西門子模塊6ES7417-4HT14-0AB0            西門子模塊6ES7417-4HT14-0AB0

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S7-300集成DP口之間GSD文件方式的DP主從通信(Step7)

PROFIBUS-DP 是一種通訊標(biāo)準(zhǔn)，一些符合PROFIBUS-DP規(guī)約的第三方設(shè)備也可以加入到PROFIBUS網(wǎng)上作為SIMATIC主站的從站。支持PROFIBUS-DP的從站設(shè)備都會有GSD文件。GSD文件是對設(shè)備一般性的描述，通常以*.GSD或*. GSE文件名出現(xiàn)，將GSD文件導(dǎo)入到STEP7軟件中就可以在硬件配置界面的目錄中找到這個設(shè)備并組態(tài)從站的通訊接口。

如果是要實現(xiàn)不在一個STEP7項目中的兩個CPU集成DP接口之間的主從通信也需要導(dǎo)入從站CPU的GSD文件。

現(xiàn)以CPU314C-2DP集成的DP接口做主站，另一個CPU314C-2DP集成的DP接口做從站，兩個S7-300 CPU分別在兩個STEP7項目中進(jìn)行配置為例，詳細(xì)介紹怎樣導(dǎo)入GSD文件，組態(tài)從站通訊接口區(qū)進(jìn)而建立通訊。

1. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣榻B

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：

圖 1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

2.GSD文件導(dǎo)入

首先從西門子技術(shù)資源庫網(wǎng)站上下載相關(guān)產(chǎn)品的 GSD 文件，相關(guān)鏈接為：
選擇相關(guān)產(chǎn)品并下載到本地硬盤中并將文件解壓。

圖 2 GSD文件下載界面

打開SIMATIC Manager，進(jìn)入硬件組態(tài)界面，選擇菜單欄的“Options”->“Install GSD File…”，如圖 3所示。

圖 3 安裝GSD文件

進(jìn)入GSD安裝界面后，選擇“Browse…”，選擇相關(guān)GSD文件的保存文件夾，選擇對應(yīng)的GSD文件（這里選擇語言為英文的“*.GSE”文件），點擊“Install”按鈕進(jìn)行安裝。

圖 4 選擇安裝GSD文件

安裝完成后可以在下面的路徑中找到CPU314C-2DP，如圖 5：

圖 5 硬件目錄中的位置路徑

2. 從站組態(tài)

之前介紹，兩個S7-300站是在兩個STEP7項目中進(jìn)行配置，打開個STEP7項目，插入SIMATIC S7-300站，添加CPU314C-2DP，雙擊DP接口，分配一個PROFIBUS地址，然后在“Operating Mode”中選擇“DP salve”模式。

圖 6 選擇從站操作模式

進(jìn)入“Configuration”標(biāo)簽頁，新建兩行通信接口區(qū)，如圖 7所示：

圖 7 從站通信接口區(qū)

注意：上述從站組態(tài)的通信接口區(qū)要與主站導(dǎo)入GSD從站后配置的通信接口區(qū)在順序、長度和一致性上要保持匹配。

3. 主站組態(tài)

打開第二個STEP7項目，新建S7-300站，添加CPU314C-2DP，雙擊DP接口，新建一條PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。然后在“Operating Mode”中選擇“DP master模式。

圖 8 選擇站操作模式

然后從硬件目錄中選擇CPU314C-2DP GSD文件（路徑參照圖5），添加到新建的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中，為其分配PROFIBUS地址，該地址要與之前配置的從站地址一致。 然后為CPU314C-2DP從站組態(tài)通信接口區(qū)。

本文在硬件目錄中CPU314C-2DP GSD文件下方選擇了“Master_I Slave_Q 1B unit”和“Master_Q Slave_I 1B unit”，必須和從站組態(tài)時通信接口區(qū)保持一致。如圖 9所示。

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　　(圖/)核能新聞(World-Nuclear-News)報導(dǎo)，在2017年的《核能績效報告》中，核能協(xié)會詳細(xì)列出了上一年的核能發(fā)電與建設(shè)成果，在2016年，有10座新的核能反應(yīng)爐正式運轉(zhuǎn)，使核電裝置容量了9.1吉瓦，至于總體核能發(fā)電達(dá)到了350吉瓦以上。

