西门子PLC模块6ES7215-1AG40-0XB0参数详细
一、 引言
随着科学技术的高速发展，现场总线在工业控制中的应用越来越广泛，当今，现场总线的种类繁多，如PROFIBUS、DeviceNet、CanOpen、AS-Interface等，而PROFIBUS作为目前比较流行的现场总线标准之一，已经在国内一些行业中广泛应用，基于PROFIBUS总线的设备也是每日剧增。而已有30年历史的PLC技术，发展至今，应用行业更是非常广泛，生产厂商举不胜举，如Siemens、Rockwell、GE、Schneider、欧姆龙、三菱、富士、松下等。
如今，如何实现各厂商PLC与各种现场总线设备之间的通讯，已经成为摆在人们面前的关键问题。本文以德国赫优讯自动化系统有限公司通讯模块RIF 1769/1788为例，介绍Rockwell AB PLC和PROFIBUS设备通讯的解决方案。由于赫优讯提供多种针对Rockwell 不同PLC型号的通讯模块，如用于CompactLogix和MicroLogix的RIF 1769-DPM（Profibus-DP master）和RIF 1769-DPS（Profibus-DP slave）、用于FlexLogix和DriveLogix的RIF 1788-DPM和RIF 1788-DPS、面向PanelView Plus和VersaView CE的PVIEW 50-PB、PVIEW 50-DPS、PVIEW 50-MBP（Modbus Plus）等。以下以赫优讯通讯模块RIF 1769-DPS为例，详细介绍如何实现西门子S7-300系列CPU315-2DP与罗克韦尔Compact Logix L35E CPU之间的通讯。
二、 赫优讯RIF 1769模块简介
赫优讯作为“Rockwell Automation Encompass Program”积极成员，通过结合Rockwell自动化技术，在获得相应授权后，所研发的RIF 1769模块，主要用于扩展Rockwell自动化CompactLogix/MicroLogix系列产品功能，使其具有PROFIBUS总线接口，由于模块本身支持I/O控制和报文传输，因此在CompactLogix中集成了DPV0和DPV1。RIF 1769的硬件图如图1所以。
图1. RIF 1769的硬件图
RIF 1769模块作为标准的I/O模块，直接连接至Logix控制器中，通过Rockwell自动化配置软件RSLogix5000、RSLogix500等进行配置，从而实现PROFIBUS功能的扩展。
RIF 1769不仅具有从站模块RIF 1769-DPS，而且有主站模块RIF 1769-DPM，而作为从站模块，通过提供GSD文件，可很方便地集成到任何PROFIBUS主站网络中，通过模块上旋转开关设置站地址，从而实现与主站的连接。主站模块RIF 1769-DPM则通过赫优讯公司配置工具SyCon，实现PROFIBUS网络信息的配置，通过配套的诊断电缆，将配置信息保存至板卡Flash中。
三、 通讯系统的构成
通讯系统由Compact Logix L35E、RIF 1769-DPS、PROFIBUS电缆、CPU 315-2DP构成，具体硬件结构图如图2所示，Siemens CPU 315-2DP作为DP主站，总线地址为2，通过STEP7进行PROFIBUS网络的配置，赫优讯RIF 1769-DPS作为 DP从站，总线地址为8（地址可通过拨码开关自行修改）；通过RSLogix 5000进行赫优讯RIF 1769-DPS模块的加载，并通过编写部分程序，实现数据交换。
图2. 系统硬件图
四、 通讯系统的实现
通讯系统的实现过程，上述已经作了简要的阐述，以下将详细分析具体的实现过程，其中实现过程大体分为两部分，包括通过RSLogix 5000实现RIF 1769-DPS模块的加载和配置，以及通过STEP7 进行PROFIBUS的组网和配置。
1、 Compact Logix L35E CPU参数配置
A、 通过RSLogix5000软件，选择I/O模块RIF 1769-DPS
首先启动RSLogix 5000软件，创建新的工程，选择I/O Configuration子菜单CompactBus Local，右键加入新的模块，从图3中选择1769-MODULE。
图3. 模块类型选择
B、 通讯参数的设置
