《現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)實(shí)驗(yàn)一 RS-485串行通信網(wǎng)絡(luò)安裝技術(shù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解PPI通信網(wǎng)絡(luò)的安裝和配置。2、理解PROFIBUS-D網(wǎng)絡(luò)的配置。3、掌握PROFIBU電纜和D形連接器的安裝。4、熟悉線路的故障分析及排除故障的方法。二、實(shí)驗(yàn)器材及工具表1實(shí)驗(yàn)所需器材及工具序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1改刀一字、十字57S7-200CPU22632尖嘴鉗28SIEMENS DPA型普通紫色10m3電纜剝線器SIEMENS DP29S7-300CPU315-2DP14DP通信測(cè)試儀BT200110DP從站通信模塊EM27725萬(wàn)用表DT2025111DP通信卡C5611/5613（可選）16

2、DP總線連接器SIEMENS9針D形312遠(yuǎn)程分布式I/O模塊ET200M1三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1、電纜剝線器的使用和PROFIBUS D電纜、D形連接器的連裝（1）用電纜剝線器按圖1-1所示方法剝制DP電纜。（2）用DP連接器把剝制好的電纜連接起來(lái)。2、PPI通信網(wǎng)絡(luò)組建（1）按圖1-2所示，用制作好的帶D形連接器的DP電纜把三個(gè)CPU2261接成PPI通信網(wǎng)絡(luò)通信端口用PORT0（2）按圖1-2所示，設(shè)置D形連接器上的終端電阻。3、PROFIBUS-DJS、線網(wǎng)絡(luò)組建（1）按圖1-3所示，用制作好的帶 D形連接器的DP電纜把CPU315-2DP EM277 CPU226ET200M連接成PR

3、OFIBUS-D總線網(wǎng)絡(luò)。（2）按圖1-3所示，設(shè)置D形連接器上的終端電阻W搐電健MIL艦理I 最持剝電韁的長(zhǎng)度.并用左 T&I&做標(biāo)記按指亦方向轉(zhuǎn)動(dòng)剝線工具 數(shù)斟.切別電綣保護(hù)外套a2將電績(jī)的一端放述剌純匸 具的槽中到標(biāo)記垃配然后 向恤推加SMKin緊電纜1疋羽線工II朝線纜木端方 向外移,移動(dòng)過(guò)程中要保持 I具的加緊狀態(tài).剝右Profib倨電纜保護(hù)外 套，保留纖綠馥芯惶度Minin 杞右,屛蔽亙悅度nun左右用螺絞刀打JT Pwlibu.總 線連援器錨緊裝向上抬 起快速連接器.川力I緊快連連複器.內(nèi) 邵的刀沖仝制取線芯的純絳 層實(shí)觀連搖.蓋上錨緊裝置并用螺 刀旋緊。按勘色將役屆插人快速連

4、接瞎，并保iiE肺蔽足爪在折蔽 夾廠屏蔽層不能樓觸統(tǒng)芯*圖1-1 PROFIBUS DP電纜、D形連接器的連接OrtCPU2從站站 2PORT終端電阻設(shè)置圖1-2 PPI通信網(wǎng)絡(luò)的組建圖1-3 PROFIBUS-DP總線網(wǎng)絡(luò)的組建4、故障排查(1) 故障設(shè)置A. 某一處或兩處D形連接器的A B線位置接反。B. 某一處或兩處D形連接器的A或B線未接。C. 電纜的屏蔽層未接地。D. 某一處的終端電阻未裝。(2) 故障診斷方法一：使用BT200手持式智能終端確定錯(cuò)誤位置和類型方法二：使用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量線路是否接通、終端電阻是否安裝四、思考題1為什么要使用專用的電纜剝線器剝制 PROFIBUS D電

5、纜?2、為什么要在網(wǎng)絡(luò)的兩端加終端電阻？3、當(dāng)通信連接成功時(shí)有什么現(xiàn)象?五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和過(guò)程體會(huì)1、總結(jié)終端電阻的配置原則。2、總結(jié)D形連接器和電纜連接的注意事項(xiàng)3、說(shuō)明判斷通信網(wǎng)絡(luò)是否連接成功的方法。4、書(shū)寫(xiě)心理體會(huì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)二 PPI通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握PPI通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸方法。2、掌握PPI通信網(wǎng)絡(luò)的編程技巧。二、實(shí)驗(yàn)器材及工具表2實(shí)驗(yàn)所需器材及工具序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1改刀一字、十字55萬(wàn)用表DT20252尖嘴鉗26DP總線連接器SIEMENS9針D形3電纜剝線器SIEMENS DP27S7-200實(shí)驗(yàn)箱CPU22634DP通信測(cè)試儀BT2001

