西門子EETBasic電梯仿真一體化教程求德·求知·求技·求悟項目四系統(tǒng)硬件連接與組態(tài)一、知識目標(biāo)1.了解EET的硬件組成及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；2.了解PROFIBUSDP通訊及PM125模塊通訊的原理；3.了解以太網(wǎng)通訊；4.掌握西門子博途軟件STEP7ProfessionalV15.1硬件組態(tài)的方法。二、技能目標(biāo)1.熟悉PLC程序開發(fā)環(huán)境；2.熟悉STEP7ProfessionalV15.1各功能。三、素質(zhì)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)過程中態(tài)度積極，有團(tuán)隊精神；2.能夠借助于軟件的幫助系統(tǒng)，3.具有自主學(xué)習(xí)能力；4.調(diào)試過程中嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致；5.現(xiàn)場操作行為規(guī)范，符合5S管理要求。學(xué)習(xí)任務(wù)4-1使用ProfibusDP通訊方式系統(tǒng)硬件連接與組態(tài)[任務(wù)描述]

運(yùn)用ElevatorSimulationBasic仿真軟件對單部電梯運(yùn)行進(jìn)行仿真。控制要求：按下“1層上行呼梯按鈕”，點亮“1層上行呼梯按鈕指示燈”亮起。針對控制要求，使用ProfibusDP通訊方式系統(tǒng)硬件連接與組態(tài)，并使用博途軟件編寫PLC控制程序，通過仿真軟件下載并調(diào)試成功！[知識準(zhǔn)備]1.ProfibusDP通訊方式

Profibus是一種電氣網(wǎng)絡(luò)，物理傳輸介質(zhì)可以是屏蔽雙絞線、光纖、無線傳輸。DP是DecentralizedPeriphery（分布式外部設(shè)備）的縮寫。Profibus作為眾多現(xiàn)場總線家族的成員之一,是歐洲工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一,也是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一。Profibus是一種單元級和現(xiàn)場級的SIMTAC網(wǎng)絡(luò)，適用于小數(shù)據(jù)量的傳輸。它的開放性允許許多制造商發(fā)送符合Profibus協(xié)議的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品可以連接到同一Profibus網(wǎng)絡(luò)。2.泗博PM-125PM-125是一款實現(xiàn)串口與PROFIBUSDP之間通訊的智能型網(wǎng)關(guān)，可連接一個具有RS232/RS485/RS422接口的設(shè)備到PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)，即將串口設(shè)備轉(zhuǎn)換為PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。圖4-1泗博PM-1253.ProfibusDP通訊方式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

采用ProfibusDP方式通訊時，工程師站與PLC直接通過以太網(wǎng)連接，PLC與電梯仿真軟件之間采用ProfibusDP通訊協(xié)議來實現(xiàn)連接。CM1542-5模塊即為ProfibusDP主站，PM125模塊即為ProfibusDP從站，PLC與主站直接相連，仿真對象與從站直連。整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖4-3所示。圖4-3EET網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（DP通訊方式）[任務(wù)實施]

