GSD文件介绍
GSD文件是一种设备描述文件，一般以“*.GSD”或“*.GSE”为后缀。它描述了设备的功能参数，用来将不同厂家支持PROFIBUS产品集成在一起。另外在工程开发中有时候由于开发人员不同，要用两个独立的STEP 7项目来实现同一个PROFIBUS 网络通讯，此时需要借助GSD文件的方法来实现。
2 GSD文件的导入方法
下面以CPU314C-2DP为例，说明一下 GSD 文件的导入步骤：
首先从西门子网站上下载相关产品的 GSD 文件，下面是SIMATIC系列产品的GSD文件下载链接：113652
选择相关产品并下载到本地硬盘中。
图 1 GSD文件下载界面
打开SIMATIC Manager，进入硬件组态界面，选择菜单栏的“Options”->“Install GSD File…”，如图 2 所示。
图 2 安装GSD文件
进入GSD安装界面后，选择“Browse…”，选择相关GSD文件的保存文件夹，选择对应的GSD文件（这里选择语言为英文的“*.GSE”文件），点击“Install”按钮进行安装。
图 3 选择安装GSD文件
安装完成后可以在下面的路径中找到CPU314C-2DP，如图 4：
图 4 硬件目录中的保存路径
3 CP342-5做主站采用GSD方法实现PROFIBUS DP 通信
3.1网络拓扑介绍
PROFIBUS DP主站由CPU314+CP342-5组成，其中CP342-5做主站。
PROFIBUS DP 从站由CPU314C-2DP组成，集成的DP接口做从站。
网络拓扑图如下：
图 5 网络拓扑图
3.2 从站组态
首先插入SIMATIC S7-300站，添加CPU314-2DP，双击DP接口，分配一个PROFIBUS地址，然后在“Operating Mode”中选择“DP salve”模式，进入“Configuration”标签页，新建两行通信接口区，如图 6所示：
图 6 从站通信接口区
注意：上述从站组态的通信接口区和主站导入的GSD从站的通信接口区在顺序、长度和一致性上要保持一致。
3.3 主站组态及编程
3.3.1主站组态
首先插入SIMATIC S7-300站，添加CPU314以及CP342-5，然后双击CP342-5，将“Operating Mode”设置为“DP Master”。新建一条PROFIBUS网络。然后从硬件目录中选择CPU314C-2DP GSD文件（路径参照图4），添加到新建的PROFIBUS网络中，为其分配PROFIBUS地址，该地址要与前文的从站地址一致。
然后组态CPU314C-2DP从站对应的通信接口区。本文在硬件目录中CPU314C-2DP GSD文件下方选择了“Master_I Slave_Q 1B unit”和“Master_Q Slave_I 1B unit”，和从站组态时通信接口区保持一致，如图 7所示。
图 7 主站组态
3.3.2 主站编程
由于CP342-5提供的是虚拟地址映射区，所以需要分别调用FC1（DP_SEND）和FC2（DP_RECV）来实现数据访问。如图8 和图9所示。
图 8发送程序
图 9接收程序
如图7所示，主站侧在组态CPU314C-2DP GSD从站时，第一行通信接口区选择了“Master_I Slave_Q 1B unit”，“Master_I”对应主站的IB0。参照图6可知“Slave_Q”对应从站的QB0， 表示数据由从站的QB0发送到主站的IB0。又由于CP342-5通过调用FC2，将IB0读取的数据保存在MB11，所以数据由从站的QB0经过主站的IB0，最终保存在MB11。 同理可分析第二行通信接口区“Master_Q Slave_I 1B unit”。综上所述，主站和从站通信接口的对应关系，如表 1：
| 主站 | 传输方向 | 从站 |
| MB11（IB0） |
|
QB0 |
| MB10（QB0） |
|
IB0 |
表1 主站和从站通信接口区对应表
4 S7-300做主站采用GSD方法实现PROFIBUS DP 通信
4.1 网络拓扑介绍
PROFIBUS DP主站由CPU314C-2DP组成，集成的DP接口做主站。
PROFIBUS DP 从站由CPU314C-2DP组成，集成的DP接口做从站。
网络拓扑图如下：
图 10 网络拓扑图
4.2 从站组态
组态步骤同3.2节，这里不再赘述。
4.3 主站组态
首先新建S7-300站，添加CPU314C-2DP，双击DP接口，新建一条PROFIBUS网络。然后从硬件目录中选择CPU314C-2DP GSD文件（路径参照图4），添加到新建的PROFIBUS网络中，为其分配PROFIBUS地址，该地址要与前文的从站地址一致。
