1. 前言

这也是24年春节之前的事了，我一同学在国产一知名DCS品牌工作，接了个改造项目，其中有一个是DCS作主站和另一个台S7-300PLC通讯，技术协议签的是用ProfiBus-DP通讯，于是我找了找S7-300 PLC的样本，就找到了一个CP342-5模块，之后也专门从西门子官方论坛里面搜索了相关资料，也使用搜索引擎找了一些文档，文档中的处理过程都挺简单的，于是信心满满的推荐了这个模块，下面就是做这次通讯的详细过程了。

由于工厂管理比较严格，进厂调试的时候不准带手机，笔记本也需要开出入证，所以现场的图片就没有了，只有部分截图。

另外也吐槽一下，由于化工厂生产特点吧，污水处理厂不能长时间停机，下面的处理过程基本上就是协调工厂生产，临时停车几分钟处理，如果事情不顺利，那就得赶紧恢复原来的状态，赶紧生产。

2. 系统简介

改造项目是一个化工厂的污水处理系统。该系统有两套为一套污水和二套污水，分别使用了一套S7-300 PLC控制的，上位机是WinCC画面，一套污水就在控制室里面，使用的CP5611板走的MPI通讯，二套污水距离比较远，使用的其中一套污水本次要换成DCS控制，使用的光纤转以太网通讯到控制室。此次改造是一套污水的PLC整体换成DCS控制，但还要把二套污水的所有远程数据都传到DCS系统呢，后面就不再使用WinCC系统了。

3. 硬件组态

CP342-5模块到了之后，我先在PLC里面把模块最好，详细的组态就如文档里面那样，插入模块，插入新的DP网络

设置DP地址和波特率，这个波特率根据DCS工程师的要求，选的9.6K

操作模式选择DP 从站，下面的Test，commissioning,routing这个复选框是勾选的

其他的都是默认设置，然后就是程序的编写，这个程序是后来截图的，程序编写是正确的。

4. 连接硬件

本来以为这是个比较简单的事情，以前300PLC硬件组态也做过，没想到又学到了。现场控制室和PLC距离有100多米吧，当时也没有开证明，我自己的电脑没有带进去，而且也没有编程电缆，所以就用现场的上位机做的硬件组态，组态完成后想着先安装硬件，再下载程序，因为在我印象中，新的以太网模块在PLC STOP模式，没有组态的时候，也是能下载程序的。

于是就到现场准备，一能停机就断电安装模块，安装完成后，上电，没有看模块状态，直接跑着到控制室下载程序，下载的时候一扫网络，咦，怎么找不到，检查通讯接口设置、CPU插槽设置是正确的，再扫还是没有，一头冷汗接着就出来了，感觉不对啊，就赶紧有跑到PLC柜的地方，一看CPU在STOP模式，手动把运行开关播到STOP再拨到RUN，还是不行，而且以太网模块直接处于罢工状态，插着网线，但是接口指示灯直接不亮，怪不得找不到CPU，再断电重新上电还是不行。没办法只好先断电把模块先拆下来，然后上电PLC运行正常后，再跑回去下载硬件组态，这次比较顺利能够扫到下载，下载之后再跑过去，断电把模块安装上，上电运行正常了。

5. 难点出现

DP网络的连接，也是使用的原来以太网光纤里面备用的光纤，然后两端增加的DP光电转换模块，光纤已经测试好是通的，转换模块他们也用过好多次。

硬件连接好就已经到了11点左右了，于是赶紧测试一下网络，DCS那边组态好之后，一试不妙，BUSF灯一直是闪烁的，网络不通，我这边检查硬件组态和程序，没有发现明显问题，又检查了光纤和转换器到两侧PLC的接线，看着光电转换模块的发送指示灯在闪，分析硬件网络是通的。由于设备恢复了运行，不能马上再次停止，也到了饭点了，就出去吃饭。

吃饭的时候，打电话问了问模块代理商的工程师，然后也用风驰卡给西门子工程师打了电话问了问，发的文档也是西门子论坛里面的文档，饭后下午开始折腾，由于不能停机，先从DCS这边检查，调整网络波特率、调整组态的IO顺序，几番检查光纤、接线和光电模块的拨码设置，始终不行。

如上图，在调整发送接受字节大小的时候，使用模块的诊断工具发现一个现象，下载程序之后，如果两端组态的数据大小不一致的时候，诊断记录里面能够判断出来主站和从站组态的字节数量，图上是DCS组态的8个字节，PLC我改成10个字节，这样分析，PLC和DCS之间的DP通讯应该是通的，但是不知道为啥就是不能建立数据交换，从下面的诊断内容看，感觉像是模块有哪里设置不正确，但都是根据文档配置的，也没有找到问题所在，折腾到了天黑，最终也没有弄好，只能先作罢改天再弄。

6. 柳暗花明

回到家继续查文档的同时也在想别的办法，由于现场不能随时停机，不好下载硬件测试，想着不行借套PLC，把模块拆下来放到DCS旁边进行通讯测试，找到问题测试通讯正常之后，再进行安装，打电话问了一下，还好朋友那有，在等快递的同事，继续搜索相关的文档查看。

搜索文档的时候发现了一篇论文，上图的内容至少CP 342-5的现象是和现场情况一直，就是说的数据通讯能够建立起来，不清楚是有数据交换还是没有数据交换，但是这也总算找到一个疑点，到时候现场可以进行测试，再看其他的文档，再也找不到可疑的地方。

