西门子PLC PROFIBUS通讯电缆

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西门子PLC PROFIBUS通讯电缆西门子PLC PROFIBUS通讯电缆 

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主营:数控系统,S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人机界面,触摸屏变频器,
DP总线,MM420 变频器MM430 变频器MM440 6SE70交流工程调速变频器

触摸屏:精彩系列面板:SAMRT700 SMART1000 
按键面板:KP8 KP8F PP7/PP17
微型面板:TD200 TD200C TD400C OP73micro TP177micro
移动面板:MP177 MP277
精简面板: KP300 KTP400 KTP600单色 KTP600彩色 KPT1000 TP1500
精智面板: KP400comfort KTP400comfort TP700 comfort KP700 comfort KP900 TP900comfort KP1200 TP1200
6RA70直流调速装置 SITOP电源,电线电缆,数控备件,伺服电机等工控产品,我们在价格上有较大优势,更注重售后服务,

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产品简介:

西门子DP电缆接线示意图:

  • 买了总线 不要忘了购买总线连接器哦

  • 共四款总线连接器

    1、垂直出线 无编程口 

    2、垂直出线 带编程口

    3、35度出线 无编程口

    4、35度出线 带编程口

     
    西门子DP接头数据参数:

  • 6XV1830-0EH10 SIMATIC NET, PROFIBUS **标准电缆 GP, 2 芯, 
    屏蔽, 为**安装而特殊设计,**长度: 1000m, **小订购数量: 20m, 按米销售 

    6XV1830-0GH10 SIMATIC NET, 
    PROFIBUS FC 食品总线电缆,带 PE 护套, 用于食品业和饮料业,2 芯,屏蔽,按米销售,**长度: 1000m, **小订购量: 20 m 

    6XV1830-0JH10 SIMATIC NET, PROFIBUS FC 坚固总线电缆,带 PUR 
    护套,用于化工和机械等恶劣环境使用,按米销售,**长度: 1000m, **小订购量: 20 m 

    6XV1830-0LH10 SIMATIC 
    NET,PROFIBUS FC FRNC 电缆 GP, 总线电缆,阻燃及无卤素总线电缆,共聚物外壳,按米销售,**长度: 1000m, **小订购量: 20 m 

    6XV1830-0MH10 SIMATIC NET, PROFIBUS 船用电缆 SIENOPYR, 轮船和海上设备用铜缆, 
    按米销售,**长度: 1000m, **小订购量: 20 m 

    6XV1830-0PH10 SIMATIC NET, PROFIBUS 绞缆, 
    用于高柔性应用(可扭曲), **订购长度: 1000m, **小订购量: 20m, 按米销售 

    6XV1830-1EN50 SIMATIC NET, 
    PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为**安装而特殊设计, 在线轴盒中 50m 

    6XV1830-1ET10 SIMATIC 
    NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为**安装而特殊设计, 在线轴盒中 100m 

    6XV1830-3EH10 
    SIMATIC NET, PROFIBUS FC 拖缆, PROFIBUS 拖缆, **加速度:4 m/s2, 至少 3 百万次 弯曲次数,弯曲半径: 约 
    120mm,双芯屏蔽线,按米销售,**长度: 1000m, **小订购量: 20 m 

    6XV1830-3FH10 SIMATIC NET, 
    PROFIBUS FC 接地电缆, 2 芯, 屏蔽,按米销售,**长度: 1000m, **小订购量: 20 m 

    6XV1830-3GH10 
    SIMATIC NET, PROFIBUS 彩色电缆, 2 芯, 屏蔽, **加速度: 4 m/s2,弯曲次数,**少 5 次,按米销售,**订货数量: 
    1000m, **小订购量: 20 m 

    6XV1831-2A SIMATIC NET, PB FC STANDARD CABLE IS GP, 
    BUS CABLE 2-WIRE, SHIELDED, SPECIAL- MOUNT F. FAST MOUNTING, MAXIMAL LENGTH: 
    1000 M, MINIMAL LENGTH: 20 M SOLD BY THE METER 

    6XV1831-2K SIMATIC NET, 
    PB FC 柔性电缆 GP, 2 芯, 屏蔽, 为**安装而特殊设计, **订货数量: 1000m, **小订购量: 20m, 按米销售 
    6XV1831-2L SIMATIC NET, PB FC 拖缆, PROFIBUS 拖缆, **加速度:4 m/s2, 至少 3 
    百万次弯曲次数 120mm,2 芯,屏蔽,按米销售,**订货数量: 1000m, **小订购量: 20 m 

