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西門子DP屏蔽紫色電纜接頭
![]() | 6ES7972-0BB52-0XA0 SIMATIC DP,連接插頭 用于 PROFIBUS 到 12 MBit/s 90° 電纜轉接件, 絕緣壓穿連接 Fast-Connect,mit PG-Buchse 15,8x 59x 35.6mm(寬x高x深) |
SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設備有限公司
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插頭與終端電阻在Profibus通訊中有著非常重要的作用,它們使用起來非常簡單,沒有很多復雜的設置;但是正是由于使用簡單,使得很多工程師在使用當中忽略了一些細節,導致很多通訊問題。
1 Profibus插頭的結構與簡單用法
圖1Profibus插頭結構
這是常見的Profibus插頭,如果我們有A、B兩個站點要做Profibus通訊,應該如何連接插頭呢?因為總線上只有兩個站,顯然終端電阻都要打到ON位置。那么插頭上的接線是否要一進一出呢。
圖2 兩個DP站點的連接
正確的做法是兩個插頭都連接進線端。因為終端電阻與插頭的出線端是2選1的。終端電阻打ON,進線端連接終端電阻,斷開與出線端的連接;終端電阻打OFF,進線端斷開與終端電阻的連接,連接出線端。
2常見的Profibus總線連接
圖3 主站在總線一端點
圖3所示的是一般的Profibus總線連接方法,主站位于總線的一端,終端電阻打ON。
然后依次連接后面的站點,中間的站點終端電阻打OFF,zui后面的站點終端電阻打ON。
圖4 主站在總線中間
有時候由于現場設備分布的原因,主站也可以安裝在Profibus總線的中間,具體做法如圖4所示。
終端電阻打ON的設備不能斷電,如圖5所示Profibus插頭上除了220歐的終端電阻以外還有兩個390歐的偏置電阻,并且偏置電阻上必須連接電源。
圖5 終端電阻和偏置電阻
如果終端設備需要經常斷電維護,或者終端設備只有接線端子而沒有9針D型插座,就需要使用有源終端模塊作為Profibus總線的終端(6ES7 972-0DA00-0AA0)。
圖6 Profibus有源終端模塊
如果Profibus電纜不夠長,需要把兩根電纜接起來,不能簡單的把兩根銅芯擰起來,因為這樣會破壞電纜的特征阻抗,可能會導致通訊問題。使用圖7中的接頭來連接兩根需要接起來的電纜。
圖7 Profibus連接接頭
3 RS485中繼器的終端電阻使用方法
Profibus通訊電纜的zui大長度取決于通訊的波特率,如果電纜超過了所能通訊的zui大長度,就需要使用RS485中繼器來延長通訊距離。
表1 總線長度與傳輸速率的關系
傳輸速率(kbit/s) | 9.6-187.5 | 500 | 1500 | 3000-12000 |
總線長度(m) | 1000 | 400 | 200 | 100 |
中繼器上有接線端子,Profibus電纜可直接連接到端子上。另外中繼器上也配有終端電阻。其用法與電纜插頭相同。
圖8 1網段只有進線,2網段有進線出線
圖9 1網段只有進線,2網段只有進線
圖10 1網段有進線出線,2網段有進線出線
4 OLM上插頭終端電阻使用方法
如果現場設備通訊距離較遠,或者現場電磁干擾嚴重,可以使用OLM把電信號轉化成光信號,使用光纜來傳輸信號。OLM上有RS485電氣接口,需要使用Profibus插頭來連接電纜。并且OLM電氣接口不論連接主站還是從站,接法都一樣。
圖11 1網段只有進線,2網段只有進線
圖12 1網段有進線出線,2網段只有進線
圖13 1網段有進線出線,2網段有進線出線
對于只有一個RS485接口的OLM,可認為只有1網段,接法相同。
5 DP/DP coupler上插頭終端電阻使用方法
兩個DP主站可以使用DP/DP coupler來傳輸數據。DP/DP coupler上有兩個RS485接口,連接方法與OLM相同。
圖14 1網段只有進線,2網段只有進線
圖15 1網段只有進線,2網段有進線出線
圖16 1網段有進線出線,2網段有進線出線
一.PROFIBUS 簡介
1. PROFIBUS 基本性質
PROFIBUS規定了串行現場總線系統的技術和功能特性。通過這個系統,從底層(傳感器、執行器級)到中層(單元級)的分布式、數字現場可編程控制器都可以連網。PROFIBUS區分為主站和從站。
