西门子CP342—5模块在堆取料机中的应用

遇广宇

摘 要：本文介绍了Siemens CP342-5模块在北方重工集团某型堆取料机上的应用，给出了CP342-5模块基于PROFIBUS协议，作为堆取料机系统从站与DCS进行远程通讯的实现方法，并测试与分析这种通讯的性能与稳定性，为堆取料机通讯系统的设计提供了一种可行性和一种新的方式。

关键词：堆取料机 CP342-5模块 PROFIBUS通讯

引言

在北方重工集团设计的某堆取料机项目中，客户要求远程DCS与堆取料机的通讯系统采用PROFIBUS协议通讯，在用到高性能SiemensS7-300 PLC的情况下，考虑到通讯系统的稳定性与数据传输的可靠性，保证堆取料机电控系统与DCS之间的系统兼容性等因素，设计采用西门子DP模块CP342-5进行PROFIBUS通讯。

1 CP342-5模块通信处理器

CP342-5模块是西门子S7-300PLC所使用的PROFIBUS通讯处理器，可在PLC系统中作为PROFIBUS主站、PROFIBUS从站。一套S7-300 CPU最多可带四块CP342-5模块，当CP342-5模块作为主站，最多可连接124个从站，与每个从站系统最多可交换244个输入字节和244个输出字节。作为从站，与主站系统最多交换240个输入字节和240个输出字节。

堆取料机在系统中作为DCS从站系统，要应用CP342-5模块作为从站与DCS进行通讯。CP342-5模块对应的通讯接口区不是I区和Q区，而是虚拟通讯区，需要调用对应功能块FC1与FC2，考虑到数据传输稳定性与可靠性等因素，在数据存储区中，使用了DB类型的数据进行数据传输的载体，如图1所示，这样便可以在系统断电，出现通讯故障等特殊情况下，仍可保持正常的数据不丢失。

2 CP342-5模块通讯配置与通讯协议

2.1 CP342-5模块通讯配置

应用CP342-5模块进行通讯配置时，需要将从站的CP342-5模块搭载到主站CPU上的PROFIBUS网络上，在Step7中硬件配置进行参数设置，主要包括通讯协议，通讯模式，接口方式，地址以及波特率等参数，具体配置如下表1，其他参数为默认：

设定好硬件参数后，还需选择数据报文与Inputs/Outputs地址，并编译与保存，根据《西门子工业网络通讯指南》，数据报文类型有“total consistency”，“universal module”以及直接组态交换，为此，需要根据具体的数据传输对象以及具体条件进行报文的选择，根据图1所示，堆取料机电控系统需要传输16字节的数据给主站CPU，为此，选择的报文类型为“total consistency”，在主站中設定好输入输出地址，用以在主站调用FC1与FC2块对应到相应的数据区，在主站中的网络配置以及报文地址如图2所示，从而保证主站与从站之间的虚拟数据区建立与数据传输。

根据图1 和图2所示，笔者得出虚拟数据区内主从站通讯接口区传输数据对应表，见表2所示。

2.2 PROFIBUS-DP通讯协议

PROFIBUS-DP通讯协议是一种高速低成本通讯协议，用于设备控制系统与分散式I/O通讯，可用来取代24VDC或4-20mA信号传输数据。PROFIBUS-DP是以ISO7498国际标准，以开放式系统互联网作为参考模型，定义了第一层、第二层和用户接口，第三至第七层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，详细说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。

3 主从系统通讯实现

根据PROFIBUS-DP通讯协议，完成相应的主从配置，根据实际设定CP342-5模块的硬件参数后，建立虚拟数据区的数据空间，笔者结合工程实际，得出虚拟数据区内主从站之间基于PROFIBUS-DP通讯协议的通讯数据。

4 结论

基于CP342-5模块通讯的堆取料机项目，目前在实际运行中，一直运行良好，有效地提高了生产效率，增强了堆取料机的智能化水平。通过实践证明，这种通讯方式是值得推广使用的。在未来，以CP342-5作为设备从站与整套系统的中央控制进行通讯连接的方式，结果必将是令人满意的，也是具有广阔发展前景的。

参考文献

[1] 陈继永，郭西进，李守军.基于Profibus协议主从通讯的研究 [J].微计算机信息，2008，24（1-1）.

[2] 崔坚，李佳.西门子工业网络通讯指南 [M].2004.9，70-74.