【文章內容簡介】 的右面為3號槽，對于信號模塊、功能模塊和通信處理器沒有插槽限制，也就是說，他們可以插到任何一個槽位。接口模塊IM360和IM361用來在機架之間傳遞總線。IMS接口代表發(fā)送，IMR接口代表接受，接口模塊必須安裝到特定的插槽（3號槽）。選擇兩層機架之間的電纜長度時，IM360/IM361的多層組態(tài)之間的最大長度為10m，采用IM365的兩層之間的最大長度為1m，經濟型的接口模塊IM365支持擴展一層機架，擴展機架上不需要電源模塊，由于IM365不提供K總線，所以擴展機架上只能安裝SM模塊，不能安裝FM和CP模塊。組態(tài)硬件是STEP7軟件的一項重要功能，是對PLC硬件模塊的參數進行設置和修改。組態(tài)硬件包括兩部分內容，即組態(tài)硬件模塊設置參數。組態(tài)硬件模塊：在STEP7軟件的“硬件配置”工具中模擬真實的PLC硬件系統，將電源、CPU、信號模塊、功能模塊、通信處理模塊以及分布式I/O模塊等硬件設備安裝到表示機架的組態(tài)表中。設置參數：對PLC硬件模塊屬性以及網絡通信參數等進行設置。如設置CPU的中斷系統，設置SM模塊的I/O地址，設置網絡通信速率及各站地址等。在SIMATIC Manger的“文件”下拉菜單中點擊“新建”，或者點擊工具欄中的按鈕“新建”，彈出新建項目的對話框，輸入項目名稱，選擇存儲路徑。選中項目名，在“插入”下拉菜單中點擊“站點”，選擇與工程項目所使用的CPU類型相匹配的站點。選中項目名，單擊鼠標右鍵彈出下拉菜單，選擇“對象屬性”，打開設置窗口，激活“可以在任何Windows語言設置（中性語言）下打開”如圖24所示。圖24項目屬性設置 用戶可以選擇不同的接口設備實現編程器和PLC之間通信，如PC/MPI適配器、CP5613卡等。通信前，需要在“SIMATIC Manger”中設置接口類型及參數，方法是在“SIMATIC Manger”的“選項”下拉菜單中，點擊“設置PG/PC”接口，在彈出的對話框中選擇當前使用的接口，點擊“屬性”可以設置通信地址和傳輸速率，設置如圖25所示。圖25 通信接口設置在“SIMATIC Manager”窗口中選中“站點”，雙擊“硬件”圖標啟動“組態(tài)硬件”應用程序，點擊工具欄中的按鈕“目錄”打開“硬件目錄”窗口，依次安裝機架、電源模塊（PS）、CPU、信號模塊（SM）等模塊。本論文選用的電源模塊為“PS 307 2A”,CPU模塊為“CPU 3152 PN/DP”,信號模塊為“DI8/DO8DC24V/”，最后的硬件配置如圖26所示。 圖26 硬件配置點擊硬件配置工具欄中的按鈕“保存和編譯”將設置的模塊參數和地址的組態(tài)存盤并創(chuàng)建系統數據塊SDB，SDB保存在CPU的“塊”文件夾中。這樣可以方便的更換CPU模塊，只需要將系統數據塊下載到新的CPU模塊即可，無需重新組態(tài)。如果“保存和編譯”時出現問題，可以使用“站點”下拉菜單中的“一致性檢查”命令，檢查硬件配置中是否有錯誤，在一致性檢查期間發(fā)現的所有錯誤會顯示在窗口中。 點擊硬件組態(tài)窗口工具欄中“下載到模塊”，在出現的對話框中點擊“視圖”查看當前CPU地址，在“可訪問的節(jié)點”窗口中選擇CPU的地址，將CPU的硬件參數下載到CPU中。 第三章 PROFIBUS網絡 PROFIBUS網絡概述PROFIBUS(Process Filed Bus)是現場級通信網絡，作為工廠數字通信的基礎，溝通生產過程現場及控制設備之間及其與更高控制管理層之間的聯系，用于制造自動化、過程自動化、樓宇自動化等領域的現場智能設備之間中小數據量的實時通信?，F場通信網絡如圖31所示。 圖31 現場通信網絡現場總線被廣泛的應用，自然有它的優(yōu)勢所在。它的優(yōu)點是：、調試簡便，節(jié)省硬件安裝費用現場總線系統的接線十分簡單，一對雙絞線上可以連接多個設備，因而，電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少，連線設計與接頭校對的工作量大大減少。