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问题解答
1）原理
S7 系列 PLC 需要通过 PROFIBUS 通信时， S7-200 需要支持 PROFIBUS 的扩展模块226 西门子 PLC 入门经典问答
EM277，而 S7-300/400 需要有支持 PROFIBUS 的 DP 口，并且还需组态下载。
2）应用
既然 PROFIBUS-DP 是一种通信标准，一些符合 PROFIBUS-DP 规约的第三方设备也可
以加入 PROFIBUS 网上作为主站和从站，绝大部分设备都可作为从站，只有一小部分设备可
作为主站。第三方设备作主站，组态软件需要第三方提供；第三方设备作从站，如果主站是
S7 设备，组态软件是 STEP 7 和 SIMATIC NET，如果是 S5 设备，组态软件是 COM
PROFIBUS 或 COM5431。支持 PROFIBUS-DP 的从站设备都会有 GSD 文件， GSD 文件是
对设备的一般描述，通常以*.GSD 或*.GSE 文件名出现，将此 GSD 文件加入主站组态软件中
后就可以组态从站的通信接口。在这里主要介绍 S7 设备作主站的应用， STEP 7 作为组态软
件加入 PROFIBUS-DP 从站设备，现以 S7-400 CPU 416-2DP 作主站、 S7-200 PROFIBUS 接口
模块 EM277 作从站为例，详细介绍怎样导入 GSD 文件，组态从站通信接口区进而建立
通信。
3） PROFIBUS-DP 与 EM277 的通信
软件： STEP 7 V5.2
硬件：
? PROFIBUS-DP 主站 S7-400 CPU 416-2DP；
? 从站 EM277；
? 3MPI 网卡 CP5611；
? PROFIBUS 电缆及接头。
此组态实例是将上位机和 S7-400 CPU 416-
2DP 通过 PROFIBUS-DP 总线与 EM277 相连来
建立通信。网络配置图如图 10-39 所示。
（1）组态主站系统
打开SIMATIC MANAGER 软件，在“File”菜
单下选择“New”新建一个项目，在“Name”栏中输入项目名称，将其命名为“DP_EM277”，
在下方的“Storage location”栏中设置其存储位置，如图 10-40 所示。
图 10-40 存储位置
图 10-39 网络配置图第 10 章 PLC 网络通信 227
在项目屏幕的左侧选中该项目，单击右键在弹出的快捷菜单中选择“Insert New Object”→
“SIMATIC 400 Station”，如图 10-41 所示，可以看到选
择的对象出现在右侧的屏幕上。
双击右侧生成的 hardware 图标，在弹出的 HW
configuration 中进行硬件组态，在“View”菜单栏中选择“Catalog”打开硬件目录，按订货
号和硬件安装次序依次插入机架、电源、 CPU。插入 CPU 时会同时弹出组态 PROFIBUS 画
面，选择新建一条 PROFIBUS 网络，组态 PROFIBUS 站地址，单击“Properties”按钮，组
态网络属性如图 10-42 所示。
在本例中主站的传输速率为“1.5Mb/s”，“DP”行规，无中继器和 OBT 等网络元件，单
击“OK”按钮确认并存盘。
（2）安装 GSD 文件
在硬件组态画面中，退出所有的应用程序，单击菜单“Options”→“Install new GSD”，
找到所提供的 GSD 文件，如图 10-43 所示。
图 10-42 组态网络属性 图 10-43 GSD 文件
单击“Open”按钮安装新的 GSD 文件，安装完成后，单击同一菜单下的选项“Update
catalog”，更新画面，这时在硬件设备中“Additional Field Devices”目录下可以发现 EM277
设备，如图 10-44 所示。
一般情况下新安装的 GSD 设备都列在这个目录下，只有部分 PA 仪表除外。
（3）组态从站系统
打开主站硬件组态窗口，在 PROFIBUS 网络上添加 EM277 从站设备并组态通信接口
区，具体参考图 10-45。
图 10-44 EM277 设备 图 10-45 EM277 通信连接图
图 10-41 选择对象228 西门子 PLC 入门经典问答
软件组态的 EM277 PROFIBUS 站地址要与实际 EM277 上拨码开关设定的地址一致，通
信接口区大小为 32 字节输入， 32 字节输出，图中对应的地址是主站的通信地址区输入区为
IB0～IB31，输出区为 QB0～QB31。对应于 S7-200 的通信接口区为 V 区，占用 62 字节，其
中前 32 字节为接收区，后 32 字节为发送区。 V 区的偏移默认为 0，则 S7-200 的通信接口区
为 VB0～VB61， V 区的偏移量可以根据 S7-200 的要求作相应修改。在主站硬件组态中双击
EM277，如图 10-46 所示设置 V 区的偏移量为 100。
图 10-46 EM277 V 区设置图
修改完的通信地址对应如下：