    6XV1860-2R SIMATIC 
    NET, PROFIBUS 混合标准电缆 GP, 带 4xCu(1.5 平方毫米) 和 2xCu(0.64 mm)电缆, 屏蔽, ET200, 按米销售, 
    **长度: 1000m, **小长度: 20 m 

    6XV1860-2S SIMATIC NET, PROFIBUS 混合高强度电缆, 
    非焊接,拖缆,带 4xCu(1.5 平方毫米) 和 2xCu(0.64 mm)电缆, 屏蔽, ET200, 按米销售, **长度: 1000m, **小长度: 
    20 m 

    6XV1840-2AH10 SIMATIC NET,IE FC TP标准工业以太网通讯电缆 (米),GP2x2芯屏蔽,应用范围: 
    用于工厂车间中的结构化布线,专用于**装配,特别适用于汽车行业(如喷漆生产线) 技术说明: 电缆规格cat 5e特征阻抗,1-100 mhz时100 Ω ± 
    15 Ω绝缘电阻 500 mΩ km芯线绝缘pe 1.5 mm工作温度-40 oc 到+70 oc运输/贮存温度-40 oc 到 +70 oc允许张力≤ 150 
    n阻然性能,阻燃,符合标准ul 1685(csa ft 4)认证ul 和 ccc 按米销售,**长度: 1000m, **小订购量: 20 m

     

    其它介绍

    西门子PLC PROFIBUS通讯电缆

    PLC系统的基本构成

    1.   PLC的硬件结构

    可编程控制器主要由中央处理单元(CPU)、存储器(RAMROM)、输入输出单元(I/O)、电源和编程器等几组成。PLC硬件结构如图1所示:







    1 PLC硬件结构

     

     

    2.   中央控制处理单元(CPU)

    可编程控制器中常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机和双极型位片式微处理器三种类型。

    通用微处理器有808080868028680386等;单片机有80318096等;位片式微处理器的AM2900AM2903等。FX2可编程控制器使用的微处理器是16位的8096单片机。

    3.   存储器

    可编程控制器配有两种存储器:系统存储器和用户存储器。

    系统存储器:存放系统管理程序。

    用户存储器:存放用户编制的控制程序。

    4.   输入接口电路

    PLC通过输入单元可实现将不同输入电路的电平进行转换,转换成PLC所需的标准电平供PLC进行处理。

    接到PLC输入接口的输入器件是:各种开关、按钮、传感器等。各种PLC的输入电路大都相同,PLC输入电路中有光耦合器隔离,并设有RC滤波器,用以消除输入触点的抖动和外部噪声干扰。PLC输入电路通常有三种类型:直流(1224)V输入、交流(100120)V输入与交流(200240)V输入和交直流(1224)V输入

         

    2  直流输入模块

     

    3  交、直流输入模块

     

     

     

    4  交流输入模块

     

    5.   输出接口电路

    PLC的输出有三种形式,即继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。如图所示:

    5  场效应晶体管输出方式(直流输出)

     

     

    6  可控硅输出方式(交流输出)

     

    7  继电器输出方式(交直流输出)

     

    输出端子有两种接法:

    一种是输出各自独立,无公共点:各输出端子各自形成独立回路。

    一种为每48个输出点构成一组,共有一个公共点:在输出共用一个公共端子时,必须用同一电压类型和同一电压等级,但不同的公共点组可使用不同电压类型和等级的负载,且各输出公共点之间是相互隔离的。

    输入输出端子处理的过程如下:

    6.   电源

    PLC的供电电源一般是市电,也有用直流24V电源供电的。

    7.   编程器

    利用编程器可将用户程序输入PLC的存储器,还可以用编程器检查程序、修改程序;利用编程器还可以监视PLC的工作状态。编程器一般分简易型 和智能型。

    8.   PLC的软件结构

    在可编程控制器中,PLC的软件分为两大部分:

    1.      系统监控程序:用于控制可编程控制器本身的运行。主要由管理程序、用户指令解释程序和标准程序模块,系统调用。

    2.      用户程序:它是由可编程控制器的使用者编制的,用于控制被控装置的运行。

     

    技术指标
    1、实心裸铜线导体,2芯并合成对,芯线红绿二色。
    2、铝箔、裸金属丝编织双层屏蔽,PVC外护套,阻燃,外观紫色。
    3、符合VDE 0472标准;B类试验(IEC332.1)。
    4、带米标识,分100米、200米、300米包装,500米、1000米木轮包装。
    5、工作参数:单线传输**规格:1000m,加中继器可延长至10000m
    ==============================

