西門子CP342—5模塊在堆取料機中的應用

遇廣宇

摘 要：本文介紹了Siemens CP342-5模塊在北方重工集團某型堆取料機上的應用，給出了CP342-5模塊基于PROFIBUS協議，作為堆取料機系統從站與DCS進行遠程通訊的實現方法，并測試與分析這種通訊的性能與穩定性，為堆取料機通訊系統的設計提供了一種可行性和一種新的方式。

關鍵詞：堆取料機 CP342-5模塊 PROFIBUS通訊

引言

在北方重工集團設計的某堆取料機項目中，客戶要求遠程DCS與堆取料機的通訊系統采用PROFIBUS協議通訊，在用到高性能SiemensS7-300 PLC的情況下，考慮到通訊系統的穩定性與數據傳輸的可靠性，保證堆取料機電控系統與DCS之間的系統兼容性等因素，設計采用西門子DP模塊CP342-5進行PROFIBUS通訊。

1 CP342-5模塊通信處理器

CP342-5模塊是西門子S7-300PLC所使用的PROFIBUS通訊處理器，可在PLC系統中作為PROFIBUS主站、PROFIBUS從站。一套S7-300 CPU最多可帶四塊CP342-5模塊，當CP342-5模塊作為主站，最多可連接124個從站，與每個從站系統最多可交換244個輸入字節和244個輸出字節。作為從站，與主站系統最多交換240個輸入字節和240個輸出字節。

堆取料機在系統中作為DCS從站系統，要應用CP342-5模塊作為從站與DCS進行通訊。CP342-5模塊對應的通訊接口區不是I區和Q區，而是虛擬通訊區，需要調用對應功能塊FC1與FC2，考慮到數據傳輸穩定性與可靠性等因素，在數據存儲區中，使用了DB類型的數據進行數據傳輸的載體，如圖1所示，這樣便可以在系統斷電，出現通訊故障等特殊情況下，仍可保持正常的數據不丟失。

2 CP342-5模塊通訊配置與通訊協議

2.1 CP342-5模塊通訊配置

應用CP342-5模塊進行通訊配置時，需要將從站的CP342-5模塊搭載到主站CPU上的PROFIBUS網絡上，在Step7中硬件配置進行參數設置，主要包括通訊協議，通訊模式，接口方式，地址以及波特率等參數，具體配置如下表1，其他參數為默認：

設定好硬件參數后，還需選擇數據報文與Inputs/Outputs地址，并編譯與保存，根據《西門子工業網絡通訊指南》，數據報文類型有“total consistency”，“universal module”以及直接組態交換，為此，需要根據具體的數據傳輸對象以及具體條件進行報文的選擇，根據圖1所示，堆取料機電控系統需要傳輸16字節的數據給主站CPU，為此，選擇的報文類型為“total consistency”，在主站中設定好輸入輸出地址，用以在主站調用FC1與FC2塊對應到相應的數據區，在主站中的網絡配置以及報文地址如圖2所示，從而保證主站與從站之間的虛擬數據區建立與數據傳輸。

根據圖1 和圖2所示，筆者得出虛擬數據區內主從站通訊接口區傳輸數據對應表，見表2所示。

2.2 PROFIBUS-DP通訊協議

PROFIBUS-DP通訊協議是一種高速低成本通訊協議，用于設備控制系統與分散式I/O通訊，可用來取代24VDC或4-20mA信號傳輸數據。PROFIBUS-DP是以ISO7498國際標準，以開放式系統互聯網作為參考模型，定義了第一層、第二層和用戶接口，第三至第七層未加描述。用戶接口規定了用戶及系統以及不同設備可調用的應用功能，詳細說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。

3 主從系統通訊實現

根據PROFIBUS-DP通訊協議，完成相應的主從配置，根據實際設定CP342-5模塊的硬件參數后，建立虛擬數據區的數據空間，筆者結合工程實際，得出虛擬數據區內主從站之間基于PROFIBUS-DP通訊協議的通訊數據。

4 結論

基于CP342-5模塊通訊的堆取料機項目，目前在實際運行中，一直運行良好，有效地提高了生產效率，增強了堆取料機的智能化水平。通過實踐證明，這種通訊方式是值得推廣使用的。在未來，以CP342-5作為設備從站與整套系統的中央控制進行通訊連接的方式，結果必將是令人滿意的，也是具有廣闊發展前景的。

參考文獻

[1] 陳繼永，郭西進，李守軍.基于Profibus協議主從通訊的研究 [J].微計算機信息，2008，24（1-1）.

[2] 崔堅，李佳.西門子工業網絡通訊指南 [M].2004.9，70-74.