通信网络-PROFIBUS通讯接口板卡
TXS详细介绍_20151008
Teleperm XS系统介绍1TXS系统发展历史反应堆控制和限制系统演化步骤：1968年：TELEPERM B系统特点：硬接线逻辑、晶体管；1973年：TELEPERM C系统特点：硬接线逻辑、集成电路；1978年：ISKAMATIC A系统特点：硬接线逻辑、集成电路1981年：TELEPERM ME特点：可编程逻辑1996年：TELEPERM XS系统特点：可编程逻辑、获得KTA、IEC、IEEE认证、自测试和自动化重复测试反应堆保护系统演化步骤：1968年：DM-System/TELEPERM B特点：硬接线逻辑（集成电路）、故障安全、获得KTA认证1981年：EDM-System TELEPERM C 8000R特点：硬接线逻辑（集成电路）、故障安全、获得KTA认证TELEPERM XS系统特点：可编程逻辑、获得KTA、IEC、IEEE认证、自测试和自动化重复测试2TXS系统架构TXS系统是一个分布式、冗余的计算机控制系统。
一般由3或4个独立冗余的数据处理通道，每一通道有2或3个操作层，这些操作层彼此之间不同步。
这样的操作层包含信号采集，数据处理，和驱动信号选择。
这些冗余通道之间利用点对点的光纤通信。
图1-1 TXS系统架构其中L2-bus为Profibus总线（速率为1.5Mbps），H1-bus为以太网总线（速率为10Mbps）。
每一个通道的信号采集层实现了来自核电站现场传感器的模拟、数字信号的采集（如温度、压力等）。
一个信号采集计算机将自己采集到的并且初步处理过的信号分发给下一层的数据处理层。
数据处理计算机实现电站保护功能信号的处理。
如信号在线确认、限定值监控和闭环控制计算等。
数据处理计算机通过处理数据，将输出结果输入到两路独立的优选计算单元。
执行计算机表决过程通常利用最小2值法（或最大2值法）的原则对信号的进行在线确认。
对冗余的测量系统，每一个保护通道使用最小2值法进行测量，并将测量值与设定的最小阈值进行比较，决定局部通道的下限值触发。
profibus-dp通讯应用实例
基于西门子PROFIBUS-DP DX 模式多主通讯方式应用实例软件和硬件需求软件：STEP7 V5.2硬件：1．PROFIBUS-DP 主站S7-400CPU414-3DP。
2．PROFIBUS-DP 主站S7-300CPU315-2DP3．从站S7300CPU314C-2DP。
4．MPI网卡CP5611。
5．PROFIBUS 电缆及接头。
网络配置图如下：硬件连接：在该实例中， CPU414-3DP 和CPU315-2DP 做主站，CPU314C-2DP 作从站。
连接CPU 集成的DP 口，先用CP5611 通过MPI接口对CPU 初始化，然后修改CP5611 参数成为PROFIBUS 网卡，连接到PROFIBUS 网络上可以对每个站进行编程。
3.6.1.1 组态从站打开 STEP7 软件，新建一个项目，将该实例起名为Multi-master，组态S7-300 从站，选择项目名单击右键在弹出菜单中选择SIMATIC 300 STATION 插入S7-300 主站，在屏幕右侧会看到相应的S7-300 站点出现，如下图：建立 S7-300 站之后，双击Hardware 图标，组态机架和CPU，插入CPU315－2DP 时，新建一条PROFIBUS 网络，设置站地址参数。
在“Address”栏配置CPU315－2DP 的站地址，本例中CPU314C-2DP 的PROFIBUS 地址为3。
点击键“Properties”在“Network setting”中设置传输速率和总线行规，选择“DP”行规，传输速率选择“1.5Mbps”如下图：如果网络中使用了中继器、OBT、OLM 等网络元件，可通过点击“Option”按钮来添加，然后点击“OK”键确认。
组态好的 S7-300 从站如图所示。
