现场总线A4总结1

第一篇：现场总线A4总结1

现场总线:现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。IEC对现场总线的定义:现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。/涉及智能仪表、控制、计算机、数据通信技术。现场总线的特点和优点—结构特点：由于采用智能现场设备，能够把DCS系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块置入现场设备中，在现场直接完成采集和控制。由于不需要其他的模数转换器件，且一对电线能传输多个信号，因而简化了系统结构，节约了设备及安装维护费用。FCS与DCS的对比：1结构：FCS: 一对多：一对传输线接多台仪表，双向传输多个信号。DCS: 一对一：一对传输线接一台仪表，单向传输一个信号。2可靠性：FCS: 可靠性好：数字信号传输抗干扰能力强，精度高；DCS: 可靠性差：模拟信号传输不仅精度低，而且容易受干扰。3失控状态：FCS: 操作员在控制室既可以了解现场设备或现场仪表的工作状况，也能对设备进行参数调整，还可以预测或寻找故障，使设备始终处于操作员的远程监视与可控状态之中；DCS:操作员在控制室既不能了解模拟仪表的工作状态，也不能对其进行参数调整，更不能预测故障，导致操作员对仪表处于“失控”状态。4互换性：FCS: 用户可以自由选择不同制造商提供的性能价格比最优的现场设备和仪表，并将不同品牌的仪表互连；DCS:尽管模拟仪表统一了信号标准(4-20mA DC)，可大部分参数仍由制造厂自定，致使不同品牌的仪表互换难度较大。5仪表：FCS: 智能仪表，除了具有模拟仪表的检测、变换、补偿等功能外，还具有数字通信能力，并且具有控制和运算的能力；DCS: 模拟仪表只具有检测、变换、补偿等功能。6控制：FCS: 控制功能分散在各个智能仪表中；DCS: 所有控制功能集中在控制站中。技术特点：系统的开放性：通信协议公开，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。互可操作性与互用性、现场设备的智能化与功能自治性、系统结构的高度分散性、对现场环境的适应性。优点：节省硬件数量与投资、节省安装费用、节约维护开销、用户具有高度的系统集成主动权、提高了系统的准确性与可靠性。现场总线网络的实现：制定标准时参照OSI七层协议标准/大多采用第1层(物理层)、第2层(数据链路层)和第7层(应用层)，并增加第8层用户层。/物理层：定义了信号的编码与传送方式、传送介质、接口的电气及机械特性、信号传输速率等/现场总线有两种编码方式：Manchester和NRZ，前者同步性好，但频带利用率低，后者刚好相反。前者采用基带传输，后者采用频带传输。传输介质主要有：有线电缆、光纤和无线介质。数据链路层:分为两个子层：介质访问控制层(MAC)和逻辑链路控制层(LLC)。MAC对传输介质传送的信号进行发送和接收控制；LLC对数据链进行控制，保证数据传送到指定的设备上。现场总线上的设备可以是主站，也可以是从站。/MAC层的三种协议：集中式轮询协议、令牌总线协议和总线仲裁协议。应用层:分为两子层：应用服务层(FMS)，用于为用户提供服务；现场总线存取层(FAS)，用于实现数据链路的连接。用户层：定义了从现场装置中读写信息和向网络中其他装置分派信息的方法，即规定了供用户组态的标准“功能模块”。企业网络信息集成系统的层次结构：统一的企业网络信息集成系统应具有三层结构，从底向上依次是：过程控制层(PCS)、制造执行层(MES)、企业资源规划层(ERP)。过程控制层：依照现场总线的协议标准，智能设备采用功能块的结构，通过组态设计，完成数据采集、A/D转换、数字滤波、温度压力补偿、PID控制等功能。智能转换模块对传统检测仪表的电流电压进行数字转换和补偿。过程控制层的拓扑结构：环形网：时延确定性好，重载时网络效率高；总线网：成本低，时延不确定，重载时效率低；树形网：可扩张性好，频带较宽，但节点间通信不便；令牌总线网：物理上是总线网，逻辑上是令牌网。制造执行层：从现场设备中获取数据，完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能，还包括控制组态的设计和下装。通过总线接口转换器实现现场总线网段和以太网段的连接。企业资源规划层：在分布式网络环境下构建一个安全的远程监控系统。首先将中间监控层的数据库中的信息转入上层关系数据库中，使远程用户能通过浏览器查询网络运行状态，对生产过程进行实时的远程监控；对数据进行进一步的分析和整理，为相关的各种管理、经营决策提供支持，实现管控一体化。现场总线与数据局域网的区别：用途不同：现场总线主要用于对生产、生活设备的控制；数据网络主要用于通信、办公，提供文字、声音和图像等数据信息。技术要求不同：现场总线要求具备高度的实时性、安全性和可靠性，网络接口尽可能简单，成本尽量降低，数据量一般较小；数据网络则需要大批量数据传输和处理。现场总线与上层网络的互联：第一种方式：采用专用网关完成不同通信协议的转换，把现场总线网段或DCS网段连接到以太网上。第二种方式：将现场总线网卡和以太网卡都置入工业PC机插槽上，在PC机内实现数据交换。第三种方式：将Web服务器直接置入PLC或现场总线设备内，借助Web服务器和通用浏览工具实现数据信息的动态交互。现场总线网络集成应考虑的因素：控制网络的特点（适应工业控制应用环境，要求实时性强，可靠性高，安全性好；网络传输的使测控数据及其相关信息，短帧，传输速率低）、标准支持(国际、国家、地区、企业标准)、网络结构（介质、拓扑结构、节点数等）、网络性能（传输速率、时间同步准确度、访问控制方式等）、测控系统应用考虑、市场及其他因素。现场总线简介：基金会现场总线（以ISO/OSI开放系统互连模型为基础，介质支持双绞线、光缆和无线发射，传输信号采用曼彻斯特编码）。Profibus现场总线（德国国家标准和欧洲标准；参考模型也是ISO/OSI模型；传输介质为双绞线、光缆）。LonWorks（采用ISO/OSI模型的全部七层协议；支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频等多种介质；）CAN（是控制器局域网的简称，采用ISO/OSI模型的物理层、数据链路层和应用层；传输介质为双绞线；采用短帧结构传输，传输时间短，受干扰的概率低；）HART（即可寻址远程传感高速通道。特点是在现有模拟信号传输线上实现数字通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中的工业过程控制的过渡性产品）。总线与总线段：总线是传输信号或信息的公共路径，是遵循同一技术规范的连接与操作方式。一组设备通过总线连接在一起称为总线段。总线的基本概念：总线主设备：可在总线上发起信息传输的设备；总线从设备：不能在总线上主动发起通信，只能挂在总线上，对总线信息进行接收查询；总线协议：管理主、从设备使用总线的规则；总线操作：总线上命令者与响应者之间的“连接-数据传送-脱开”这一操作序列称为一次总线操作。寻址：物理寻址：用于选择某一总线段上某一特定位置的从设备作为响应者；逻辑寻址：选择从设备与位置无关；广播寻址：用于选择多个响应者。总线仲裁：用于裁决哪一个主设备是下一个占有总线的设备。某一时刻只允许某一主设备占有总线，等到它完成总线操作，释放总线占有权后才允许其他总线主设备使用总线。总线定时：总线通过定时信号进行同步。定时信号用于指明总线上的数据和地址在什么时刻是有效的。模拟信号与数字信号：随时间连续变化的信号称为模拟信号，随时间离散变化的信号称为数字信号。码元：时间轴上的一个信号编码单元称为码元。信源、信宿和信道：在数据通信中，通常将数据的发送方称为信源，数据的接收方称为信宿，在信源与信宿之间传输数据的通道称为信道。通信方式：按照字节使用的信道数，数据通信可以分为串行通信和并行通信两种方式。按照数据在传输线路上的传输方向，可分为单工通信、半双工通信和全双工通信三种方式。性能指标：传输速率是衡量数据传输有效性的指标。指通信系统每秒传送的数据量。工业中常用的标准数据信号速率为：9600bps, 500Kbps, 1Mbps, 2.5Mbps, 10Mbps, 100Mbps。比特(bit)率S指单位时间内所传送的二进制序列的位数，单位：bps波特(Baud)率BTRR（TTH = 持有令牌时间；TTR = 目标令牌循环时间；TRR = 实际令牌循环时间）PROFIBUS-DP 定义三种设备类型：DP-1类主设备(DPM1)：中央控制器, 它与分散的 I/O 设备(DP-从)交换数据允许若干个DPM1，典型的设备是 PLC, PC, VME。DP-2 类主设备(DPM2)：组态、监视或工程工具，它被用来设定网络或参数／监视 DP-从设备。DP-从设备：直接连接 I/O 信号的外围设备；典型的设备是输入、输出、驱动器、阀、操作面板等等。DP-信息循环时间的计算：一个八位二进制数（一字节）按 11位传输；电文头和尾由11 个字节或 9 个字节组成；波特率为1.5 M 时，1个位时间＝0.6667 ns(1 个八位二进制数 ＝ 11位时间＝7.3337ns)；波特率为12 M时，1个位时间＝ 0.083 ns(1个八位二进制数＝11个位时间＝ 0.913ns)；在实施中，还要加上约10-20% 的余量。精确的计算规则可以从EN 50170 V.2 获得.现场总线的布线和安装—网络组件主要有：中继器(Repeater)、集线器(Hub)、交换式集线器(Switching Hub)、网桥(Bridge)、路由器(Router)、网关(Gateway)等。此外还有连接器(Connector)、耦合器(Coupler)等。屏蔽线不应多点接地，应集中一点后再接地。本质安全现场总线控制系统的实现有两种办法：使用总线隔离栅或本安电源调整器。以太网在工业自动化领域应用受限的原因：以太网采用CSMA/CD碰撞检测方式，在网络负荷较重(大于40%)时，网络的确定性未能满足工业控制的实时要求；以太网所用的接插件、集线器、交换机和电缆是为办公室应用而设计的，不符合工业控制的实时要求；在工厂环境中，以太网抗干扰能力较差。若用于危险场合，以太网不具备本质安全性能；以太网还不具备通过信号线向现场仪表供电的功能。工业以太网与其他控制网络相比较的优势：工业以太网可以满足控制系统各个层次的要求，使企业信息网络与控制网络得以统一；设备成本下降；用户拥有成本下降；以太网易于与Internet集成。以太网作为现场总线技术的技术优势：采用以太网作为现场总线，可以保证现场总线技术的可持续性发展；以太网受到广泛的开发技术支持；由于以太网是应用最广泛的计算机网络技术，有广泛的硬件产品可供选择，价格十分低廉；由于以太网已使用多年，具有大量的软件资源；如果采用以太网作为现场总线技术，可以避免现场总线技术游离于计算机网络技术的发展主流之外，可以实现自动化控制领域的彻底开放。工业以太网技术应解决的问题：通信实时性问题；对环境的适应性与可靠性问题；总线供电问题；本质安全问题。工业以太网非确定性问题的缓解措施：提高通信速率--10Mb/s-> 100Mb/s->1Gb/s；控制网络负荷--在网络设计时控制各网段的负荷量，合理分布各现场设备的节点位置，以减少冲突的发生；采用以太网的全双工交换技术；采用交换式以太网技术---采用交换机将网络切分成多个网段，在网段分配合理的情况下，由于网段上多数的数据不需要经过主干网传输，只在本地网络传输的数据不占用其它网段的带宽。实时以太网的媒体访问控制：RT-CSMA/CD协议：网络节点分为实时节点和非实时节点，分别遵循RT-CSMA/CD和CSMA/CD协议；以网络上相距最远的两个节点之间信号传迟延时间的2倍作为最小竞争时隙，发送数据时先侦听信道，若在一个最小竞争时隙中没有检测到冲突，则获得访问控制权，发送数据包；非实时节点检测到冲突时停止发送，退出竞争；实时节点检测到冲突时，发送长度不小于最小竞争时隙的竞争信号。确定性分时调度，将通信过程划分为若干个循环，每个循环分为4个时段：起始时段：进行必要的准备和时钟同步；周期性通信时段：用于保证周期性实时数据的传输。在该周期中为各节点安排好各自的微时隙进行各自的通信。非周期性通信的异步时段：为普通TCP/IP数据包提供通过竞争传输非实时数据的机会。保留时段：用于发布时钟，控制时钟同步。IEEE 1588精确时间同步协议(PTP)时钟偏移量与传输延迟的测量过程：测量主时钟和从时钟之间的时差，即测量时钟偏移值；测量传输延迟。OPC的对象和接口：OPC规范为OPC服务器规定了两种接口：客户接口(CI:Custom Interface)必须由每一个OPC服务器提供，是访问过程变量的有效通道。自动化接口(AI:Automation Interface)是对客户接口的进一步封装，面向解释程序开发环境，是可选项。控制网络与信息网络的集成，可以通过以下几种方式实现：加入转换接口；采用DDE技术；采用统一的协议标准；采用数据库访问技术；采用OPC技术。基于DDE技术的控制网络和信息网络的集成：控制网络与信息网络有一个共享工作站或通信处理机时，可以通过DDE技术实现数据交换；DDE：动态数据交换（Dynamic Data Exchange）；DDE是Windows环境下使用共享内存在应用程序之间传递数据的协议，用于完成应用程序之间的数据交换；DDE协议地址包括：应用程序、主题、条目。