然后为CPU314C-2DP从站组态的通信接口区。本文在硬件目录中CPU314C-2DP GSD文件下方选择了“Master_I Slave_Q 1B unit”和“Master_Q Slave_I 1B unit”，必须和从站组态时通信接口区保持一致。如图 11所示。
图 11 主站组态
主站和从站通信接口区的对应关系如表 2 所示：
| 主站 | 传输方向 | 从站 |
| IB0 |
|
QB0 |
| QB0 |
|
IB0 |
表 2 主站和从站通信接口区对应表
注：文档涉及到西门子产品如下：
表 3 产品列表
| 产品名称 | 订货号 | 版本号 |
| STEP 7（英文版） | 6ES7 810 - 4CC08 - 0YA5 | V5.4 SP5 |
| CPU314C-2DP | 6ES7 314 - 6CG03 - 0AB0 | V2.6 |
| CPU314 | 6ES7 314 - 1AG13 - 0AB0 | V2.6 |
| CP342-5 | 6GK7 342 - 5DA02 - 0XE0 | V5.2 |
| PS307 | 6ES7 307 - 1EA00 - 0AA0 |
S7—200PLC系统主机（CPU）模块的外形和模块功能简介
S7—200系统CPU 22*系列PLC主机(CPU模块)的外形如图1所示。S7—200CPU模块包括一个中央处理单元、存储器、电源以及数字I／O点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。CPU负责执行程序，以便对工业自动化控制任务或过程进行控制。输人部分从现场设备中采集信号，输出部分则输出控制信号，控制工业过程中的设备。
图1 CPU 22*系列PLC的CPU外形
从CPU模块的功能来看，SIMATICS7—200系列小型可编程序控制器发展至今，经历了两代：第一代产品的CPU模块为CPU 21*，现已停产。第二代产品的CPU模块为CPU 22*，是在21世纪初投放市场的。其速度快，具有极强的通讯能力。它具有四种不同结构配置的CPU单元。
(1)CPU 221 CPU 221具有6输入／4输出，共计10个点的I／O，无扩展能力，有6 KB程序和数据存储空间。还具有4个独立的30 kHz高速计数器，2路独立的20 kHz高速脉冲输出端，1个RS—485通讯／编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由通讯方式。非常适合于小点数的控制系统。
(2)CPU 222 CPU 222除了具有CPU 221的功能外，其不同点在于：它有8输人／6输出，共计14点I／O。可以带两个扩展模块，最多扩展8路模拟量和64个I／O，因此是更广泛的全功能控制器。
(3)CPU 224 它在CPU 222的基础上使主机的输入输出点数增为24点，有14输入／10输出，可以带7个扩展模块，最大可扩展为168点数字量或者35点模拟量的输入和输出；存储容量也进一步增加，有内置时钟，还增加了一些数学指令和高速计数器的数量，具有较强的控制能力。
(4)CPU 226 这种模块在CPU 224的基础上功能又进一步增强，有24输入／16输出，主机输入和输出点数增到40点，最大可扩展为248点数字量或35点模拟量；增加了通讯口的数量，通讯能力大大增强；它可用于点数较多、要求较高的小型或中型控制系统。
每一款主机模块上都集成了24V直流电源，可以直接用于连接传感器和执行机构。利用EEPROM存储存储程序和配置信息。用户数据可通过主机的超级电容存储若干天，电池模块可选，可使数据的存储时间延长到200天。可以用普通输入端子捕捉比CPU扫描周期更快的脉冲信号，利用中断输入，允许以极快的速度对信号的上升沿做出响应。速度为30 kHz的高速计数器可以编程，并具有复位输入端，多个独立的输入端，可同时用作加减计数，可以连接相应数量的相位差为90度的A／B相增量编码器。2路最大可达20kHz的高频脉冲输出，可用以驱动步进电机和伺服电机以实现准确定位任务。可以用模块上的电位器来改变它对应的特殊寄存器中的数值，可以即时更改程序运行中的一些参数，如定时／计数器的设定值、过程量的控制参数等。实时时钟可用以对信息加注时间标记，记录机器运行时间或对过程进行时间控制。
现在西门子公司新推出了一种增强型的CPU 226XM，它在用户程序存储容量上扩大到8K字，其他指标和CPU 226相同。
西门子S7-200系列PLC模拟量扩展模块型号及用途
当需要完成某些特殊功能的控制任务时，CPU主机可以连接扩展模块，利用这些扩展模块进一步完善CPU的功能。常用的扩展模块有两类，即模拟量输入／输出扩展模块、特殊功能模块。模拟量扩展模块类型如表1所列。