双击 DP 栏，组态操作模式和从站通讯接口区，在“Operation Mode”菜单中选择从站模式，诊断地址选用缺省值即可，选项如下图：点击顶部 “Configuration” 菜单来组态从站通讯接口区，点击“New”按钮，加入一栏通讯区，每栏通讯数据最大为32 个字节，在本例中分别添加输入区一栏和输出区一栏各10 个字节，开始地址为0 ，在“Consistency”中选择“Unit”，如选择“All”则主站从站都需要调用SFC14、SFC15 对通讯数据打包解包，参数组态参考下图：3.6.1.2 组态2 号主站以同样的方法组态 S7-400 站，在右侧窗口单击右键在弹出下拉菜单中选择SIMATIC 400 STATION 插入S7-400 站点，在右侧窗口会显示相应的400 站点。
火力发电厂PROFIBUS现场总线系统安装调试现场总线系统设备安装验收现场总线调试验收
附录A现场总线系统安装验收
A.0.1现场总线系统接地安装质量验收，见表A.0.1。
表A.1现场总线系统接地安装质量验收表项目名称：设备名称：
A.O.2PROFIBUS现场总线的传输介质与特性要求，见表A2o
表
A.0.3现场总线电缆敷设记录，见表A.0.3。
表A.0.3现场总线电缆敷设记录
A.O.4现场总线电缆敷设质量验收表，见表A.0.4。
A.O.5总线网段通信速率应与总线网段长度匹配对照表，见表A.0.5。
A.0.6有防爆要求的场合，现场总线网络中允许分支线路长度要求，见表6。
A O ROFIBUS
A.0.8现场总线电缆端接施工质量验收，见表表A.O.8.
表A.8现场总线电缆端接施工质量验收表项目名称：设备名称：
附录B现场总线设备安装验收
BO1现场总线部件安装验收记录表,，见表BO1
表B.0.1现场总线部件安装验收记录表项目名称：设备名称：
BO2执行机构安装验收记录表，见表BO2
表B.2执行机构验收记录表
项目名称：设备名称:
B.0.3执行机构安装验收记录表，见表B.0.3
表B.0.3通信组件验收记录表项目名称：设备名称：
附录C现场总线调试验收
C.0.1现场总线电源系统调试验收记录,见表C.0.1
表C.1现场总线电源系统调试验收记录表项目名称：设备名称：
c.o.2PROFIB∪SDP网络测试指标,见表c.o.2
表c.2PROFIB∪S DP网络测试指标
c.o.3PROFIB∪S PA网络测试指标,见表c.o.3
火力发电厂PROF1BUS现场总线安装调试验收技术标准。
Profibus-DP网络故障排除指南(070412)
Profibus-DP网络故障排除指南（2007年4月第4版）先确保你已经彻底阅读过并已经理解《DP总线设备及应用》手册（目录：网上家园/硬件手册），然后按以下情况检查：1.站地址重复：底座地址设置重复将导致重复的模块通讯不正常，有时候底座焊接质量也可能导致地址重复，但这种可能性很小。
2.终端匹配器FM192A－TR故障：将导致通讯质量不稳定。
3.未正确设置DP重复器：常规使用时，DP重复器的三个开关均应设置为ON。
当用DP重复器进行分叉网络时，请仔细阅读《DP总线设备及应用》手册。
4.当总线上的一个以上的模块的通讯接口损坏时，有可能导致整段网络的通讯不正常。
目前从理论上没有更好的诊断方法，只能先将没有报离线的模块逐个拔下，如果当拔到某个模块后，剩余的模块通讯恢复正常，则可以判明该模块有故障。
然后可以反过来证实：将其余模块插回，最后再插被怀疑的模块，如果该模块插拔前通讯正常，而插上后通讯变坏，也能证实该模块通讯故障。
5.但段网络上节点配置超过公司实际标准：推荐每段24个模块。
（DP标准为每段32个物理节点，但每台主控占1个节点，每个DP重复器左边占一个节点，右边也占一个节点，再加上底座并非双绞线，性能有所损失，所以目前推荐每段24个模块。
6.DP重复器接地不良：DP重复器的电源地（逻辑地）是通过DIN导轨接机柜的，要确保DIN导轨与机柜保护地良好接触，并确保机柜保护地良好接地。
不良好的接地甚至有可能经常损坏DP重复器。
7.以主控单元为中心，DP重复器应防置在总线上离主控近的一端，而不是远端，否则信号放大和整形的作用减弱。
