西门子DP通讯头

湖南咏靖自动化设备有限公司

是一家专业从事西门子工业自动化产品和数控系统销售、技术服务及培训的工程服务公司。

在西门子工业自动化产品领域，公司凭借雄厚的技术实力及多年从事 西门子产品的销售经验，本着树立公司形象和对用户认真负责的精神开展业务，赢得了 西门子公司与广大用户的好评及大力支持，

    “信誉*，客户至上”是公司成立之初所确立的宗旨，在公司领导的严格要求和员工们不折不扣地贯彻执行下发展延续至今。“假一罚十”一直是我公司的主动承诺。

EM DP01 与 SIMATIC NET 进行 S7 通信

硬件：
①S7-200 SMART 以及 EM DP01 模块（CPU固件版本V 2.1以上才可以使用 EM DP01）
②PC 机 ( PCI-E插槽) 
③CP 5624卡
软件：
① STEP 7-Micro/WIN SMART V2.1
② STEP 7 Professional（TIA Portal V13 SP1 Upd 9）
③ SIMATIC NET V13 SP2
④ 操作系统  Windows 7 Professional 64位 SP1

在 TIA Portal 平台中配置 PC station

1. 使用 TIA V13 SP1 Upd 9 软件 Portal 视图中，创建新项目

2. 添加 PC 系统并命名设备名称

进入 “项目视图”，在“项目树” 下双击 “添加新设备”，在对话框中选择 PC 系统>常规 PC，命名为 PC station 如图1 所示

图1. 添加新设备

3. 添加 OPC服务器及 CP 5624 卡

进入设备视图>硬件目录>用户应用程序> OPC 服务器，双击，添加 OPC服务器；

进入设备视图>硬件目录>通信模块> PROFIBUS> CP5624，找到相应的 CP 卡双击，添加 CP 5624 卡 ，结果如图2 所示

图2.添加OPC服务器及CP5624

4. 为 CP 5624 卡通信口分配 DP 地址

在 “设备视图”中点击 CP5624 上代表 PRIBUS 通信口的紫色方块，在下方会出现 PROFIBUS 接口的属性，在 “PROFIBUS 地址” 下，点击“添加新子网”，建立 PRFIBUS_1 网络；分配 CP5624 的接口类型为 PROFIBUS ；地址设置为 3 ，如图3 所示

图3. 添加子网并分配 DP 地址

5.在网络视图中，点击代表 PROFIUBS_1 网络的紫色实线，属性>常规>网络设置，可以设置传输率，此处设定传输率为 1.5 Mbps，如图4所示。

图4. 设置传输率

6.建立 S7 连接并且设置连接参数

打开网络视图，点击连接，选择S7 连接，默认连接为HMI连接，需要修改；点击 OPC server ,右键添加新连接；创建新连接对话框选择未，本地接口选择 CP5624，点击添加；

属性>常规>常规，伙伴站点及接口设置为未知；伙伴地址设置为 4（为 EM DP01 的地址）；

属性>常规>地址详细信息，伙伴 TSAP 设置为 03.00 。

设置步骤如图5 所示。

图5. 建立 S7连接及参数配置

7.生成 XDB 组态文件

网络视图中，点击 PC station 站点，属性> XDB 组态，勾选 “生成 XDB 文件” 然后将项目进行编译。如图6所示。

图6.生成XDB文件

STATION CONFIGURATOR 中导入 XDB 组态文件

在计算机“开始”菜单中 ，搜索，输入关键字 STATION CONFIGURATOR ,双击找到的软件，打开;

在打开的 Station Configuration Editor 中点击 “Import Station”，选择XDB存储路径导入

导入过程及结果如图7所示。

图7.导入XDB文件

S7-200 SMART 侧设置 DP01 的地址

使用EM DP01要保证 CPU 的硬件固件在 V2.1及其以上；编程软件的版本在V2.1以上

1、打开STEP 7-MicroWIN SMART > 项目树 > 系统快，组态 EM DP01模块，如图8 所示，然后编译，下载。

图8.系统块组态 EM DP01

2、设置 EM DP01模块地址为4，设置完需要断电重启，如图9 所示。

图9.设置 EM DP01 地址

3、使用 DP总线和 DP 总线连接器连接 EM DP01 的 RS485口 和电脑上安装的 CP5624的 RS 485 口， EM DP01 模块波特率自适应，不用单独设定。

使用 OPC SCOUT 测试

在计算机“开始”菜单中，搜索 SIMATIC NET 的 OPC Scout V10 ，双击打开，建立变量：MB10，MB11 ，MD20， MD24 ，MD28。