6、8SIEMENS DPA型普通紫色10m三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1、按圖2-1所示組建PPI通信網(wǎng)絡(luò)和控制電路。2、數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)要求如下：（1）主站外接按鈕SB11按下時(shí)，從站1外接發(fā)光二極管VD21和從站2外接發(fā)光二極管VD31 長(zhǎng)亮，可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。主站外接按鈕 SB12按下時(shí)，從站1外接VD21和從站2外接 VD31熄滅，禁止數(shù)據(jù)傳輸。（2）主站外接按鈕SB13按下時(shí)，從站1的Q0.1輸出幅度為5V、頻率為100HZ占空比為 50%勺脈沖；主站外接按鈕SB14按下時(shí)，從站1的Q0.1輸出停止（3）主站外接按鈕SB15按下時(shí)，從站2掛接的EM235俞出5V的直流電壓；主站外接按鈕 SB16按下時(shí)

7、，從站2掛接的EM235無(wú)直流電壓輸出。（4）從站1外接接近開(kāi)關(guān)SQ21（可用按鈕替代）動(dòng)作時(shí)，從站1的Q0.0輸出停止，主站外 接發(fā)光二極管VD11長(zhǎng)亮。（5）從站2外接接近開(kāi)關(guān)SQ31 （可用按鈕替代）動(dòng)作時(shí)，從站 2的EM235無(wú)直流電壓輸出， 主站外接發(fā)光二極管VD12長(zhǎng)亮。R11R12VD11J 1VD1250 f.0Q0.1NN I L15V1LCPU226/AC/DC/RLY10.310.4 |I0.5 | M L+1M II0.0 10.1 II0.2主站： 地址1PORT0R11=R12=R21=R31=100E- E- - f- E- E 峙SB11Sb12SB13SB14

8、sB1SB16PROFIBU 電纜示波器5VR21| R311LQ0.0|Q0.1N L1PORCPU226/AC/DC/RLY1M 10.0 |M L+1誼Q21TO從站： 地址2VD211LQ0.0|N L1CPU226/AC/DC/RLYEM235PO1M |I0.0 M L+M L+ | V0 | M5VRTO從站： 地址3VD31念 SQ31直流 電壓表圖2-1 PPI通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸3、根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)要求，設(shè)置主站的地址、通信參數(shù)，編寫(xiě)主站的梯形圖程序（1）主站的I/O端口和軟元件分配表2-1 主站的I/O端口和軟元件分配名稱端口名稱端口名稱軟元件數(shù)據(jù)傳輸允許SB11I0.0從

9、站1的SQ21動(dòng)作Q0.0從站1的SQ21狀態(tài)V0.0數(shù)據(jù)傳輸禁止SB12I0.1指示VD11從站2的SQ31狀態(tài)V1.0從站1的PW波允許SB13I0.2從站2的SQ31動(dòng)作Q0.1從站1的VD21控制V2.0從站1的PW波禁止SB13I0.3指示VD12從站1的PW波控制V2.1從站2的輸出允許SB14I0.4從站2的VD31控制V3.0從站2的輸出禁止SB15I0.5從站2的EM235空制9V3.11 7 1 8 1 9 1 10 1 11 1 12 1 13 1 1 3 1 5 1(3)設(shè)置主站地址和通信參數(shù)(2)打開(kāi)STEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件建立新項(xiàng)目，選擇 C

10、PU類型：CPU226:”久怎兇1翔頊目1 切新特性3 CPJ22&REL02.01:1回程匡塊+創(chuàng)符兀+ 伏擁+歪數(shù)推塊+占於跟十冏交更引用:+少逋冷71氏向?qū)? R工具勻扌齡Jtl 收 33Si夾圖2-2主站PLC類型設(shè)置圖2-3主站地址和通信參數(shù)設(shè)置(4)使用指令向?qū)Ы⒅髡镜耐ㄐ抛映绦驅(qū)τ趶恼?的通信操作：VD21的亮/滅控制、Q0.0的PWM&號(hào)輸出控制(寫(xiě)操作)和SQ21的狀態(tài)信息（讀操作）等共計(jì)2個(gè)。對(duì)于從站2的通信操作：VD31的亮/滅控制、EM235勺直 流電壓輸出控制（寫(xiě)操作）和SQ31的狀態(tài)信息（讀操作）等共計(jì)2個(gè)。因此，需要網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě) 操作數(shù)目為4個(gè)。圖2-4選擇指令向?qū)?/p>