斷開延時定時器（TOF）在PLC梯形圖中的表示方法與上述兩種定時器基本相同，如圖3-14所示為斷開延時定時器（TOF）的典型應(yīng)用。 該程序中所用定時器編號為T33，預(yù)設(shè)值PT為60，定時分辨率為10ms。 可以計算出，該定時器的定時時間為60×10ms=600ms=0.6s；則該程序中，當(dāng)輸入繼電器I0.3閉合后，定時器T38得電，控制輸出繼電器Q0.0的延時斷開的常開觸點T38立即閉合，使輸出繼電器Q0.0線圈得電；當(dāng)輸入繼電器I0.3斷開后，定時器T38失電，控制輸出繼電器Q0.0的延時斷開的常開觸點T38延時0.6 s后才斷開，輸出繼電器Q0.0線圈失電。

（5）計數(shù)器（C）的標(biāo)注 在西門子PLC梯形圖中，計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和使用與定時器基本相似，也是應(yīng)用廣泛的一種編程元件，用來累計輸入脈沖的次數(shù)，經(jīng)常用來對產(chǎn)品進(jìn)行計數(shù)。用“字母C+數(shù)字”進(jìn)行標(biāo)識，數(shù)字從0～255，共256個。 不同型號的PLC，其定時器的類型和具體功能也不相同。在西門子S7-200系列PLC中，計數(shù)器分為3種類型，即增計數(shù)器（CTU）、減計數(shù)器（CTD）、增減計數(shù)器（CTUD），一般情況下，計數(shù)器與定時器配合使用。 ①增計數(shù)器（CTU）的標(biāo)注。增計數(shù)器（CTU）是指在計數(shù)過程中，當(dāng)計數(shù)端輸入一個脈沖式時，當(dāng)前值加1，當(dāng)脈沖數(shù)累加到等于或大于計數(shù)器的預(yù)設(shè)值時，計數(shù)器相應(yīng)觸點動作（常開觸點閉合，常閉觸點斷開）。 在西門子S7-200系列PLC梯形圖中，增計數(shù)器的圖形符號及文字標(biāo)識含義如圖3-17所示，其中方框上方的“???”為增計數(shù)器編號輸入位置，CU為計數(shù)脈沖輸入端，R為復(fù)位信號輸入端（復(fù)位信號為0時，計數(shù)器工作），PV為脈沖設(shè)定值輸入端。 例如，某段PLC梯形圖程序中計數(shù)器類型為CTU，增計數(shù)器，編號為C1，預(yù)設(shè)值PV為80，復(fù)位端由輸出繼電器

Q0.0的常閉觸點控制。 可以看到，該程序中，初始狀態(tài)下，輸出繼電器Q0.0的常閉觸點閉合，即計數(shù)器復(fù)位端為1，計數(shù)器不工作；當(dāng)PLC外部輸入開關(guān)信號使輸入繼電器I0.0閉合后，輸出繼電器Q0.0線圈得電，其常閉觸點Q0.0斷開，計數(shù)器復(fù)位端信號為0，計數(shù)器開始工作；同時輸出繼電器Q0.0的常開觸點閉合，定時器T37得電。 在定時器T37控制下，其常開觸點T37每6min閉合一次，即每6min向計數(shù)器C1脈沖輸入端輸入一個脈沖信號，計數(shù)器當(dāng)前值加1，當(dāng)計數(shù)器當(dāng)前值等于80時（歷時時間為8h），計數(shù)器觸點動作，即控制輸出繼電器Q0.0的常閉觸點在接通8h后自動斷開。 ②減計數(shù)器（CTD）的標(biāo)注。減計數(shù)器（CTD）是指在計數(shù)過程中，將預(yù)設(shè)值裝入計數(shù)器當(dāng)前值寄存器，當(dāng)計數(shù)端輸入一個脈沖式時，當(dāng)前值減1，當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前值等于0時，計數(shù)器相應(yīng)觸點動作（常開觸點閉合、常閉觸點斷開），并停止計數(shù)。 在西門子S7-200系列PLC梯形圖中，減計數(shù)器的圖形符號及文字標(biāo)識含義，其中方框上方的“???”為減計數(shù)器編號輸入位置，CD為計數(shù)脈沖輸入端，LD為裝載信號輸入端，PV為脈沖設(shè)定值輸入端。 當(dāng)裝載信號輸入端LD信號為1時，其計數(shù)器的設(shè)定值PV被裝入計數(shù)器的當(dāng)前值寄存器，此時當(dāng)前值為PV。只有裝載信號輸入端LD信號為0時，計數(shù)器才可以工作。 該程序中，由輸入繼電器常開觸點I0.1控制計數(shù)器C1的裝載信號輸入端；輸入繼電器常開觸點I0.0控制計數(shù)器C1的脈沖信號，I0.1閉合，將計數(shù)器的預(yù)設(shè)值3裝載到當(dāng)前值寄存器中，此時計數(shù)器當(dāng)前值為3，當(dāng)I0.0閉合一次，計數(shù)器脈沖信號輸入端輸入一個脈沖，計數(shù)器當(dāng)前值減1，當(dāng)計數(shù)器當(dāng)前值減為0時，

