Problemas de comunicación con EM277
Cuando nos enfrentamos al problema de cómo transmitir dispositivos con diferentes interfaces según el protocolo PROFIBUS en el host de control principal y transmitir los datos de funcionamiento de cada dispositivo al host de control principal, en el pasado, debido Debido al precio del equipo de conversión, los problemas con el rendimiento del producto son difíciles de lograr, pero ahora puede usar una D pequeña para darse cuenta de cómo realizar la transmisión de dispositivos con diferentes interfaces de acuerdo con el protocolo PROFIBUS en el host de control principal, y transferir los datos de trabajo de cada dispositivo al host de control principal en el host de control, era difícil de lograr en el pasado debido al precio y el rendimiento del producto del equipo de conversión, pero ahora se puede lograr a través de una pequeña D. Resumen. : En vista del concepto poco claro de los principiantes, este artículo analiza la configuración típica de comunicación DP. Sobre esta base, se resumen los principios y métodos fundamentales del intercambio de datos de comunicación DP. Al mismo tiempo, se proporcionan y comentan diagramas de los principales pasos de configuración.
Palabras clave: PROFIBUS=DP, intercambio de datos, comunicación DP, buffer de comunicación DP
1 Prólogo
Con la continua profundización del proceso de industrialización nacional y Con Con el desarrollo de la automatización industrial, la demanda de red es cada vez más amplia. Los productos de automatización de Siemens han demostrado gradualmente su excelente rendimiento de red y sus ventajas frente a la competencia. Esto no es sorprendente, porque la conexión en red flexible y la comunicación eficiente y confiable son las características de los productos de automatización de Siemens. Desde que el equivalente nacional de JB adoptó el estándar europeo PROFIBUS, hemos sentido claramente que el reconocimiento del mercado de los productos PROFIBUS y SIEMENS ha aumentado.
Mi trabajo diario es soporte técnico, capacitación, desarrollo de productos y servicios de ingeniería. En el trabajo, siento profundamente que muchos usuarios nuevos están perdidos cuando comienzan con PROFIBUS. La razón es que el concepto y el principio de la comunicación PROFIBUS no están claros. Este artículo intenta describir algunos de los principios y características únicas de PROFIBUS basándose en el análisis de varias configuraciones de comunicación e intercambios de datos comunes. Espero que sea útil para su trabajo.
2. Varios procesos típicos de implementación de comunicaciones
2.1 Descripción general
Contando aproximadamente los productos PROFIBUS-DP, solo Siemens tiene cerca de 30 series, incluso más si se incluyen varias. instrumentos, sensores, etc. que se pueden conectar a la red PROFIBUS=DP. Aunque existen muchos productos PROFIBUS-DP, para resumir su principio de funcionamiento, contenido de configuración y otras características, las principales categorías de estaciones maestras y esclavas pueden representarse mediante las siguientes categorías.
Descripción general de los tipos de estaciones maestras y esclavas de PROFIBUS-DP
Número de serie
Descripción de las funciones del sitio
Modo de trabajo
Producto típico
1
CPU integrada con puerto de comunicación
Ya sea maestro o esclavo
315-2DP, 412-1, 414- 3
2
Procesador de comunicaciones independiente
Ya sea maestro o esclavo
CP342-5, CP443-5
3
Módulo de interfaz con CPU
Maestro o esclavo
IM151/CPU, BM147/CPU
4< / p>
Módulo de interfaz ordinario de la serie ET200
De
IM153, IM151
5
Tarjeta de red PROFIBUS del dispositivo
p>
Desde
EM277, tarjeta de red Profibus del convertidor de frecuencia
6
Puerta de enlace
Desde
DP/RS 232C
Las estaciones maestra y esclava anteriores se pueden combinar para lograr tres comunicaciones típicas. Estos tres tipos de comunicación son
⑴, comunicación entre la estación maestra de la CPU y la estación esclava con puerto DP, como 315-2DP e IM153
⑵, comunicación entre la estación maestra del procesador y la estación esclava; Comunicación; como CP342-5 y EM277
⑶, comunicación entre la estación maestra CPU con puerto DP y la estación esclava con configuración de puerto DP integrado, como 315-2Dp y 315-2DP.
Basándonos en una comprensión completa de los tres principios y configuraciones de comunicación típicos anteriores, los métodos de implementación de muchos otros tipos de estaciones maestro-esclavo son en su mayoría similares. Para conocer la implementación específica de estos métodos típicos, consulte el desglose a continuación.
2.2 Implementación de comunicación entre CPU315-2DP e IM153
Esta es la comunicación DP más común. Durante la configuración, después de insertar la CPU en la ranura, haga clic derecho en el puerto DP para agregar primero la estación maestra, establecer un segmento de red y finalmente configurar los parámetros de red de la estación maestra. Posteriormente conecte la estación esclava IM153 a Internet y asigne los parámetros de red. Preste atención a la coherencia de los parámetros de red de las estaciones maestra y esclava. Finalmente, simplemente inserte la plantilla de la estación esclava en la ranura correspondiente. Una vez descargada la configuración del hardware en la CPU, el intercambio de datos entre las estaciones maestra y esclava se realiza automáticamente. En esta configuración, las E/S distribuidas se asignan directamente a la memoria de la CPU a través del IM153. La memoria de direcciones en la tabla de configuración de hardware almacena el estado de las E/S distribuidas, como se muestra en la Figura 3. Los puntos de configuración se muestran en la Figura 1.