打开STEP 7-MicroWIN SMART，在状态图表中赋值。

如图10 所示

图10.通信结果

常见问题

如何理解建立的变量的起始地址，数据类型及个数

以建立M区变量为例说明，如下图所示

S7-200 SMART 要交换V区数据，OPC scout 中无法添加 DB 块的变量怎么办？

S7-200 SMART 要通信 V 区数据，需要在 OPC SCOUT 中建立 DB1 的数据

如果在OPC Scout 中无法建立 DB 块数据，可以先插入M变量，然后进行修改，修改方法如下：

注意！OPC scout 如果无法建立DB块变量，在M区修改以后也只能用于测试 S7 通信是否成功，在客户端需要单独建立变量

DP01模块简介

使用 EM DP01 扩展模块可以将 S7-200 SMART CPU 做为 PROFIBUS-DP 从站连接到PROFIBUS 通信网络，EM DP01 可作为 DP V0/V1 主站的通信伙伴。通过模块上的旋转开关可以设置 PROFIBUS-DP 从站地址。该模块支持 9600 波特到 12M 波特之间的任一 PROFIBUS 波特率， 最大允许 244 输入字节和 244 输出字节。 每个 S7-200 SMART CPU（仅限 ST 与 SR 型号）可扩展两个 PROFIBUS EM DP01。

西门子工程师内部学习讲座-EM DP01模块部分：

• S7-200 SMART DP01功能
• S7-200 SMART DP01 Profibus-DP通讯实例

支持协议

DP01 模块同时支持PROFIBUS-DP 和 MPI 两种协议。EM DP01 PROFIBUS DP 模块的 DP 端口可以连接到网络中的 DP 主站，并且依然能够作为 MPI 设备与其它主站设备（例如，同一网络中的 SIMATIC HMI 设备或 S7-300/S7-400 CPU）通信。因 DP01 只能作为从站，所以两个DP01之间不能通信。作为MPI从站时， 连接资源共6个，1个预留给OP，其余5个为自由资源，可以与MPI主站以及HMI设备通讯。

DP01 模块使用前提条件

• 编程软件版本：STEP 7-MicroWIN SMART V2.1及以上版本。
• CPU 固件：V2.1及以上版本

数据*性

定义

同步运行中无法修改的数据区称为*性数据区,即在超出*性数据区所允许最大空间的连续数据区中，可同时包含新数据和旧数据。

示例

如果中断通信块的执行过程（例如，由优先级更高的硬件中断程序中断），可能会出现不*性现象。 如果该中断程序中的用户程序对已由该通信块局部处理的数据进行更改，则传送数据开始于：

部分开始于处理硬件中断之前,部分开始于处理硬件中断之后,这意味着，这些数据是不*的（不连续）。

PROFIBUS 支持三种类型的数据*性：

• 字节：确保字节作为整体传送。
• 字：确保字的传送过程不会被 CPU 中的其它进程所中断。
• 缓冲区：确保整个数据缓冲区作为一个单位传送，不会被 CPU 中的其它进程所中断。

EM DP01 在数据处理过程中始终利用缓冲区*性。

EM DP01 和 S7-200 SMART CPU 可确保整个传送的缓冲区*性

• EM DP01 以一条消息的形式接收 DP 主站的输出。
• EM DP01 将所有输出以一条消息形式传送到 S7-200 SMART CPU，并且传送过程不可中断。
• S7-200 SMART CPU 一次性将所有输出传送到 V 存储器。传送不可受用户干扰而中断。

输入到 DP 主站时也会确保这种*性

• S7-200 SMART CPU 一次性将所有输入从 V 存储器传出。传送不可受用户干扰而中断。
• S7-200 SMART CPU 将所有输入以一条消息形式传送到 EM DP01。该传送不可被中断。
• EM DP01 将输入以一条消息形式发送到 DP 主站。

DP主站的*性

DP 主站 CPU 的*性并非总是缓冲区*。除非 DP 消息非常小，否则 DP 主站 CPU 不会将整个 DP 消息作为一个不可分割的对象进行处理。DP 主站 CPU 通常会以较小的单位移动 PROFIBUS 数据。既可以通过它们将数据移动到 I/O 区，也可以由用户使用 DPRD_DAT（读取 DP 设备的*性数据）与 DPWR_DAT（写入 DP 设备的*性数据）指令来控制移动。使用 DPRD_DAT 和 DPWR_DAT 指令，一次可获取一个组态"插槽"的信息。因为允许有两个组态插槽，这样就可以使用两条 DPRD_DAT 指令来获取所有数据。仅对每条 DPRD_DAT 指令保证*性。

支持的组态

在 EM DP01 组态中，可以支持2个插槽，混用并匹配以上组态中的任意两种。EM DP01 最大允许 244 输入字节和 244 输出字节,如果对 EM DP01 使用两种组态，则所有的输入数据和所有的输出数据都是连续的。以下是两个示例：

• 一个 32 字节输入输出的组态加上一个 8 字节输入输出的组态得到总计 40 输入字节以及 40 输出字节。
• 一个 122 字节输入输出的组态加上一个 122 字节输入输出的组态得到总计 244 输入字节以及 244 输出字节。

