SiemensETIJohnson ControlsIFMSICKWIKABosch RexrothELKO EPHYUNDAIABBVEGAKSR KUEBLERAlfa Laval

PROFIBUS-DP в SIMATIC S7

Обзор применения описывает построение распределённых систем автоматического управления на базе программируемых контроллеров SIMATIC S7 со станциями ввода-вывода ET 200 и сетью PROFIBUS DP/PA. Страница перечисляет аспекты системного единообразия (конфигурирование в STEP 7, диагностика, дистанционное программирование через PROFIBUS DP, встроенный DP-интерфейс в ЦП, связь с панелями оператора) и приводит сравнительные таблицы функций ведомых и ведущих устройств PROFIBUS DP и PROFIBUS DP V1. Материал полезен инженерам АСУ ТП, выбирающим архитектуру распределённого ввода-вывода и версию протокола.

PROFIBUS-DP в SIMATIC S7 - Распределенный ввод/вывод

Системы распределенного ввода-вывода в SIMATIC S7

Программируемые контроллеры SIMATIC S7 позволяют создавать распределенные системы автоматического управления, в которых широко используются станции распределенного ввода-вывода ET 200 и сетевые возможности PROFIBUS DP/PA.

Развитие этого подхода привело к переходу от “распределенных систем управления” к “открытым распределенным системам управления". Открытые распределенные системы управления включают в свой состав функциональные блоки, каждый из которых способен выполнять возложенные на него задачи автономно, поддерживая сетевой обмен данными. Управление функциональными блоками осуществляют интеллектуальные программируемые приборы. Для построения функциональных блоков могут быть использованы, например, станции распределенного ввода-вывода SIMATIC ET 200S или SIMATIC ET 200X.

Системное единообразие программируемых контроллеров и станций распределенного ввода-вывода определяется следующими аспектами:

  • Однородные варианты конфигурирования: конфигурирование систем локального и распределенного ввода-вывода выполняется с помощью STEP 7. Он содержит однородный набор инструментальных средств для всей аппаратуры управления SIMATIC, позволяющих создавать системы управления любого назначения.

  • Мощная системная поддержка локальных и распределенных систем управления: системы автоматизации SIMATIC S7 характеризуются наличием мощной системной поддержки: программное обеспечение обслуживания системы ввода-вывода, множество диагностических функций, простое подключение функциональных модулейl

  • Единая диагностическая концепция: от установки до проверки во время работы (режим RUN); использование тестера BT 200, диагностических функций STEP7 или устройств ввода-вывода.

  • Программирование, тестирование и проверка через PROFIBUS DP: распределенные конфигурации систем автоматизации требуют использования дистанционных способов обслуживания аппаратуры и оборудования. Применение STEP 7 позволяет выполнять дистанционное программирование, диагностирование и настройку всех сетевых станций через PROFIBUS. Такой вариант позволяет использовать весь спектр функций STEP 7, который доступен при непосредственном подключении программатора к программируемому контроллеру

  • Встроенный интерфейс PROFIBUS DP: интерфейс ведущего DP-устройства встроен в целый ряд центральных процессоров программируемых контроллеров SIMATIC S7/ C7. Применение таких центральных процессоров экономит посадочные места для размещения модулей, снижает стоимость системы и обеспечивает ее оптимальную производительность

  • Универсальный человеко-машинный интерфейс: программируемые контроллеры SIMATIC S7 и панели оператора SIMATIC идеально подходят друг для друга. Эта совместимость прослеживается как на этапе конфигурирования, так и на этапе эксплуатации системы управления. При этом панель оператора может подключаться к программируемому контроллеру либо через MPI интерфейс, либо через сеть PROFIBUS DP.

  • Передача диагностических сообщений из программируемого контроллера в устройства человеко-машинного интерфейса ("Report System Error" в STEP 7).

Дополнительно к сказанному PROFIBUS позволяет производить подключение широкого спектра приборов полевого уровня через PROFIBUS PA. С помощью соединителей и блоков DP/PA связи данные, поступающие с полевого уровня, могут передаваться в PROFIBUS-DP и направляться в системы управления.