計數(shù)器常開觸點C1閉合，控制輸出繼電器Q0.0線圈得電。 ③增減計數(shù)器（CTUD）的標(biāo)注。增減計數(shù)器（CTUD）有兩個脈沖信號輸入端，其在計數(shù)過程中，可進(jìn)行計數(shù)加1，也可進(jìn)行計數(shù)減1。 在西門子S7-200系列PLC梯形圖中，增減計數(shù)器的圖形符號及文字標(biāo)識含義如圖3-21所示，其中方框上方的“???”為增減計數(shù)器編號輸入位置，CU為增計數(shù)脈沖輸入端，CD為減計數(shù)脈沖輸入端，R為復(fù)位信號輸入端，PV為脈沖設(shè)定值輸入端。 當(dāng)CU端輸入一個計數(shù)脈沖時，計數(shù)器當(dāng)前值加1，當(dāng)計數(shù)器當(dāng)前值等于或大于預(yù)設(shè)值時，計數(shù)器由OFF轉(zhuǎn)換為ON，其相應(yīng)觸點動作；當(dāng)CD端輸入一個計數(shù)脈沖時，計數(shù)器當(dāng)前值減1，當(dāng)計數(shù)器當(dāng)前值小于預(yù)設(shè)值時，計數(shù)器由OFF轉(zhuǎn)換為ON，其相應(yīng)觸點動作。 可以看到，當(dāng)輸入繼電器常開觸點I0.0閉合一次，為計數(shù)器CU輸入一個脈沖，計數(shù)器當(dāng)前值加1，當(dāng)累加至4時，計數(shù)器C48動作，其常開觸點C48閉合，輸出繼電器Q0.0線圈得電；當(dāng)輸入繼電器常開觸點I0.1閉合一次，為計數(shù)器CD輸入一個脈沖，計數(shù)器當(dāng)前值減1，當(dāng)減至4時，計數(shù)器C48動作，其常開觸點C48閉合，輸出繼電器Q0.0線圈得電。

　　后市場規(guī)模約有億元，但在輸送和消納上，顯然還存在一定的困難，風(fēng)電作為一種能源，要把送出去，把它消耗掉，、以及每個消費者的責(zé)任。我們現(xiàn)在從開始推的是購買，總有會變成強制性的購買，到那個時候每個消費者都參與了可再生資源的消費，發(fā)展才更加有后勁和前景。

西門子PLC的用戶裝載存儲區(qū)、用戶工作存儲區(qū)和用戶系統(tǒng)存儲區(qū) 裝載存儲區(qū)可能是CPU模塊中的部分RAM、內(nèi)置的E2PROM或選用的可拆卸FlashEPROM( FEPROM)卡，用于保存不包含符號地址和注釋的用戶程序和系統(tǒng)數(shù)據(jù)（組態(tài)、連接和模塊參數(shù)等）。 有的CPU有集成的裝載存儲器，有的可以使用微存儲器卡(MMC)來進(jìn)行擴(kuò)展，CPU31XC的用戶程序只能裝入插入式的MMC。 斷電時數(shù)據(jù)保存在MMC存儲器中，因此，數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容基本上被*保留。 下載程序時，用戶程序（邏輯塊和數(shù)據(jù)塊）被下載到CPU的裝載存儲器，CPU把可執(zhí)行部分復(fù)制到工作存儲器，而符號表和注釋則保存在編程設(shè)備中。 工作存儲區(qū)占用CPU模塊中的部分RAM，它是集成的高速存取的RAM存儲器，用于存放CPU運行時所執(zhí)行的用戶程序和數(shù)據(jù)。為了保證程序執(zhí)行的快速性和不過多地占用工作存儲器，在執(zhí)行時只把與程序執(zhí)行有關(guān)的塊裝人工作存儲區(qū)。 CPU工作存儲區(qū)也為程序塊的調(diào)用安排了一定數(shù)量的臨時本地數(shù)據(jù)存儲區(qū)（或稱L堆棧），用來存儲程序塊被調(diào)用時的臨時數(shù)據(jù)，訪問局域數(shù)據(jù)比訪問數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)更快。用戶生成塊時，可以表明臨時變量( TEMP)，它們只在執(zhí)行該塊時有效，執(zhí)行完后就被覆蓋了。也就是說，L堆棧中的數(shù)據(jù)在程序塊工作時有效，并一直保持，當(dāng)新的塊被調(diào)用時，L堆棧將進(jìn)行重新分配。 在FB、FC或OB運行時設(shè)定，將塊變量聲明表中聲明的臨時變量存在臨時本地數(shù)據(jù)存儲區(qū)（L堆棧）。L堆棧提供空間以傳送某些類型參數(shù)和存放梯形圖的中間結(jié)果。塊結(jié)束執(zhí)行