主站中与从站的通信数据区对应关系

假设 DP 主站已定义一个 I/O 组态，其包含两个插槽且 V 存储器偏移量为 1000。将*个插槽组态为 32 字节的输入输出，第二个插槽组态为 8 字节的输入输出。S7-200 SMART CPU 的输出与输入缓冲区均为 40 字节 (32 + 8)。输出数据（来自 DP 主站）缓冲区起始于 VB1000；输入数据（送入 DP 主站）缓冲区紧随输出缓冲区并起始于 VB1040。

GSD文件

不同的 PROFIBUS 设备具有不同的性能特征。这些特点会因功能（例如 I/O 信号和诊断消息的数量）或总线参数（例如传送速度与时间监视）而不同。这些参数因设备类型和供应商不同而不同，通常记录在技术手册中。为帮助用户简化 PROFIBUS 的组态，可在一个称为设备数据库文件或 GSD 文件的电子数据表中具体设备的性能特征。基于 GSD 文件的组态工具可以将不同供应商的设备方便地集成在同一个网络中。GSD 设备数据库文件以精确定义的格式全面地描述设备的各项特征。供应商负责为每种设备都准备 GSD 文件并提供给 PROFIBUS 用户使用。组态系统使用 GSD 文件可读取PROFIBUS 设备的特征并在组态网络时使用这些信息。

DP01 作为一个特殊的PROFIBUS-DP从站模块，其相关参数（包括上述的数据*性）是以GSD（或GSE）文件的形式保存的。在主站中配置DP01，需要安装相关的GSD文件。

EM DP 01 GSD文件

Step7 平台下安装GSD文件

首先，在STEP 7项目里插入一个S7-300的站：

STEP7的硬件组态窗口中的"Options"菜单中点击“Install GSD File..”，导入EM DP 01 GSD文件，安装DP01配置文件，如下图：

选择DP01 GSD文件所在路径：

导入GSD文件后，在右侧的设备选择列表中找到从站EM DP01，(添加的GSD文件一般位于PROFIBUS DP->Additional Field Device->PLC->SIMATIC->EM DP 01 PROFIBUS-DP)并且根据通讯字节数，选择相应的配置：

TIA 平台下安装GSD文件

1. 启动 TIA Portal 软件。
2. 新建项目。
3. 在项目视图中，找到菜单栏并选择："选项 > 管理通用站描述文件(GSD)"（Options > Manage general station description files (GSD)）

4. 在"源"(Source) 路径中，找到之前加载到计算机中的 EM DP01 GSD 文件。
5. 选中相应 GSD 文件行的复选框。
6. 单击"安装"(Install) 按钮。

7. 执行上述操作后，将在硬件目录中安装 EM DP01 GSD 文件，如下图所示：

DP01 LED 指示灯

EM DP01 PROFIBUS DP 模块的前面板上有四个状态 LED 用于指示 DP 端口的工作状态：
DIAG LED：
– 双色（绿色/红色）LED 指示 EM DP01 的工作状态和故障状态
– 红色闪烁：自启动时开始闪烁，直到 CPU 完成 EM DP01 登录后停止闪烁，或在 EM DP01 出现故障时闪烁
– 绿色闪烁：EM DP01 等待 S7-200 SMART CPU 传输组态和参数（登录后绿灯立即闪烁）期间或固件升级期间
– 绿色常亮：无任何故障且 EM DP01 已组态
POWER LED：
– 绿色常亮：有用户 24 V DC
– 灭：无用户 24 V DC
DP ERROR LED：
– 红色闪烁：DP 主站写入 EM DP01 的 I/O 组态或参数信息存在错误
– 红色常亮：DP 通信被中断
– 灭：无错误或从未建立数据交换
DX MODE LED：
– 灭：S7-200 SMART CPU 通电后，未尝试进行 DP 通信或 DP 通信被中断
– 绿色常亮：成功发起 DP 通信后（EM DP01 已进入与 DP 主站交换数据的模式），该指示灯保持常亮，直至 EM DP01 退出数据交换模式

下表总结了 EM DP01 状态 LED 指示的状态：

常问问题

是否可以通过DP01模块控制变频器？

不可以。DP01是PROFIBUS-DP从站模块，不能做主站；而变频器需要接受主站的控制。

为什么重新设置DP01地址后不起作用？

对DP01重新设置地址后，需断电后重新上电才起作用。或者检查DP01址拨码是否到位。

主站中对DP01的I/O配置的数据通信区已经到了最大，而仍不能满足需通信的数据量怎么办？

可以在传送的数据区中设置标志位，分时分批传送。

DP01所支持的通信速率和距离是多少？

DP01的联网能力如何?

一个网络上只能有最多99个DP01站，是因为其地址设置开关的限制。

S7-300或S7-400的PROFIBUS_DP主站最多可以有多少个DP01从站？

这与S7-300或S7-400的DP口或DP模板的能力有关，要根据它所支持的DP从站数而定。一个网上最多可以有99个DP01。

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