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通过DP/DP耦合器实现F-CPU之间安全相关主站与主站通讯( STEP7版本)
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1 概述
与在标准系统中一样,在S7 分布式安全系统中具有PROFIBUS 接口的安全CPU 之间可以进行安全相关的通信。通信通过两个安全应用程序块进行,即F_SENDDP 块用于发送数据,而F_RCVDP 块用于接收数据。这些块由用户在F-CPU 相应的安全程序中调用,可用于固定数量的BOOL 和INT 类型的数据进行安全传送
2 安全相关的DP主站之间通信
在本例程中,将CPU 319F-3PN/DP作为一个DP主站,CPU 315F-2PN/DP 作为另一个 DP 主站设备。通过DP/DP Coupler实现两个CPU的安全相关的通信。
2.1 示例所使用的软硬件环境
· STEP7 V5.5 SP2
· STEP7 Distributed Safety V5.4 SP5
· CPU319F-3PN/DP V3.2 订货号6ES7 318-3FL01-0AB0
· CPU315F-2PN/DP V2.6订货号6ES7 315-2FH13-0AB0
· DP/DP Coupler 订货号6ES7 158-0AD01-0XA0
测试目的:通过DP/DP Coupler实现主站和主站设备的F-CPU之间的安全相关的通讯,使用F应用程序块FB223“F_SENDDP”进行发送,用FB224“F_RCVDP”进行接收。使用它们以安全方式一次传送16个BOOL型数据和2个INT型数据。要注意的是必须在安全程序开始时调用F_RCVDP,F_SENDDP必须在安全程序结束时调用
CPU319F | 传输类型 | CPU315F |
16 Bool2 INT | 16 Bool2 INT |
2.2 硬件配置
1)点击“新建项目”输入项目名称,设置项目文件存储路径;点击”确定“,完成项目创建,如图2-1
图 2-1 创建项目
2)插入 S7-300 站,将名字修改为:CPU315F-2PNDP。如图2-2
图 2-2 插入站
3)双击硬件组态配置界面,从右侧侧产品列表中找到CPU315F-2PNDP,拖入到项目中,如图2-3
图 2-3 硬件组态
4)设置IP地址及工业以太网网络(通过以太网编程下载),如图2-4
图 2-4 分配IP地址及网络
5)分配 DP 地址及网络,如图2-5
图 2-5 设置DP
6) 在设置CPU保护等级和激活安全程序选项,之后打开 F 参数页面,根据提示输入安全程序密码,本例中密码为:1111,图2-6
图 2-6 激活安全程序
7)设置安全程序密码,如图2-7
图 2-7 设置安全程序密码
8)设置 CPU315F-2PN/DP为 DP主站,如图2-8
图 2-8 主站配置
9)添加 DP 从站 DP/DP Coupler,图2-9
图2-9 DP/DPCoupler组态
10) 组态 DP从站 DP/DP Coupler数据,如图 2-10
图2-10 DP/DP Coupler数据组态
11)双击打开“Universal module”组态数据。组态输出12个字节和输入6个字节。如图2-11
a. IO类型必须选择输出输入,在Safety通讯时发送方组态 12个字节输出和6个字节输入,接收方组态12个字节输入和6个字节输出
b.组态输出、输入数据,一致性必须是:总长度(Total length)
c.输入/输出起始地址要相同
图2-11 DP/DPCoupler数据组态
12)双击打开第二行“Universal module”组态数据,如图2-12。组态输出6个字节和输入12个字节。此处注意CPU319F的数据组与CPU315F的对应关系:
例如:插槽1 CPU319F组态12个字节输出与6个字节输入,此时CPU315F插槽1必须组态12个字节输入与6个字节输出
图2-12 DP/DP coupler数据组态
13)DP/DP Coupler使用说明,当此设备做为 F-CPU之间通讯时,如图 2-13 ,必须注意以下几点(更多的DP/DP Coupler 使用可以参考下载中心使用入门):