第二篇：现场总线技术实验报告

实 验 报 告

课程名称

《现场总线技术》

题目名称

现场实验报告

学生学院

信息工程学院

专业班级

学生学号

学生姓名

指导教师

2015 年 1 月 1 日

实验一

0 STEP7 V5.0 编程基础及 S7--C 300PLC 组态

一、实验目的

通过老师讲解 STEP7 软件和硬件组态的基础知识，使同学们掌握使用 STEP7 的步骤和硬件组态等内容，为后续实验打下基础。

二、实验 内容 1、组合硬件和软件 STEP7 V5.0 是专用于 SIMATIC S7-300/400 PLC 站的组态创建及设计 PLC 控制程序的标准软件。按照以下步骤：

（1）运行 STEP7 V5.0 的软件，在该软件下建立自已的文件。

（2）对SIMATIC S7-300PLC站组态、保存和编译，下载到 S7-300PLC。

（3）使用 STEP7 V5.0 软件中的梯形逻辑、功能块图或语句表进行编程，还可应用 STEP7 V5.0 对程序进行调试和实时监视。

2、使用 STEP7 V5.0 的步骤

设计自动化任务解决方案 生成一个项目 下载到 CPU 进行调试诊断 硬件组态 程序生成 程序生成 硬件组态

图 1-1 STEP7 的基本步骤

3、启动 SIMATIC 管理器并创建一个项目（1）新建项目 首先在电脑中必须建立自己的文件：File → New →写上 Name（2）通信接口设置 为保证能正常地进行数据通信，需对通信接口进行设置，方法有 2 种：