> 主站 主站掌握總線中數據流的控制權。只要它擁有訪問總線權(令牌),主站就可在沒有外部請求的情況下發送信息。在PROFIBUS協議中,主站也被稱作主動節點。
> 從站 從站是簡單的輸入、輸出設備。典型的從站為傳感器,執行器以及變頻器。從站也可為智能從站,如S7300/400帶集成口的CPU等。從站不 會擁有總線訪問的*。從站只能確認收到的信息或者在主站的請求下發送信息。從站也被稱作被動節點。
> 傳輸方法 符合美國標準EIA RS485的閉合電路傳輸,是制造工程、建筑服務管理 系統和動力工程的基本標準。它采用銅導體的雙絞線,也可用光纖。
> 傳輸速度 PROFIBUS總線的傳輸速率從9.6Kbit/s—12Mbit/s。
網段總線長度與傳輸速率的關系
傳輸速率/(Kbit/s) | 9.6—187.5 | 500 | 1500 | 3000--12000 |
總線長度/m | 1000 | 400 | 200 | 100 |
> zui大節點數 127(地址0-126)
2. ROFIBUS現場應用類型
PROFIBUS提供了三種通信協議類型:FMS,DP和PA
> PROFIBUS-FMS: 用于現場通用通信任務的FMS接口(DIN 19245 T.2)
> PROFIBUS-DP: 用于與分布式I/O進行高速通訊
> PROFIBUS-PA: 用于執行規定現場設備特性的PA設備,它使用擴展的PROFIBUS-DP協議進行數據傳輸。
3. 利用PROFIBUS DP進行的通信
PROFIBUS-DP是為了實現在傳感器-執行器級快速數據交換而設計的。*控制裝置(例如可編程控制器)在這里通過一種快速的串行接口與分布式輸入和輸出設備通信。與這些裝置的通信一般是循環發生的。
*控制器(主站)從從站讀取輸入信息并將輸出信息寫到從站。
單主站或者多主站系統可以由PROFIBUS-DP來實現。這使得系統配置異常方便。一條總線zui多可以連接126個設備(主站或從站)。
> 系統配置
系統配置的規范包含一系列的站點,I/O地址的分配, 輸入輸出數據的完整性,診斷信息的格式以及總線參數。
> 設備類型
DP1類主站 這是一種在給定的信息循環中與分布式站點(DP從站)交換信息 的*控制器。 | |||||||
典型的設備有: 可編程控制器(PLC),微機數值控制(CNC)或計算機(PC) 等。 | |||||||
DP2類主站 屬于這一類的裝置包括編程器,組態裝置和診斷裝置,例如上位 機。這些設備在DP系統初始化時用來生成系統配置。 | |||||||
DP從站 一臺DP從站是一種對過程讀和寫信息的輸入、輸出裝置(傳感器/ 執行器),例如分布式I/O,ET200,變頻器等。 |
二.通過PROFIBUS-DP實現兩CPU集成DP接口之間的主從通信
PROFIBUS-DP從站不僅僅是ET200系列的遠程I/O站,當然也可以是一些智能從站,如帶集成DP接口和PROFIBUS 通信模塊的S7 300站,S7400站(V3.0以上)都可以作為DP的從站。下面我們將以兩個CPU315-2DP CPU之間主從通信為例介紹連接智能從站的組態方法。
1. 硬件和軟件需求
硬件:
PROFIBUS-DP主站 S7-300 CPU315-2DP(6ES7 315-2AG10-0AB0),SM374
PROFIBUS-DP從站 S7-300 CPU315-2DP(6ES7 315-2AG10-0AB0);SM374
PROFIBUS電纜及接頭
CP5512(PCMCIA卡,用于筆記本電腦)或PC適配器,CP5611(PC機)
軟件:
STEP7 V5.3 SP2
2. 網絡組態及參數設置
1) 新建項目:
在STEP7中創建一個新項目,然后選擇Insert ® Station ® Simatic 300 station,插入兩個S7 300站,這里命名為Simatic 300(master)和 Simatic 300(slave)。當然也可完成一個站的配置后,再建另一個。如圖1。
圖1 在STEP7 硬件組態中插入兩個S7 300站
2) 組態從站:在兩CPU主從通信組態配置是,原則上要先組態從站。
> 硬件組態
雙擊Simatic 300(slave)“Hardware”,進入硬件組態窗口,在功能按鈕欄中點擊“Catalog”圖標打開硬件目錄,按硬件安裝次序和訂貨號依次插入機架、電源、CPU和SM374等進行硬件組態。
插入CPU時會同時彈出PROFIBUS接口組態窗口。也可以插入CPU后,雙擊DP(X2)插槽,打開DP屬性窗口點擊屬性按鈕進入PROFIBUS接口組態窗口。點擊“NEW”按鈕新建PROFIBUS網絡,分配 PROFIBUS站地址,本例設為3號站。點擊“Propertives”按鈕組態網絡屬性,選擇“Network Setting”進行網絡參數設置,如波特率、行規。本例傳輸速率為1.5Mbit/s,行規為DP。如圖2。