使用ProfibusDP通訊方式進(jìn)行系統(tǒng)硬件連接與組態(tài)，實現(xiàn)按下“1層上行呼梯按鈕”，點亮“1層上行呼梯按鈕指示燈”亮起功能。操作步驟如下：（1）在STEP7中創(chuàng)建一個新的項目。雙擊TIAPortalV15.1，默認(rèn)啟動選項，選擇“創(chuàng)建新項目”，輸入項目名稱，選擇路徑，如圖4-4所示。圖4-4創(chuàng)建新項目（2）點擊“創(chuàng)建”按鈕，出現(xiàn)“開始”菜單選項，選擇“組態(tài)設(shè)備”，如圖4-5所示。圖4-5組態(tài)設(shè)備（3）出現(xiàn)“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”菜單，選擇“添加新設(shè)備”選項，進(jìn)行CPU組態(tài)。點擊PLC，SIMATICS7-1500”→“CPU”→“CPU1516-3PN/DP”→“6ES7516-3AN00-0AB0”，硬件版本選擇V2.6（這里必須根據(jù)實際硬件版本選擇，否則后續(xù)下載會出錯），如圖4-6所示。圖4-6CPU組態(tài)（4）點擊“添加”按鈕，即進(jìn)入“設(shè)備視圖”畫面，在右側(cè)“硬件目錄”進(jìn)行信號板和通信模塊配置。選擇“信號板”→“AQ”→“AQ8×U/1HS”→“6ES7532-5HF00-0AB0”；再選擇“通信模塊”→“PROFIBUS”→“CM1542-5”→“6GK7542-5DX00-0XE0”。如圖4-7所示。圖4-7信號板及通信模塊組態(tài)（5）然后進(jìn)行通訊地址配置，選中CPU的“網(wǎng)線接口”，在“屬性”選項卡中，在“以太網(wǎng)地址”選項中選擇“添加新子網(wǎng)”，“IP地址”和“子網(wǎng)掩碼”選擇默認(rèn)的“”和“”即可（若各試驗臺間連接到同一局域網(wǎng)，則IP地址不能相同），如圖4-8所示。圖4-8以太網(wǎng)IP配置（6）同理，選中通信模塊的“PROFIBUS接口”，在“PROFIBUS地址”選項中選擇“添加新子網(wǎng)”，“地址”保持默認(rèn)選擇即可，如圖4-9所示。圖4-9PROFIBUS地址配置（7）配置PROFIBUSDP通訊從站模塊PM125。“選項”→“管理通用站描述文件”→“源路徑GSD文件查找”→“安裝”。如圖4-10所示，如果已經(jīng)安裝過PM125V20.GSD文件，本步驟可忽略。圖4-10GSD文件安裝（8）在右側(cè)“硬件目錄”中，找到PM125模塊，拖入“網(wǎng)絡(luò)視圖”，與“PLC_1”相連接，并對它進(jìn)行分配。圖4-11PM125連接及分配（9）雙擊“Slave_1PM125”，對PM125進(jìn)行地址配置及IO配置。圖4-12PM125IO配置（10）在項目樹“PLC1”→“PLC變量”→“添加新變量表”新建兩個變量表，分別命名為“輸入”“輸出”，并在“輸入”，“輸出”變量表中添加變量。注意變量的地址需要遵循ProfibusDP協(xié)議的地址偏移，如圖4-13、4-14所示。圖4-13輸入變量配置及地址偏移圖4-14輸出變量配置及地址偏移（11）在Main[OB1]中編寫如下兩段程序，用于I/O通訊。其中，程序段1和程序段3實現(xiàn)IO數(shù)據(jù)傳輸，IB2暫存入MB300，再將MB300中的值傳遞給QB2；程序段1實現(xiàn)所要發(fā)送的字節(jié)數(shù)設(shè)置，將數(shù)值5賦值給QB3。如圖4-15所示。

圖4-15OB1中通信程序（12）在Main[OB1]中程序段2中編寫如下程序。按下“1層上行呼梯按鈕”，點亮“1層上行呼梯按鈕指示燈”。如圖4-16所示。圖4-16OB1中程序編寫（13）在將程序下載到設(shè)備之前，請確認(rèn)計算機(jī)IP地址已改為“192.168.0.XXX”,子網(wǎng)掩碼為“”；并在“控制面板”中的“設(shè)置PG/PC接口”網(wǎng)卡選擇為本地網(wǎng)卡，如圖4-17所示。圖4-17PG/PC接口設(shè)置(14)點擊軟件中“編譯”，編譯無誤的狀態(tài)下點擊“下載”。PG/PC接口選擇根據(jù)實際網(wǎng)卡確定，點擊“開始搜索”，搜索到設(shè)備之后點擊“下載”隨著程序的下載，S7-1500CPU的地址也會隨之改變成軟件中所組態(tài)的地址。如圖4-18所示。圖4-18程序下載（15）將EET軟件打開，通訊設(shè)置選擇“PROFIBUSDP”，點擊外控模式并開始運(yùn)行。按下“1層上行呼梯按鈕”，發(fā)現(xiàn)“1層上行呼梯按鈕指示燈”亮起，通訊已經(jīng)建立程序測試成功。如圖4-19所示。圖4-19程序測試成功[歸納總結(jié)]

