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CKS7-EM277是如何使用的

1产品概述1.1 分布式I/O设备1.1.1什么是分布式I/O 设备?分布式I/O 设备是分布式外设系统中的一个 DP从站。分布式I/O 设备(= DP 从站)准备传感器和执行器的数据,以便这些数据可通过PROFIBUS-DP 传送到DP主站的CPU,同时也可以将CPU处理的数据传送给传感器和执行器。1.1.2分布式I/O 设备—应用领域分布式I/O 设备是这类系统的理想解决方案:•  控制器CPU位于中央位置。•  I/O( 输入/ 输出)系统以分布式的方式在现场工作。•  高性能的总线系统在高速数据传输率下CPU和I/O 系统之间无障碍地进行通信。1.1.3 PROFIBUS-DP 网络的结构 分布式I/O 系统包含主动(主站)和被动( 从站)节点,它们通过PROFIBUS-DP 互相连接。1.1.4 PROFIBUS-DP PROFIBUS-DP(DP 即分布式I/O) 是一个基于 IEC 61784-1:2002 Ed1 CP 3/1 标准的开放式总线系统,采用DP传输协议。  PROFIBUS-DP 在物理上可以是基于屏蔽双绞线的电气网络,也可以是基于光纤的光纤网络。DP传输协议允许在控制器CPU和分布式I/O 设备之间进行快速、循环的数据交换。1.1.5 DP主站和DP从站 PROFIBUS-DP 包含DP主站和DP从站。  •  DP主站:控制器CPU作为DP主站连接在系统中。DP 主站通过PROFIBUS-DP 与分布式I/O 系统交换数据并且监控现场设备。•  DP从站:I/O 设备作为DP从站连接在系统中。如同CKS7 EM 277 这样的DP从站,在现场处理来自传感器和信号控制单元的数据,以便在PROFIBUS-DP 现场总线上传输这些数据。                                                                               1.2 EM 277 EM 277 PROFIBUS-DP从站模块是一种智能扩展模块,可将200 CPU 连接到PROFIBUS-DP网络,它经过串行I/O 总线连接到200CPU ,占用200CPU的槽号,可以方便传送300CPU与200CPU之间的数据。下图为该设备:
工具/原料
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一台装有STEP 7 的PG/PC,并且与DP主站建立了MPI 或以太网连接;

2

一个S7-300CPU;

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一个可支持的200CPU;

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一个EM 277模块;

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一对PROFIBUS DP接头以及足够长的电缆线;

6

一个CKS7-200扩展模块。

方法/步骤
1

1.2.1  支持CPU版本并不是所有CPU都能连接到PROFIBUS-DP网络,CPU版本至少在CPU 222版本1.10以上。

2

1.2.2 通讯端口PROFIBUS网络经过其DP通信端口,连接到EM 277 PROFIBUS-DP模块,DP通信端口为标准RS-485接口。通讯端口定义:

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1.2.3通讯距离正常通讯,可实现的最大距离与通讯的波特率有关系如下表:注:通信电缆需带屏蔽层的双绞铜芯线(如:西门子的DP紫色电缆)

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2.1 入门指南本章主要用一个例子说明如何使用EM277模块 。下面用一个框图2-1显示EM277 位于一个典型的 PROFIBUS-DP 网络组态中的情况:

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2.2  安装 按照下列步骤将EM277 和扩展模块安装到导轨上:1.   打开底部夹具,将模块挂在导轨上,扣紧夹具;2.   检查夹具是否已经将模块安全地紧固到了导轨上,为了避免损坏模块,按压安装孔的突出部分而不要直接按压模块的前面板。

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2.3  接线 2.3.1 PROFIBUS DP接头连接打开PROFIBUS DP接头外壳,将电缆一一对应接于两个接头上的A1、B1(或A2、B2)。

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2.3.2 EM 277和CPU226 的电源供电按照下列步骤进行电源连接:1.   首先确认已断开电源;2.   剥掉电源线电缆的绝缘层,长度为5 (+/- 2) mm;3.   将24VDC电源的正极分别接入EM277和CPU226的L+DC端,24VDC电源的负极接入M端;4.   保持电源断开。

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2.3.3 连接扩展模块 按照下列步骤连接扩展模块:1.   确认已断开所有的电源;2.   将EM277接到CPU后面,扩展模块连接到EM277后面;3.   将扩展模块正确接线。参见各个扩展模块手册中的接线图。

