圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖
　　下面給出了CP342-5模塊、P+F Absolute Encoder PVM 58的參數(shù)設置，并詳細介紹了通訊處理器CP342-5、倍加福編碼器之間進行通訊所用到的PROFIBUS-DP協(xié)議。
　　1.2　通信處理器-CP342-5
　　Siemens CP342-5是一種基于PROFIBUS的通訊模塊，提供了串行通訊的低成本解決方案。它可以在S7-300中使用，可以作為PROFIBUS-DP 的主站也可以作為從站，但不能同時作主站和從站，而且只能在S7-300 的中央機架上使用，不能放在分布式從站上使用。CP342-5 作為DP 主站和從站不一樣，它對應的通訊接口區(qū)不是I 區(qū)和Q 區(qū)，而是虛擬通訊區(qū)，需要調(diào)用FC1 和FC2 建立接口區(qū)?？稍赟TEP 7硬件配置的進程中進行參數(shù)設置，主要包括通訊協(xié)議、通訊模式、接口方式、地址和波特率。對于同倍加福旋轉(zhuǎn)編碼器P+F　Rotary　Encoder PVM 58的通訊，本設計中可以設置為：
　　a、通訊協(xié)議：PROFIBUS-DP
　　b、通訊模式：DP Master
　　c、接口方式：Profibus
　　d、地址和波特率：2、19.2Kbps
　　e、其余的設置為默認方式。
　　1.3　通信協(xié)議-PROFIBUS-DP
　　PROFIBUS-DP （Decentralized Periphery）是一種高速低成本通信，用于設備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信, 由于PROFIBUS-DP 的開放性,它可以連接不同制造廠商的標準部件。使用PROFIBUS-DP可取代24VDC或4-20mA信號傳輸。它具備節(jié)能，成本低，配置方便簡單、生產(chǎn)中的高度靈活性，可靠和確實的診斷數(shù)據(jù)，可靠的數(shù)字傳輸技術(shù)等優(yōu)點。
　　PROFIBUS-DP協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498國際標準，以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡（Open System Interconnection-OSI）作為參考模型的。PROFIBUS-DP定義了第一、二層和用戶接口。第三到七層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設備可調(diào)用的應用功能，并詳細說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。
　　典型的DP配置可以是單主站結(jié)構(gòu)，也可以是多主站結(jié)構(gòu)。各主站間為令牌傳送，主站和從站間為主從循環(huán)傳送，總線上最多126個站。對于主從通訊方式，主站（PLC，CP或過程控制系統(tǒng)）與從站（分布式現(xiàn)場設備，例如I/O閥門、編碼器、變送器和分析儀等）之間進行快速循環(huán)數(shù)據(jù)交換，主站發(fā)出請求報文，從站收到后返回響應報文。
　　當組建的網(wǎng)絡是用于二進制輸入/輸出、模擬量輸入/輸出等小數(shù)量級的快速循環(huán)通信的話,可以考慮將網(wǎng)絡配置成為ROFIBUS DP 網(wǎng)絡,該網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸率最大可以為12Mbit/s。
　　1.4　P+F Absolute Rotary Encoder通訊參數(shù)設置
　　1.4.1安裝GSD文件
　　GSD文件為電子設備數(shù)據(jù)庫文件，是可讀的ASCII碼文件。不同廠家的PROFIBUS產(chǎn)品集成在一起，生產(chǎn)廠家必須以GSD文件方式提供這些產(chǎn)品的功能參數(shù)，例如I/O點數(shù)、診斷信息、傳輸速率、時間監(jiān)視等。在Step 7 的SIMATIC 管理器中打開硬件組態(tài)工具HW Config ，安裝GSD后，在右邊的硬件目錄PROFIBUS DP→Additional Field Devices→Encoders→ENCODER將會出現(xiàn)剛剛安裝的P+F Rotary Encoder。其數(shù)據(jù)傳輸原理如圖2所示。

 
圖2 數(shù)據(jù)傳輸原理圖
　　1.4.2 組態(tài)通訊參數(shù)
　　在Step 7硬件配置窗口中，雙擊P+F Rotary Encoder 圖標，打開編碼器（DP Slave）的參數(shù)設置窗口，如圖3所示。結(jié)合筆者工程實際，在此窗口中進行參數(shù)設置：

 
圖3 編碼器參數(shù)設置窗口
　　a、 代碼順序（Code Sequence）：計數(shù)方向， CW（順時針旋轉(zhuǎn)，代碼增加）,CCW（逆時針旋轉(zhuǎn)，代碼增加）;
　　b、 標定功能控制（Scaling function control）:只有設置成Enable ，下面c、d和e的設置才會生效;
　　c、 單圈分辨率（Measuring units per revolution）:8192;
　　d、 測量范圍高位（Total measuring range（units）hi）: 512;
　　e、 測量范圍低位 （Total measuring range（units）lo）: 0;
　　f、 其它參數(shù)采用默認值。
　　注：1、由c可以計算出編碼器每圈產(chǎn)生 （=8192）個二進制碼，即單圈精度為13位。
　　2、由d和e可以計算出編碼器最大可以轉(zhuǎn) （=512×65536+0）圈，即多圈精度為12位。
2 軟件的實現(xiàn)方法
　　2.1 數(shù)據(jù)流交換機制
　　CP342-5和集成DP口的S7-300 CPU與DP從站通訊時所進行的數(shù)據(jù)流交換機制是有區(qū)別的。集成DP口的S7-300 CPU可以像訪問自己的I/O模塊一樣來訪問DP從站，不必用戶專門編程。雖然智能從站提供給主站的輸入/輸出區(qū)域不是實際的I/O模塊使用的I/O區(qū)域，但簡單組態(tài)后，主從站之間的數(shù)據(jù)交換也是自動進行的，不需要專門編程。
　　CP342-5和DP從設備之間進行數(shù)據(jù)交換，必須調(diào)用FC1（DP_SEND），F(xiàn)C2（DP_RCV）訪問從站地址，否則CP342-5的PROFIBUS狀態(tài)燈“BUSF”將閃爍。FC1（DP_SEND）和FC2（DP_RCV）是SIMATIC_NET_CP標準庫中功能塊，安裝NCM S7后，就會Step 7編輯器左邊的指令樹中出現(xiàn)該函數(shù)庫。
　　用CP342-5 作為DP 主站和從站不一樣，它對應的通訊接口區(qū)不是I 區(qū)和Q 區(qū)，而是虛擬通訊區(qū)，需要調(diào)用FC1 和FC2 建立接口區(qū)。需要為每個P+F Rotary Encoder定義虛擬通訊區(qū)，虛擬通訊區(qū)可以是位存儲區(qū)（M區(qū)）、數(shù)據(jù)塊存儲區(qū)（DB區(qū)）。
　　2.2 虛擬通訊區(qū)的建立
　　在具體處理每塊旋轉(zhuǎn)編碼器