由通訊程序和PM125的IO配置可以看出，I的第2個字節(jié)、Q的第2和第3個字節(jié)已經(jīng)被占用。因此，STEP7中I的第三個字節(jié)開始才對應(yīng)于EET中的PLC輸入數(shù)據(jù)，Q的第四個字節(jié)開始才對應(yīng)于

EET中的PLC輸出數(shù)據(jù)，這在建立PLC變量表時要引起重視，否則STEP7和EET間的數(shù)據(jù)通訊將會存在問題。[課后實踐]1.若在硬件組態(tài)時將CPU的版本號組態(tài)錯誤，在下載程序時能成功嗎？2.軟件配置PM125時，DP接口地址與PM125顯示地址配置不同，通訊能成功嗎？3.軟件配置PM125通訊模塊地址長度時，配置長度大于實際長度和配置長度小于實際長度對通訊有什么影響？4.試想一下，若在通訊程序編寫時將發(fā)送的字節(jié)數(shù)由5改為6，會發(fā)生什么現(xiàn)象？學(xué)習(xí)任務(wù)4-2

使用以太網(wǎng)通訊方式系統(tǒng)硬件連接與組態(tài)[任務(wù)描述]運(yùn)用ElevatorSimulationBasic仿真軟件對單部電梯運(yùn)行進(jìn)行仿真。控制要求：按下“1層上行呼梯按鈕”，點亮“1層上行呼梯按鈕指示燈”亮起。針對控制要求，使用以太網(wǎng)通訊方式系統(tǒng)硬件連接與組態(tài)，并使用博途軟件編寫PLC控制程序，通過仿真軟件下載并調(diào)試成功！[知識準(zhǔn)備]1.工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)是西門子提出的第一種基于以太網(wǎng)通信的工業(yè)通信方式。與其他西門子通信方式如MPI、DP總線等相比，工業(yè)以太網(wǎng)具有速度快、穩(wěn)定性高、抗噪聲能力強(qiáng)、互聯(lián)互換性好等優(yōu)點過去，以太網(wǎng)在商業(yè)環(huán)境中被廣泛使用。現(xiàn)在，在很多工業(yè)環(huán)境中，以太網(wǎng)也成為業(yè)界的熱點。2.以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)之間的關(guān)系

工業(yè)以太網(wǎng)是以太網(wǎng)技術(shù)與通用工業(yè)協(xié)議的完美結(jié)合，也是標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用拓展。近年來，為了滿足高實時性工業(yè)應(yīng)用的需要，各大工業(yè)自動化公司和標(biāo)準(zhǔn)化組織都提出了各種工業(yè)以太網(wǎng)的實時技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)制定的。標(biāo)準(zhǔn)提高實時性，并與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)建立聯(lián)系。3.EET的硬件組成及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

EET由控制器與被控對象兩部分組成。其中，控制器采用西門子S7-1214CDC/DC/DCPLC，被控對象即為電梯仿真軟件，被控對象運(yùn)行在工控機(jī)中。采用以太網(wǎng)方式通訊時，在EET整個系統(tǒng)中，工程師站與PLC、PLC與仿真對象之間直接通過以太網(wǎng)連接。整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4-23所示。圖4-20EET網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（以太網(wǎng)通訊方式）[任務(wù)實施]