    和所有网络一样,电缆的优劣直接影响工业以太网的优劣。而且除了高电磁干扰(EMI),工业环境中还经常有某种等级的温度、粉尘、湿度以及其他在家庭
    和办公环境中不常见的影响因素。所以,如何选择电缆?在办公室内,商业等级的电缆,例如5类电缆,比较适合于10MB的网络,而5e类电缆适合于100MB网
    根据ANSI/TIA-1005标准所述,6类电缆或者更好的电缆可以用于工业环境中的主机或者设备连接。
    6类电缆能够在100米的范围内实现1GB网络,55米范围内
    现10GB网络。6e类电缆可以在100米范围内实现10GB网络。
    相比于5类电缆和5e类电缆,6类电缆不易受串扰和外部EMI噪声影响。工业以太网电缆的设计能
    御更加严酷的工业环境对电缆的物理侵蚀。在安装6类电缆时,确保RJ45接口和插座也能够达到6类等级。较好的使用方法是,短距离布线时,使用预先做好
    接插电缆,并在工厂内安装连接器。长距离布线时使用插座。
    、电缆、屏蔽、接地回路一些应用场合需要做屏蔽,但是如果屏蔽电缆安装不当, 那么会适得
    反。
    当超出保护套管时,屏蔽以太网电缆在EMI环境中的性能更好。良好的接地是使用屏蔽电缆的关键。一个接地参考点是关键中的关键。  多个接地连接会
    接地回路,不同接地连接处电势的不同会在电缆中引入噪声。
    接地回路会给你的网络带来巨大的破坏,为了解决这个问题,只在电缆的一端使用接地RJ45接
    口,另一端使用绝缘的RJ45接口以消除接地回路的可能性。
    如果以太网电缆与电源电缆交叉布线,那么交叉角度颇有讲究。将并列的以太网电缆和电源电缆相
    隔至少8到12英寸,如果电压较高或者并列距离较长,那么这个间隔距离应该更大。如果以太网电缆在金属沟槽或者套管内走线,那么相邻的沟槽或者套管必
    连接在一起以实现电气连续性。
    大体来讲,以太网电缆尽量远离能够产生EMI的设备,例如电机、电机控制设备、照明设备、带电导体等。在面板上,以太网
    缆与连接器间隔至少2英寸。当电缆远离EMI干扰源时,遵循**的电缆弯曲半径。
    3、交换机VS集线器简单地说,工业以太网环境中不要使用集线器。集线
    不过是一个多端口的中继器。如果集线器被排除在外的话,剩下的选择就只有管理型交换机和非管理型交换机了。管理型的交换机更好,当然它的价格也比非
    理型的交换机要贵。
    网络上的每一台设备都有一识符,就是我们所说的MAC地址,这是交换机比集线器具有的识别能力的关键。当交换机刚刚上电的时候,
    的表现和集线器没有区别,将所有的通讯内容都广播出去,但随着网络上的设备将信息在交换机的不同端口上传输,交换机开始监控通讯内容,识别出哪一个
    地址与哪一个端口相关,然后在MAC地址表中做出标识。一旦交换机发现设备的MAC地址与某个特定的端口相连接,它就会监控指向那个MAC地址的信息,
    些信息仅仅发送给那个特定的地址。
    工业以太网网络有三种通讯类型。点对点的单播通讯、一对多的组播通讯和一点到所有节点的广播通讯。 当交换机的M
    址表建立完成之后,管理型交换机和非管理型交换机对单播通讯和广播通讯的处理方式没有什么不同。一般来说,在100MB的带宽下,将广播频度控制在每秒
    个广播。对于任何网络来说,都会或多或少地存在广播通讯。一个例子就是打印服务器会周期性地在网络上给出广播通知。
    :不仅仅是管理型交换机和非管理
    换机的一个主要的区别就在于它们对待组播通讯的处理方式。组播通讯通常来自于搭载在工厂过程网络上的智能设备,采用面向连接的基于生产厂商/用户模型术。这种情况下的连接仅仅是网络上两个或者多个节点之间的关系。
    要想能够接收组内信息,设备必须加入组播通讯小组,组内所有的成员都能够接收到数据。
    果仅仅是向小组发送数据,那么你无需成为小组成员。在生产厂商/用户模型中,组播通讯的主要问题就是随着小组成员数量的增加,通讯信息呈指数地增长。就需要使用管理型的交换机了。
    管理型交换机能够打开互联网组管理协议(IGMP)窥探功能。它是这样工作的,当IGMP窥探功能打开后,它会发出广播通讯任何组播小组内的成员。使用这些信息,加上已经建好的MAC地址表,管理型交换机就能够将组播通讯仅仅发送给组播小组内的成员。非管理型的交换机对组和广播数据的处理方式一样,都是将数据发送给每一个节点。如果网络使用了生产厂商/用户技术或者使用了组播通讯,那么管理型交换机是物有所值的不二之