8.DP线的屏蔽层应保证与屏蔽汇流条接触良好，屏蔽地要保证接地良好（有时直接在本柜接保护地）。
9.底座之间是否紧密接触：由于底座是垂直安装，受重力会下坠，应确保DIN导轨的最下边的模块下安装金属固定夹，并确保该固定夹不轻易上下滑动。
10.确保DP线不要与强电信号或者有经常性的电感性负载开断（如继电器线圈）的信号线绑在一起。
冗余Profibus-DP通信协议主站卡的设计与实现
非高阻态（一直保持高电平或低电平），则ＷＤＯ输 出变低电平，启动看门狗定时器。 主备冗余通信主站是指主卡对下通过 ＰｒｏｆｉｂＵＳ－－ＤＰ接１３与ＤＰ从站交换数据．对上通过 ＤＰＲＡＭ与控制器交换数据．而备卡处于热备用等 待状态．周期性接收主卡通过同步通讯接１３发来的 备份数据．当主卡由于某种原因无法工作时接替主 卡的工作，从而实现通信主站对下、对上的无扰动数 据交换。主备冗余电路分为两部分。首先是主备冗余 逻辑．其功能是对两块卡的主备角色做出准确判断： 第二部分是同步通讯接口．用于实现主卡向备卡备 份参数集和从站的实时数据。主备冗余逻辑是完成 主备冗余电路设计的重点。通过主备冗余逻辑电路 实现主站通信卡主备冗余配置．即在工作中主卡独 立完成主站协议的通信调度任务．通过Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总 线与从站通信。备卡处于热备状态．当主模件发生 故障时．自动切换到备用模件继续完成通信任务。 主备冗余逻辑真值表如表１所示。
文章编号：１００１—９９４４（２０１ １）０３・００３４－－０４
冗余Ｐｒｏｆｉｂｕｓ—ＤＰ通信协议主站卡的设计与实现
李哲毓１．崔逸群２
（１．西安工业大学北方信息Ｅ－程学院，西安７１００２５；２．西安热Ｅ－研究院有限公司，西安７１００３２）
摘要：在对Ｐｒｏｆｉｂｕｓ总线协议和主站状态机制深入分析的基础上，研发了冗余Ｐｒｏｆｉｂｕｓ—ＤＰ通 信协议主站卡。利用ＡＳＰＣ２主站协议芯片进行通信系统设计，通过主备冗余逻辑和同步通 讯电路进行数据的周期性同步备份．实现了主卡和备卡的无干扰切换以及主站与从站无故 障数据通讯．该冗余通信协议卡成功运用在某１０００ＭＷ火力发电机组辅网控制系统中，实际 工作表明．其可靠性和稳定性皆符合运行标准。 关键词：现场总线：Ｐ ｒｏｆｉ ｂｕｓ协议；Ｐｒｏｆｌ ｂｕｓ－ＤＰ冗余主站 中图分类号：ＴＰ３３６ 文献标志码：Ａ
机器人与PLC的Profinet通信应用分析
机器人与PLC的Profinet通信应用分析李思远;张程皓;姚世琪;汤小龙;黄亚亮【摘要】本文介绍了基于DX200新型控制柜的安川通用型工业六轴机器人与西门子S7-300系列PLC之间的Profinet通信应用；DX200并行I／O构成和分类；安川机器人控制柜DX200Profinet通信板卡介绍和配置方法；PLC对机器人的控制方式等。
【期刊名称】《汽车制造业》【年(卷),期】2017(000)021【总页数】3页(P24-26)【关键词】Profinet 通信应用机器人 PLC S7-300 并行I／O 配置方法通信板卡【作者】李思远;张程皓;姚世琪;汤小龙;黄亚亮【作者单位】中国汽车工业工程有限公司;中国汽车工业工程有限公司;中国汽车工业工程有限公司;中国汽车工业工程有限公司;中国汽车工业工程有限公司【正文语种】中文【中图分类】TP336本文介绍了基于DX200新型控制柜的安川通用型工业六轴机器人与西门子S7-300系列PLC之间的Profinet通信应用；DX200并行I/O构成和分类；安川机器人控制柜DX200Profinet通信板卡介绍和配置方法；PLC对机器人的控制方式等。
智能制造是中国制造2025的核心，工业机器人是智能制造腾飞的重要基础。
在汽车制造车间，为了保证产品质量的稳定性并节省逐渐增高的人工成本，工业机器人正在越来越多地应用在汽车的智能化生产中。
