恒定的时间间隔从主站接收数据。

恒定周期时间（等时）PROFIBUS 是“等时模式”的基础。

等时模式

S7-400 CPU 支持等时读取和输出 I/O 信号的机制。 这使得用户程序可与 I/O 处理同步。 从而可在设置的时间记录输入数据并在设置的时间使输出数据生效。

仅当序列中的所有组件都支持“等时模式”系统属性时，才能实现对等时模式的完全“端到端”支持。

《等时模式》手册包含此系统属性的完整概述。

过程映像分区的同步更新

SFC126“SYNC_PI”用于等时更新过程输入映像分区。 连接到 DP 周期的用户程序可使用 SFC 按照这些间隔持续地、同步地更新过程输入映像分区中的输入数据。 SFC126 可接受中断控制，并只能在 OB 61、62、63 和 64 中调用。

SFC 127“SYNC_PO”用于等时更新过程输出映像分区。 连接到 DP 周期的应用程序可使用 SFC 按照这些间隔持续地、同步地将计算的输出数据从过程输出映像分区传送到 I/O。 SFC127 可接受中断控制，并只能在 OB 61、62、63 和 64 中调用。

为能够同步更新过程映像分区，必须将从站的所有输入或输出地址分配到同一过程映像分区。

为确保过程映像分区中数据的一致性，各 CPU 必须满足下列条件：

• CPU 412： 从站数 + 字节数/100 < 16
• CPU 414： 从站数 + 字节数/100 < 26
• CPU 416： 从站数 + 字节数/100 < 40
• CPU 417： 从站数 + 字节数/100 < 44

SFC 126 和 127 均在相应的在线帮助和《系统功能和标准功能》手册中进行了介绍。

一致用户数据

就其内容而言属于一个整体，而且描述特定时间点的过程状态的数据称作一致性数据。 为保持一致性，在处理或传输过程中不能更改或更新数据。

相关说明，请参见一致性数据小节。

Sync/Freeze

SYNC 控制命令用于在所选组的 DP 从站上设置同步模式。 换言之，DP 主站传送当前输出数据并指示相关 DP 从站冻结它们的输出。 DP 从站将下一输出帧的输出数据写到内部缓冲区；输出状态保持不变。

在每个 SYNC 控制命令之后，所选组的 DP 从站将内部缓冲区中存储的输出数据传送到过程输出。

仅在使用 SFC11“DPSYC_FR”传送 UNSYNC 控制命令之后，输出才再次进行周期性的更新。

FREEZE 控制命令用于将相关 DP 从站设置为“冻结”模式，换言之，DP 主站指示 DP 从站冻结输入的当前状态。 然后将冻结的数据传送到 CPU 的输入区域。

在每个 FREEZE 控制命令之后，DP 从站将再次冻结其输入状态。

直到您用 SFC11“DPSYC_FR”发送 UNFREEZE 控制命令后，DP 主站才重新周期性地接收输入的当前状态。

有关 SFC11 的信息，请参见相应的在线帮助和系统功能和标准功能手册

DP 主站系统的启动

使用以下参数设置 DP 主站的启动监视：

• 向模块传送参数
• 来自模块的“就绪”消息

即，DP 从站必须在设置的时间内启动，并由 CPU（作为 DP 主站）进行组态。