在我找资料看的时候，DCS工程师也从他们公司的资料库里面找到了一篇文档，在模块设置的操作模式选项卡里面图片上这么说的，突然感觉可能就是这个原因，在我找到的其他资料里面，这个选项默认是勾选上的。

心里也有种感觉，可能就是这里的原因，有种柳暗花明的感觉了。

7. 大功告成

还是等借的PLC到了之后，把CPU带到现场，把CPU的电源线、DP线等都准备好，做好模块拆下来离线测试的准备工作之后。联系生产上进行协调停产，先把硬件配置里面的“The module is an active node on the PROFIBUS subnet”这个复选框给取消勾选，然后也把波特率改成了文档上建议的500K，先进行下载测试通讯是否能够成功，如果不行，再马上把模块拆下来离线测试好，再上线。

停了之后，马上下载硬件，等PLC启动的时候，观察着DP转换模块上的发送和接收指示灯快速的闪烁了起来，我和那个工程师真是和夺冠似的欢呼起来，终于行了，也不用拆模块再进行测试了。然后修改发送和接收的数据长度为项目上需要的长度，并分别对数据进行了校对，都是正确的，一直悬着的心终于能够放下来了。到了这里改造项目感觉算是完成了一半了。

这次下载硬件虽然改了两个地方，一个是波特率一个就是从站下面的那个复选框，分析起来应这个复选框勾选的可能性还是比较大的。

8. 分析总结

8.1. 关于操作模式

在官方的文档上有这么说的：

• DP Master 方式下：CP342-5除了作为网络中的 PROFIBUS 主站之外，也可用于S7编程、FDL 连接和连接人机界面。DP delaytime 参数一般不需设定，除非您采用 FDL 连接时，要与 DP 的I、O 点刷新时间相一致，才根据PROFIBUS 网络性能进行调整;

• DP Slave 方式下：CP342-5除了作为网络中的从站之外，如果选择了 The module is an active node on the PROFIBUS subnet 选择框，那么 CP 342-5 也可用于 S7 编程、FDL 连接和连接人机界面，否则CP342-5只能作为从站使用；

在STEP7 帮助里面关于这个复选项的介绍是这样的

• DP 从站模式/选项"测试、调试、路由"(Test, Commissioning, Routing)（功能名称取决于 CP 类型）

• -选项启用时： DP 从站主动

• 例如，如果想要经常通过此接口使用调试和测试期间所需的 PG 功能，则选中此复选框。 这也会选择"DP 从站主动"CP 模式。 （换言之，PROFIBUS 上的令牌传递中会涉及到该接口）。

• 然后便可实现以下功能（功能名称取决于 CP 类型）：

• - 编程（例如下载）

• - 测试（状态/修改）

• - S7 路由（I 从站作为网关）

• - S5 兼容通信（SEND/RECEIVE 接口）

• - S7 通信（仅适用于服务器模式并在没有通信块的一端组态连接；组态在伙伴设备上进行）

• 注意： 在此模式中，不能组态使用通信块进行数据交换的 S7 连接

• 这样会延长令牌循环时间。 在对时间要求严格的应用环境中，以及在不需要 S7 路由和客户端功能进行通信的情况下，请不要激活此选项。

• - 选项禁用时： DP 从站被动

• 如果未选中"测试、调试、路由"(Test, Commissioning, Routing) 复选框，则会设置"DP 从站被动"CP 模式（换言之，PROFIBUS 上的令牌传递中会涉及到该接口）。

在从站模式，这个选项勾选上的区别就是DP从站是主动模式还是被动模式，如果是西门子的PLC之间通讯的话，不管主动还是被动模式都是可以的，和第三方通讯，可能还得看第三方主站的兼容性怎么样了

8.2. 其他选择

在使用这个模块通讯不上的时候，我也在想当时选这个模块是不是选错了，还有没有别的硬件可选，后来想到如果使用DP/DP COUPLE模块用起来可能会更简单一些，这个模块就是专门连接两个Profibus-DP 主站网络，以便在这两个主站网络之间进行数据通讯。模块本身就是做从站，组态感觉也更简单一些。由于CP 342-5通讯调用的是FC1 和 FC2，不是在硬件里面组态对应的IO字节，DCS工程师看了和他们以前做通讯组态方式不一样，一直在怀疑我组态的不对。

然后又搜了一下，DP/DP COUPLER模块还比CP342-5便宜不少，感觉这次真的有点选错了.....

8.3. 个人总结

综合的思考了一下，虽然从05年工作一开始就接触的300/400PLC，到了18年去新项目之后，再接触的都是1200/1500系列的PLC了，对300的反而有点生疏，而且现在都是Profinet，DP通讯很少了，再加上我主要是做维保工作，组态调试做的少，选型做的也少，在处理的过程中也出现了不少的失误。再加上现场条件限制，如果有停机时间，PLC可以随意的启停，也许一天的试错过程也能找到问题所在，不过最终总算弄好了，其中的失误也不算很大，毕竟有的问题西门子官方的客服也没想到是这种问题。

在使用CP342-5的时候发现这个模块的最大优点是通过FC1/FC2可以在线修改收发的数据量大小，而不用进行硬件组态，CP342-5的硬件组态参数好像看着也能通过 FC 4 “DP_CTRL”这个块进行修改，这个块在帮助上说的能实现的功能有：

可以使用下列作业类型：

周期/非周期全局控制；

删除较早的诊断数据；

设置当前DP模式；

设置PLC/CP STOP的DP模式；

周期性地读取输入/输出数据；

设置DP从站的操作模式。

还是由于不敢随便测试，怕测试的过程中再给搞的停产了，业主又会发牢骚。这个只是猜测能够实现