2.3 Implementación de comunicación entre CPU314+CP342-5 y EM277
Como estación maestra, CP342-5 es también una de las comunicaciones DP más comunes. El proceso de configuración es complicado. Consulte las Figuras 4 a 6 para conocer los pasos principales. Primero, después de colocar el CP342-5 en la ranura, debemos activar la estación maestra y establecer un segmento de red. En la mayoría de los casos, se pueden usar los valores predeterminados del sistema. Luego está la configuración de la estación esclava. Busque la estación esclava EM277 utilizada en el directorio de hardware y conéctela al segmento de red controlado por la estación maestra. Los ajustes de parámetros de la estación esclava son consistentes con los de la estación maestra. Finalmente, está la definición del área de intercambio de datos de EM277, ver Figura 6. Muchos usuarios preguntan, ahora que se han completado todas las configuraciones de hardware, ¿por qué la luz de falla del bus sigue encendida después de descargar la configuración? Analizando cuidadosamente la configuración anterior, en realidad solo definimos el estado de la red y los parámetros necesarios para la comunicación entre CP342-5 y EM277. Una vez que los datos de E/S distribuidas se pasan al CP342-5, no se indica cómo se corresponden con la memoria de la CPU. Entonces la comunicación está bloqueada. Este es también el papel que desempeñan FC1 (DP_SEND) y FC2 (DP_RECV) en la comunicación. Tomando la Figura 6 como ejemplo, si queremos realizar el intercambio de datos bidireccional de E/S de 8 bytes entre DB1 y EM277 en la CPU, también necesitamos ejecutar el siguiente programa.
LLAMADA "DP_SEND"
CPLADDR:=W#16#100; La dirección de CP342-5, hexadecimal
ENVÍO:=P#DBX0. .0 BYTE 8; 0~7***8 bytes de DB1 se envían a CP342-5
HECHO :=M10.0
ERROR :=M10.1
ESTADO :=MW12
LLAMADA "DP_RECV"
CPLADDR :=W#16#100; dirección CP342-5, hexadecimal
RECV : =P#DB1.DBX8.0 BYTE 8; almacene los 8 bytes enviados desde CP342-5 en 8~15 bytes de DB1,
NDR:=M20.0
ERROR: =M20.1
ESTADO :=MW22
DPSTATUS:=MB24
Hasta este punto de programación tenemos FC1, con la participación de FC2, El vínculo de transmisión de datos en la comunicación está completo. El intercambio de datos entre la CPU y -CP342-5 requiere la llamada de funciones, mientras que el intercambio de información entre CP342-5 y la estación esclava EM277 se activa automáticamente mediante el interruptor de selección de operación de CP342-5. Por lo tanto, el proceso de intercambio de datos que resume la comunicación entre CPU314+CP342-5 y EM277 se puede describir mediante el siguiente modelo.
CPU314
CP342-5
EM277
DB1.DBB0
—FC1—>
QB0
——＞
VB0
.
—FC1—>
. > —FC1—＞
QB7
——＞
VB7
DB1.DBB8
<— FC2 —
IB0
＜——
VB8
. FC2 —
.
＜——
DB1.DBB15
.
IB7
<——
VB15
2.4 Implementación de comunicación entre CPU315-2DP y CPU315-2DP
Dos Los datos El intercambio entre estaciones maestras 315-2DP es un ejemplo típico de comunicación entre estaciones maestras DP. Desde la perspectiva del proceso de configuración del hardware, la configuración de comunicación entre estaciones maestras es significativamente diferente de las dos primeras. Las Figuras 7 a 9 muestran el proceso principal de configuración. Dado que definir la estación maestra requiere la configuración de la estación esclava, aquí primero debemos configurar la estación esclava. Primero complete la configuración del hardware de la estación esclava y luego defina el modo de trabajo del puerto DP de la CPU como "DP SLAVE", como se muestra en la Figura 7, y guárdelo en el disco.
Después de configurar otro hardware de la estación maestra, active la estación maestra del puerto de la CPU y establezca un segmento de red como se muestra en la Figura 8. Luego busque /PROFIBUS-DP/Configured Stations/CPU31 X en el directorio de hardware y conéctese a la red. El sistema abrirá inmediatamente la ventana "Propiedades del esclavo DP", donde podremos ver la CPU esclava previamente configurada, consulte la Figura 8. Haga clic en "Conectar" para ingresar a la configuración del área de intercambio de datos.