a. DIA 必须是不校验。DIA=OFF 。
b. ADDR必须是实际DIP开关设置,ADDR=0
c. CPU315F组态第一行为输出12和输入6个,与CPU319F第一行必须对应为:输入12和输出6个字节
图2-13 DP/DP coupler组态说明和结果
14)点击“保存和编译”。编译时需要输入安全程序密码。此例密码为:1111,如图2-14
图 2-14 保存和编译
15在将编译没有错误的程序,下载到PLC,如图2-15。CPU319F组态过程与CPU315F安全相同,仅在DP/DP Coupler的对应关系处有一定区别。组态CPU319F,并编译下载。
图 2-15 下载
2.3 通讯编程及测试
1) 插入“ F-FC”或F-FB。右键选择插入新对象—》功能或功能块或数据块,如图2-16
图 2-16 插入 F-FC
2) 在F-FC 功能设置页面。创建语言选择:F-LAD,点击“确定”,如图2-17
图 2-17 选择编程语言 F-LAD
3) 调用 FB224 数据接收功能块。照图填写。注意:F程序,必须先接收,再发送,即网络1为接收功能块,如图2-18
图 2-18 接收块程序
FB 224说明
输入参数 | |
ACK_REI: | 1=发生通信错误后,对发送数据的重新集成确认 |
SUBBO_00 -SUBBO_15 | 用于接收BOOL数据的安全值 |
SUBI_00 — SUBI_01 | 用于接收INT数据的安全值 |
DP_DP_ID | 唯一的F_SENDDP和F_RCVDP之间的关联值,确认发送和接收的对应关系 |
TIMEOUT | 安全相关的通讯的监视时间 |
LADDR | 接收地址区的起始地址,示例中是256 |
输出参数 | |
ERROR: | 1=通信出错 |
SUBS_ON | 1=使用替代值 |
ACK_REQ: | 1=需要对发送数据的重新集成进行确认 |
SENDMODE | 1= 具有F_SENDDP的F-CPU处于取消激活的安全模式中 |
RD_BO_00-RD_BO_15 | 接收的BOOL数据 |
RD_I_00 — RD_I_01 | 接收的INT数据 |
RETVAL14/ RETVAL15 | SFC14/15的错误代码 |
DIAG | 诊断信息 |
4) 调用 FB223 数据发送功能块。照图填写。注意:F程序,必须先接收,再发送,即网络1为接收功能块,如图2-19
图2-19 发送块程序
FB223 功能说明
输入参数 | |
SD_BO_00 —SD_BO_15 | 用于接收BOOL数据的安全值 |
SD_I_00 — SD_I_01 | 用于接收INT数据的安全值 |
DP_DP_ID | 唯一的F_SENDDP和F_RCVDP之间的关联值,确认发送和接收的对应关系 |
TIMEOUT | 安全相关的通讯的监视时间 |
LADDR | 接收地址区的起始地址,示例中是512 |
输出参数 | |
ERROR: | 1=通信出错 |
SUBS_ON | 1=接收方输出故障安全值 |
RETVAL14/ RETVAL15 | SFC14/15的错误代码 |
DIAG | 诊断信息 |
4) 插入相应OB组织块,方法同插入功能一样,并下载到PLC,如图2-20
图 2-20 插入OB块
5) 打开安全程序页面,如图2-21
图 2-21 安全程序
6) 定义安全运行组,如图2-22
图 2-22 定义安全程序组
7) 安全认证签名,1.编译 2.符号代码 3.下载到PLC内,如图2-23
图 2-23 安全程序编译和下载
8) OB 35内调用 FC10,并将OB35下载到PLC,如图2-24
图 2-24 FC10调用
以上所有过程和程序
CPU319F与CPU315F均需要编写
9) 测试结果,如图2-25
图 2-25 正常通讯
10) 故障测试,包括CPU停机断线等故障,示例:CPU315F停机,如图2-26
图 2-26 CPU315F停机
11) 故障恢复。1.CPU上电 2.请求重新建立连接 3. 设置连接触发位 4. 数据重新传送,如图2-27
图 2-27 重新建立连接
12) DP总线中断。恢复方法同上,如图2-28
图 2-28 DP总线中断
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