11、類型并指定網(wǎng)絡(luò)操作數(shù)目（5）指定通信端口和通信子程序名稱CPU226I PORT和PORT兩個(gè)通信端口中，需要指定其中一個(gè)用于通信。子程序自定圖2-5指定通信端口和通信子程序名稱（6）指定網(wǎng)絡(luò)操作內(nèi)容圖2-6 從站1的SQ21 犬態(tài)信息（讀操作）圖2-7 從站2的SQ31狀態(tài)信息（讀操作）圖2-8 從站1的HL1和Q0.0的控制（寫(xiě)操作）圖2-9 從站2的HL1和EM235的控制（寫(xiě)操作）NKTR/NFIW捐令冋亍番蔬鷲騷欝勲囂蒙汕雜清指定-個(gè)牌込可在昨(7)為NETR/NET指令配置分配存儲(chǔ)區(qū)嵐導(dǎo)町建議個(gè)尢丁，會(huì)適且左tm肋甲礙炳成地址范詠 建訕址|VE5至VE舵二土二黔|匚丘吃帰 |圖2-

12、10 NETR/NETW 操作指令分配存儲(chǔ)區(qū)(8)編寫(xiě)主站梯形圖程序斤機(jī)初始化網(wǎng)緡210.010,1HLOI IpHM1.0T P網(wǎng)絡(luò)3 數(shù)據(jù)傳的P7制M1.0V2.0I I1- )V3.0-()T37INTOrPT100網(wǎng)絡(luò)4接收從站1的信忌Q0.0V0.0網(wǎng)絡(luò)5接收曲2的殆盤(pán)VI. 0IIQ0.1網(wǎng)絡(luò)6發(fā)送對(duì)從站1的Q0.1的輸岀控制10.2V2 1網(wǎng)緒7發(fā)送對(duì)從站2的EM235令出控制10.410.5匸Q0.110*網(wǎng)絡(luò)8調(diào)用iffl信程序模塊*T37NET.WRENTineo、 Cycle -V10Q0Errcn BV100i 1從站1PLC類型設(shè)置4、根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)要求，設(shè)置從站的

13、地址、通信參數(shù)，編寫(xiě)從站1梯形圖程序(1) 從站1的I/O端口和軟元件分配表2-2 從站1的I/O端口和軟元件分配名稱端口名稱端口名稱軟元件接近開(kāi)關(guān)SQ21I0.0數(shù)據(jù)傳輸允許顯示VD21Q0.0從站1的SQ21狀態(tài)V0.0PWM波輸出Q0.1從站1的VD21控制V2.0從站1的PWM波控制V2.1(2)打開(kāi)STEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件建立新項(xiàng)目，選擇 CPU類型：CPU226圖 2-11(3) 設(shè)置從站1地址和通信參數(shù)圖2-12 從站1的地址和通信參數(shù)設(shè)置(4)編寫(xiě)從站1梯形圖程序4 卜 :門(mén)硬豐庫(kù)他飯圖2-13 從站2PLC類型設(shè)置5、根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)要求，設(shè)置從站的地

14、址、通信參數(shù)，編寫(xiě)從站2梯形圖程序(1) 從站1的I/O端口和軟元件分配表2-3 從站2的I/O端口和軟元件分配名稱端口名稱端口名稱軟元件接近開(kāi)關(guān)SQ31I0.0數(shù)據(jù)傳輸允許顯示VD31Q0.0從站2的SQ31狀態(tài)V1.0從站2的VD31控制V3.0從站2的模擬電壓輸出控制V3.1(2) 打開(kāi)STEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件建立新項(xiàng)目，選擇 CPU類型：CPU226D)工具仃】 窗口 (眄 莓助(K)|皤酊13 CPU妝REL呢*曰程牛怏i竺I ：7F M農(nóng)亠Q狀恿茨BJQ1數(shù)據(jù)塊0幄j乘編塊田囲變夏引用A 3辭十&I阿導(dǎo) 2jTraI回”圖2-14從站2PLC類型設(shè)置(3)

15、設(shè)置從站2地址和通信參數(shù)(4) 編寫(xiě)從站2梯形圖程序網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題SQ31朗作狀態(tài)10. 0VI. 0II()網(wǎng)絡(luò)2數(shù)擁傳輸允許常小V3.0Q0.0網(wǎng)絡(luò)3MQVJVEXB0INOCT16000-AQWO吉流模擬電壓輸出V3. 15、并觀查實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解答思考題，書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和總結(jié)。(1) 當(dāng)按下主站外接SB13時(shí)，通過(guò)示波器觀測(cè)并繪出從站1的QO.1輸出PWM波形(2) 當(dāng)按下主站外接SB15時(shí)，通過(guò)直流電壓表觀測(cè)從站 2的EM235俞出的直流電壓大小四、思考題1如何更改從站1的Q0.0輸出的脈沖電壓的頻率和占空比?2、如何更改從站2掛接的EM235俞出的直流電壓高低?五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)