1）所有程序

SIMATIC

STEP 7

设置 PG/PC 接口

PC Adapter(Auto)

属性

本地连接

USB/COM（根据适配器连接到计算机的方式选择）； 2）SIMATIC 管理器界面

选项

PC Adapter(Auto)

属性

本地连接

USB/COM（根据适配器连接到计算机的方式选择）。

（3）硬件组态 在自己的文件下，对 S7-300PLC 进行组态，一般设备都需有其组态文件，西门子常用设备的组态文件存在 STEP7 V5.0 中，其步骤如下; 插入 →站点 →

SIMATIC 300 站点 ；  选定 SIMATIC 300（1）的Hardwork（硬件）右边 Profi

→

标准 → SIMATIC 300 将轨道、电源、CPU、I/O 模块组态到硬件中：

轨道：RACK-300 →

Rail；，插入电源：选中（0）UR 中 1 1, 插入电源模块 PS-300 →

PS307 5A；

插入 CPU：选中（0）UR 中 2 2，插入 CPU 模块 CPU-300→CPU315-2DP→配置 CPU 的型号（CPU 模块的最下方）；  插入输入/输出模块 DI/DO：

1)选中（0）UR 中 4，插入输入/输出模块 SM-300

→ DI/DO→ 配置

输入/输出模块的型号（CPU 模块的最上方）； 2)S7-300 PLC 中有些 CPU 自带输入/输出模块，此时不需进行 DI/DO组态。

（4）S7-300PLC CPU 的开关与指示灯 S7-300PLC CPU 的开关与显示灯如图 1－1 所示 模式选择器：

MRES:

模块复位功能。

STOP:

停止模式，程序不执行。

RUN:

程序执行，编程器只读操作。

RUN-P:

程序执行，编程器读写操作。

指示灯：

S F: 组错误：CPU 内部错误或带诊断功能错误。

BF: 组错误: 总线出错指示灯(只适用于带有 DP

接口的 CPU)。出错时亮。

FRCE:

FORCE：指示至少有一个输入或输出被强

制。

DC5V: 内部 5VDC 电压指示。

RUN:

当 CPU 启动时闪烁，在运行模式下常亮。

STOP:

在停止模式下常亮，有存储器复位请求时慢速闪烁。正在执行存储器复位时快速闪烁，由于存储器卡插入需要存储器复位时慢速闪烁。

（5）编程 图 1-5

CPU 开关与指示灯 图 1-1

CPU 开关与指示灯

S7-300PLC 采用模块化的编程结构，包含有通用的 OB 组织块，通用的 FC、FB 功能与功能块，西门子提供的 SFC，SFB 系统功能块，DB 数据块，各个模块之间可以相互调用。OB1 是其中的循环执行组织块，程序首先并一直在 OB1 中循环运行，在 OB1 中可以调用其它的程序块执行。

在 S7

Program 下的 Block 中，选定并打开 OB1，用梯形逻辑、功能块图或语句表编程，再保存编译和下载，即可执行程序。

（6）程序的清除（存储器复位）：

图 1－2 编程界面 A、模式选择器放在 STOP 位置 B、模式选择器保持在 MERS 位置，直到 STOP 指示灯闪烁两次（慢速）

C、松开模式选择器（自动回到 STOP 位置）

D、模式选择器保持在 MERS 位置（STOP 指示灯快速闪烁）

E、松开模式选择器（自动回到 STOP 位置）

（7）运行并监控 将 CPU 打到 STOP 模式，下载整个 SIMATIC 300 站点。再将 CPU打到 RUN 模式，打开监视，程序运行状态可在 OB1 上监视到。

三、思考题 一.为什么要进行硬件组态？

PLC 是一种模块化的结构，电源、cpu、i/o 等模块都是单独成块的。而 PLC 组态是对硬件进行配置，简单的说就是告诉系统你配置了哪些东西，这样系统才能去连接你的东西。

二.硬件组态和程序生成有先后之分吗？哪种比较方便些？ 没有先后之分。先进行硬件组态，然后是下载用户程序方便些。这样STEP7 在硬件组态编辑器中会显示可能的地址。而且有了系统数据块后，如果你的程序中硬件组态与你的实际硬件一致，就可以在 SIMATIC管理器中，直接选中 Blocks，然后执行下载，在提示你是否也下载系统数据块时，只要点击 Yes，就把硬件组态信息和用户程序一起下载到 CPU 中。

四、实验心得 在这次的实验中，从中了解 STEP7 V5.0 的软件，并学会在该软件下建立自已的文件，对 PLC 站组态、保存和编译，并且下载到 PLC，用软件中的梯形逻辑进行编程，还用软件进行实时监视。开始没找到正确的硬件进行组态，然后在师姐的指导下，找到完全和硬件一致的进行组态，之后的还是比较容易。

实验 二

S7-300PLC 之间的 MPI 通讯

一、实验目的 熟悉现场总线网络 MPI 网络通讯的基本原理和 STEP7 硬件组态，掌握 S7-300PLC 编程和两个 PLC 之间 MPI 网络通讯的具体方法。

二、实验内容 （1）要求：对 PLC 及 MPI 网络组态，采用 STEP 7 V5.x 编程，以 MPI 网络通讯的方式，在第二台 S7-300 的程序中编译一组密码，在第一台 S7-300 上输入八位的开关信号。如果开关信号与密码不同，则第二台 PLC 的某个输出点上的输出信号闪烁；如果开关信号与密码相同，则这个输出点上的输出信号长亮。根据需要添加实验内容和使用 PLC 内部的系统功能。

（2）实验主要仪器设备和器材：S7-300 可编程控制器，开关装置，S7-300 适配器，装有 STEP7 软件的工控机（或电脑）。

（3）实验方法、步骤及结构测试：

图 2-1 MPI 通讯示意图 具体实验步骤如下：

1、硬件连接 应用带连接头的屏蔽双绞线，通过 PLC 中的 MPI 接口进行连接，SIEMENS300(2)CPU SIEMENS300(1)CPU 全局数据

将实际线路连好，开关输入量也接好；同时全部清除两台 S7-300PLC原有的程序，并打到 STOP 挡，为硬件组态和编程作好准备。

2、组态硬件 利用 SIMATIC 管理器，在项目中为要连网的设备生成硬件站之后利用硬件组态工具逐个打开这些站。

1)打开 SIMATIC Manager,在“文件”选择“新建”。在空白处点击右键选中“插入新对象”，再选 SIMATIC 300。

2)进行组态 第一台设备：根据实际硬件配置组态。

第二台设备：根据实际硬件配置组态。

3)选“站点”,进行“保存和编译”。

3、设定 MPI 地址 组态硬件时，必须定义CPU连接在MPI网络上，并分配各自MPI地址。

1)在 SIMATIC 300（1）选中 Hardware（硬件）。

2)双击，选 CPU315-2DP。

3)双击，选属性。

4)选定 MPI（1），并设定其地址。

在硬盘上保存 CPU 的配置参数，然后分别下装到每一 CPU 中(点到点)。

4、检查网络

1)网络组态 分别在两台 PLC 硬件组态中，选菜单栏中的“选项”，然后选“组

态网络”，进行组网。选中 MPI（I）双击，将两台 PLC 组网。

用 Profibus 电缆连接 MPI 节点，可以用多条 MPI 线连接。在这里用一条 MPI 线连接即可，这样就可以与所有 CPU 建立在线连接。打开网络组态查看，还可用 SIMATIC 管理中 PLC 下的“Accessible Nodes”功能来测试连接状态。