圖2 Profibus DP 網絡參數設置
確認上述設置后,PROFIBUS接口狀態如圖3。
西門子DP屏蔽紫色電纜接頭
圖3 Profibus 接口狀態
> DP 模式選擇
同樣在DP屬性設置對話框中,選擇“Operating Mode”標簽,激活“DP slave”操作模式。如果“Test,commissioning,routing”選項被激活,則意味著這個接口既可以作為DP從站,同時還可以通過這個接口監控程序。也可以用STEP7 F1幫助功能查看詳細信息。
圖4 DP 模式選擇
> 定義從站通信接口區
選擇“Configuration”標簽,打開I/O通信接口區屬性設置窗口,點擊“New”按鈕新建一行通信接口區,如圖5可以看到當前組態模式為主從(MS,Master-slave configuration)。注意此時只能對本地(從站)進行通信數據區的配置。
Address type: 選擇“Input”對應輸入區,“Output”對應輸出區。 | |||||||
Address: 設置通信數據區的起地址。 | |||||||
Length: 設置通信區域的大小,zui多32字節。 | |||||||
Unit: 選擇是按字節(byte)還是按字(word)來通信。 | |||||||
Consistency: 選擇“Unit”是按在“Unit”中定義的數據格式發送,即按字節或字發送; 若選擇“All”表示是打包發送,每包zui多32字節。此時通信數據大于4個 字節時,應用SFC14,SFC15。 |
設置完成后點擊“Apply”按鈕確認。同樣可根據實際通信數據建立若干行,但zui大不能超過244字節。在本例中分別創建一個輸入區和一個輸出區,長度為4字節,設置完成后可在“Configuration”窗口中看到這兩個通信接口區。如圖6。
圖5 通信接口區設置
圖6 設置完成后的從站通信區
> 設置通信區完成后,點擊編譯存盤按鈕,編譯無誤后即完成從站的組態。
圖7 從站的編譯存盤
3) 組態主站
> 完成從站組態后,就可以對主站進行組態,基本過程與從站相同。在完成基本 硬件組態后對DP接口參數進行設置,如圖8。本例中地址設為2,并選擇與從站相同的PROFIBUS網絡(PROFIBUS1)。波特率以及行規與從站應設置相同。(1.5Mbit/s;DP)。
> 然后在DP屬性設置對話框中,選擇“Operating Mode”標簽,選擇“DP Master”操作模式。如圖9所示。
圖8 主站DP接口參數設置
圖9 DP接口為主站
> 連接從站:在硬件組態(HW Config)窗口中,打開硬件目錄,選擇“ PROFIBUS DP ® Configured Stations”文件夾,將CPU31x拖拽到主站系統DP接口的PROFIBUS總線上,這時會同時彈出DP從站連接屬性對話框,選擇所要連接的從站后,點擊“Connect”按鈕確認。如圖10。
注:如果有多個從站存在時,要一一連接。
圖10 連接從站
> 通信接口區:連接完成后,點擊“Configuration”標簽,設置主站的通信接口區從站的輸出區與主站的輸入區相對應,從站的輸入區同主站的輸出區相對應,如圖11所示。圖12為設置完成I/O通信區。
圖11 通信數據區設置
圖12 通信數據區
確認上述設置后,在硬件組態(HW Config)中,選擇編譯存盤按鈕,編譯無誤后即完成主從通信組態配置。
圖 13 組態的編譯存盤
簡單編程:在程序調試階段,建議將OB82,OB86,OB122下載到CPU中,這樣可使在CPU有上述中斷觸發時, CPU仍可運行。相關OB的解釋可以參照STEP7幫助。
1 G120控制單元CU240
2 CU240E 6SL3244-0BA10-0BA0
3 CU240S 6SL3244-0BA20-1BA0
4 CU240S DP 6SL3244-0BA20-1PA0
5 CU240S PN 6SL3244-0BA20-1FA0
6 CU240S DP-F 6SL3244-0BA21-1PA0
7 CU240S PN-F 6SL3244-0BA21-1FA0
8 PM240(不帶內置濾波器)380-480V 3AC 重載
9 1.3A/0.37KW 6SL3224-0BE13-7UA0
10 1.7A/0.55KW 6SL3224-0BE15-5UA0
11 2.2A/0.75KW 6SL3224-0BE17-5UA0