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2.4  终端电阻     如果DP从站处于网络最后一个节点,则将终端电阻开关拨到“NO”,否则将终端电阻开关拨到“OFF”。

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2.5  设置从站地址 从站地址通过EM277模块上的拨码开关设置,本例将EM 277 的从站地址设为4。只有在上电时EM 277 才读取从站地址。更改从站地址之后,需要将EM 277 断电并重新上电。

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2.6  在STEP 7 中组态 本节将告诉您如何通过必要的设置将EM 277 集成到一个 STEP 7 项目中。  请确认已经在DP主站和PC/PG(MPI或以太网连接)间建立了连接。在本例中,使用的是STEP 7 V5.3 。根据不同的STEP 7 版本,功能和对话的名称可能有所不同。

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2.6.1  创建一个新项目 启动SIMATIC Manager并点击文件>新建 。在出现的对话框中输入项目名称并选择一个目录保存项目。如图

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创建一个SIMTIC 300 Station右击项目>插入新项目>STATION 300站点;如图

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在STATION 300 站点中打开硬件来设置分布式I/O(DP) 机架、模块和PROFIBUS连接。如图

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2.6.2  导入GSD文件     下载GSD文件 。将EM 277 设备添加到 STEP 7 项目之前,必须先安装包含设备功能信息的 GSD文件。在网址http://www.cksky.com.cn下载EM277的GSD文件。下载压缩文件并解压到PC/PG上。安装GSD文件。点击选项>安装GSD文件,如图2-6-4,会弹出一个对话框,在对话框中选择保存GSD文件的文件夹,选择文件并安装。如图

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更新目录,点击选项>更新目录,安装完GSD文件后更新目录就可以选用GSD 的硬件目录。如图

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2.6.3  网络组态 可以通过搜索功能快速查找所需的组件,在添加设备前,检查该组件的订货号与硬件目录中显示的是否吻合。添加一个导轨 “Rail”。如图

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添加DP主站的CPU 。然后将硬件目录中实际使用的DP主站的CPU添加至机架二号插槽。插入CPU之后,自动弹出关于PROFIBUS连接的对话框。

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添加PROFIBUS连接。在弹出的对话框中,将PROFIBUS地址设为2,点击新建,设置网络连接,选取传输率和配置文件,然后点击确定;如图

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添加EM 277 。从硬件目录中将EM 277 添加至PROFIBUS DP 主站系统。在对话框中,将PROFIBUS地址设为4( 此处的地址必须与模块拨码开关设置地址一致);如图

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选用传送字节 可根据不同需求选用传递的字节,字和缓冲块,本例选用2Bytes Out/22Bytes In

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设置参数  根据需求可设置数据传送到200CPU的基址

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接收和发送地址 当选取传送字节后,系统会自动分配一个地址,接收地址区域用于存取主站接收到从站的数据,发送地址区域用于存放主站发送的地址,也根据需求也可更改接收和发送地址。

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2.6.4 将组态加载到DP主站的CPU对于本章示例,到此已经在STEP7中完成了硬件配置。在传送组态之前,请确认PC/PG和DP主站之间已经建立连接(例如:通过MPI 连接)。保存并编译组态,并将组态下载到DP主站CPU中。

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2.7  接通电源 1.   将所有电源接通。2.   将CPU设置为RUN。接通电源之后注意观察DP主站和EM 277 上的LED 。如果DP主站上显示有故障,请参阅相应的手册进行检查。如果EM 277 的运行无故障,LED故障指示灯应当为下列状态:•  +24V :  亮•  DX_Mode:  亮•  cpu fault:  灭•  DP_ERR :灭确认通讯正常后,主从站之间方可通过标准PROFIBUS数据信息交换传送。更多关于STEP 7 编程的详细信息请参阅下面的手册:•  S7-300/400系统的系统软件和标准功能•  用于S7-300/400的S7-SCL V5.3•  使用STEP 7 V5.3 编程•  使用STEP 7 V5.3