5、设计程序 编译程序 进入程序设计时，可按以下步骤：选 SIMATIC 300（1）→CPU 315-2DP→S7 Program(1)→Blocks→OB1,双击后可开始编写程序。

第一台 S7_300 的程序框图：

读取八位开关信号 IB0，传递到 MB0：

MOVE EN

ENO IN

OUT 第二台 S7-300 的程序框图：

输入密码，输入固定数据 1280，传送到 MW2：

MOVE EN

ENO IN

OUT

开关信号数据 MW6 与密码数据 MW2 对比：

IB0 MB0 1280 MW2

CMP==1 IN1

IN2

CMP<>1 IN1

IN2

输出为 Q0.0。输出信号灯闪烁：

第二台 CPU 的时钟存储器，地址 M100 此时闪光频率为 1Hz,周期=1s,灯通=0.5s,灯闭=0.5s 程序框图

M100

Q124.5 6、生成全局数据表 应用“定义全局数据”工具可以生成一个全局数据表。将数据表编译两次然后下装到 CPU 中。

根据程序可知，数据从第一个 CPU 中的 MB0 发送到第二个 CPU中的 MW6，编译两次后，下载。

生成全局数据表步骤如下：

1）选择 MPI 网 回到前面的项目界面双击 MPI 网→选项→定义全局数据，产生或打开全局数据表。

2）分配 CPU MW2 MW6 MW2 MW6

点击 GDID 后的空格右键弹出 CPU→点击 CPU→双击 SIMATIC

300(1)→双击 CPU 3）填入发送和接收数据（注明发送方）

填入 MB0→选“选作发送器”→在后一空格用右键弹出 CPU→点击 CPU→双击 SIMATIC

300(2)→双击选中另一个 CPU→点击下一空格填入 MW6→编译→关闭→点击“查看”→选“扫描速率”及“全局数据状态”→编译→关闭→退出。

4）下载程序

定义完全局数据后下载程序。在下载程序前应先清除原有的程序。SIMATIC 300（1）→下载。

5）运行及结果 A、将两台 S7－300PLC 的开关打到 RUN 挡，S7－300CPU 上的其它灯是不亮的，这时全局数据开始自动循环交换。

B、在第一台 PLC 上输入八位开关量 IB0，数据传递到 MB0，通过 MPI 网络，运行全局数据表，数据从第一台 PLC 的 MB0 传送到第二台 PLC 的 MW6。MW6 上的数据与第二台 PLC 的 MW2 中C、密码数据相比较后，在第二台 PLC 的输出点 Qxxx.x 输出结果。若信号与密码相同，第二台 PLC 输出灯 Qxxx.x 亮。

三、思考题 1、在下载程序前如何清除原来的程序？ 现在 PLC 把新的程序下载进去，会自动覆盖原本的程序的。如果要直接清除的话，则可通过复位清除寄存器内容，先把模式选择器放在STOP 位置，然后模式选择器保持在 MERS 位置，直到 STOP 指示灯闪烁两次，再松开模式选择器，模式选择器保持在 MERS 位置，此时 STOP 指示灯快速闪烁，然后松开模式选择器就可以了。

2、下载程序时应注意什么问题？ A 硬件组态没有错误，组态都错了，下进去也没用。

B最好先下新硬件组态信息，然后保证按键打到STOP档位再下程序。

C 在进行了新的组态编译时，必须点击 Yes，即把新的硬件组态信息也下载到 CPU 中，否则新的硬件组态和旧的用户程序将产生冲突。

3、密码数据在开关量上是如何表示的？试着把密码设为小于 256 的数，再运行程序看结果如何？为什么？ 如果字节数据转换成字，则 MB0、MB1 分别变成 MW6 的高 8 位和低 8位，MB1 没有则补 0，MB0 传送到 MW6 中变成高 8 位。如果小于 256，则输出信号长亮，因为密码相同了啊。

四、实验心得 在这次实验中，学会了 PLC 两个 PLC 之间 MPI 网络通讯的方法，同时学会了用梯形图编程，如果是简单的程序基本能自己编好。实验中开始没懂程序原理，难点就在那个密码表示，后来请教师姐才懂的。

实验三 三

S7-300PLC 之间的 DP 通讯

一、实验目的

熟悉现场总线 DP 网络通讯的基本原理，掌握 S7-300 编程和两个 PLC 之间 DP 网络通讯的具体方法。

二、实验内容

1）要求：对 PLC 及 DP 网络组态，采用 STEP 7 V5.0 编程，以 DP 网络通讯的方式，在第二台 S7-300（从站）的程序中编译一组（三个）两字节的密码，分别为 256，512，1280，在第一台 S7-300（主站）上输入 16 位的开关信号。如果开关信号与其中一组密码相同，则第一台 PLC 的一个指定的相应输出点上的输出信号亮，即输入信号是256，则 Q4.0 亮，输入信号是 512，则 Q4.1 亮，输入信号是 1280，则 Q4.2 亮；否则没有灯亮。

2）实验主要仪器设备和材料：S7-300 可编程控制器，开关装置，S7-300适配器，装有 STEP7 软件的工控机。

3）实验方法、步骤及结构测试：

1、硬件连接 将两台的 DP 口通过 PROFIBUS 电缆连接，开关输入量接在主站的DI 模块上；同时将两台 PLC 全部清除原有程序，打到 STOP 挡，为硬件组态和编程作好准备。

SIEMENS300(1)主站

交换区 PROFIBUS-DP SIEMENS300(1)从站

交换区

图 3-1 DP 通讯示意图 4）组态硬件（1）新建项目 在 STEP7 中创建一个新项目，然后选择“插入”站点Simatic 300 站点，插入两个 S7 300 站，这里命名为 Simatic 300(master)和 Simatic 300(slave)。再选择“插入”“站点”PROFIBUS。如图 3-2 所示。当然也可完成一个站的配置后，再建另一个。

（2）组态硬件 从站和主站硬件根据实际选定，原则上要先组态从站。双击 Simatic 300(slave)“Hardware(硬件)”，进入硬件组态窗口，在功能按钮栏中点击“Catalog”图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插入机架、电源、CPU 和输入/输出模块等进行硬件组态，主从站的硬件组态原理一样。

5）参数设定 硬件组态后，双击 DP(X2)插槽，打开 DP 属性窗口点击属性按钮进入 PROFIBUS 接口组态窗口，进行参数设定。

（1）从站设定：在“属性 DP ”对话框中选择“工作模式” 标签，将 DP 属性设为从站(Slave)。然后点击“常规”标签，点击“属

性”按钮，之后点击 Network Settings 标签，对其它属性进行配置，如：站地址、波特率等。设定完成之后，点击”保存”即可,不要进行编译。

（2）主站设定：在“属性 DP ”对话框中选择 “工作模式”标签，将 DP 属性设为主站(Master)。然后点击“常规”标签，点击“属性”按钮，对其它属性进行配置，如：站地址、波特率等。注意：这里的主站地址跟从站的地址不能重复，且同一个站的 MPI 地址和 DP地址要保持一致。