    5、镜像端口、故障排查考虑使用管理型交换机还有很多其他原因,这种等级的交换机通常都提供故障日志功能,能够控制每个端口的速度,具有冗余设置以及镜像功能。这些额外能力能够保证对网络行为进行更加准确的控制,而且在故障排查的时候能起到非常宝贵的作用。我们知道,对于网络上的某些节点,故障是避免的。当网络性能出现问题时,首先就要检查交换机,虽然对于大多数网络性能问题来说,交换机很少是问题的核心。交换机是系统中**可能发生问题的节点,的工作速率通常是其他网络部件工作速率的10到50倍。虽然总有一种很好的软件能够帮助你对网络故障问题进行排查,但是大多数这种软件仅仅能看到广播通讯播通讯。这实际上很合理,因为很多性能问题通常都源自不受限的组播通讯或者过多的广播通讯。如果你出于某种原因需要检查单播通讯,那么端口镜像的途径。如果网络上没有组播通讯的话,那么使用非管理型的交换机也没什么问题。在只搭载了很少设备的小型简单网络上,很多人使用非管理型的交换机。有时候也可这两种类型的交换机结合使用,将一些远程设备搭载在非管理型的交换机上,统一向管理型的交换机反馈。对于那些节点数量很多的网络,如果成本不是一个关,那么还是选择管理型的交换机吧,事后想来这确实是一个明智的选择。

    InterBus现场总线作为IEC61158标准之一,广泛应用于制造业和机器加工业。汽车生产过程中的物料呼叫控制系统采用InterBus现场总线技术,
    在现有生产线上进行生产物流重构,实现了企业同步化物流的需求。    InterBus现场总线作为IEC61158标准之一,是一种开放型的串行总线系统
    其数据传输速度快、效率高,总线控制器和总线设备具有智能化和很强的故障诊断能力,广泛应用于制造业和机器加工业。汽车生产过程中的物料呼叫控制系统采用InterBus现场总线技术,在现有生产线上进行生产物流重构,实现了企业同步化物流的需求。该系统能使物料供应及时、
    节省物料线边占用空间、减少线边库存和储位库存,自动统计缺料的工位、时间与频次,有效防止不必要的延误、等待时间和因物料短缺产生停线的问题。控制系统具有在线故障诊断功能,减少了系统故障处理的时间,提高了系统运行的可靠性和工厂生产效率。 物料呼叫控制系统由硬件和软件构成。硬件主要由工控机,现场总线控制器,总线耦合器BK模块,数字输入、输出模块DIO、SAB模块,LED显示屏,灯箱和按钮构成。现场总线控制器选用RFC430,其具有数据采集、逻辑控制、信息交换和自动诊断等功能。控制系统软件由控制程序和故障诊断程序组成。控制程序功能如下:根据汽车生产要求,当生产线线边库存低于较低值时,生产工人按下工位上对应的按钮,总线控制器根据回送的过程数据,通过一种基于InterBus现场总线的通信模块,发送该物料的名称、工位号数量等信息到LED大屏幕显示屏,同时启动音乐铃声和灯箱上对应该物料的指示灯。仓库工作人员得到信息后,按下灯箱指示灯下面对应的按钮,表示信息确认,已开始投料。总线控制器根据确认的信息,将工位按钮上方的指示灯由常亮转为闪亮状态,表示该物料正在投送中。当物流到达呼叫的工位后,操作人员恢复按钮,该物料配送过程结束。该物料的名称、呼叫工位、呼叫时间、到位时间、投料人等信息记入上位机的数据库,作为管理人员考核员工的一项指标。故障诊断程序包括运行在控制器上的诊断和自启动程序和运行在上位机(工控机)上的OPC(OLE for Process Control)应用程序。控制系统一旦出现故障,总线便停止运行。在线故障诊断程序可以**诊断故障原因,并应用OPC技术将RFC430总线控制器的诊断信息传送到上位机,上位机根据控制器传送的诊断信息,采用**数据库技术为管理层提供更为详细的故障原因以及处理方法。因此,一旦控制系统出现故障,值班人员就能根据故障诊断信息以及处理方法迅速排除故障。故障排除后,系统能自动启动总线,恢复正常运行。InterBus总线控制器RF430中的标准寄存器提供了总线运行的状态信息,也可通过控制程序操作总线系统。总线控制器中的标准寄存器包括诊断状态寄存器、诊断参数寄存器、标准功能启动寄存器、标准功能状态寄存器和标准功能参数寄存器。寄存器的地址可利用PCWORX组态软件在控制系统的输入或输出地址区域设定,以便在编程中应用。诊断状态寄存器为一个字长,每一位都反映了总线系统运行状态的某一方面情况。诊断参数寄存器为诊断状态寄存器的状态位提供更为详细的信息,当外围设备出现故障和总线出错时,诊断参数寄存器提供错误位置;当控制器和总线出错时,诊断参数寄存器提供错误代码。诊断和自启动程序在PC WORX 2.02中功能编程软件Program Worx上开发,采用ST(结构化文本)语言编程,编程后封装成功能模块FCDIAG(见图1)。该模块以诊断状态寄存器、诊断参数寄存器作为输入,经过处理之后把诊断信息赋给全局部变量ERR DIAG STATUS 和ERR DIAG_PAPA。自启动功能可以检测故障是否清除,一旦检测到故障已经清除后,通过标准功能启动寄存器,