S7-400 主站 S7-200 从站
QB0～QB31 -------- ＞VB100～VB131
IB0～IB31 ＜----------VB132～VB163
在 S7-200 中则不用编写任何通信程序。
备注： 若要和第三方设备通过 PROFIBUS-DP 协议通信，除了要提供 GSD 文件外，还
需提供通信数据的内容，否则即使数据通信建立了，也不知道读过来的数据是什么意思。
在修改运行设备的组态参数时，如果有源程序，在编程器中打开项目时会自动导入 GSD
文件（STEP7 V5.1 以上），修改参数后下载不会造成 CPU 故障。如果编程器上没有集成所需
的 GSD 文件，从 CPU 上传的组态信息将不完整，修改参数后若重新下载到 CPU 中，会造
成 CPU 故障。
4）通过 PROFIBUS-DP 连接的 DX 方式通信
（1）简介
对于基于 PROFIBUS-DP 协议的从站和从站之间的 DX 通信，从站之间相互通信的必要
条件首先是从站要有数据发送给主站，换句话说，从站要有输出区对应主站的输入区；其次
从站是智能从站，如 S7-300 站、 S7-400 站、带有 CPU 的 ET200S 站和 ET200X 站等。旧版
本的从站或主站 CPU 不支持 DX 通信功能，怎样判断一个从站 CPU 是否支持 DX 通信？首
先，新购买的 CPU 是肯定支持 DX 通信功能的；其次，可用编程软件 STEP 7 组态一下，
如果可以组态，说明该 CPU 支持 DX 通信。
（2）通信原理
PROFIBUS-DP 通信是以主站依次轮询从站的通信方式进行数据交换的，该方式称为 MS
（Master-Slave）模式，基于 PROFIBUS-DP 协议的 DX（Direct Date Exchange）通信模式是在
主站轮询从站时，从站除了将数据发送给主站外，同时还将数据发送给在 STEP 7 中组态的
其他从站。参考图 10-47 所示数据通信结构，下面举例说明如何进行相关组态和数据通信区
的定义。第 10 章 PLC 网络通信 229
5） PROFIBUS-DP DX 方式通信举例
软件： STEP 7 V5.2
硬件：
? PROFIBUS-DP 主站 S7-400 CPU414-3DP；
? 两个从站 S7-300 CPU315-2DP 和 CPU314C-2DP；
? MPI 网卡 CP5611；
? PROFIBUS 电缆及接头。
网络配置图如图 10-48 所示。
图 10-47 DX 通信 图 10-48 网络配置图
硬件连接：在该实例中， S7-400 作主站，两个 S7-300 作从站。在硬件连接之前，首先
将上位机的 MPI 接口分别和 3 个 CPU 站点的 MPI 口连接，进行初始化。然后用 PROFIBUS
电缆将 S7-400 和 S7-300 CPU 的 DP 相连， S7-400 为主站，两个 S7-300 为从站。打开 STEP
7， 新建一个项目，将该实例起名为 PROFIBUS_DP_DX，原则上从从站开始组态。
（1）组态 S7-300 从站
组态两个 S7-300 从站，选中项目并单击右键，依次选择“Insert New Object”→
“SIMATIC 300 Station”插入 S7-300 站点，如图 10-49 所示。
图 10-49 选择路径
建立 S7-300 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 的站号，本
例 中 CPU315-2DP 的 PROFIBUS 地 址 为 3 。单 击 右 键 选 择 “Properties ” → “Network
Settings”，设置传输速率和总线行规，此例中选择“DP”行规，传输速率选择“1.5Mbps”，
如图 10-50 所示。
若网络中使用了中继器、 OBT 和 OLM 等网络元件，可单击“Options”按钮添加，然后
单击“OK”按钮确认。
双击 DP 栏组态操作模式和从站通信接口区，在“Operation Mode”菜单中选择从站模
式。如果使用 PROFIBUS 网卡编程 CP5611 可以激活从站的编程功能，这样在 PROFIBUS 网230 西门子 PLC 入门经典问答
络上可以同时对主站和从站编程，诊断地址选用默认值即可，选项如图 10-51 所示。
图 10-50 安装图 图 10-51 网络配置图
进入菜单“Configuration”组态从站通信接口区，单击“New”按钮，加入一栏通信区，
每栏通信区最大数据长度为 32 字节。在本例中分别添加输入区一栏和输出区一栏各 10 字
节， 开始地址为 0，在“Consistency”中选择“Unit”，若选择“All”则主站、从站都需要
调用 SFC14、 SFC15 对通信数据打包/解包，参数组态参考如图 10-52 所示。
图 10-52 参数组态
以同样的方式组态另一个从站，使两个从站同在一条 PROFIBUS-DP 网络上，选择
PROFIBUS 站地址为 4。
（2）组态 S7-400 主站
