基于PROFIBUS-DP的柔性制造监控系统的应用

接口。MT500触摸屏通过MT5-MPI专用电缆将MT500 RS232串行通信口与CPU 315-2DP PLC的MPI通信口连接起来，CPU 315-2DP PLC可以自动地通过MPI接口发布其总线参数组态。总线参数包括：波特率为19200，数据位为8Bits，奇偶校验采用奇校验，停止位为1Bit，MT500触摸屏的站地址为0，CPU 315-2DP PLC的站地址为2。这样可使MT500触摸屏可以自动连接到MPI网络上，通过MPI协议与CPU 315-2DP PLC进行通信。MT500触摸屏与S7-200 PLC通信时，将CPU 315-2DP PLC作为通信中介来实现MT500触摸屏与S7-200 PLC的通信。

　　⑶、PC机与MT500触摸屏、S7-300 PLC、S7-200 PLC的通信

　　在该系统中，PC机主要是作为编程器。PC机通过MT5-PC编程电缆与MT500触摸屏连接起来进行通信。PC机通过使用STEP7编程电缆将PC机上的通信卡CP5611（适用于PC机的PCI卡）的通信口与CPU 315-2DP PLC的DP通信口连接起来进行通信。PC机通过使用STEP7-Micro/WIN 32的编程电缆将PC机上的RS-232串行通信口与CPU 224 PLC的RS-485通信口连接起来进行通信。

3 基于PROFIBUS-DP柔性制造监控系统的实现

　　3.1 基于PROFIBUS-DP总线网络的硬件组态

　　根据图2所示基于PROFIBUS-DP总线网络的监控系统的组成框图，采用总线拓扑结构组建监控系统的通信网络，并给系统送电。S7-300 PLC与S7-200 PLC通过EM277进行PROFIBUS-DP通讯时，在STEP7中需要对S7-300站组态，而在S7-200系统中不需要对通讯进行组态，只要将通讯的数据存放在与S7-300组态时的EM277从站的硬件I/O地址相对应的V存储区就可以了。

　　在STEP7中对S7-300站组态时，首先在STEP7中插入一个S7-300的站;然后在STEP7硬件组态窗口中安装EM277从站配置文件SIEM089D.GSD文件。安装EM277从站配置文件SIEM089D.GSD后，根据EM277从站通讯实际需要的通讯字节数，选择一种通讯方式，该系统选择8字节入/8字节出的方式，并在STEP 7的硬件组态窗口中设置EM277的从站地址，至此一个单元的EM277从站硬件组态结束。接着依次将其它各单元EM277从站进行硬件组态。

　　硬件组态完成后，将硬件组态信息下载到S7-300 PLC中，下载完成后，将EM277模块上的拨位开关拨到与硬件组态的设定值相一致，在S7-200中编写程序将进行交换的数据存放在与S7-300 PLC的外设输入/输出存储区PI和PQ相对应的V存储区中，打开STEP7中的变量表和STEP7 Micro/Win32的状态表可监控S7-300与S7-200通过EM277进行的数据通信。

　　3.2 基于PROFIBUS-DP柔性制造监控系统的实现

　　基于PROFIBUS-DP柔性制造监控系统由现场控制层和监控管理层组成。

　　（1）现场控制层

　　该柔性制造系统的工作任务是将随设备一起提供的工件由原料仓库取出，经过高度检测，材质检测，然后对非金属工件进行加工，最后按材料的不同将工件分捡入库。同时在各工作单元之间配以不同形式的工件传送装置完成一整套工作及工艺过程。每个工作单元的S7-200 PLC通过EM277模块和PROFIBUS-DP总线连接器连接至PROFIBUS-DP网络。各从站的站号通过EM277模块设定。各从站EM277模块接收主站的输出数据，并将输入数据返回主站。输出和输入数据缓冲区驻留在S7-200 CPU的V存储器内。V存储器中输入、输出缓冲区大小及起始字节位置是在PROFIBUS-DP网络硬件组态时定义的，DP主站将组态时定义的V存储器地址和输入/输出数据长度传给S7-200 CPU。PC机利用西门子STEP7-Micro/WIN V4.0 SP3 编程软件编写各从站的控制程序并下载到相应S7-200（CPU224）PLC中来独立控制各单元的启动、运行、通信和停止等操作。

　　（2）监控管理层

　　PC作为PROFIBUS-DP总线网络的主站，通过西门子CP5611通信卡的总线连接器接入网络。在WINDOWS2000操作系统下，PC机首先通过软件STEP7对其进行组态和参数配置。然后再利用STEP7软件编写由组织块（OB）、功能块（FB、FC）和数据块（DB）构成的CPU315-2DP PLC的控制程序。其中，OB是PLC的主监控扫描程序，用于控制程序的运行;FB、FC是功能子程序块，分别实现系统所需的各功能子程序，其中包括MT500触摸屏和各从站进行数据通信的子程序、S7-300 PLC和各从站进行数据通信的子程序以及MT500触摸屏和S7-300 PLC进行数据通信的子程序等，供主程序调用;DB数据块为存储各运行数据的区域，为S7-300 PLC内部数据转换以及MT500触摸屏和各从站之间、MT500触摸屏和S7-300 PLC之间的数据交换提供了平台。最后将程序下载到CPU315-2DP PLC中，就可以实现MT500触摸屏和S7-300 PLC、各从站以及S7-300 PLC和各从站进行数据通信。

该柔性制造监控系统采用台湾WEIN VIEW的MT500触摸屏作为监控设备，在PC机上利用Easy