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2.8  诊断 可以通过LED故障指示灯的状态和STEP 7 的故障信息诊断通讯状态。LED故障指示灯的状态可提供与主站连接方面的诊断信息以及EM 277 固件自诊断的信息。接通EM277的电源之后,标示为“+24V”的电源灯亮起。如果“+24V”电源灯熄灭,检查电源是否掉电或反接。    上电主站和从站工作稳定后cpu fault和DP_ERR指示灯保持熄灭状态,且DX_Mode点亮则RM277正常运行。如果cpu fault或DP_ERR指示灯亮起,则说明模块与300CPU或200CPU之间通讯错误。EM277的指示灯功能如下表所示

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3  组态选项3.1  删除已安装的GSD文件1.   找到GSD文件的安装目录Step7\S7DATA\GSD2.   删除该路径下对应的GSD文件3.   打开项目的硬件,在菜单栏选择选项>更新目录

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3.2  在STEP 7 中更改参数3.2.1更改主站参数在硬件中:1.   双击导轨上已组态的CPU2.   在对话框中,选择标签常规 ,并点击属性>参数。3.   在对话框中,打开地址选择列表可以更改主站地址,点击属性     可以更改网络设置。4.   点击OK确认并关闭。

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3.2.2更改EM 277 参数在硬件中:1.  双击已组态的EM277.2.  在对话框中,选择标签常规。在节点/主站系统区域,点击PROFIBUS按钮。3.  在对话框中,选择标签参数。打开地址选择列表可以更改从站地址,点击属性按钮,可以更改从站的网络设置。4. 请确认目标EM 277 上的拨码开关设置与该地址一致。注意 更改PROFIBUS地址之后,EM 277 必须重新上电以读取开关地址。

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3.2.2更改数据在200CPU放置的基址在硬件中:1.  双击已组态的EM277。2.  在对话框中,选择标签参数赋值。3.  在设备专用参数的下拉菜单中,设置基址(I/O Offset in the V-menory),系统默认参数基址为0。4. 根据需要设置所需的基址,例如833。    注:基址设置可以在200CPU中V区地址的任意处,但是要保证基址之后的V区区域足 够数据交换的空间,否则DP_ERR会报错。

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4  安装 4.1  安装指南 4.1.1安全要求 安装系统设备时所要遵循的一般规则有:•  将那些产生高电压和高电气噪声的设备与EM 277 分开。•  注意放热设备,并将电子设备置于机柜的凉爽区域。•  避免将低压信号线和通信电缆与AC电源线和高能或者快速通断DC线路放置在一个电缆槽中。

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4.1.2 关于冷却和布线的安全要求 为了确保有效冷却,必须留有的空隙至少为:•  对于PROFIBUS连接,需要在上方保留105 mm 空间。•  导轨安装需要在下面留有25 mm空间。•  机柜安装要求内侧有75 mm空间。

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4.2  安装EM 277 EM 277 可以安装在标准导轨上,EM 277 占用200CPU的槽号。在安装任何电气设备之前,请确认已断开该设备的电源。

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4.2.1  导轨安装 可以将EM 277 水平或者垂直放置,如果为了方便安装,扩展模块可以使用80mm总线延长线。

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4.2.2  安装尺寸 在机柜中安装EM 277 时,必须遵循以下规则:•  提供75毫米的深度•  遵循与导轨安装相同的温度限制

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4.3 设置PROFIBUS地址 每个总线节点必须设置一个PROFIBUS地址以便在 PROFIBUS DP 上实现唯一标识。  对于EM 277 的PROFIBUS地址,请遵循以下规则:•  所有的PROFIBUS地址必须唯一。•  有效的PROFIBUS地址为 1 至63 。•  设置的PROFIBUS地址必须与在 STEP 7 组态软件中定义的地址一致。通过拨码开关设置PROFIBUS地址。拨码开关从SW1~6,用二进制数表示,其中SW1为最低位,SW6为最高位,SW1~SW6打到“ON”表示“1”,打到“OFF”表示“0”,具体计算如下:地址=SW1×20+ SW2×21 +SW3×22 +SW4×23+ SW5×24 +SW6×25如果需要更改地址,在更改PROFIBUS地址之后,需要将EM 277 断电并重新上电。当切断并重新接通24VDC电源后,新的地址即被接受。随后,在STEP 7 组态中更改 PROFIBUS地址并将更改后的组态下载到DP主站CPU中。