、設備更換和系統擴充方便由于現場設備具有自診斷和簡單故障處理的能力，并通過數字通信將相關的診斷維護信息傳送到上位監(jiān)控設備，用戶可以查詢所有設備的運行和診斷維護信息。能夠早期分析故障原因并快速排查，縮短了維護停工時間，同時，由于系統結化，連線簡單而減少了維護工作量。都支持PROFIBUS協議，這樣就可以在一個企業(yè)中由用戶根據產品的性能和價格選擇不同場上提供的設備來集成系統，不會為系統集成中不兼容的協議、接口而一籌莫展，避免了集成過程中的自主球按完全掌握在用戶手中。4．提高了系統的可靠性，減少了故障停機時間由于現場總線設備的智能化、數字化，與模擬信號相比，從根本上提高了測量與控制的準確度，并能在部件、甚至網絡故障的情況下獨立工作。同時，由于系統的結構簡化，設備與連線減少，現場儀表內部功能加強，大大提高了控制系統的容錯能力和可靠性。1. PROFIBUS的通信協議PROFIBUSDP（Distributed Peripheral，分布式外設）使用了ISO/OSI網絡的第一層和第二層，這種精簡的結構保證了數據的高速傳送，用于PLC與現場分布式I/O設備之間的實時、循環(huán)數據通信。（1）總線連接器PROFIBUS的電氣接口為RS485接口，總線連接器使用9針D型連接器，D型連接器插座連接總線站，D型連接器插頭與總線電纜相連。其D型連接器的針腳分配見如表31所示。表31 9針D型連接器的針腳分配引腳號信號規(guī)定1Shield屏蔽/保護地2M2424V輸出電壓的地3RxD/TxDP接收數據/傳輸數據陽極（+）4CNTRP中繼器控制信號（方向控制）5DGND數據傳輸勢位（對地5V）6VP終端電阻P的供給電壓，（P5）7P24輸出電壓24V8RxD/TxDN接收數據/傳輸數據因陰極（）9CNTRN中繼器控制信號（方向控制） （2）RS485中繼器如果一條PROFIBUS網絡上超過了32個站點或者網絡傳輸距離需要擴展時，就要使用RS485中繼器實現網絡斷的隔離和擴展。RS485如圖32所示。圖32 RS485中繼器RS485中繼器是一個有源的網絡具有信號放大和再生的功能，需要占用一個站的地址，在一條PROFIBUS網絡上最多可以安裝9個RS485中繼器。一類DP主站：一類DP主站是系統的中央控制器可以主動的、周期的與其他的從站進行數據交換，同時也可以被動地與二類主站進行通信。下列設備可以作為一類DP主站：1）集成了DP接口的PLC，例如CPU315DP、CPU3152 PN/DP。2）沒有集成DP接口的CPU加上DP主站功能的通信處理器（CP）。3）插有PROFIBUS網卡的PC，例如WinAC控制器。用軟件功能選擇PC做一類主站或是做編程監(jiān)控的二類主站。二類DP主站：二類DP主站是DP網絡中的編程、診斷和管理設備可以非周期性地與其他主站和DP從站進行進行組態(tài)、診斷、參數化和數據交換。下列設備可以做二類DP主站：PC加PROFIBUS網卡可以做二類主站。西門子公司為其自動化產品設計了專用的編程設備，不過現在一般都用通用的PC和STEP7編程軟件做編程，用PC和Wincc組態(tài)軟件做監(jiān)控操作站。 DP從站是進行輸入信息采集和輸出信息發(fā)送的外圍設備，它與組態(tài)它的DP主站進行交換數據，可以向該主站報告本地診斷中斷和過程中斷。DP從站可以是分布式I/O模塊、支持DP接口的傳動裝置、其他支持DP接口的I/O或智能設備(S7200)。西門子公司的分布式I/O模塊為ET200系列。（1）組態(tài)PROFIBUSDP主站在STEP7中創(chuàng)建一個新項目插入S7300主站，進入硬件組態(tài)窗口，組態(tài)主機架模塊，裝入CPU3152PN/DP時，新建一個Ethernet并設好IP地址，最后的設置如圖33所示。圖33 以太網的建立在導軌上雙擊“MPI/DP”打開屬性對話框，在接口類型中選擇PROFIBUS，單擊“屬性”，新建一個PROFIBUS主站，建立完畢后如圖34所示。 圖34 PROFOIBUS 主站（2）組態(tài)從站以ET200M為例組態(tài)從站：在右邊的產品目錄窗口中打開“PROFIBUSDP”選擇ET200M型號，用鼠標拖到網線，出現“十字”時，松開鼠標，會彈出從站模塊屬性對話框，設置從站地址，在子網窗口中選中“PROFIBUS（1）”，將ET200M從站掛到網線上。