（3）连接从站：在硬件组态（HW Config）窗口中，打开窗口右侧硬件目录，选择“ PROFIBUS DPConfigured Stations”文件夹，将 CPU31x 拖拽到主站系统 DP 接口的 PROFIBUS 总线上，这时会弹出 DP 从站连接属性对话框，选择所要连接的从站后，点击“连接”按钮，再点击“确认”。注 注：如果有多个从站存在时，要一一连接。

（4）设定交换区地址 双击从站，选择“组态”标签，打开 I/O 通信接口区属性设置窗口，进行设置。或者进入“从站属性“窗口，如果没有出现表格，则要点击下面的“新建”，分两次输入表格。

地址类型:

选择“Input”对应输入区，“Output”对应输出区。

地址:

设置通信数据区的起地址。

长度:

设置通信区域的大小，最多 32 字节。本例设为 8 字节。

单位:

选择是按字节（byte）还是按字（word）来通信。

一致性:

选择“Unit”是按在“Unit”中定义的数据格式发送，即

按字节或字发送。

从站与主站设置完成后，点击“编译存盘”按钮，编译无误后即完成从站和主站的组态设置。

6）检查网络 点击“组态网络”图标

。打开网络组态查看，是否成功。

7）设计程序

输入三个 16 位的密码：

256，512，1280 结束 从站

主站 给定一个 16 位的开关量信号 开关量是 256 开关量是 512 开关量是1280 Q4.0 亮 Q4.1 亮 Q4.2 亮 结束 图 3-2 程序框图

8）程序清单

输入零字节的任一位闭合，使能接通。IW0的值传送到 QW10。

图 3-4 从站中密码设定

图 3-3 主站程序

9）运行及实验结果 输入开关量 1，则 Q4.0 亮；输入开关量 2，则 Q4.1 亮；输入开关量 5，则 Q4.2 亮，输入其它量时，信号与密码不同，无灯亮。

三、思考题

1．指出 PROFIBUS 中，DP 与 MPI 通信的特点与区别。

MPI：多点通信的接口，是一种适用于少数站点间通信的网络，多用于连接上位机和少量PLC之间近距离通信。MPI的通信速率为19.2K～12Mbit/s。在 MPI 网络上最多可以有 32 个站。MPI 允许主-主通信和主-从通信。

DP：允许构成单主站或多主站系统。在同一总线上最多可连接 126 个站点。通讯波特率最大支持 12MB，距离可达 1200M。包括以下三种不同类型设备：一级 DP 主站、二级 DP 主站、DP 从站。

2．简述数据交换过程以及数据交换区的设置方法。

由主机数据交换区的数据通过总线传送到从机的数据交换区。双击从站，选择组态标签，打开 I/O 通信接口区属性设置窗口，进行设置。或者进入从站属性窗口，如果没有出现表格，则要点击下面的新建，分两次输入表格。

3．在不改变交换区地址的情况下，QW10-QW16，IW20-IW24 可以用 M寄存器区取代吗？说明原因。

可以，取代的话还会使程序简单，不过功能也会变得简单罢了。

四、实验心得

在这次实验中，熟悉现场总线 DP 网络通讯的基本原理，弄懂了两个PLC 之间 DP 网络通讯的方法，同时又用梯形图编程，加强了编程能力。实验中 DP 通讯还是比较复杂，主要是有很多细节，常常要请教师姐，看来要多用和多了解才行。

第三篇：现场总线控制系统学习心得

现场总线控制系统学习心得

班级：电技131 姓名：杨秋

学号：20*** 现场总线控制系统学习心得

六个星期的现场总线控制系统课程已经结束，通过这段时间的学习和老师的耐心讲解，我初步了解到了这门课程的基本内容。

目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。我们已经在以往的学习中了解到了PLC和DCS这两大系统的基本知识，而FCS就是我们这段时间学习的现场总线控制系统。老师分别从以下几个方面详细地向我们讲解了这门课程。

1现场总线和现场总线控制系统的概念

根据国际电工委员会IEC61158标准的定义，现场总线是指应用在制造过程区域现场装置和控制室内自动控制装置之间的包括数字式、多点、串行通信的数据总线，即工业数据总线。是开放式、数字化、多点通信的底层通信网络。以现场总线为技术核心的工业控制系统，称为现场总线控制系统FCS（Fieldbus Control System），它是自20世纪80年代末发展起来的新型网络集成式全分布控制系统。

其中，现场总线系统一般被称为第五代控制系统。第一代控制系统为50年代前的气动信号控制系统PCS，第二代为4~20mA等电动模拟信号控制系统，第三代为数字计算机集中式控制系统，第四代为70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS。现场总线技术现场总线技术将专用的微处理器置入了传统的测量控制仪表，使其各自都具有了多多少少的数字计算和数字通信能力，成为能独立承担某些控制、通信任务的网络节点。它们通过普通双绞线、光纤、同轴电缆等多种途径进行信息传输，这样就能够形成以多个测量控制仪表、计算机等作为节点连接成的网络系统。该网络系统按照规范和公开的通信协议，在位于生产现场的多个微机化自控设备之间，以及现场仪表与用作管理、监控的远程计算机之间，实现数据传输与信息共享，进一步构成了各种适应实际需要的自动控制系统 现场总线的分类

老师重点讲述了现场总线的几种类别，典型的现场总线技术包括了基金会现场总线FF（Foudation Fieldbus），LonWork现场总线，Profibu现场总线，CAN现场总线以及HART现场总线。其中FF总线尤为重要，按照基金会总线组织的定义，FF总线是一种全数字、串行、双向传输的通信系统，是一种能连接现场各种现场仪表的信号传输系统，其最根本的特点是专门针对工业过程自动化而开发的，在满足要求苛刻的使用环境、本质安全、总线供电等方面都有完善的措施。为此，有人称FF总线为专门为过程控制设计的现场总线。现场总线技术的特点

现场总线技术具有系统的开放性，互可操作性与互用性，现场设备的智能化与功能自治性，系统结构的高度分散性以及对现场环境的适应性等。除此之外，现场总线技术还具备以下优点：节省硬件数量与投资，节省安装费用，节省维护开销，用户具有高度的系统集成主动权以及提高了系统的准确性与可靠性。

5现场总线技术的发展

现场总线技术的发展体现在两个方面，一个是高速现场总线技术的发展，另外一个是低速现场总线领域的继续完善和发展。就现在而言，现场总线产品主要针对的是低速总线产品，用于运行速率较低的领域，对网络的性能要求不高。而高速现场总线主要应用于互联控制网、连接控制计算机、处理速度快的设备以及实现低速现场总线网间的连接，是充分实现系统的全分散控制结构所必须的。但是目前高速现场总线这一环节还相对薄弱。总体来说，自动化系统与设备将向现场总线体系的结构改变，并且向着趋于开放统一的方向发展。同时，在单独的现场总线体系下不可能只容纳单一的标准，加上商业利益的驱使，各种现场总线技术都在十分激烈的市场竞争环境中求得发展。所以有理由认为，在将来的不久，集中总线标准的设备通过路由网关互联并且会实现信息共享的局面。