在模块类型选定后，需要对模块进行相关信息的配置，如图4所示。其中，需根据I/O模块的硬件插槽选择相应的插槽号，设定输入输出长度和配置信息的大小，具体的计算方法如表1所示。
图4. 参数配置
Connection bbbbbeter Assembly Instance Size (in Words)
bbbbb 101 68 + X ... 190
Output 100 2 + Y... 124
Configuration 102 32
表1. 参数信息
其中bbbbb Size至少为 68 Word，用来存储状态信息，X（X*大为122）表示 PROFIBUS Output data长度；Output Size 至少要为2 Word，用来存储COMMAMD信息，Y （*大为122）表示PROFIBUS bbbbb data长度。Configuration Size固定为32 Word。
2、 CPU 315－2DP参数配置
首先需导入RIF 1769-DPS的GSD文件至STEP7中，然后配置CPU 315-2DP，配置信息图如图4所示，其中需根据RIF1769-DPS的站地址设置相应的从站地址，根据RSLogix5000配置I/O参数是所设定的PROFIBUS 输入输出字节长度，配置相应的长度，本试验以输入输出长度均为32Word为例，进行配置。
图4. CPU 315-2DP配置信息图
五、 通讯过程
整个系统的通讯通过编写程序实现，在RSLogix 5000中定义了输入、输出数组，通过数组来实现PROFIBUS设备与AB PLC进行数据的交换。首先通过RIF 1769-DPS模块的输入数据更新PROFIBUS设备的输入数据，然后根据读取设备及CPU的一些状态信息选择相应的数据进行交换，*后是通过OUTPUT数组来更新PROFIBUS设备的输出数据。关于RIF 1769-DPS通讯的功能函数在我们的范例中都有详细说明。
六、 结束语
本文通过赫优讯通讯模块RIF 1769-DPS为例详细介绍了如何实现AB LE35 CPU与Siemens CPU 315-2DP 之间的通讯，提供了一种Rockwell AB PLC和PROFIBUS设备通讯的解决方案，同时赫优讯针对AB PLC其它系列产品，还有更多的通讯模块，所有此类通讯模块都采用背板总线的连接方式连接至AB PLC，通讯稳定、可靠、使用方便。此解决方案已在工程项目中得到一定的应用，效果得到一致认可，具有很好的市场前景。
中小型MasterPiece 200/1系列PLC系统应用已近十年，相关备件已不生产，难以买到，且价格昂贵;另外，程序经过这么多年的修改，功能添加，数据量比以前增大，加之车间对轧机提速，提高轧钢速度，使整个系统的负载大大增加，接近系统极限，影响系统稳定运行;综合考虑，决定对原来的部分 PLC进行升级，这样一方面可以换下一部分旧模板，充做备件;另一方面可以提前做好准备，检验升级的效果，为将来的大规模升级改造储备相关知识、实践经验。
总的来说， 由MP200升级到AC450，可以平滑过渡，不过它们毕竟不是一种系统，各自有其特性，对于系统的网络构成来说，无需做大的改动，只需用新的PLC节点替代原PLC节点的位置即可，当然网络及节点号要与原网络匹配，网络示意图如下图1所示（两端为终端电阻）;原系统采用以同轴电缆为介质的总线以太网形式，改造后的系统则采用双绞线和光纤连接交换机的星型控制方式;后者控制方式灵活，网络故障判断和排除快速，维护更加方便。
图1 网络示意图
AC450是MP200系统的后续版本，存储容量增大，CPU运算速度加快，同时系统的功能增强，大部分向下兼容;而对于两者的不同，下面我们想从软硬件两方面着手给予具体分析。
1.从硬件方面来说，主要有以下异同：
1）AC450机架有不同的高度，435mm
2）MP200可以跟S100模块放在一个机架上，而AC450的CPU则不行。
3）AC450系统软件在程序模板上，而不在PROM模板上。
4）S100 I/O和S400 I/O依然可以使用，风扇单元也可留用。
5）通讯模板DSCS140被模板CS513所替代，而连接单元DSTC190不再需要。
6）通讯模板DSCS131被模板CI570所替代，而连接单元DSTC408被modem TC560所替代。
7）DSBC172、DSBC173被DSBC173A所替代。
8）AI、AO、DI、DO模板依然可以使用。