    1、根据现场设备是否具备PROFIBUS接口可分为三种形式(1)总线接口型:现场设备不具备PROFIBUS接口,采用分散式I/O作为总线接口与现设连接。这种形式在应用现场总线技术初期容易推广。如果现场设备能分组,组内设备相对集中,这种模式会更好地发挥现场总线技术的优点。(2)一总线型:现场设备都具备PROFIBUS接口。这是一种理想情况。可使用现场总线技术,实现完全的分布式结构,可充分获得这一**技术所带来的益。新建项目若能具有这种条件,就目前来看,这种方案设备成本会较高。(3)混合型:现场设备部分具备PROFIBUS接口。这将是一种相当普遍情况。这时应采用PROFIBUS现场设备加分散式I/O混合使用的办法。无论是旧设备改造还是新建项目,希望全部使用具备PROFIBUS接口现场设备的合可能不多,分散式I/O可作为通用的现场总线接口,是一种灵活的集成方案。2、根据实际应用需要的几种结构类型根据实际需要及经费情况,通常如下几种结构类型:(1) 结构类型1:以PLC或控制器做一类主站,不设监控站,但调试阶段配置一台编程设备。这种结构类型,PLC或控制器完成线通信管理、从站数据读写、从站远程参数化工作。(2) 结构类型2:以PLC或控制器做一类主站,监控站通过串口与PLC一对一的连接。这种结构型,监控站不在PROFIBUS网上,不是二类主站,不能直接读取从站数据和完成远程参数化工作。监控站所需的从站数据只能从PLC控制器中读取结构类型3:以PLC或其它控制器做一类主站,监控站(二类主站)连接PROIBUS总线上。这种结构类型,监控站在PROFIBUS网上作为二类主站,完成远程编程、参数化及在线监控功能。(4) 结构类型4:使用 PC机加PROFIBUS网卡做一类主站,监控站与一类主站一体化。这是一个低成本方但PC机应选用具有高可靠性、能长时间连续运行的工业级PC机。对于这种结构类型,PC机故障将导致整个系统将瘫痪。另外,通信厂商通常只提供模板的驱动程序,总线控制、从站控制程序、监控程序可能要由用户开发,因此应用开发工作量可能会较大。(5) 结构类型5:坚固式PC机(COMOCT COMPUTER)+PROFIBUS网卡+SOFTPLC的结构形式。如果上述方案中PC机换成一台坚固式PC机(COMOPACT COMPUTER),系统可靠性大大增强,足以使用户信服。但这是一台监控站与一类主站一体化控制器工作站,要求它的软件完成如下功能:支持编程,包括主站应用程序的开发、编辑、调试。 执行应用程序。 主持设备图形监控画面设计、数据库建立等监控程序的开发、调试。设备在线图形监控、数据存储及统计、报表等功能近来出现一种称为SOFTPLC的软件产品,是将通用型PC机改造成一台由软件(软逻辑)实现的PLC。这种软件将PLC的编程(IEC1131)及应用程序行功能,和操作员监控站的图形监控开发、在线监控功能集成到一台坚固式PC机上,形成一个PLC与监控站一体的控制器工作站。(6) 结构类型6:用两级网络结构,这种方案充分考虑了未来扩展需要,比如要增加几条生产线即扩展出几条DP网络,车间监控要增加几个监控站等,都可以方便进行采用了两级网络结构形式,充分考虑了阴影部分的扩展余地。

    代理销售西门子

    1.西门子LOGO模块

    2.西门子S7-1200可编程控制器

    3.西门子S7-200可编程控制器

    4.西门子S7-300可编程控制器

       