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4.4  终端电阻 在PROFIBUS网络中,必须启用第一个和最后一个设备PROFIBUS DP接头上的终端电阻.对于EM277,终端电阻的设置取决于EM277 在网络中的位置:•  如果EM277 是唯一的从站设备,则启用其PROFIBUS DP接头的终端电阻。•  如果EM277 是网络中的第一个或最后一个设备,则启用其PROFIBUS DP接头的终端电阻。•  如果EM277 安装在两个或者多个其它设备之间,则关闭其PROFIBUS DP接头的终端电阻。

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5故障诊断  5.1  EM 277 的LED故障指示灯下表说明了EM 277 的LED故障指示灯的功能。

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5.2通过EM 277 的LED故障指示灯进行诊断接通EM 277 的电源之后,标示为“+24V”( 绿)的POWER(电源) LED 指示灯将亮起。接通EM277的电源之后,标示为“+24V”的电源灯亮起。如果“+24V”电源灯熄灭,检查电源是否掉电或反接。    上电主站和从站工作稳定后cpu fault和DP_ERR指示灯保持熄灭状态,且DX_Mode点亮则EM277正常运行。如果cpu fault或DP_ERR指示灯亮起,则说明模块与300CPU或200CPU之间通讯错误。 如果主站的运行无故障,则错误的原因主要为:•  STEP 7 组态中的参数不正确。•  设备的实际从站地址和STEP7中的设置不同。•  PROFIBUS接线不正确。•  PROFIBUS电缆断裂或者损坏。•  PROFIBUS电缆长度设置不合理。•  未正确设置PROFIBUS网络的终端电阻。•  200CPU总线错误。•  模块参数设置错误。•  V区基址设置超范围。

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5.3  通过STEP7进行诊断 5.3.1  在硬件中读诊断数据对于所有SIMATIC S7/M7系列模块,均可调用S7诊断。对于基本单元和I/O 模块,S7诊断的结构是相同的。为了在STEP 7 中进行诊断,可以读主站设备的诊断缓冲区或者从 EM 277 读诊断信息。确定故障,在硬件中,可以按照下列步骤定位故障:•  通过菜单站点>在线打开 打开项目的在线窗口。•  查找哪个设备正在显示诊断符号。这些符号指示了设备的状态和故障情况。可以按F1键打开诊断符号的帮助页面,查看诊断的解释信息。•  选择菜单PLC >故障模块 显示故障模块列表。如果有故障,则打开在线视图后,视图将不会自动更新。选择查看>更新显示当前的状态。读取主站和从站的诊断数据,在硬件中,可以打开模块信息获取详细的诊断信息。双击显示故障的模块。  •  对于DP主站:选择诊断缓冲区标签,察看模块的故障信息。•  对于EM 277:选择常规标签察看模块状态。选择DP 从站诊断标签,并点击Hex.格式按钮显示EM 277 的诊断字节。

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5.3.2  诊断编程 对于网络中设备的特定诊断,可以编写OB以读取诊断信息。这些程序是OB的一部分,所以只有当该OB被调用时这些程序才会执行。不同类型的OB用来诊断不同类型的错误。(详情请参阅STEP7的在线帮助)。对于添加到主程序中的OB,只有当其对应的故障发生时才被调用。例如,当发生机架故障时调用OB86。  关于不同OB的使用方法,请参见 STEP 7 在线帮助。为了在STEP 7 中显示诊断信息,可以编写 SFC 13读取诊断信息。可以从任何OB中调用SFC13,但是在发生故障时调用的OB中编写SFC 13比较合理。 也可以在一个循环OB(例如OB1)中编写SFC 13,但是这大大加重的CPU处理器的负担。通过SFC 13 “DPNRM_DG” (读取DP从站的诊断数据),可以IEC 61784-1:2002 Ed1 CP 3/1, PROFIBUS 指定的格式读取当前的诊断信息。读取的数据被送入RECORD指定的目标区域。通过在SFC 13调用中将1 赋给输入参数REQ启动读作业。除了SFC 13之外,还可以使用FB 125/FC 125 评估从站诊断。有关为诊断编程的详细信息请参见下面的手册:•  STEP 7 在线帮助•  S7-300/400系统的系统软件和标准功能手册(Manual System Software for S7-300/400 System and Standard Functions)•  用于S7-300/400的S7-SCL V5.3 手册(Manual S7-SCL V5.3 for S7-300/400)•  使用STEP 7 V5.3 编程手册(Manual Programming with STEP 7 V5.3)

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