除此之外，老师还向我们介绍了现场总线控制系统与以前学到的DCS系统的关系。通过现场总线系统的网络结构可以发现，它可以由现场智能设备和人机接口构成两层的网络结构，同时把常规的PID在智能变送器中实现。但这种总线控制系统的局限性限制了现场总线控制系统的功能，使之不能实现复杂的协调控制功能，为了实现这个功能，其结构中需要包含控制站，即需要三层的网络结构。这样，三层网络结构的现场总线系统网络就与DCS相似了，但是其中控制站所承担的功能却与DCS有很大差别。在传统的DCS系统中，控制站可以用来实现包括控制回路的PID运算和控制回路之间的协调控制等功能。但在FCS中，底层的PID等基本控制功能却完全由现场设备来完成，控制站只完成控制回路之间信息的交流和控制协调功能。这样的话，就大大减轻了控制器的负荷率，分散了系统的风险性，加快了数据处理速度。通过现场总线系统的网络结构可以发现，它可以由现场智能设备和人机接口构成两层的网络结构，同时把常规的PID在智能变送器中实现。但这种总线控制系统的局限性限制了现场总线控制系统的功能，使之不能实现复杂的协调控制功能，为了实现这个功能，其结构中需要包含控制站，即需要三层的网络结构。这样，三层网络结构的现场总线系统网络就与DCS相似了，但是其中控制站所承担的功能却与DCS有很大差别。在传统的DCS系统中，控制站可以用来实现包括控制回路的PID运算和控制回路之间的协调控制等功能。但在FCS中，底层的PID等基本控制功能却完全由现场设备来完成，控制站只完成控制回路之间信息的交流和控制协调功能。这样的话，就大大减轻了控制器的负荷率，分散了系统的风险性，加快了数据处理速度。

现场总线技术自推广以来，已经在世界范围内应用于工业控制的各个领域。现场总线的技术推广有了三、四年的时间，已经或正在应用于冶金、汽车制造、烟草机械、环境保护、石油化工、电力能源、纺织机械等各个行业。应用的总线协议主要包括PROFIBUS、DeviceNet、Foundation、Fieldbus、Interbus_S 等。在汽车行业，现场总线控制技术应用的非常普遍，近两年国内新的汽车生产线和旧的生产线的改造，大部分都采用了现场总线的控制技术。国外设计的现场总线控制系统已应用很广泛，从单机设备到整个生产线的输送系统，全部采用现场总线的控制方法。而国内的应用仍大多集中中生产线的输送系统、随着技术的不断发展和观念的更新必然会逐步扩展其应用领域。

通过这段时间的现场总线课程的学习，让我对现场总线有了更多的了解，还有更多的是对其工业各方面应用的了解及其前景。自己对自己的这个专业有了更多的了解和认识，自己专业意识和素养都有很多的增加。特别从老师那里学到那种精神，要有专业素养和意识，不仅要学好书上的知识，自己的那种专业敏感度，和实际动手能力都要好好培养，我感觉自己受益颇多。

第四篇：浅谈电气现场总线控制系统

浅谈电气现场总线控制系统（FCS）

引言

随着我国电力行业的高速发展，DCS的应用也越来越广泛，但DCS主要完成的是汽轮机、锅炉的自动化过程控制，对电气部分的自动化结合较少，DCS一般未充分考虑电气设备的控制特点，所以无论是功能上还是系统结构上，与网络微机监控系统相比在开放性、先进性和经济性等方面都有较大的差距。1 电气现场总线控制系统的监控对象

电气现场总线控制系统的监控对象主要有:发电机-变压器组，其监控范围主要包括发电机、发电机励磁系统、主变压器、220kV断路器；高压厂用工作及备用电源，其监控范围主要包括高压厂用工作变压器、起动-备用变压器等；主厂房内低压厂用电源，其监控范围主要包括低压厂用工作和公用变压器、照明变压器、检修变压器和除尘变压器等主厂房的低压厂用变压器；辅助车间低压厂用电源；动力中心至电动机控制中心电源馈线；单元机组发电机和锅炉DCS控制电动机；保安电源；直流系统；交流不停电电源。电气现场总线控制系统的特点

2.1 电气参数变化快电气模拟量一般为电流、电压、功率、频率等参数，数字量主要为开关状态、保护动作等信号，这些参数变化快，对计算机监控系统的采样速度要求高。

2.2 电气设备的智能化程度高电气系统的发电机-变压器组保护、起动-备用变压器保护、自动同期装置、厂用电切换装置、励磁调节器等保护或自动装置均为微机型，6kV开关站保护为微机综合保护，380V开关站采用智能开关和微机型电动机控制器，所有的电气设备均实现了智能化，能方便地与各种计算机监控系统采用通信方式进行双向通信。另外，电气设备的控制一般均为开关量控制，控制逻辑十分简单，一般无调节或其它控制要求，电气设备的控制逻辑简单。

2.3 电气设备的控制频度较低除在机组起、停过程中，部分电气设备要进行一些倒闸或切换操作外，在机组正常运行时电气设备一般不需要操作。在事故情况下，大多由继电保护或自动装置动作来切除故障或进行用电源切换。且电气设备具有良好的可控性，这是因为电气的控制对象一般均为断路器、空气开关或接触器，其操作灵活，动作可靠，与电厂其它受控设备相比，具有良好的可控性。

2.4 电气设备的安装环境较好且布置相对集中电气设备大多集中布置在电气继电器室和各电气配电设备间内，设备布置相对比较集中，且安装环境极少有水汽或粉尘的污染，为控制设备就地布置提供了有利条件。电气现场总线控制系统配置

每台机组配置现场总线控制系统(fieldbusco nt rol sys-tem，FCS)，将机组电气系统的发电机-变压器组、单元机组厂用电系统和公用厂用电系统都纳入FCS，FCS作为DCS的一个子系统，在DCS操作员站实现对电气系统的监控，并通过冗余配置的通信服务器在站控层与DCS进行连接。

3.1 网络结构电气FCS采用分层、分布式计算机控制系统，在系统功能上分层，设备布置上分散。网络结构为3层设备2层网方式，3层设备指监控主站层、通信子站层和间隔层，2层网指连接监控主站层与通信子站层的以太网以及连接通信子站层与间隔层的现场总线网。监控主站层由双冗余的系统主机、工程师站、网络交换机和负责与DCS及厂级监控系统(SIS)通信的双冗余通信服务器等组成，通信子站层主要由安装于电气继电器室的多串口通信服务器和安装在各配电室的通信管理机组成，间隔层设备主要包括安装在电气继电器室、6kV开关柜和380V开关柜的智能测控装置、综合保护测控装置、电动机控制器和智能仪表等。通信管理机与监控主站采用双冗余的光纤以太网连接，与间隔层设备可根据设备情况采用Profibus，LON，CAN，工业以太网或其它现场总线进行连接，其主要功能除完成对各综合智能测控单元的数据进行管理外，还完成实时数据的加工和分布式数据库的管理工作。公用厂用电系统的站控层以太网独立组网，通过通信网关分别与机组自动化系统以太网连接，共用单元机组的工程师站，并通过软、硬件闭锁手段只能接受一台机组控制系统的操作指令。

3.2 数据采集对发电机-变压器组、高压厂用变压器及起动-备用变压器，除少量模拟量信号、高压侧断路器、隔离开关、接地开关位置信号、控制回路断线及允许远方操作信号、发电机-变压器组及起动-备用变压器所有控制量信号采用硬接线直接与DCS连接外，其它监测信号均通过专设的测控装置接入FCS，再以通信方式送DCS。电气专用装置如发电机-变压器组及起动-备用变压器保护、电压自动调整装置(AVR)、同期装置、故障录波、厂用电快速切换、柴油机、直流系统以及交(直)流不停电电源(UPS)系统等均设有通信接口，通过多串口通信服务器接入FCS。