表1 模拟量扩展模块型号及用途
|
分类 |
型号 |
I/O规格 |
功能及用途 |
|
模拟量输入扩展模块 |
EM231 |
AI4 x 12位 |
4路模拟输入，12位A/D转换 |
|
AI4 x热电偶 |
4路热电偶模拟输入 |
||
|
AI4 x RTD |
4路热电阻模拟输入 |
||
|
模拟量输出扩展模块 |
EM232 |
AQ2 x 12位 |
2路模拟输出 |
|
模拟量输入/ 输出扩展模块 |
EM235 |
AI4/AQl x 12 |
4路模拟输入，1路模拟输出，12位转换 |
S7-200 主机的特殊功能模块有多种类型，例如：功能模块有EM253位置控制模块、EM277 Profibus-DP模块、EM241调制解调器模块、CP243-1以太网模块、CP243-2 AS-I接口模块等
看到很多网友问学习PLC的方法, 现将我个人学习PLC编程的心得总结如下，大家有更好的方法请补充：
1.有一定的电工基础-----掌握传感器、接近开关、编马器、气动元件等常用器件的使用及继电器控制原理。
2.再学数制及数制转换-----掌握二进制、八进制、十六进制、BCD码、ASCI码的概念。
3.选择你所在地区流型的PLC品牌做为学习的机种.---------学会后可以更好的与实际工作对接。
4.买台手提电脑(配制不低于CPU最好是双核或以上 ,1G内存,硬盘80G,带串口)----必备学习及外出干活的工具。
5. 学会电脑的基本操作，如开机关机、文件保存以及WORD、EXCEL办公软件的基本应用（电脑使用者必会）；常用软件的安装与卸载（如编程软件的安装和卸载）；打字（用于程序起名及加注释）。
6.寻找PLC编程软件及仿真软件、教学软件（当然还要学会使用它们）。-----必备学习用具。
7. 买相关书及视频教材（电工论坛有欧姆龙，西门子，松下PLC视频教程直播）。-----学习资料。
8. 找齐该PLC编程手册、使用手册、使用案例,可从网上收集或参加产品推广会获得。----工作中肯定会用到的资料.
9. 以上准备好后,您可以自学PLC了,一般来说PLC梯形图的基本指令好学,其逻辑关系与继电器控制原理图相通。但功能指令就难很多了。
10.最好是到有实力口碑好的学校培训.-----比起自学可缩短学习时间，学得更系统，还可多交恩师、学友以利于今后发展。
11. 用一切办法多结识周围的同行、PLC厂家、代理商，以便于得到他们的帮助及有用的信息。
12. 坚持学习,多与同行交流,多动手实践.-----编程是理论与技能高度结合的,应多看书多实践才能提高编程技术。
13. 当外出包工程时,还要准备该类型PLC程序解密软件------因为有时你会忘记自己程序中已加的密码，还有时是别人加密的程序，客户要你J将它再优化、增加新功能、修改参数、将原来定时停机的程序删除。这也是很多人找解码软件的原因。
轨道交通集团作为世界领先的轨道车辆和相关服务的供应商，其业务范围涵盖了轨道车辆的各个领域，包括干线铁路、地铁和机车、以及有轨电车和轻轨车辆。西门子轨道交通集团整合其在城市、城际和货运轨道交通等方面的优势，为客户提供环保、高效、可靠的轨道交通全面解决方案。在过去的 100 多年间，西门子成功地为中国交通基础设施的发展和现代化作出了贡献。不仅成功参与建设了上海、广州、深圳、苏州、杭州、郑州、宁波和武汉的城市地铁建设，还为干线铁路提供了交流电力机车、高速列车零部件以及维修维护服务。此外，集团还与本地合作伙伴携手不断开拓有轨电车以及城际列车市场。
西门子S7-200系列PLC模拟量扩展模块型号及用途
当需要完成某些特殊功能的控制任务时，CPU主机可以连接扩展模块，利用这些扩展模块进一步完善CPU的功能。常用的扩展模块有两类，即模拟量输入／输出扩展模块、特殊功能模块。模拟量扩展模块类型如表1所列。
表1 模拟量扩展模块型号及用途
|
分类 |
型号 |
I/O规格 |
功能及用途 |
|
模拟量输入扩展模块 |
EM231 |
AI4 x 12位 |
4路模拟输入，12位A/D转换 |
|
AI4 x热电偶 |
4路热电偶模拟输入 |
||
|
AI4 x RTD |
4路热电阻模拟输入 |
||
|
模拟量输出扩展模块 |
EM232 |
AQ2 x 12位 |
2路模拟输出 |
|
模拟量输入/ 输出扩展模块 |
EM235 |
AI4/AQl x 12 |
4路模拟输入，1路模拟输出，12位转换 |
S7-200 主机的特殊功能模块有多种类型，例如：功能模块有EM253位置控制模块、EM277 Profibus-DP模块、EM241调制解调器模块、CP243-1以太网模块、CP243-2 AS-I接口模块等
