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PROFIBUS网络的DP主站与DP从站

PROFIBUS网络的硬件由主站、从站、网络部件和网络组态与诊断工具组成。网络部件包括通信媒体（电缆），总线连接器、中继器、耦合器；以及用于连接串行通信、以太网、AS-i、EIB等网络系统的网络转接器。PROFIBUS - DP设备可以分为3种不同类型的站。     (1)1类DP主站     1类DP主站(DPM1)是系统的中央控制器，DPM1在预定的周期内与DP从站循环地交换信息，并对总线通信进行控制和管理。DPM1可以发送参数给DP从站，读取从站的诊断信息，用全局控制命令将它的运行状态告知给各从站。此外，还可以将控制命令发送给个别从站或从站组，以实现输出数据和输入数据的同步。下列设备可以作1类DP主站：     1)集成了DP接口的plc，例如CPU 315 -2DP、CPU 313C -2DP等。     2) CPU和支持DP主站功能的通信处理器(CP)。     3)插有PROFIBUS网卡的PC，例如WinAC控制器。可以用软件功能选择PC作1类主站或是作编程监控的2类主站，可以使用CP 5511、CP 5611和CP 5613等网卡。     4)连接工业以太网和PROFIBUS - DP的IE/PB链接器模块。     5) ET 200S/ET 200X的主站模块。     (2)2类DP主站     2类DP主站(DPM2)是DP网络中的编程、诊断和管理设备。PC和操作员面板/触摸屏( OP/TP)可以作2类主站。DPM2除了具有1类主站的功能外，在与1类DP主站进行数据通信的同时，可以读取DP从站的输入/输出数据和当前的组态数据，可以给DP从站分配新的总线地址。     (3) DP从站     DP从站是采集输入信息和发送输出信息的外围设备，只与它的DP主站交换用户数据，向主站报告本地诊断中断和过程中断：     支持DPV1的非智能DP从站称为“标准”从站，它没有CPU模块，通过接口模块(IM)与DP主站通信。ET 200是用得多的标准DP从站，它们按主站的指令驱动I/O，并将I/O输入及故障诊断等信息返回给主站。个别型号的ET 200可以配专用的CPU模块。某些PROFIBUS通信处理器(CP)也可以作DP从站。PLC可以作PROFIBUS的智能从站。     (4)具有PROFIBUS - DP接口的其他现场设备     西门子的SINUMERIK数控系统、SITRANS现场仪表、变频器、SIMOREG DC - MAS-TER直流传动装置都有PROFIBUS - DP接口或可选的DP接口卡，可以作DP从站。其他公司带DP接口的输入/输出、传感器、执行器或其他智能设备，也可以接入PROFIBUS - DP网络。     可以将1类、2类DP主站或DP从站组合在一个设备中，形成一个DP组合设备。

PLC控制程序设计

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首先进行硬件组态、配置模拟量模块的参数

我们选用CPU1214C DC/DC/DC型号的PLC，此外因为需要对三个水箱的水位进行采集，要使用到模拟量输入模块，我们选用的是SM1231 AI04模块，设备组态配置图如下图。

因为使用到了模拟量模块，还需要设置相应的模拟量输入信号的参数。

根据液位继电器的输出信号类型进行配置，我们配置测量类型为电压，电压范围是正负10V，滤波为4个周期，启用溢出诊断和下溢诊断。通道0对应的地址是IW96，通道1对应的地址是IW98，通道2对应的地址是IW100。

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编写模拟量处理程序

模拟量转换程序，是用来把采集到的模拟量信号转换成实际的液位，并将它与低液位和高液位做比较，从而输出是否达到低液位信号和高液位信号。

因为三个水箱 计算过程是相同的，所以我们可以编写一个带形式参数的FC块，方便重复调用。具体操作是添加一个FC块，并且命名为“模拟量处理”，设置好变量并编写FC程序。

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建立一个PLC数据类型、添加一个全局DB块

在PLC数据类型页面中添加一个PLC的数据类型，并把它命名为“Analog”，在里面建立之后需要用到的变量，包括当前水位、低水位和高水位，并且设置好这三个变量的数据类型。

此外，再新建一个全局DB块，把它命名为“水箱控制数据”，我们可以在里面建立一个名称为“模拟量”的变量名称，数据类型设置成数组Array[0..2]of “Analog”，然后把每个元素的数据类型选择成建立的PLC的数据类型。

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编写水箱放水和进水控制程序

因为有三个水箱，它们的注水和放水的过程是一样的，我们就可以把水箱的注水和放水过程的程序编写成一个带形式参数的FB块，方便重复调用。

具体操作是添加一个FB块，并命名为“水箱控制”，在FB的接口区建立相应的形式参数变量，然后再编写FB中的控制程序。

以上是打开放水阀程序，当按下放水阀开按钮时，放水电磁阀打开，按下放水阀关按钮或者水位达到低水位时，关闭放水阀。

以上标记水箱空标志程序，因为水箱出现空信号后可以进行注水操作，但是一次只能对一个水箱进行注水，所以当标记水箱为空标志信号为1时，才可以进行注水操作。

当水箱水位到达低水位，则说明水箱是空的，这时如果另外两个水箱的空标记信号没有，那么这个水箱的空标记信号输出为1，如果另外两个水箱已经有水箱出现空标记信号的话，那么这个水箱的空标记信号不能输出为1。

而且当这个水箱开始注水时，水箱的空标记信号需要复位。

以上是开进水阀程序，当水箱空标记为1时，就可以打开进水电磁阀，同理因为一次只能对一个水箱进行注水操作，所以如果检测到另外两个水箱有注水操作时，那么这个水箱也不能进行注水操作。当达到高水位时停止关闭进水电磁阀，停止注水操作。

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调用模拟量处理FC块和水箱控制FB块程序

添加一个FB块，并命名为“水箱水位控制程序”，我们在这个FB块中调用模拟量处理FC块，模拟量处理FC块的作用是对每个水箱的液位传感器的数据进行处理。

此外还要调用水箱控制FB块程序，需要注意调用FB块在分配背景数据块时，要选择多重实例背景，调用之后编写每个水箱的放水和进水的程序。

以上程序对应的变量表，包括名称、地址、数据类型如下图所示。

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主程序OB1中调用水箱水位控制程序的FB块

这样，我们就完成了整个控制案例的程序设计，当然这并不是一个完整的项目，如果是应用到实际项目中，可能还会有其他需要考虑的问题哦