9）DSSA160、DSSA165电源单元极其连接板依然可以使用，不过要满足新系统的负载量。
10）DSSR122电源转换单元被SR511所替代。
11）DSSB120备用电池单元被SB510 for AC或SB511 for DC所替代。电池单元SB520必须使用。
对于电源单元，本着充分利用原有资源的原则，我们一般做如下处理：因S100模块不能跟AC450的CPU放一个在机架上，于是在CPU专用机架上我们采用新电源，而旧系统的信号模板则依然由原来的电源单元供电，这样原来的电源单元重新投入使用，同时负荷比原来减轻;新老系统搭配，物尽所用，效果良好，具体供电方式如下图2所示：
图2 电源系统
对于单个AC450 CPU模块来说，S100 I/O总线扩展电缆的扩展距离不超过12M。它可以带多达5个I/O子模板，MP200/1原有的子模板可以继续使用;不过AC450 CPU模板上不能携带I/O子模板，它们通过通讯模板相连，AC450 CPU上的通讯模板是CI540，modem 是TC560和TC561，而子模板上的通讯模板是DSBC173A，连接单元是TK575。如下图3所示：
图3
2.软件方面的处理
从软件方面来说，MP200/1系统原有的应用软件可通过转源码的方式变换后为AC450所用;而MP200/1和 AC450在应用软件上的*大不同在于在AC450中所有的子模块必须在数据库中被组态，也就是说，所有的子模块（除了子模块CS513和MB510可以被系统自动组态外）必须有用户对应建立一个数据库元素并对其组态，每个硬件模块数据库元素包含地址端子BUS、STATION、bbbbbbbb（或POS_I）来**指定唯一的硬件模块。
我们下面将简述应用软件转源码的过程：
1） 用DUDBS命令上载MP200/1中的数据库源码。
2） 用DUPCS命令上载MP200/1中的PC程序源码。
3） 用DUAP命令上载MP200/1中的所有DB和PC的应用程序及USER目录的备份区的内容。
4） 启动AC450并把CPU启动模式打到“bbbbb”状态。
5） 用DIMDB命令重新标定AC450的数据库区。
6） 用TRDBS命令下载数据库源码。
7） 用CRDB命令为子模块建立所需的DB元素（AC450、CI531、CI540、CI570…）并正确组态。
8） 用DIMPC命令重新标定AC450的PC区。
9） 用TRPCS命令下载PC程序源码。
10） 用DICONFIG命令启动系统。
11） 检查所有的模板是否处在正确的工作状态，多可通过前面板的指示灯直观判断。
12） 退出组态模式并解锁PC程序。
13） 验证系统功能是否工作正常。
14） 重新用DUAP命令备份新的系统。
编辑上载的源代码：
一般来说我们没有必要编辑上载的源代码，不过一定要这么做的话，我们可以通过调用AS100系列中的AMIS编辑器进行修改。
用DUPCS命令上载PC程序源码：
DUPCS命令的具体用法我们可以用HELP DUPCS来查看，而原系统中有多少PC程序可以用LSS命令列出。
3.合并两个MP200/1到一个AC450系统中：
如果相关条件满足，合并两个MP200/1到一个AC450系统中是可以实现的，当然两个MP200/1系统的相关总容量应不超过AC450系统的负荷。首先我们应询问以下问题：
1） 总的I/O子模板是否超过5个?
2） S100 I/O总线扩展电缆是否在12米以内?
3） 总的信号、板子通道数、DATs 、MOTCONs等是否超过AC450系统的容量?
4） AC450系统的存储器是否满足程序需要?
5） AC450系统的CPU是否满足程序需要?
当然，更复杂的是PC及DB的合并处理，若合并两个MP200/1系统，必然要改其中的一个系统中的PC及DB，因为其中含有大量重名的名称及代码。以PC源代码为例说明：若系统1有PC1～PC5，而系统2有PC1～PC3，则简单的方法是改系统2 PC1～PC3为PC6～PC8。而DB的改动亦非常大，下图4就是一个非常典型的例子：
图4：合并数据库信号的例子
由MP200升级到AC450是一项系统工程，我们需要从软硬件两方面着手，综合考虑，统筹安排，不放过如何小的技术细节，尚有大量细致繁杂的后续工作要做，扎实稳妥的做好升级的前期准备工作;同时，需要我们在实际操作中多多实践，不断发现问题，解决问题，保障系统平滑的向AC450系统过渡; 经多方努力，协同作业共同完成，为今后系统的进一步升级打下良好基础