鼠標選中ET200M從站，在窗口下方從站列表中插入I/O信號模塊，設置地址時，從站地址不可以與主站及其他從站的地址沖突，必須是唯一的。完成后如圖35所示。 圖35 PROFIBUS 從站完成硬件組態(tài)后，按工具欄中的鍵保存和編譯組態(tài)參數，按鍵將硬件組態(tài)參數下載到CPU。CPU集成了DP端口組成的PROFIBUSDP現場總線網絡，主站對從站的訪問就像直接訪問自己機架上的I/O的模塊一樣，按照組態(tài)時設定的地址編寫相應的程序。以CP3425為例作為主站：CP3425是S7300系列的PROFIBUS通信模塊，帶有PROFIBUS接口，可以作為PROFIBUSDP的主站或從站，但是不能同時作為主站或從站，而且只能在S7300的中央機架上使用，若是系統中米內有選用集成DP接口的S7300CPU，那么在進行PROFIBUSDP的網絡配置時，可以選用CP3425作為DP主站。使用CP3425作主站，S7300CPU與從站的通信是通過CP3425的數據緩沖區(qū)完成的。所有從站的I/O地址可以不受CPU的I/O區(qū)限制,除了I/O區(qū)，還可以對應到M存儲器或數據塊。通信時，需要調用STEOP7程序庫中的CP通信程序FC1和FC2。（3）組態(tài)CP3425主站 在STEP7中創(chuàng)建一個新項目，插入S7300站點，進入硬件組態(tài)窗口，組態(tài)中央機架、電源模塊、CPU模塊、I/O模塊、和CP3425，重新分配中央機架I/O模塊的地址。如圖36所示。圖36 CP342主站裝入CP3425時，會出現PROFIBUS屬性設置窗口，選擇主站的DP地址，點擊“新建”一個PROFIBUS網絡，在網絡屬性中選擇網路的傳輸速度和網絡的種類。雙擊6號槽的“CP3425”模塊，打開“CP3425”接口模塊的屬性配置窗口，在“工作模式”標簽中選擇“DP主站”模式，在“地址”標簽中，設置CP3425的通信地址，該地址在調用FC1和FC2時要用到。組態(tài)從站：CP3425作為主站，組態(tài)從站的方法與上面介紹的相同，但是要注意從站配置的I/O模塊的地址必須保持默認值，不能修改。因為該地址對應的是從站I /O模塊在CP3425數據緩沖區(qū)的地址，并不是CPU的I/O地址，不會與CPU的I/O地址相沖突。 第四章 觸摸屏的使用在工藝過程日趨復雜、對機器和設備功能的要求不斷增加的環(huán)境中，獲得最大的透明性對操作員來說至關重要。人機界面(HMI)提供了這種透明性。由此而衍生出觸摸屏。人機界面（Humanmachine Interface,簡寫HMI，又稱用戶界面或使用者界面）：是人與計算機之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，是工業(yè)控制系統的重要組成部分。是指人和機器在信息交換和功能上接觸或互相影響的領域或稱界面所說人機結合面，信息交換，功能接觸或互相影響，指人和機器的硬接觸和軟接觸，此結合面不僅包括點線面的直接接觸，還包括遠距離的信息傳遞與控制的作用空間?，F在大量運用在工業(yè)與商業(yè)上，簡單的區(qū)分為“輸入”（Input）與“輸出”（Ouput）兩種，輸入指的是由人來進行機械或設備的操作，如把手、開關、門、指令(命令)的下達或保養(yǎng)維護等，而輸出指的是由機械或設備發(fā)出來的通知，如故障、警告、操作說明提示等，好的人機接口會幫助使用者更簡單、更正確、更迅速的操作被控設備。人機界面具備以下特點：● 過程可視化 ● 操作員對過程的控制 ● 顯示報警 ● 歸檔過程值和報警 ● 過程值和報警記錄 ● 過程和設備的參數管理 觸摸屏可以連接可編程序控制器（PLC）、變頻器、直流調速器、儀表等工業(yè)控制設備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸屏、鍵盤、鼠標等）寫入工作參數或輸入操作命令，實現人與機器信息交互的數字設備,由硬件和軟件兩部分組成。