使用以太網(wǎng)通訊方式進(jìn)行系統(tǒng)硬件連接與組態(tài)，實現(xiàn)按下“1層上行呼梯按鈕”，點亮“1層上行呼梯按鈕指示燈”亮起功能。操作步驟如下：（1）在STEP7中創(chuàng)建一個新的項目。雙擊TIAPortalV15.1，默認(rèn)啟動選項，選擇“創(chuàng)建新項目”，輸入項目名稱，選擇路徑，如圖4-21所示。圖4-21創(chuàng)建新項目（2）點擊“創(chuàng)建”按鈕，出現(xiàn)“開始”菜單選項，選擇“組態(tài)設(shè)備”，如圖3-22所示。圖4-22組態(tài)設(shè)備（3）出現(xiàn)“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”菜單，選擇“添加新設(shè)備”選項，進(jìn)行CPU組態(tài)。點擊PLC，SIMATICS7-1500”→“CPU”→“CPU1516-3PN/DP”→“6ES7516-3AN01-0AB0”，硬件版本選擇V2.6（這里必須根據(jù)實際硬件版本選擇，否則后續(xù)下載會出錯），如圖4-23所示。圖4-23CPU組態(tài)（4）點擊“添加”按鈕，即進(jìn)入“設(shè)備視圖”畫面，在右側(cè)“硬件目錄”進(jìn)行信號板配置。選擇“信號板”→“AQ”→“AQ8×U/1HS”→“6ES7532-5HF00-0AB0”。如圖4-24所示。圖4-24信號板組態(tài)（5）然后進(jìn)行通訊地址配置，選中CPU的“網(wǎng)線接口”，在“屬性”選項卡中，在“以太網(wǎng)地址”選項中選擇“添加新子網(wǎng)”，“IP地址”和“子網(wǎng)掩碼”選擇默認(rèn)的“”和“”即可（若各試驗臺間連接到同一局域網(wǎng)，則IP地址不能相同），如圖4-25所示。圖4-25以太網(wǎng)IP配置（6）打開“程序塊“選擇”添加新塊”，選擇“DB數(shù)據(jù)塊“，更改名稱為”input“點擊”確定“。Input數(shù)據(jù)塊創(chuàng)建成功。同理創(chuàng)建output數(shù)據(jù)塊。此處需要注意DB塊的編號，需要與EET配置時保持一致。如圖4-26所示。圖4-26創(chuàng)建輸入、輸出數(shù)據(jù)塊（7）右擊新建好的“input”數(shù)據(jù)塊，選擇“屬性”在彈出的對話框中，屬性欄中將“優(yōu)化的塊訪問”前面框中的√給去掉。點擊“確定”。同理，配置“output”數(shù)據(jù)塊屬性。如圖4-27所示。圖4-27數(shù)據(jù)塊屬性設(shè)置（8）將輸入、輸出地址的名稱分別復(fù)制到“input”、“output”DB塊中名稱欄，點擊“編譯”，此時DB塊會生成具體地址。注意輸入變量中“1號梯當(dāng)前載重量”數(shù)據(jù)類型為“Word”型。如圖4-28所示。圖4-28編輯IO列表（9）鼠標(biāo)右擊項目樹下的PLC選項，選擇“屬性”，在彈出的對話框中選擇“常規(guī)→防護(hù)與安全→連接機(jī)制”將“允許來自遠(yuǎn)程對象的PUT/GET通信訪問”前面的框打上“√”。如圖4-29所示。圖4-29設(shè)置PLC連接機(jī)制（10）在“程序塊”中打開“Main”主函數(shù)塊，編寫程序，即用“1層上行呼梯按鈕”點亮“1層上呼按鈕指示燈”。如圖4-30所示。圖4-30程序編寫（11）在將程序下載到設(shè)備之前，請確認(rèn)計算機(jī)IP地址已改為“192.168.0.XXX”,子網(wǎng)掩碼為“”；并在“控制面板”中的“設(shè)置PG/PC接口”網(wǎng)卡選擇為本地網(wǎng)卡，如圖4-31所示。圖4-31PG/PC接口設(shè)置（2）點擊軟件中“編譯”，編譯無誤的狀態(tài)下點擊“下載”。PG/PC接口選擇根據(jù)實際網(wǎng)卡確定，點擊“開始搜索”，搜索到設(shè)備之后點擊“下載”，隨著程序的下載，S7-1500CPU的地址也會隨之改變成軟件中所組態(tài)的地址。如圖4-32所示。圖4-35程序編譯下載（3）將EET軟件打開，通訊設(shè)置選擇“Ethernet”，配置PLC的IP地址以及DB塊編號。點擊“ConnectTest”連接測試成功，點擊“確定”。如圖4-36所示。圖3-36EET以太網(wǎng)通訊配置（4）點擊外控模式并開始運(yùn)行。按下“1層上行呼梯按鈕”，發(fā)現(xiàn)“1層上行呼梯按鈕指示燈”亮起，通訊已經(jīng)建立程序測試成功。如圖4-37所示。圖4-37程序測試[歸納總結(jié)]1.在ElevatorSimulationBasic軟件彈出的登