    5.西门子S7-200 SMART

    S7-200 SMART

    6.西门子S7-400可编程控制器

      v  

    7.西门子电线电缆

     

    8.西门子S7-1500可编程控制器

       

    9.西门子ET200模块

      

    10.西门子软件

       

    11.西门子触摸屏

       

    12.西门子SITOP电源

       

    13.西门子MM420/430/440变频器/6RA70/6RA80直流调速

         

    •  PROFIBUS 网络安装规范

      了解了PROFIBUS的各个网络器件,这里就PROFIBUS安装的注意事项进行介绍,同时会结合一些现场的实例加以说明。

       

      3.1网络拓扑的规则

      设计一条PROFIBUS网络,首先需要了解PROFIBUS网络的拓扑规则:

      ①    PROFIBUS网络是RS485串口通讯,半双工,支持光纤通讯;

      ②    每个网络理论上**多可连接127个物理站点,其中包括主站、从站以及中继设备;

      ③    网络的通讯波特率9.6kbps~12Mbps,通讯波特率与通讯的距离具有一定的对应关系(见表3);

      ④    每个物理网段**多32个物理站点设备,物理网段两终端都需要设置终端电阻或使用有源终端电阻;

      ⑤    每个网段的通讯距离或者设备数如果超限,需要增加RS485中继器进行网络拓展,中继器**多可串联9个;

      ⑥    每个中继设备(RS485中继器、OLM)也做为网络中的一个物理站点,但没有站号;

      ⑦    网络支持多主站,但在同一网络中,不建议多于3个主站;

      ⑧    在Step7软件中进行PROFIBUS网络组态时,应当按照从小到大的顺序设置从站站号,且应该连续;

      ⑨    一般0是PG的地址,1~2为主站地址,126为某些从站默认的地址,127是广播地址,因而这些地址一般不再分配给从站,故DP从站**多可连接124个,站号设置一般为 3~125。

      ⑩    如果网络中涉及到分支电缆,则应注意分支电缆的长度应当严格遵守PROFIBUS的协议规定,比如:波特率1.5Mbps时,网段中分支电缆总长度6.6米(表5)。

      波特率

      [kbit/s]

      9.6

      97.75

      187.5

      500

      1500

       

      分支电缆

      长度(m)

      500

      100

      33

      20

      6.6

      ?     表5  波特率与分支电缆的长度对应表

      ?     用户如果使用了西门子的SIMOCODE 3UF7等产品时,就会涉及到网络中存在分支电缆的问题。为了保证每个网段的分支电缆不超过规定长度,一般可以在每个抽屉柜内设计一个中继器,进行物理网段的分割,同时还可以起到隔离干扰的作用。

      在进行PROFIBUS网络连接之前,首先应当考虑拓扑结构的设计是否有问题。如果拓扑结构有问题,将来网络通讯很可能出现问题。

      另外,从波特率与距离的对应关系中可以看到,波特率越高,则对应的通讯距离越近,因而如果现场遇到PROFIBUS的通讯有通讯不上或者通讯不稳定的情况,也可以考虑先将波特率降低,再进行观察处理。

      3.2  PROFIBUS网络安装的规则

      3.2.1 网络布线的规则

      ①选择标准PROFIBUS通讯电缆

      标准PROFIBUS通讯电缆的特性阻抗为150欧姆,这与PB头的终端电阻设置为“ON”时的终端电阻值刚好匹配,如果选择普通的电缆,其特性阻抗与终端电阻很可能不匹配,则通讯性能将会受到影响;

      标准的PROFIBUS电缆往往是双层屏蔽的,屏蔽效果比较好。另外,标准通讯电缆是双绞的,因而对于信号在电缆内传输时自身产生的干扰也能够起到自我抑制的作用。

      ②屏蔽层多点接地

      PROFIBUS电缆在插头内接线时,须将屏蔽层剥开,压在插头内的金属部分,该金属部分与当Sub-D插头外部的金属部分相连,当将插头插在CPU或者ET200M等设备的DP口上时,则通过设备连接到了安装底板,而安装底板一般是连接在柜壳上并接地的,从而实现了屏蔽层的接地。

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      图23  PROFIBUS 插头内部接线即屏蔽层的处理

       

      由于接地有利于保护PLC设备以及DP通讯口,因此对于所有的PROFIBUS站点都要求进行接地处理,即“多点接地”。

      ③布线规则

    • 不同电压等级的电缆分线槽布线
    • 高电压,大电流的动力电缆,与小电压和小电流的电缆应该是分线槽布线,同时线槽应盖上盖板,尽量全封闭;如果现场无法分线槽布线,则将两类电缆尽量远离,中间加金属隔板进行隔离,同时金属线槽要做接地处理(图24)。