12 3.1A/1.1KW 6SL3224-0BE21-1UA0
13 4.1A/1.5KW 6SL3224-0BE21-5UA0
14 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2UA0
15 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0UA0
16 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0UA0
17 18A/5.5KW 6SL3224-0BE25-5UA0
18 25A/7.5KW 6SL3224-0BE27-5UA0
19 32A/11KW 6SL3224-0BE31-1UA0
20 38A/15KW 6SL3224-0BE31-5UA0
21 45A/18.5KW 6SL3224-0BE31-8UA0
22 60A/22KW 6SL3224-0BE32-2UA0
23 75A/30KW 6SL3224-0BE33-0UA0
24 90A/37KW 6SL3224-0BE33-7UA0
25 110A/45KW 6SL3224-0BE34-5UA0
26 145A/55KW 6SL3224-0BE35-5UA0
27 178A/75KW 6SL3224-0BE37-5UA0
28 205A/90KW 6SL3224-0BE38-8UA0
29 250A/110KW 6SL3224-0BE41-1UA0
30 302A/132KW 6SL3224-0XE41-3UA0
31 370A/160KW 6SL3224-0XE41-6UA0
32 477A/200KW 6SL3224-0XE42-0UA0
33 PM240(不帶內置濾波器)380-480V 3AC 輕載
34 1.3A/0.37KW 6SL3224-0BE13-7UA0
35 1.7A/0.55KW 6SL3224-0BE15-5UA0
36 2.2A/0.75KW 6SL3224-0BE17-5UA0
37 3.1A/1.1KW 6SL3224-0BE21-1UA0
38 4.1A/1.5KW 6SL3224-0BE21-5UA0
39 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2UA0
40 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0UA0
41 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0UA0
42 18A/7.5KW 6SL3224-0BE25-5UA0
43 25A/11KW 6SL3224-0BE27-5UA0
44 32A/15KW 6SL3224-0BE31-1UA0
45 38A/18.5KW 6SL3224-0BE31-5UA0
46 45A/22KW 6SL3224-0BE31-8UA0
47 60A/30KW 6SL3224-0BE32-2UA0
48 75A/37KW 6SL3224-0BE33-0UA0
49 90A/45KW 6SL3224-0BE33-7UA0
50 110A/55KW 6SL3224-0BE34-5UA0
51 145A/75KW 6SL3224-0BE35-5UA0
52 178A/90KW 6SL3224-0BE37-5UA0
53 205A/110KW 6SL3224-0BE38-8UA0
54 250A/132KW 6SL3224-0BE41-1UA0
55 302A/160KW 6SL3224-0XE41-3UA0
56 370A/200KW 6SL3224-0XE41-6UA0
57 477A/250KW 6SL3224-0XE42-0UA0
58 PM240(帶內置濾波器)380-480V 3AC重載
59 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2AA0
60 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0AA0
61 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0AA0
62 18A/5.5KW 6SL3224-0BE25-5AA0
63 25A/7.5KW 6SL3224-0BE27-5AA0
64 32A/11KW 6SL3224-0BE31-1AA0
