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西門子DP通信電纜接頭西門子DP通信雙絞電纜接頭
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產(chǎn)品簡介
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產(chǎn)品介紹
西門子DP通信雙絞電纜接頭
 | 6ES7972-0BB52-0XA0 SIMATIC DP,連接插頭 用于 PROFIBUS 到 12 MBit/s 90° 電纜轉(zhuǎn)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(shè)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(fù)雜的設(shè)置；但是正是由于使用簡單，使得很多工程師在使用當(dāng)中忽略了一些細(xì)節(jié)，導(dǎo)致很多通訊問題。
1 Profibus插頭的結(jié)構(gòu)與簡單用法
圖1Profibus插頭結(jié)構(gòu)
這是常見的Profibus插頭，如果我們有A、B兩個(gè)站點(diǎn)要做Profibus通訊，應(yīng)該如何連接插頭呢？因?yàn)榭偩€上只有兩個(gè)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(jìn)一出呢。
圖2 兩個(gè)DP站點(diǎn)的連接
正確的做法是兩個(gè)插頭都連接進(jìn)線端。因?yàn)榻K端電阻與插頭的出線端是2選1的。終端電阻打ON，進(jìn)線端連接終端電阻，斷開與出線端的連接；終端電阻打OFF，進(jìn)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(diǎn)
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(diǎn)，中間的站點(diǎn)終端電阻打OFF，zui后面的站點(diǎn)終端電阻打ON。
圖4 主站在總線中間
有時(shí)候由于現(xiàn)場設(shè)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(shè)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(gè)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(shè)備需要經(jīng)常斷電維護(hù)，或者終端設(shè)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?yàn)檫@樣會(huì)破壞電纜的特征阻抗，可能會(huì)導(dǎo)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(guān)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(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
圖9 1網(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖10 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
4 OLM上插頭終端電阻使用方法
如果現(xiàn)場設(shè)備通訊距離較遠(yuǎn)，或者現(xiàn)場電磁干擾嚴(yán)重，可以使用OLM把電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)，使用光纜來傳輸信號(hào)。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(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖12 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線，2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖13 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
對于只有一個(gè)RS485接口的OLM，可認(rèn)為只有1網(wǎng)段，接法相同。
5 DP/DP coupler上插頭終端電阻使用方法
兩個(gè)DP主站可以使用DP/DP coupler來傳輸數(shù)據(jù)。DP/DP coupler上有兩個(gè)RS485接口，連接方法與OLM相同。
圖14 1網(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖15 1網(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
圖16 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
一．PROFIBUS 簡介
1. PROFIBUS 基本性質(zhì)
PROFIBUS規(guī)定了串行現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術(shù)和功能特性。通過這個(gè)系統(tǒng)，從底層（傳感器、執(zhí)行器級）到中層（單元級）的分布式、數(shù)字現(xiàn)場可編程控制器都可以連網(wǎng)。PROFIBUS區(qū)分為主站和從站。
> 主站 主站掌握總線中數(shù)據(jù)流的控制權(quán)。只要它擁有訪問總線權(quán)（令牌），主站就可在沒有外部請求的情況下發(fā)送信息。在PROFIBUS協(xié)議中，主站也被稱作主動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
