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Rockwell AB PLC和PROFIBUS设备通讯解决方案

  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 Parameter Assembly Instance Size (in Words)
    Input 101 68 + X ... 190
    Output 100 2 + Y... 124
    Configuration 102 32
    表1. 参数信息
  其中Input Size至少为 68 Word,用来存储状态信息,X(X最大为122)表示 PROFIBUS Output data长度;Output Size 至少要为2 Word,用来存储COMMAMD信息,Y (最大为122)表示PROFIBUS Input 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5. 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,最后是通过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。


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