作为机器人四大家族之一的安川机器人被广泛应用于冲压、铸造、焊接、打磨、装配、涂胶、擦净和喷漆等工艺，凸显了工业机器人在智能制造中的重要性；工业以太网以其灵活性、高效率和高性能等优势使得汽车制造的自动化、柔性化和信息化进一步提升，其中西门子公司的Profinet工业以太网在汽车制造中应用最为广泛。
车间PLC通过Profinet总线可以构建性能卓越的实时工业以太网，同时通过总线远程控制机器人实时按照精确、可靠和高效的程序来完成各项任务。
ATVATV的ProfibusDP通讯详解
ATV71与ATV61的Profibus-DP连接施耐德（苏州）变频器有限公司市场部邓黎勇2006年5月目录本文的目的Profibus-DP网络简介可选网络连接附件Step-by-Step 实现Profibus-DP连接1．通讯卡VW3 A3 307的安装与设置2．变频器的参数设置•命令通道的设置•读写参数的设置•举例：读写变频器的加速时间3．Profibus-DP网络组态（Step-7）•安装ATV71/ATV61变频器的GSD文件•组态Profibus-DP网络•变频器数据的读写4．Profibus-DP网络组态（PL7）•SyCon：Profibus-DP网络组态工具•用SyCon软件来配置Profibus-DP网络•PLC编程软件PL7的配置5．Profibus-DP通讯格式：PZD区域与PKW区域6．变频器通讯控制流程DriveCom7．命令字CMD和状态字ETA其它本文的目的：这篇文章的目的是指导施耐德技术工程师、销售人员、分销商的技术工程师、以及用户的工程师如何用施耐德ATV71/ATV61变频器连接Profibus-DP网络。
文章风格追求简捷易懂，如果有更复杂应用的要求，请在本文的基础上参照ATV71的Profibus中文手册（ATV71_Profibus_Manual_CH_V1.pdf ）。
<点击此处返回目录>Profibus-DP网络简介：Profibus-DP是一个性能很强的高速现场总线，它符合工业通信的要求。
主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。
Profibus-DP具有两种介质访问方式：•分散方式，使用令牌传递原理。
•集中方式，使用主－从通讯原理。
它采用的物理连接可以是RS-485双绞线、双线电缆或光缆，拓扑结构可以是树型、星型、或者环形，波特率从9.6Kbit/s到12Mbit/s，总线上最多站点（主-从设备）数为126。
<点击此处返回目录>可选网络连接附件：要实现ATV71/ATV61与Profibus-DP网络的物理连接，Profibus-DP通讯卡VW3A3307是必不可少的。
第2章ABB机器人与PLC的通信1
图 2-47 6）单击“是”，完成设置，如图2-48所示。
图2-48
7）依次完成表2-6中的信号关联。
表 2-6
名称
关联信号
பைடு நூலகம்
对应PLC信号
di0
Start at Main
di1
Motors On
di2
Start
Q256.0 Q256.1 Q256.2
di3
Stop
Q256.3
说明 从Main开始
电机上电 程序启动 程序停止
2.1.5 PLC编程 博途软件中，选择“程序块”，在OB1编写程序，如图2-49所示。
图2-49
2.2 ABB机器人与西门子PLC的Profinet通信
ABB工业机器人的选项如下： （1）888-2 Profinet Controller/Device 该选项支持机器人同时作为Controller/Device，机器人不需要额外的硬件， 可以直接使用控制器上的LAN3和WAN端口，如图2-50中的X5和X6端口。控制柜接口详细说明见表2-7。
X6
WAN
可以配置为Profinet/EtherNetIP/普通TCP/IP等通信端口。
第2章 ABB机器人与PLC的通信
2.1 ABB机器人与西门子PLC的Profibus通信 Profibus是过程现场总线（Process Field Bus）的缩写。Profibus的传输速度在9.6Kb/s～12Mb/s之间。