> 從站 從站是簡單的輸入、輸出設(shè)備。典型的從站為傳感器，執(zhí)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(huì)擁有總線訪問的*。從站只能確認(rèn)收到的信息或者在主站的請求下發(fā)送信息。從站也被稱作被動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
> 傳輸方法 符合美國標(biāo)準(zhǔn)EIA RS485的閉合電路傳輸，是制造工程、建筑服務(wù)管理 系統(tǒng)和動(dòng)力工程的基本標(biāo)準(zhǔn)。它采用銅導(dǎo)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(wǎng)段總線長度與傳輸速率的關(guān)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(jié)點(diǎn)數(shù) 127（地址0－126）
2． ROFIBUS現(xiàn)場應(yīng)用類型
PROFIBUS提供了三種通信協(xié)議類型：FMS，DP和PA
> PROFIBUS－FMS： 用于現(xiàn)場通用通信任務(wù)的FMS接口（DIN 19245 T.2）
> PROFIBUS－DP： 用于與分布式I/O進(jìn)行高速通訊
> PROFIBUS－PA： 用于執(zhí)行規(guī)定現(xiàn)場設(shè)備特性的PA設(shè)備，它使用擴(kuò)展的PROFIBUS－DP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
3． 利用PROFIBUS DP進(jìn)行的通信
PROFIBUS－DP是為了實(shí)現(xiàn)在傳感器－執(zhí)行器級快速數(shù)據(jù)交換而設(shè)計(jì)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(shè)備通信。與這些裝置的通信一般是循環(huán)發(fā)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(tǒng)可以由PROFIBUS－DP來實(shí)現(xiàn)。這使得系統(tǒng)配置異常方便。一條總線zui多可以連接126個(gè)設(shè)備（主站或從站）。
> 系統(tǒng)配置
系統(tǒng)配置的規(guī)范包含一系列的站點(diǎn)，I/O地址的分配， 輸入輸出數(shù)據(jù)的完整性，診斷信息的格式以及總線參數(shù)。
> 設(shè)備類型
| DP1類主站 這是一種在給定的信息循環(huán)中與分布式站點(diǎn)（DP從站）交換信息 的*控制器。 | |||||||
| 典型的設(shè)備有： 可編程控制器（PLC），微機(jī)數(shù)值控制（CNC）或計(jì)算機(jī)（PC） 等。 | |||||||
| DP2類主站 屬于這一類的裝置包括編程器，組態(tài)裝置和診斷裝置，例如上位 機(jī)。這些設(shè)備在DP系統(tǒng)初始化時(shí)用來生成系統(tǒng)配置。 | |||||||
| DP從站 一臺(tái)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(zhí)行器），例如分布式I/O,ET200，變頻器等。 |
二．通過PROFIBUS－DP實(shí)現(xiàn)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(yuǎn)程I/O站，當(dāng)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(gè)CPU315-2DP CPU之間主從通信為例介紹連接智能從站的組態(tài)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(jī)）
軟件：
STEP7 V5.3 SP2
2． 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)及參數(shù)設(shè)置
1) 新建項(xiàng)目：
在STEP7中創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，然后選擇Insert ® Station ® Simatic 300 station，插入兩個(gè)S7 300站，這里命名為Simatic 300(master)和 Simatic 300(slave)。當(dāng)然也可完成一個(gè)站的配置后，再建另一個(gè)。如圖1。
圖1 在STEP7 硬件組態(tài)中插入兩個(gè)S7 300站
2) 組態(tài)從站：在兩CPU主從通信組態(tài)配置是，原則上要先組態(tài)從站。
> 硬件組態(tài)
雙擊Simatic 300(slave)“Hardware”，進(jìn)入硬件組態(tài)窗口，在功能按鈕欄中點(diǎn)擊“Catalog”圖標(biāo)打開硬件目錄，按硬件安裝次序和訂貨號(hào)依次插入機(jī)架、電源、CPU和SM374等進(jìn)行硬件組態(tài)。
插入CPU時(shí)會(huì)同時(shí)彈出PROFIBUS接口組態(tài)窗口。也可以插入CPU后，雙擊DP(X2)插槽，打開DP屬性窗口點(diǎn)擊屬性按鈕進(jìn)入PROFIBUS接口組態(tài)窗口。點(diǎn)擊“NEW”按鈕新建PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，分配 PROFIBUS站地址，本例設(shè)為3號(hào)站。點(diǎn)擊“Propertives”按鈕組態(tài)網(wǎng)絡(luò)屬性，選擇“Network Setting”進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置，如波特率、行規(guī)。本例傳輸速率為1.5Mbit/s，行規(guī)為DP。如圖2。