在右侧区域单击右键，在弹出的快捷菜单中选
择 “Insert New Object ” → “SIMATIC 400
Station ”插入 400 站点，如图 10-53 所示，在屏
幕右侧窗口会显示相应的 S7-400 站。
双击 Hardware 图标，组态机架、电源模块和 CPU 模块。插入 CPU414-3DP 模块时，选择
与从站相同的 PROFIBUS 网络，并设置站地址参数，本例中 CPU414-3DP 的 PROFIBUS 地址
为 2。组态完成后单击“OK”按钮确认，出现 PROFIBUS 网络，如图 10-54 所示。
图 10-53 插入“ SIMATIC 400 Station”第 10 章 PLC 网络通信 231
在 S7-400 的 HW configuration 组态界面右侧选择“PROFIBUS DP”，在“Configured
Stations”中选择“CPU 31x”，将其拖到左侧的 PROFIBUS 总线上，如图 10-55 所示。
图 10-54 PROFIBUS 网络 图 10-55 PROFIBUS 网络
在弹出的“DP slave properties”对话框中，出现已经组态的两个从站，如图 10-56 所示。
选择其中一个 CPU，单击“Connect”按钮，将其连接到 PROFIBUS 网络上，然后以同
样的方法连接另一个从站。若要从网络上断开相关站点，选择“Disconnect”按钮即可。连接
完成后再为两个 S7-300 从站设置其对应主站输入/输出接口区。例如，要设置地址为 3 的
CPU315-2DP 的 输 入 / 输 出 接 口 区 ， 双 击 3 号 站 ， 在 弹 出 的 “DP slave properties ” 的
“Configuration”栏中单击“Edit”按钮，组态主站即 CPU414-3DP 的通信接口区，如图 10-57
所示。
图 10-56 组态的两个从站 图 10-57 CPU414-3DP 的通信接口区
分别组态主站的通信地址区，对应规则为主站输出对从站输入，主站输入对从站输出。
然后以同样的方法组态 4 号从站对应主站的通信接口区。组态完成后对应的通信地址如下：
主站 CPU414-3：
3 号从站 CPU315-2DP
IB0～IB9 ＜---------- QB0～QB9
QB0～QB9 -------- ＞IB０～IB9
4 号从站 CPU314C-2DP
IB10～IB1 ＜---------- 9 QB0～QB9
QB10～QB19 -------- ＞IB0～IB9
（3）组态 DX 通信区
上面的组态过程仅仅是 PROFIBUS-DP MS 通信模式，只有上面的工作完成后才能进行
DX 模式组态。在本节的开始已经介绍 DX 的通信方式，主站轮询从站读取数据时，从站广
播发送数据给主站和指定的从站，则这个从站称为“Publisher”，接收数据的从站称为232 西门子 PLC 入门经典问答
“Recipient”。我们以 3 号从站作为“Publisher”，以 4 号从站作为“Recipient”，双击 4 号从站
新建一栏通信数据，这时在“Mode”下可以选择 MS 或 DX 方式，选择 DX 模式，在
“Publisher”地址中会出现 3 号站，如果还有其他的智能从站在同一条 PROFIBUS 网络上也
会出现这些站号，因为本例中只有两个从站，所以 4 号从站的“Publisher”站只有 3 号站。
在下面的选择中要注意：“Publisher”的“Address type”为“Input”，“Address”可选择，这
里都是指“Publisher”对应主站的“Address type”和“Input”，从图 10-57 中可以看出， 3 号
站发送给主站数据对应主站的接收区为 IB0～IB9。如果在“Input”区选 0，则“Recipient” 4
号从站将接收主站地址 IB0～IB9 也就是 3 号从站“Publisher” QB0～QB9 的数据，如果选
择 4，则接收 3 号从站“Publisher” QB4～QB9 的数据，也就是说，“Recipient”可以有选择
地接收“Publisher”的数据。参数组态如图 10-58 所示。
图 10-58 具体参数组态
从上面的对应关系可以看到，当主站轮询 3 号从站时， 3 号从站发送 QB0～QB9 到主站
IB0～IB9 中，同时发送 QB4～QB9 共 6 字节到 4 号从站 IB10～IB15 中，这里容易弄混淆的
地方就是“Publisher”的地址区，站地址是从站地址，通信区却是主站的。如果数据的连续
性参数选择“All”，则“Publisher”从站发送的数据是以整个数据包的形式发送的，即使
“Recipient”从站选择接收“Publisher”从站 1 字节的数据也必须调用 SFC14。在上面的例子
中， 3 号从站和 4 号从站可以同时作为“Publisher”和“Recipient ”， 示例程序可参考光盘
PROFIBUS 目录下的项目名 PROFIBUS_DP_DX。