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      图24  电缆槽架以及电缆在线槽内的处理

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      图25 现场布线

      电缆槽架之间也的连接应该保证用金属连接部件大面积连接处理,同时注意“接地”的连接。

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      图26 电缆桥架之间的连接以及接地处理

    • 通讯电缆单独在线槽外布线时,可根据情况采用穿金属管的方式,这样既可以保护通讯电缆不被损坏,对于防止EMC的干扰也有好处,但注意外部的金属管需要接地(图25);
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      图27 现场的通讯电缆

      图26中的电缆通讯直接暴露在外面,很容易被压断,类似情况可考虑局部或者全部穿管。

    • 通讯电缆与动力电缆避免长距离平行布线
    • 由于平行布线的两根电缆之间需要考虑空间电容耦合,因此为了避免相互之间的影响,应避免平行布线(图27)。

       

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      图28  通讯电缆在线槽内与动力电缆平行走线

       

      在图27中,通讯电缆不仅没有满足a. 或 b. 两条原则,反而与比较大的动力电缆平行布线,这会导致该电缆比较容易受到动力电缆的干扰。

       

      可以交叉布线:

       

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      两根交叉布线的电缆相互之间不会因为容性耦合而产生干扰。

    • 尽量将电缆贴近大面积的金属板(图29)
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      图29  通讯电缆贴近金属板

      通讯电缆应与大面积的金属板或“地平面”贴近。

       

    • 通讯电缆过长时,不要形成环状(图30)
    •  

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      图30 通讯电缆形成环

      此时如果有磁力线从环中间穿过时,根据“右手定律”,容易产生干扰信号。

      在图30中,尽管背板是比较大的金属板,但由于项目已经完成,因而不存在电缆长度变化的可能,因此还是建议用户将过长的电缆剪短,放入柜内的电缆槽内。

       

    • 通讯线连接的设备应做等电势连接
    • PROFIBUS 连接的站点可能分布较广,为了保证通讯的质量,一般要求所有通讯站点都应该处于同一个电压等级上,即应当都是“等电势”的(图31)。

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      图31 通讯站点之间应做“等电势”处理

      如果两个站点的之间不等电势,则当两个设备分别各自接地时,将会在两个接地点之间产生电势差,此时电流会流过通讯电缆的屏蔽层,从而对通讯产生影响。因此应该在两个设备之间进行等电势的绑定。

      可以用等势线将两个设备的“地”进行连接,等势线的规格为:铜 6mm,铝 16mm2,钢 50mm2 。

      当然,这里不是要求所有的现场都需要增加额外的等势线而增加成本,只是建议在出现接地点电势不相等的情况时,如果影响到通讯,或者可能造成设备损坏,则应当想办法加以改进。

      如果由于接地点本身的原因造成了通讯不稳定,比如某个系统的“地”本身存在着很强的干扰,则在此处将屏蔽层接地反而会对PROFIBUS通讯造成影响,因而此时应该考虑首先处理好“地”,然后再将PROFIBUS屏蔽层接地。

      为现场设备提供一个良好的以及进行正确的接地是提高EMC特性的前提(图32)。

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      图32  系统进行良好的接地设计和实施

       

    • 通讯线在电柜内的布线
    • 通讯电缆在电柜内布线时,也应该遵循之前的原则,即远离干扰源。

      在柜内的走线应当进行精心的设计,尽量避免与高电压、大电流的电缆在同一线槽内走线(图33),同时,不要在柜内形成“环”,特别时避免将变频器等干扰源包围在                                                               

      图 33 通讯电缆与动力电缆在电柜内的受干扰情况

      3.2.2  通讯电缆的屏蔽层在电柜内的处理

      1) 首先是PROFIBUS插头,除了之前介绍的,需要将屏蔽层压在插头的金属部分外,还需要注意屏蔽层不要剥开的太长,否则会暴露在空间,成为容易受干扰的“天线”(图34)。

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      图34 屏蔽层暴露在空间容易接收干扰

      2) 通讯电缆的屏蔽层在进/出电气柜时,都应该进行屏蔽层接地处理

      屏蔽层应该保证与接地铜排进行大面积的接触(图35)。

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      图35  屏蔽层的接地

      通讯电缆在进/出电柜时,都应该将电缆的屏蔽层进行接地处理。这样避免外部的干扰信号进入电柜,同时也避免柜内产生的干扰对外部设备造成影响(图36)。

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      图36 屏蔽层在柜内进行接地处理

      如果通讯电缆在柜内需要经过端子进行连接,则屏蔽层**在端子排的两侧分别进行连接(图37)。

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      图37  通讯电缆通过端子连接时的屏蔽层处理