65 38A/15KW 6SL3224-0BE31-5AA0
66 45A/18.5KW 6SL3224-0BE31-8AA0
67 60A/22KW 6SL3224-0BE32-2AA0
68 75A/30KW 6SL3224-0BE33-0AA0
69 90A/37KW 6SL3224-0BE33-7AA0
70 110A/45KW 6SL3224-0BE34-5AA0
71 145A/55KW 6SL3224-0BE35-5AA0
72 178A/75KW 6SL3224-0BE37-5AA0
73 PM240(帶內置濾波器)380-480V 3AC輕載
74 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2AA0
75 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0AA0
76 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0AA0
77 18A/7.5KW 6SL3224-0BE25-5AA0
78 25A/11KW 6SL3224-0BE27-5AA0
79 32A/15KW 6SL3224-0BE31-1AA0
80 38A/18.5KW 6SL3224-0BE31-5AA0
81 45A/22KW 6SL3224-0BE31-8AA0
82 60A/30KW 6SL3224-0BE32-2AA0
83 75A/37KW 6SL3224-0BE33-0AA0
84 90A/45KW 6SL3224-0BE33-7AA0
85 110A/55KW 6SL3224-0BE34-5AA0
86 145A/75KW 6SL3224-0BE35-5AA0
87 178A/90KW 6SL3224-0BE37-5AA0
88 PM250(帶內置濾波器)380-480V 3AC重載
89 18A/5.5KW 6SL3225-0BE25-5AA0
90 18A/5.5KW 6SL3225-0BE25-5AA1
91 25A/7.5KW 6SL3225-0BE27-5AA0
92 25A/7.5KW 6SL3225-0BE27-5AA1
93 32A/11KW 6SL3225-0BE31-1AA0
94 32A/11KW 6SL3225-0BE31-1AA1
95 38A/15KW 6SL3225-0BE31-5AA0
96 45A/18.5KW 6SL3225-0BE31-8AA0
97 60A/22KW 6SL3225-0BE32-2AA0
98 75A/30KW 6SL3225-0BE33-0AA0
99 90A/37KW 6SL3225-0BE33-7AA0
100 110A/45KW 6SL3225-0BE34-5AA0
101 145A/55KW 6SL3225-0BE35-5AA0
102 178A/75KW 6SL3225-0BE37-5AA0
103 PM250(帶內置濾波器)380-480V 3AC輕載
104 18A/7.5KW 6SL3225-0BE25-5AA0
105 18A/7.5KW 6SL3225-0BE25-5AA1
106 25A/11KW 6SL3225-0BE27-5AA0
107 25A/11KW 6SL3225-0BE27-5AA1
108 32A/15KW 6SL3225-0BE31-1AA0
109 32A/15KW 6SL3225-0BE31-1AA1
110 38A/18.5KW 6SL3225-0BE31-5AA0
111 45A/22KW 6SL3225-0BE31-8AA0
112 60A/30KW 6SL3225-0BE32-2AA0
113 75A/37KW 6SL3225-0BE33-0AA0
114 90A/45KW 6SL3225-0BE33-7AA0
115 110A/55KW 6SL3225-0BE34-5AA0
116 145A/75KW 6SL3225-0BE35-5AA0
117 178A/90KW 6SL3225-0BE37-5AA0
118 進線電抗器(僅用于PM240)
119 0.37KW 6SE6400-3CC00-2AD3
120 0.55KW 6SE6400-3CC00-2AD3
121 0.75KW 6SE6400-3CC00-4AD3
122 1.1KW 6SE6400-3CC00-4AD3
123 1.5KW 6SE6400-3CC00-6AD3
