现场总线技术实验指导书201407262014-10-15-14-10-42

附录A实验指导书A.1 基础实验实验一基于MPI全局数据通信实验1. 实验目的1）通过实验加深对MPI全局数据通信的理解。

2）掌握MPI全局数据通信的方法和调试过程。

3）通过实验巩固MPI的全局数据通信方法。

2. 通信系统组成本实验是S7-300与S7-400之间的全局数据包通信。

系统组成图如图A-1所示。

S7-400选取CPU413-2DP，站地址为2；S7-300选取的是CPU315-2DP，站地址为3。

S7-400S7-300图A-1 系统组成图3. 通信原理S7-300与S7-400之间的全局数据包通信，将2号站的ID0发送到对方的QD4，将3号站的ID0发送到对方的QD0，将2号站的DB1.DBB0:22发送到3号站的DB2.DBB0:22中，将3号站S7-300的DB1.DBB0:22发送到2号站的DB1.DBB0:22中。

原理图如图A-2所示。

2#MPI3#MPI4. 实验内容和要求1）系统组态新建项目，插入一个S7-400的站点和一个S7-300的站点，插入相应的数字量输入输出模块，设置通信参数，完成系统硬件和网络组态，实现MPI全局数据通信组态。

2）GD表配置右击网络组态中的MPI网络线，打开“Define Global Data”进行全局数据通信组态，建立“GD ID”通信连接需要通信的CPU。

在GD表中设置通信双方CPU的接受区和发送区。

最后设置好通信扫描速率。

完成通信设置5. 实验报告1）给出能实现所要求功能的完整组态步骤。

2) 给出MPI全局数据通信的运行结果。

3）给出必要的说明性文档。

4）写出实验体会及实验中遇到的问题和解决方法。

实验二基于MPI的S7基本通信实验1. 实验目的1）通过实验加深对MPI的S7基本通信的理解。

2）掌握MPI的S7基本通信的组态、编程、调试过程。

3）通过实验巩固MPI的S7基本通信编程指令的使用方法。

2. 通信系统组成本实验是S7-300与S7-400之间的S7基本单边通信。

系统组成图如图A-3所示。

S7-400选取CPU413-2DP，站地址为2；S7-300选取的是CPU315-2DP，站地址为3。

S7-400S7-300A-3 通信系统组成图3. 实验内容和要求1）系统组态新建项目，在STEP 7中建立一个新项目，在此项目下插入一个“SIMATIC 400站”和一个“SIMATIC 300站”，并分别完成硬件组态，网络组态分别设置S7-300和S7-400的站地址为2和3完成网络组态。

2）资源分配根据实验需要，部分软件资源分配如表A-1所示。

表A-1 部分软件资源分配表3）通信程序块说明ENREQCONTDEST_IDVAR_ADDRSDENORET_VALBUSY表A-3 SFC67参数说明表ENREQCONTDEST_IDVAR_ADDRENORET_VALBUSYRD4）程序编制在S7基本通信单边通信中，客户机（CPU413-2DP）调用SFC68（X_PUT）来将DB1内数据发送到服务器（CPU 315-2DP）中的DB2内，调用SFC67 （X_GET）来读取服务器中DB1内的数据存放到本地DB2内。

原理图如图A-4所示。

图A-4 基于MPI S7基本通信原理图实验要求把2号站的S7-400里DB1.DBW0~DBW18里面的数据传送到3号站里的DB2.DBW0~DBW18，同样把3号站里DB1.DBW0~DBW18里面的数据传送到2号站的DB2.DBW0~DBW18，2号站CPU的OB35里面要求DB1.DBW0每隔100ms递增1。

3号站CPU 的OB35里面要求DB1.DBW0每隔100ms递增2.4. 实验报告1）给出能实现所要求功能的完整组态步骤。

2) 给出MPI的基本S7通信的运行结果。

3）给出必要的说明性文档。

4）写出实验体会及实验中遇到的问题和解决方法。

实验三基于MPI的S7通信实验1. 实验目的1）通过实验加深对MPI的S7通信的理解。

2）掌握MPI S7通信的方法和调试过程。

3）通过实验巩固MPI 的S7通信方法。

2. 通信系统组成本实验是S7-400之间的S7双边通信。

系统组成图如图A-5所示。

S7-400选取CPU413-2DP，其中一个CPU413-2DP的站地址为2，另一个CPU413-2DP站地址为3。

S7-400S7-400MPI图A-5 通信系统组成图3. 实验内容和要求1）系统组态新建项目，在STEP 7中建立一个新项目，在此项目下插入两个“SIMATIC 400站”，并分别完成硬件组态，网络组态分别设置S7-300和S7-400的站地址为2和3完成网络组态。

2）资源分配根据实验需要，部分软件资源分配如表A-4所示。

表A-4 部分软件资源分配表31）SFB8参数说明:表A-5 SFB8参数说明表ENREQ ID R_ID SD_1 SD_2 SD_3 SD_4 ENO DONE ERROR STATUS表A-6 SFB9参数说明表EN EN_R ID R_ID RD_1 RD_2 RD_3 RD_4 ENONDR ERROR STATUS4在MPI 的S7双边通信中， CPU413-2DP 调用SFB8（USEND ）来将DB1内数据发送到通信伙伴中的DB2内，调用SFB9（URCV ）来读取通信伙伴中DB1内的数据存放到本地DB2内。