El establecimiento del área de intercambio específica y la definición de parámetros se determinan en función de las características de los datos y el volumen de datos de la aplicación real. La Figura 9 muestra la configuración de los parámetros relevantes. Los conceptos de los parámetros son claros y no se describirán en detalle. Una cosa a tener en cuenta es que en el modo MS (maestro-esclavo), la memoria I de la estación maestra corresponde a la O de la estación esclava, y la memoria O de la estación maestra corresponde a la I de la estación esclava. En el modo DX (directo), es I contra I, O contra O, y no hay cruce. Además, se debe prestar atención a la coherencia de los datos.
Como se puede ver en el proceso de configuración anterior, la comunicación de datos entre estaciones maestras DP también se implementa a través de buffers. Dado que el búfer se establece en la memoria de cada CPU, la definición de todo el contenido relacionado de la comunicación se completa después de la configuración del hardware. La siguiente figura describe el proceso principal de comunicación entre estaciones maestras.
Maestro
Modo=MS
Esclavo
Maestro
Modo=DX
Esclavo
O2
——＞
I12
O0
——＞
O20
. .
——＞
.I19
O7
——＞
O27
I16
＜——
O16
I16
<——
I26
.——
. .
I31
＜—— . —
I41
3. Análisis del principio de intercambio de datos PROFIBUS-DP
Aunque arriba solo introdujimos dos estaciones maestras y dos estaciones esclavas, la comunicación DP ha sido mejorada. descrito Las mismas características. La configuración del módulo de interfaz con CPU es básicamente la misma que la de la CPU con puerto integrado. No hay mucha diferencia entre los distintos CP. La única diferencia entre todos los esclavos DP es el tamaño y la composición del área de intercambio de datos. configuración Los conceptos, métodos y principios involucrados son los mismos.
Del proceso de configuración se puede observar claramente que el equipo DP funciona según el mismo principio. Si lo miramos desde la perspectiva de la expansión del rack, las E/S distribuidas son sólo un complemento a la expansión del rack local. Por lo tanto, se aplican conceptos similares en la configuración de la red. Por ejemplo, todas las plantillas de interfaz de las estaciones esclavas están conectadas a la red en forma de bastidores. La diferencia entre diferentes estaciones esclavas es, en primer lugar, el número de ranuras de expansión en el bastidor y, en segundo lugar, la "plantilla" proporcionada por las diferentes estaciones esclavas. Los tipos son diferentes. En tercer lugar, las "plantillas" que se pueden conectar en las ranuras correspondientes son diferentes. En términos generales, las plantillas de diferentes tipos y densidades son esencialmente áreas de intercambio de datos de comunicación con diferentes estructuras.
Aunque la configuración de comunicación entre estaciones maestras no refleja el concepto de bastidor, la definición posterior del área de intercambio de datos refleja vívidamente los conceptos de ranuras y plantillas. Desde la perspectiva del intercambio de datos, la comunicación entre estaciones maestras es esencialmente la misma que la comunicación maestro-esclavo ordinaria. La única diferencia es que las dos tienen nombres diferentes para acceder a Internet. La estación esclava que se comunica entre las estaciones maestras tiene la forma de un "sitio", mientras que la última tiene la forma de un bastidor, como se mencionó anteriormente.
Así que podemos utilizar el siguiente diagrama para expresar los principios básicos del intercambio de datos en la comunicación DP.
Maestro
Esclavo
Unidad emisora 1
——>
Unidad receptora 1
. —>
Unidad receptora n
Unidad receptora 1
<——
Unidad emisora 1
. .
＜—— .
Unidad de envío n
Aunque la comunicación entre IM153 y la estación maestra no refleja los dos buffers correspondientes, si lo consideramos como un caso especial en el que los dos buffers se superponen completamente, el principio básico del intercambio de datos El principio no ha cambiado.
IV.Resumen
El principio básico de la comunicación DP es realizar la comunicación de datos entre las estaciones maestra y esclava DP a través de áreas de intercambio de datos flexibles y configurables. Después de comprender esta verdad, la configuración de la red DP se puede dividir en dos partes. Una es la configuración de los parámetros de la red. Los parámetros principales incluyen el segmento de la red, el número de estación, la velocidad en baudios, las regulaciones del protocolo y el número de estación más alto. Por otro lado está la definición del área de intercambio de datos. Los contenidos principales incluyen el tipo de entrada/salida ("tipo de plantilla"), el tamaño del área de intercambio (densidad de E/S de la plantilla), direcciones inicial y final, coherencia de los datos, etc. En la mayoría de los casos, el contenido de configuración para el funcionamiento normal de la red ya está completo. Por supuesto, si el CP reproduce la estación maestra, también es necesario llamar a FC1 y FC2 para realizar el intercambio de datos entre el CP y la CPU.
Estos conceptos y principios, características y métodos no son sólo para los productos Siemens, porque PROFIBUS es un estándar internacional abierto. Siempre que sea un producto que siga las regulaciones PROFIBUS, los problemas y métodos que enfrenta la configuración son los mismos, y los conocimientos y habilidades que usted conoce, comprende y domina también son aplicables. A la hora de configurar, siempre que se siga la dirección que indican los principios y los conceptos sean claros, el networking no es difícil.