124 2.2KW 6SL3203-0CD21-0AA0
125 3KW 6SL3203-0CD21-0AA0
126 4KW 6SL3203-0CD21-4AA0
127 7.5KW 6SL3203-0CD22-2AA0
128 11KW 6SL3203-0CD22-2AA0
129 15KW 6SL3203-0CD23-5AA0
130 18.5KW 6SL3203-0CJ24-5AA0
131 22KW 6SL3203-0CJ24-5AA0
132 30KW 6SL3203-0CD25-3AA0
133 37KW 6SL3203-0CJ28-6AA0
134 45KW 6SL3203-0CJ28-6AA0
135 55KW 6SE6400-3CC11-2FD0
136 75KW 6SE6400-3CC11-2FD0
137 90KW 6SE6400-3CC11-7FD0
138 110KW 6SL3000-0CE32-3AA0
139 132KW 6SL3000-0CE32-8AA0
140 160KW 6SL3000-0CE33-3AA0
141 200KW 6SL3000-0CE35-1AA0
142 250KW 6SL3000-0CE35-1AA0
143 輸出電抗器
144 0.37KW 6SE6400-3TC00-4AD2
145 0.55KW 6SE6400-3TC00-4AD2
146 0.75KW 6SE6400-3TC00-4AD2
147 1.1KW 6SE6400-3TC00-4AD2
148 1.5KW 6SE6400-3TC00-4AD2
149 2.2KW 6SL3202-0AE21-0CA0
150 3KW 6SL3202-0AE21-0CA0
151 4KW 6SL3202-0AE21-0CA0
152 7.5KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
153 11KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
154 15KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
155 18.5KW 6SE6400-3TC05-4DD0
156 22KW 6SE6400-3TC03-8DD0
157 30KW 6SE6400-3TC05-4DD0
158 37KW 6SE6400-3TC08-0ED0
159 45KW 6SE6400-3TC07-5ED0
160 55KW 6SE6400-3TC14-5FD0
161 75KW 6SE6400-3TC15-4FD0
162 90KW 6SE6400-3TC14-5FD0
163 110KW 6SL3000-2BE32-1AA0
164 132KW 6SL3000-2BE32-6AA0
165 160KW 6SL3000-2BE33-2AA0
166 200KW 6SL3000-2BE33-8AA0
167 250KW 6SL3000-2BE35-0AA0
168 制動電阻
169 0.37KW 6SE6400-4BD11-0AA0
170 0.55KW 6SE6400-4BD11-0AA0
171 0.75KW 6SE6400-4BD11-0AA0
172 1.1KW 6SE6400-4BD11-0AA0
173 1.5KW 6SE6400-4BD11-0AA0
174 2.2KW 6SL3201-0BE12-0AA0
175 3KW 6SL3201-0BE12-0AA0
176 4KW 6SL3201-0BE12-0AA0
177 7.5KW 6SE6400-4BD16-5CA0
178 11KW 6SE6400-4BD16-5CA0
179 15KW 6SE6400-4BD16-5CA0
180 18.5KW 6SE6400-4BD21-2DA0
181 22KW 6SE6400-4BD21-2DA0
182 30KW 6SE6400-4BD21-2DA0
183 55KW 6SE6400-4BD24-0FA0
184 75KW 6SE6400-4BD24-0FA0
185 90KW 6SE6400-4BD24-0FA0
186 110KW 6SE6400-4BD26-0FA0
187 132KW 6SE6400-4BD26-0FA0
188 160KW 6SL3000-1BE31-3AA0
189 200KW 6SL3000-1BE32-5AA0
190 250KW 6SL3000-1BE32-5AA0