电厂厂用电源分高压厂用工作及备用电源、主厂房低压厂用电源系统和辅助车间低压厂用电源系统，主厂房低压厂用电源包括低压厂用工作和公用变压器、照明变压器、检修变压器和除尘变压器及其380V配电装置等，辅助车间低压厂用电源包括输煤系统、工业废水处理站、翻车机、循环水系统、补给水系统变压器及其380V配电装置等。为与本工程水、煤、灰辅助系统集中控制的思路相适应，辅助车间厂用电源系统均纳入机组DCS监控。针对热控水、煤、灰单独设置控制点的方案，辅助车间380V电源系统也可纳入相应可编程序控制器(PLC)控制。

为使控制系统接线更加简单，对主厂房重要厂用电源如6kV厂用电系统及锅炉、汽轮机、主厂房公用系统等，采用硬接线和现场总线相结合的采集方式，即重要DI信号(如断路器合闸位置、断路器跳闸位置、允许操作、故障)和DO信号(如断路器合闸指令、断路器跳闸指令等)保留硬接线，回路其它所有信息均通过现场总线以通信方式送入FCS及DCS；而对机组不重要厂用电源如检修、照明、电除尘及辅助车间厂用电系统等，取消厂用电电源系统全部的硬接线，完全采用通信方式进行监视和控制。

对单元机组电动机，由于与机组热工系统联系紧密，采用硬接线和现场总线相结合的采集方式，同时，要保留和监控逻辑有关的重要信息，采用硬接线的方式，接入DCS中进行监控。FCS采集的供电气系统分析管理的信息如各保护整定值、故障时电流和电压波形等数据，送入FCS的工程师站进行分析处理，不送入DCS，但可以通过独立的通信接口送入SIS和管理信息系统(MIS)。4 结束语

随着电厂自动化水平的不断提高，电气系统采用计算机控制已成为当前设计的主流，控制方式也从单纯的DCS监控逐步向具备故障分析、信息管理、设备管理、自动抄表、仿真培训等高等级运行管理功能的方向发展，由此又推动了现场总线技术在电厂电气控制系统中的应用。将FCS应用到火力发电厂控制过程有利于提高火力发电厂电气系统的自动化水平，节约工程投资，值得大力推广应用。

参考文献：

[1]李虞文.火电厂计算机控制技术与系统[M].北京:水利水电出版社.2003.[2]张建.计算机测控系统设计与应用[M].北京:机械工业出版社.2004.[3]周其节.自动控制原理[M].广州:华南理工大学出版社.1989.

第五篇：北邮现场总线实验报告

现场总线实验报告

实验名称：

CAN总线技术与iCAN模块实验

学院：

自动化学院

专业：

自动化专业

班级：

2010211411

姓名：

韩思宇

学号：

10212006

指导老师：

杨军

一、实验名称：

实验一：CAN总线技术与iCAN模块实验

二、实验设备：

计算机，CAN总线系列实验箱，测控设备箱，万用表。

三、实验内容：

1、熟悉iCAN各模块的功能及原理，了解接线端子。

2、学习USBCAN-2A接口卡的使用及安装，安装USBCAN-2A接口卡的驱动程序。

3、根据实验指导书中的手动设置iCAN模块MACID的方法手动设置各模块的MACID。

4、使用提供的iCANTest测试软件工具来测试各模块的功能及用法，利用测试工具与模块之间通信。

5、学习了解iCAN主站函数库中的主要操作函数及其应用。

6、学习利用VC或者VB编程来对iCAN系列各模块进行操作。

四：实验过程：

1、驱动程序安装：

USBCAN-2A接口卡的驱动程序需要自己手动进行安装，驱动程序已经存放于实验准备内容中。找到驱动程序，直接点击进行安装即可。安装完成后，在“管理->设备管理器->通用串行总线控制器”中查看驱动是否安装成功。

注意：安装驱动程序过程中PC机不能连接USB电缆。

2、iCANTEST安装与运行：

连接设备后，打开iCANTEST软件，点击“系统配置”，设置设备类型为USBCAN2，点击“启动”->“上线”，试验各模块的功能。点击“全部下线”，将断开主机与所有模块的连接。

3、各种iCAN模块的测试

4、指示灯，按钮，温湿度传感器的连接

5、测试运行记录与截屏图：

iCAN模块测试运行记录与截图。

图（1）

iCANTEST界面

iCAN4055模块界面如图（2）。DI输入由测控设备箱中的开关控制，DO输出控制设备箱上的灯泡亮灭。

图（2）

iCAN4055模块界面

iCAN4210模块如图（3）。iCAN4210模块为2路模拟量输出模块。将该模块的输出通道0与iCAN4017模块的输入通道3相连，可观察到改变iCAN4210的通道0设定值时，iCAN4017的通道3显示值会随之变化。（通道0为0x8000时，通道3显示为5.000V。）

图（3）

iCAN4210模块界面

iCAN4017模块如图（4）。iCAN4017模块为8路模拟量输入模块。将该模块的通道0与通道1与测控设备箱的温湿度传感器相连，可由通道0和1的电压值推导出传感器测出的环境温度和湿度。由于实验时使用的温湿度传感器温度测量部分故障，所以通道0显示0.000V,湿度测量部分正常，通道1显示为6.182V。

图（4）

iCAN4017模块界面

6、自编程序主要功能

（1）添加一个输入编辑框和一个按钮控件，通过输入0x00-0xFF之间的十六

进制数来控制iCAN4055的DO通道的输入；再设置一个编辑框edit控件来读取iCAN4055的8位数字量输入通道的状态。（2）设置两个输入编辑框控件，来分别设置iCAN4210两个通道的输出。（3）设置4个编辑框edit控件来分别读取iCAN4017前四个通道ch0、ch1、ch2、ch3的模拟量输入值。

7、自编程序运行结果与截图（课上未做，课下做了界面和程序）

图（5）

iCAN4055模块界面

图（6）

iCAN4017模块界面

8、主要程序部分

（1）有关iCAN4055功能模块的简单功能的实现的整体代码如下：

首先在生成的类头文件Sample4055dlg.h中的类CSample4055中添加申明变量： public:

unsigned char buf[1];//发送数据的数据缓存区 unsigned char recbuf[1];//接受数据的数据缓存区 unsigned long len;int outvalue;int count;CString str;在Sample4055.cpp文件中编写控制代码： 首先添加对变量的定义： ROUTECFG cfg;

HANDLE hRoute=0;//新的ICAN网络

HANDLE hSlave4055=0;//数字量输入输出模块4055，MACID=1 CSample4055::CSample4055(CWnd* pParent /*=NULL*/){

}

（2）添加每个控件消息响应函数的代码： void CSample4055::OnStartsysButton1(){ : CDialog(CSample4055::IDD, pParent)buf[0]=0;recbuf[0]=0;count=0;len=0;str=“";

// TODO: Add your control notification handler code here cfg.iCardType=4;//使用usbcan2接线口 cfg.iCardInd=0;//卡序号

cfg.iCANInd=0;//CAN通道选择（0表示0通道；1表示1通道）cfg.wCANBaud=0x001c;//波特率的设定0x001c(500kbps)cfg.iMasterCycle=500;//主站循环周期 cfg.wMasterID=0;//主站ID