圖2 Profibus DP 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置
確認(rèn)上述設(shè)置后，PROFIBUS接口狀態(tài)如圖3。
圖3 Profibus 接口狀態(tài)
> DP 模式選擇
同樣在DP屬性設(shè)置對話框中，選擇“Operating Mode”標(biāo)簽，激活“DP slave”操作模式。如果“Test,commissioning,routing”選項(xiàng)被激活，則意味著這個(gè)接口既可以作為DP從站，同時(shí)還可以通過這個(gè)接口監(jiān)控程序。也可以用STEP7 F1幫助功能查看詳細(xì)信息。
西門子DP通信雙絞電纜接頭
圖4 DP 模式選擇
> 定義從站通信接口區(qū)
選擇“Configuration”標(biāo)簽，打開I/O通信接口區(qū)屬性設(shè)置窗口，點(diǎn)擊“New”按鈕新建一行通信接口區(qū)，如圖5可以看到當(dāng)前組態(tài)模式為主從（MS，Master-slave configuration）。注意此時(shí)只能對本地（從站）進(jìn)行通信數(shù)據(jù)區(qū)的配置。
| Address type: 選擇“Input”對應(yīng)輸入?yún)^(qū)，“Output”對應(yīng)輸出區(qū)。 | |||||||
| Address: 設(shè)置通信數(shù)據(jù)區(qū)的起地址。 | |||||||
| Length: 設(shè)置通信區(qū)域的大小，zui多32字節(jié)。 | |||||||
| Unit: 選擇是按字節(jié)（byte）還是按字（word）來通信。 | |||||||
| Consistency: 選擇“Unit”是按在“Unit”中定義的數(shù)據(jù)格式發(fā)送，即按字節(jié)或字發(fā)送； 若選擇“All”表示是打包發(fā)送，每包zui多32字節(jié)。此時(shí)通信數(shù)據(jù)大于4個(gè) 字節(jié)時(shí)，應(yīng)用SFC14，SFC15。 | |||||||
設(shè)置完成后點(diǎn)擊“Apply”按鈕確認(rèn)。同樣可根據(jù)實(shí)際通信數(shù)據(jù)建立若干行，但zui大不能超過244字節(jié)。在本例中分別創(chuàng)建一個(gè)輸入?yún)^(qū)和一個(gè)輸出區(qū)，長度為4字節(jié)，設(shè)置完成后可在“Configuration”窗口中看到這兩個(gè)通信接口區(qū)。如圖6。
圖5 通信接口區(qū)設(shè)置
圖6 設(shè)置完成后的從站通信區(qū)
> 設(shè)置通信區(qū)完成后，點(diǎn)擊編譯存盤按鈕，編譯無誤后即完成從站的組態(tài)。
圖7 從站的編譯存盤
3) 組態(tài)主站
> 完成從站組態(tài)后，就可以對主站進(jìn)行組態(tài)，基本過程與從站相同。在完成基本 硬件組態(tài)后對DP接口參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如圖8。本例中地址設(shè)為2，并選擇與從站相同的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)（PROFIBUS1）。波特率以及行規(guī)與從站應(yīng)設(shè)置相同。（1.5Mbit/s；DP）。
> 然后在DP屬性設(shè)置對話框中，選擇“Operating Mode”標(biāo)簽，選擇“DP Master”操作模式。如圖9所示。
圖8 主站DP接口參數(shù)設(shè)置
圖9 DP接口為主站
> 連接從站：在硬件組態(tài)（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(tǒng)DP接口的PROFIBUS總線上，這時(shí)會(huì)同時(shí)彈出DP從站連接屬性對話框，選擇所要連接的從站后，點(diǎn)擊“Connect”按鈕確認(rèn)。如圖10。
注：如果有多個(gè)從站存在時(shí)，要一一連接。
圖10 連接從站
> 通信接口區(qū)：連接完成后，點(diǎn)擊“Configuration”標(biāo)簽，設(shè)置主站的通信接口區(qū)從站的輸出區(qū)與主站的輸入?yún)^(qū)相對應(yīng)，從站的輸入?yún)^(qū)同主站的輸出區(qū)相對應(yīng)，如圖11所示。圖12為設(shè)置完成I/O通信區(qū)。
圖11 通信數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)置
圖12 通信數(shù)據(jù)區(qū)
確認(rèn)上述設(shè)置后，在硬件組態(tài)（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(tài)配置。
圖 13 組態(tài)的編譯存盤
簡單編程：在程序調(diào)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(fā)時(shí)， CPU仍可運(yùn)行。相關(guān)OB的解釋可以參照STEP7幫助。
S7300電源模板
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CPU
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