時，臨時本地存儲區(qū)再行分配，不同的CPU提供不同數(shù)量的臨時本地存儲區(qū)（L堆棧）。 語句表( STL)程序中的數(shù)據(jù)塊可以被標(biāo)識為“與執(zhí)行無關(guān)”(UNLINIKED)，它們只是存儲在裝載存儲器中。有必要時，可以用SFC 20“BLKMOV”將它們復(fù)制到工作存儲區(qū)。 復(fù)位CPU的存儲器時，RAM中的程序被清除。 系統(tǒng)存儲區(qū)為不能擴(kuò)展的RAM，是CPU為用戶程序提供的存儲器組件，被劃分為若干個地址區(qū)域，分別用于存放不同的操作數(shù)據(jù)，如輸入過程映像、輸出過程映像、位存儲器、定時器和計數(shù)器、塊堆棧（B堆棧）、中斷堆棧（I堆棧）和診斷緩沖區(qū)等。 系統(tǒng)存儲區(qū)可通過指令在相應(yīng)的地址區(qū)內(nèi)對數(shù)據(jù)直接進(jìn)行尋址。 (1)輸入／輸出(I/O)過程映像表 在每次掃描循環(huán)開始時，CPU讀取數(shù)字量輸入模塊的外接輸入電路的狀態(tài)，并將它們的存放過程映像輸入表中。在掃描循環(huán)中，用戶程序計算輸出值，并將它們的存放過程映像輸出表。在掃描循環(huán)結(jié)束時，將過程映像輸出表的內(nèi)容寫入數(shù)字量輸出模塊。 用戶程序訪問plc的輸入(I)和輸出(O)地址區(qū)時，不是去讀／寫數(shù)字信號模塊中的信號狀態(tài)，而是訪問CPU中的過程映像區(qū)。

I和O均可以按位、字節(jié)、字和雙字來存取，如10.0、IBO、IWO和IDO。 與直接訪問I/O模塊相比，訪問過程映像表可以保證在整個程序周期內(nèi)，過程映像的狀態(tài)始終一致。在程序執(zhí)行過程中，即使接在輸入模塊的外接輸入電路的狀態(tài)發(fā)生了變化，過程映像表中的信號狀態(tài)仍然保持不變，直到下一個循環(huán)被刷新。由于過程映像保存在CPU的系統(tǒng)存儲器中，該問速度比直接訪問I/O模塊快得多。 在用戶程序中輸入過程映像的標(biāo)識符為I，是PLC接收外部輸入數(shù)字量信號的窗口。輸入端可以外接常開觸點或常閉觸點，也可以接多個觸點組成的串并聯(lián)電路。PLC將外部電路的通／斷狀態(tài)讀入并存儲在輸入過程映像中。外部輸入電路接通時，對應(yīng)的輸入過程映像為ON（1狀態(tài)）；反之為OF（0狀態(tài)）。在梯形圖中，可以多次使用輸入過程映像的常開觸點和常閉觸點。 在用戶程序中輸出過程映像的標(biāo)識符為0，在循環(huán)周期結(jié)束時，CPU將輸出過程映像的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動外部負(fù)載。如果梯形圖00.0的線圈“得電”，

繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的常開觸點閉合，使接在00.0對應(yīng)的輸出端子的外部負(fù)載工作。輸出模塊中的每一個硬件繼電器僅有一對常開觸點，但是在梯形圖中，每一個輸出位的常開觸點和常閉觸點都可以多次使用。 S7-300 CPU的過程映像區(qū)的大小是固定的，S7-400 CPU可以將過程映像劃分為*多15個區(qū)段，這意味著如果需要，可以獨立于循環(huán)來刷新過程映像表的某些區(qū)段。用STEP 7的過程映像區(qū)段中的每一個I/O地址不再屬于081過程映像I/O表。需要定義哪些I/O模塊地址屬于哪些過程映像區(qū)段。 可以在用戶程序中用SFC（系統(tǒng)功能）刷新過程映像。SFC26“UPDAT_PI”用來刷新整個或部分過程映像輸入表，SFC27“UPDAT_PO”用來刷新整個或部分過程映像輸出表。 某些CPU也可以調(diào)用OB（組織塊）由系統(tǒng)自動地對的過程映像分區(qū)刷新。