PROFIBUS DP V1

Следующие таблицы иллюстрируют различия между стандартными ведущими и ведомыми устройствами классов DP- и DP V1:

Свойства ведомых DP-устройств PROFIBUS DP V1 и PROFIBUS DP
Функции Ведомое устройство PROFIBUS DP V1 Ведомое устройство PROFIBUS DP Замечания
Настройка параметров и конфигурирование с помощью GSD файла Есть Есть -
Циклическая передача данных Есть Есть -
Асинхронная передача данных (чтение/ запись данных)- Свободный доступ к параметрам приборов полевого уровня. - Изменение параметров настройки Есть Нет Различия между функциями класса 1 (настройка параметров ведущим устройством, например, ПЛК) и функциями класса 2 (например, PG/OP)
Диагностика:
- Идентификационно ориентированная диагностика Есть Есть Прерывание может быть передано с каждым диагностическим сообщением. В DP V1 прерывание содержит диагностическую информацию ведомого устройства и поддерживает механизм подтверждения получения информации, что не поддерживалосьв устройствах DP (V0)
- Диагностика каналов Есть Есть
- Диагностика приборов Не определено Есть
- Прерывания (диагностика приборов; диагностика процесса, удаление/ установка модулей, состояние/ модификация прерывания) Есть Не определено
- Состояние модуля (диагностика прибора) Есть Не определено
- Номер проверки Есть Есть
Свойства ведущих устройств PROFIBUS DP V1 и PROFIBUS DP
Функции Ведущее устройство PROFIBUS DP V1 Ведущее устройство PROFIBUS DP Замечания
Настройка параметров и конфигурирование ведомых DP устройств Есть Есть -
Циклический обмен данными Есть Есть -
Асинхронная передача данных (чтение/ запись данных)- Свободный доступ к параметрам приборов полевого уровня. - Изменение параметров настройки Есть Только функции класса 2 Различия между функциями класса 1 (настройка параметров ведущим устройством, например, ПЛК) и функциями класса 2 (например, PG/OP)
Поддержка расширенного набора функций диагностики и прерываний Есть Нет -

Ключові факти

  • Конфигурирование локального и распределённого ввода-вывода выполняется с помощью STEP 7 с однородным набором инструментальных средств для всей аппаратуры SIMATIC.
  • Дистанционное программирование, диагностирование и настройка всех сетевых станций возможны через PROFIBUS средствами STEP 7.
  • Интерфейс ведущего DP-устройства встроен в целый ряд центральных процессоров SIMATIC S7/C7, что экономит посадочные места и снижает стоимость системы.
  • Панель оператора подключается к контроллеру через интерфейс MPI либо через сеть PROFIBUS DP.
  • Приборы полевого уровня подключаются через PROFIBUS PA; данные передаются в PROFIBUS-DP с помощью соединителей и блоков DP/PA связи.
  • Ведомое устройство PROFIBUS DP V1 поддерживает асинхронную передачу данных (чтение/запись), которой нет у ведомого устройства классического PROFIBUS DP.
  • Ведущее устройство классического PROFIBUS DP поддерживает асинхронную передачу данных только функциями класса 2 (например, PG/OP).
  • В DP V1 прерывание содержит диагностическую информацию ведомого устройства и поддерживает механизм подтверждения получения информации, чего не было в устройствах DP (V0).

Питання та відповіді

Чем отличается PROFIBUS DP V1 от стандартного PROFIBUS DP для ведомых устройств?
Ведомое устройство DP V1 дополнительно поддерживает асинхронную передачу данных (чтение/запись) со свободным доступом к параметрам приборов полевого уровня, а также расширенные функции диагностики и прерываний. Классическое DP-устройство ограничивается циклической передачей данных и базовой диагностикой.
Как подключить приборы полевого уровня к системе SIMATIC S7?
Через PROFIBUS PA: с помощью соединителей и блоков DP/PA связи данные с полевого уровня передаются в PROFIBUS-DP и направляются в системы управления.
Можно ли программировать и настраивать сетевые станции удалённо?
Да, применение STEP 7 позволяет выполнять дистанционное программирование, диагностирование и настройку всех сетевых станций через PROFIBUS с полным спектром функций, доступных при прямом подключении программатора.
Каким образом панель оператора подключается к контроллеру SIMATIC S7?
Либо через MPI-интерфейс, либо через сеть PROFIBUS DP; совместимость сохраняется как при конфигурировании, так и при эксплуатации.
Какие преимущества даёт встроенный интерфейс PROFIBUS DP в центральный процессор?
Экономятся посадочные места для размещения модулей, снижается стоимость системы и обеспечивается её оптимальная производительность.
Чем конфигурируются системы локального и распределённого ввода-вывода SIMATIC?
С помощью STEP 7, содержащего однородный набор инструментальных средств для всей аппаратуры управления SIMATIC.