在同一总线网络中，每个部件的节点地址必须不同，通信波特率必须一致。ABB机器人需要有840-2 PROFIBUS Anybus Device选项， 才能作为从站进行Profibus通信，如图2-1所示。
第三章 Profibus通信技术
图9-4 PROFIBUS-DP的“Network Settings”的参数设置
4）、在PROFIBUS-DP选项中，通过左边的“PROFIBUSDP”→“ET200M”→“IM153-1”路径，选择接口模块IM153-1，添 加到PROFIBUS网络上，如图“3-5所示”。 图9-5是加载IM 153-1至PROFIBUS（1）网络过程示意，定 义ET200M接口模块IMl53-2的PROFIBUS站地址，组态的站地 址必须与IMl53-2上拨码开关设定的站地址相同，本例中站地址 为4。 然后组态ET200M上I／O模块，设定I/O点的地址，ET200M 的I／O地址区与中央扩展的I／O地址区一致，不能冲突，本例中 ET200M上组态了16点输入和16点输出，开始地址为1，访问这 些点时用I区和Q区，例如输入点为I1.0，第一个输出点为Q1.0， 实际使用时ET200M所带的I/O模块就好象是集成在CPU 3152DP上的一样，编程非常简单。硬件组态结果见图9-7。
SF BF
ON
BUS ADDRESS ON
64 32 16 8 4 2 1
向右拨
DC24V 电源 输入
图9-2 ET200M的外形图
图9-3 CPU315-2DP RPROFIBUS网络配置
3）、插入CPU同时，弹出PROFIBUS组态界面。点击New 按钮，新建PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址为2。 点击“Properties”按钮组态网络属性，选择“Network Settings”，界面如图“3-4”所示，点击“OK”按钮确认，完 成PROFIBUS网络创建，同时界面出现PROFIBUS网络。
图9-5 加载IM 153-1至PROFIBUS（1）网络过程示意
Profibus—DP通讯后台编程总结
1、dfu470模拟主站通讯程序具备的主要功能：1）主站卡CP5613对网络中存在的子站的初始化（包括从站参数化、组态、诊断等相关功能）；2）初始化成功后模拟主站对网络中存在子站的数据输出及命令发送功能；3）初始化成功后模拟主站接收子站上送的报文信息并实时显示（包括遥信量、模拟量及事件信息等）；4）主站卡复位功能，复位成功后系统进入初始化前状态。
5）报文截取功能2、dfu470模拟主站初始化操作关键点：1）结构体变量定义struct dpn_interface m_dpn_ptr2）主站卡选择及操作权限赋值m_dpn_ptr.reference.board_select=1;//选择CP5611/5613的板卡号，若系统中只有一块板卡，则板卡号默认为1m_dpn_ptr.reference.access=(DPN_SYS_NOT_CENTRAL)|(DPN_ROLE_NOT_CENTRAL);3）调用dplib.lib库中的初始化函数对网络中存在的子站进行初始化dpn_init(&m_dpn_ptr);4）注意事项：a）m_dpn_ptr.length为主站组态时设置的子站最大地址空间，因此其必须将其设为和组态时设置的子站最大地址空间一致，否则初始化失败。
m_dpn_ptr.length=126b）初始化成功后子站和主站卡已进入数据交换状态，只不过模拟主站软件未按规约要求对主站卡的相关缓冲区进行填充数据，主站卡和子站间交互数据全为零，未进入正常的通讯状态。
3、dfu470模拟主站数据收发操作关键点：1）数据收发机制从站初始化成功后，点击输出按钮，模拟主站将相应数据输出，同时启动一个5ms/2ms 的计时器，模拟主站每隔5ms/2ms查询主站卡数据接收缓冲区中的数据，并判断接收到的从站切换位若接收到的从站切换位有进行切换，表明从站有新数据上送主站，此时模拟主站将按规约处理后的数据发送至主站卡数据发送缓冲区。