Mgr_AddRoute(cfg,&hRoute);//添加iCAN网络

if(Mgr_StartSys()!=ICANOK)//调用Mgr_StartSys()函数对CAN网络是否启动进行判断，返回为ICANOK

} void CSample4055::OnLink4055Button2(){ if(Mgr_IsStarted()!=1){ { } else { } MessageBox(”CAN网络已启动“);MessageBox(”系统启动失败“);

MessageBox(”系统未启动或启动失败，请先启动CAN网络“);

} else { // TODO: Add your control notification handler code here Route_AddSlave(hRoute,1,&hSlave4055);//添加从站4055,MACID=1

if(Slave_Connect(hSlave4055)!=ICANOK)//判断从站4055是否连接成功 { } MessageBox(”4055连接失败“);

else

{ } MessageBox(”4055连接成功“);

SetTimer(1,1000,NULL);//设定开启定时循环，1代表消息事件id，1000表示1000ms即1s } void CSample4055::OnTimer(UINT nIDEvent)//Timer事件函数 {

// TODO: Add your message handler code here and/or call default if(nIDEvent==1){ }

len=1;Slave_GetDIData(hSlave4055,recbuf,&len);//读取4055数字量输入端口数据 str.Format(”0x%02x:%d“,recbuf[0],count);

m_getDI.SetWindowText(str);count=count+1;

CDialog::OnTimer(nIDEvent);

} } void CSample4055::OnButtonSetvalue()//设定4055数字量输出端口值 { // TODO: Add your control notification handler code here if((Mgr_IsStarted()==1)&&(Slave_IsConnected(hSlave4055)==1))

{

UpdateData(true);

outvalue=strtol(m_invalue,NULL,16);//按十六进制进行读取 if(outvalue >= 0 && outvalue <= 255){

buf[0]=(unsigned short)strtol(m_invalue,NULL,16);

Slave_SendData(hSlave4055,0x20,buf,1);//发送数据 } else { } } else { MessageBox(”请输入00~FF之间的十六进制数“);

MessageBox(”系统未启动或从站未连接，请查看后再进行操作“);}

（3）2路模拟量输出模块iCAN4210的编程使用 实验代码如下：

首先添加所用变量的申明： ROUTECFG cfg;

HANDLE hRoute=0;//新的ICAN网络 HANDLE hSlave4210=0;//MACID=2

控制代码：

void CSample4210::OnBUTTONStartCANSys(){ // TODO: Add your control notification handler code here } 8

cfg.iCardType=4;//使用usbcan2接线口 cfg.iCardInd=0;//卡序号

cfg.iCANInd=0;//CAN通道选择（0表示0通道；1表示1通道）cfg.wCANBaud=0x001c;//波特率的设定0x001c(500kbps)cfg.iMasterCycle=500;//主站循环周期 cfg.wMasterID=0;//主站ID

Mgr_AddRoute(cfg,&hRoute);//添加iCAN网络

if(Mgr_StartSys()!=ICANOK)//调用Mgr_StartSys()函数对CAN网络是否启动进行判断，返回为ICANOK

} void CSample4210::OnButtonLink4210(){

// TODO: Add your control notification handler code here if(Mgr_IsStarted()!=1){ { } else { } MessageBox(”CAN网络已启动“);MessageBox(”系统启动失败“);

MessageBox(”系统未启动或启动失败，请先启动CAN网络“);

} else { // TODO: Add your control notification handler code here Route_AddSlave(hRoute,2,&hSlave4210);

if(Slave_Connect(hSlave4210)!=ICANOK){ } MessageBox(”4210连接失败“);

else

} void CSample4210::OnButtonCanok(){ if((Mgr_IsStarted()==1)&&(Slave_IsConnected(hSlave4210)==1)){ } } MessageBox(”4210连接成功“);

{ unsigned char buf[32]={0};

UpdateData(true);if(m_setch0>=0.0&&m_setch0<=10.0){

buf[1]=(unsigned short)(m_setch0/10)*65535;

buf[0]=(unsigned short)((m_setch0/10)*65535)>>8;

} else { } if(m_setch1>=0.0&&m_setch1<=10.0)MessageBox(”提示：请输入0~10V电压“);

{

buf[3]=(unsigned short)(m_setch1/10)*65535;

buf[2]=(unsigned short)((m_setch1/10)*65535)>>8;

}

else { } MessageBox(”提示：请输入0~10V电压“);

Slave_SendData(hSlave4210,0x60,buf,4);

} else {

MessageBox(”系统未启动或从站未连接，请查看后再进行操作“);}（4）8路模拟量输入模块iCAN4017 首先，在生成的.h头文件中添加使用到的变量的申明。public:

unsigned char recbuf[16];unsigned long len;int count;} 在.cpp文件中首先添加iCAN网络定义和申明以及变量的初始化操作。

ROUTECFG cfg;HANDLE hRoute=0;//新的ICAN网络

HANDLE hSlave4017=0;//AI模块4017，MACID=3

CSample4017::CSample4017(CWnd* pParent /*=NULL*/){

: CDialog(CSample4017::IDD, pParent)//{{AFX_DATA_INIT(CSample4017)m_valuech0 = 0.0;m_valuech1 = 0.0;m_valuech2 = 0.0;

} m_valuech3 = 0.0;m_counter = 0;//}}AFX_DATA_INIT recbuf[0]=0;recbuf[1]=0;recbuf[2]=0;recbuf[3]=0;recbuf[4]=0;recbuf[5]=0;recbuf[6]=0;recbuf[7]=0;len=0;count=0;void CSample4017::OnBUTTONStartCANSys(){

// TODO: Add your control notification handler code here cfg.iCardType=4;//使用usbcan2接线口 cfg.iCardInd=0;//卡序号

cfg.iCANInd=0;//CAN通道选择（0表示0通道；1表示1通道）cfg.wCANBaud=0x001c;//波特率的设定0x001c(500kbps)cfg.iMasterCycle=500;//主站循环周期 cfg.wMasterID=0;//主站ID

Mgr_AddRoute(cfg,&hRoute);//添加iCAN网络

if(Mgr_StartSys()!=ICANOK)//调用Mgr_StartSys()函数对CAN网络是否启动进行判断，返回为ICANOK

{

} } else { } MessageBox(”系统启动失败“);MessageBox(”CAN网络已启动“);void CSample4017::OnButtonLink4017(){

// TODO: Add your control notification handler code here if(Mgr_IsStarted()!=1){

MessageBox(”系统未启动或启动失败，请先启动CAN网络“);

} else { // TODO: Add your control notification handler code here Route_AddSlave(hRoute,3,&hSlave4017);if(Slave_Connect(hSlave4017)!=ICANOK){ } MessageBox(”4017连接失败“);

else

{ }

SetTimer(1,1000,NULL);} MessageBox(”4017连接成功");} void CSample4017::OnTimer(UINT nIDEvent){

// TODO: Add your message handler code here and/or call default if(nIDEvent==1){

Slave_GetAIData(hSlave4017,recbuf,&len);

m_valuech0=((double)(recbuf[0]*16*16+recbuf[1])-0x8000)*10/(double)0x8000;

m_valuech1=((double)(recbuf[2]*16*16+recbuf[3])-0x8000)*10/(double)0x8000;

m_valuech2=((double)(recbuf[4]*16*16+recbuf[5])-0x8000)*10/(double)0x8000;

m_valuech3=((double)(recbuf[6]*16*16+recbuf[7])-0x8000)*10/(double)0x8000;

}

m_counter=count;UpdateData(false);count=count+1;CDialog::OnTimer(nIDEvent);}