原理图如图A-6所示。

图A-6 基于MPI S7通信原理图实验要求把2号站的S7-400里DB1.DBW0~DBW18里面的数据传送到3号站里的DB2.DBW0~DBW18，同样把3号站里DB1.DBW0~DBW18里面的数据传送到2号站的DB2.DBW0~DBW18，两个CPU的OB35里面要求DB1.DBW0每隔100ms递增1。

4. 实验报告1）给出能实现所要求功能的完整组态步骤。

2) 给出MPI S7双边通信的运行结果。

3）给出必要的说明性文档。

4）写出实验体会及实验中遇到的问题和解决方法。

实验四基于PROFIBUS-DP的主从站通信实验1. 实验目的1）通过实验加深对PROFIBUS-DP主从通信的理解。

2）掌握PROFIBUS-DP主从通信的组态、编程、调试过程。

3）通过实验巩固主从通信编程指令的使用方法。

2. 通信系统组成本实验是PROFIBUS-DP主从通信里的“主站与智能从站的打包通信”。

系统组成图如图A-7所示。

DP主站使用CPU315-2PN/DP，站地址为2；智能DP从站同样使用CPU315-2PN/DP，站地址为3.PC通过CP5613接入网络中，作为编程和调试设备。

各站之间通过PROFIBUS 电缆连接，网络终端的插头，其终端电阻开关放在“ON”的位置；中间站点的插头其终端电阻开关必须放在“OFF”位置。

S7-300(主站)PCCP5613图A-7 通信系统组成图3. 实验内容和要求1）系统组态新建项目，插入两个S7-300站点，分别设置为主站和从站。

CPU 选择315-2PN/DP 。

插入相应的数字量输入输出模块。

设置好相应主从站的站地址以及通信方式，配置好通信参数，完成硬件组态，然后进行相应的网络组态，实现PROFIBUS-DP 主站与智能从站通信的系统组态。

2）资源分配根据实验需要，部分软件资源分配如表A-7所示。

表A-7 部分软件资源分配表3）通信程序块说明STEP7提供了两个系统功能SFC15和SFC14来访问一致性的输入/输出数据区。

SFC15的功能是对要发送的数据进行打包，并传给发送区，SFC14的功能是对接收的数据进行解包，并转存至数据存储区。

1） SFC15参数说明:表A-8 SFC15参数说明表EN LADDR RECORD RET_VALENO 表A-9 SFC14参数说明表EN LADDR RECORD RET_VAL ENO4）程序编制通过硬件组态完成了主站和从站的接收区和发送区的连接，要使主站的从站对应的I/O 区进行通信，还需要进一步编程实现。

程序结构如图A-8所示。

图A-8程序结构图在初始化组织块OB100中，为主站和从站的DB1置初值，DB2清零。

在循环中断组织块OB35中，DB1.DBW2每100ms 循环加1。

如果通信成功，站点的DB1的10个字的数据映射到另一个站点的DB2中。

4. 实验报告1）给出实现所要求功能的完整组态与程序。

2）用PLCSIM 进行仿真，给出调试结果。

3）写出实验体会及实验中遇到的问题和解决方法。

实验五 基于PROFIBUS-DP 的S7通信实验1. 实验目的1）通过实验加深对PROFIBUS-DP 的S7通信的理解。

2）掌握PROFIBUS-DP的S7通信的组态、编程、调试过程。

3）通过实验巩固S7通信编程指令的使用方法。

2. 通信系统组成本实验是CPU集成口的PROFIBUS-S7单边通信。

系统组成图如图A-9所示。

S7-300和S7-400均作主站。

S7-400使用CPU 416-2DP站地址为2；S7-300使用CPU 315-2DP，站地址为4。

PC通过CP5613通信卡接入网络中，作为编程和调试设备。

各站之间通过PROFIBUS电缆连接，网络终端的插头，其终端电阻开关放在“ON”的位置；中间站点的插头其终端电阻开关必须放在“OFF”位置。

S7-400PCCP5613A-9 通信系统组成图3. 实验内容和要求1）系统组态新建项目，插入一个S7-400的站点和一个S7-300的站点，两站点均设置为主站。

S7-400选择CPU416-2DP，S7-300选择CPU 315-2DP。

插入相应的数字量输入输出模块。

设置好相应主站的站地址以及通信方式，配置好通信参数，完成硬件组态，然后进行相应的网络组态，实现PROFIBUS-DP主站与智能从站通信的系统组态。

2）资源分配根据实验需要，部分软件资源分配如表A-10所示。

表A-10 部分软件资源分配表3）通信程序块说明STEP7提供了两个系统功能块SFB15（”PUT”）和SFB14(“GET”)来实现S7单边通信。

SFB15的功能是对要发送的数据进行打包，并传给发送区，SFB14的功能是对接收的数据进行解包，并转存至数据存储区。

表A-11 SFB14参数说明表ENREQIDADDR_1ADDR_2ADDR_3ADDR_4RD_1RD_2RD_3RD_4ENONDRERRORSTATUS表A-12 SFB15参数说明表ENREQIDADDR_1ADDR_2ADDR_3ADDR_4SD_1SD_2SD_3SD_4ENODONEERRORSTATUS4）程序编制在S7单边通信中，S7-300作为服务器，S7-400作为客户端，客户端调用单边通信功能块GET和PUT，访问服务器的存储区。