16、過(guò)程體會(huì) 書(shū)寫(xiě)心得體會(huì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)三 基于PROFIBUS D的分布式I/O控制系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握應(yīng)用STEP7進(jìn)行PROFIBUS-D總線系統(tǒng)的硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。2、掌握應(yīng)用STEP7進(jìn)行PROFIBUS-D總線系統(tǒng)的編程。二、實(shí)驗(yàn)器材和工具表2實(shí)驗(yàn)所需器材及工具序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1改刀一字、十字510電阻1K/2W42尖嘴鉗小型211按鈕NP2143電纜剝線器SIEMENS DF212S7-300電源PS307/5A14DP通信測(cè)試儀BT200113S7-300 CPUCPU315-2DP15萬(wàn)用表DT2025114DI8 X DO8SM32326DP總線連接器9針D形

17、415ET200MIM153-137PROFIBUS-D 電纜A型紫色10m16AI X 12bitSM33118直流可調(diào)電源1 12V117ACX 12bitSM33219LED指示燈3V/0.02A418三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）由一個(gè)主站和三個(gè)分布式I/O從站構(gòu)成PROFIBUS-D網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（2） 主站外接按鈕SB11按下時(shí)，1號(hào)從站外接指示燈VD21點(diǎn)亮；松開(kāi)SB11, VD21熄滅。當(dāng)主站外接按鈕SB12按下時(shí)，3號(hào)從站輸出2V直流電壓；當(dāng)主站外接按鈕 SB13按下 時(shí)，3號(hào)從站輸出5V直流電壓。（3）1號(hào)從站外接按鈕SB21按鈕下時(shí)，主站外接指示燈 VD11點(diǎn)亮。松開(kāi)SB

18、21, VD11熄滅。（4）2號(hào)從站輸入電壓1VW Uv 5V時(shí)，主站外接指示燈VD12點(diǎn)亮；2號(hào)從站輸入電壓5V=RCMP RLMD40Ml)4()U2_REM/INIU2_REALINI5. ()()()()()()e+1 000000e+0()0l20() 11N2M2() 0EC 105Q0.251)13祝序段：6從站3輸出2WI1壓MOVE ENENOINOUT2. ()()()()()e+00()Ml)45U3_REAL程序段：7從站3輸出5V電壓10.2 SB13I IMOVE1Al;(INOUT1 15. 00000000()MD45VREAir秤序段：從站n輸岀電壓轉(zhuǎn)換FCl

19、ObJX| IA蝕MW35 *FC106 RET*UD45 *L3_KEAL* INRET_VALP0W25tLOOOOOOC+001- Hl LIMOIT0. 0(MK)00(?+oooJlo_limMIO. 3TC106 BBIPOLAR四、思考題1、說(shuō)明一個(gè)S7-300站點(diǎn)的硬件組態(tài)的操作步驟2、如何在本次實(shí)驗(yàn)的 PROFIBUS-D網(wǎng)絡(luò)中添加一個(gè) S7-200的從站?3、程序中的MD4醉儲(chǔ)的是什么類型的數(shù)據(jù)？它的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)有什么用途?4、OB100初始化程序的作用是什么?五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)過(guò)程體會(huì)實(shí)驗(yàn)四 PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的時(shí)間中斷和故障診斷、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握PROFIBU

20、S-D總線系統(tǒng)的時(shí)間中斷組織塊的調(diào)用2、掌握PROFIBUS-D總線系統(tǒng)的故障診斷組織塊的調(diào)用二、實(shí)驗(yàn)器材和工具表2實(shí)驗(yàn)所需器材及工具序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1改刀一字、十字510電阻1K/0.5W52尖嘴鉗小型211按鈕NP2143電纜剝線器SIEMENS DF212S7-300電源PS307/5A14DP通信測(cè)試儀BT200113S7-300 CPUCPU315-2DP15萬(wàn)用表DT2025114DI8 X DO8SM32326DP總線連接器9針D形415ET200MIM153-137PROFIBUS-D 電纜A型紫色10m16AI X 12bitSM33118直流可調(diào)電源1 12V117ACX 12bitSM33219LED旨示燈3V/0.02A418蜂鳴器5V/0.1A1三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）由一個(gè)主站和三個(gè)從站構(gòu)成PROFIBUS-D網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的功能與實(shí)驗(yàn)三相同。（2）在程序中添加一個(gè)時(shí)間中斷組織塊，該組織塊的功能：每隔一個(gè)小時(shí)使蜂鳴器叫一聲。 蜂鳴器占用的輸出端口自定，用 24V供電，串聯(lián)一只1K/0.5W的電阻降壓限流。（3） 在程序中添加故障診斷組織塊 OB82和OB86用于系統(tǒng)的故障診斷。OB82和OB86勺調(diào) 用次數(shù)和診斷數(shù)據(jù)分別存放在兩個(gè)共享數(shù)據(jù)塊中。（4）使用PLCSIM仿真一個(gè)I/O端口故障，查