      而此时应当避免的做法是将屏蔽层剥开,拧成一根连接到端子(图38),这种方式在EMC领域有个名称叫做“猪尾巴”。

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      图38 屏蔽电缆接头处的“猪尾巴效应”

      在现场的连接中,如果将屏蔽层剥开过长,则通讯电缆将有很长一段没有被屏蔽层“保护”,而屏蔽层拧成一根后将形成天线,更容易将干扰引入系统(图39)。

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      图39 屏蔽电缆的“猪尾巴”连接

      3.2.3  过压保护

      如果使用场合存在过压的危险,请在柜外采用直埋电缆,同时在柜内、柜外的电缆上采用过压保护装置(图40)。

      如果存在雷击,请参照防雷设计标准进行防雷的设计。

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      图40 过压保护装置

       

      3.2.4  减小变频器等干扰源设备对通讯的影响

      变频器等比较大功率的设备除了通过干扰电源、通过空间辐射干扰影响设备正常运行外,随着变频器等设备具有PROFIBUS通讯的能力,这些设备产生的干扰也有可能直接进入通讯系统,因而应该对变频器进行EMC的处理。

      首先是变频器的安装。在电柜内,尽量用镀锌底板替代喷漆底板做为安装背板(图41),以改善EMC特性。

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      图41  使用镀锌安装底板代替喷漆底板

       

      变频器的出线,都应该进行相应的EMC处理,比如采用通讯电缆采用屏蔽电缆接地,动力电缆采用屏蔽电缆接地或者采用铁氧体磁环进行滤波处理等(图42)。

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      图42  对变频器的电缆进行规范的EMC处理

      4 PROFIBUS诊断的常用工具

      PROFIBUS是一种抗干扰性比较强的现场总线,但不时还会发生一些故障。在处理故障的过程中我们发现,造成PROFIBUS通讯出现故障的原因,80%都是**简单的原因,比如:现场没有接地处理、布线时与动力电缆没有分开等等;因此为了避免PROFIBUS网络后期运行时出现故障,首先应该注意按照PROFIBUS的规范进行网络设计,同时严格遵守安装规范的要求进行现场施工。

      除此之外,现场诊断一般会使用到BT200和示波器等设备。BT200是西门子的提供的PROFIBUS网络诊断设备,可以进行网络距离检测,网络连接的质量的检查(比如断线、短路等等),常用于项目现场施工布线阶段;

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      图43  BT200

      而示波器常常用于检测PROFIBUS通讯的波形,一般用于项目投产运行后进行网络通讯信号质量的检测。

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      图43  示波器显示PROFIBUS信号受到干扰时的波形

       

      另外,STEP7等编程工具也可以做为网络诊断的一种工具。在STEP7软件中,提供了“在线诊断”的功能,可以实时的对PROFIBUS网络进行**直接的诊断。比如:哪些从站出现故障,可在STEP7的诊断缓冲区中直接得到故障信息,因此一般用于项目调试过程中以及项目运行过程中的网络诊断。

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      图44  Step7在线诊断功能

      另外STEP7还提供了一些PROFIBUS的诊断功能块,比如FB125/FC125等,方便用户通过编程的方式在程序运行中诊断PROFIBUS网络中出现的故障,同时可将故障信息直接显示在上位机画面上。

      软件的诊断方式都支持到通道级的诊断。

      5 结束语      

      PROFIBUS总线的应用场合非常多,应用环境也各不相同,但只要严格按照PROFIBUS的规范进行网络拓扑的设计、遵守布线规则、处理好系统的“地”与“接地”等,将在很大程度上避免总线网络使用中出现的各种问题。因此,希望广大的用户在阅读本文的基础上,能够继续参照PROFIBUS的安装和使用手册来正确的应用PROFIBUS现场总线,保证PROFIBUS总线网络和整个自动化项目的正常运行。

     

     

    西门子PLC PROFIBUS通讯电缆

    西门子PLC触点并联指令:O(Or)/ON(Or not)功能举例说明

    1)指令功能

    O:或操作,在梯形图中表示并联连接一个常开触点。

         ON:或非操作,在梯形图中表示并联连接一个常闭触点。

    2指令格式如图1所示

    梯形图                                     

     

     语句表

     

      

    1  O/ON 指令的使用

    3O/ON指令使用说明:

    2        2        O/ON指令可作为并联一个触点指令,紧接在LD/LDN指令之后用,即对其前面的LD/LDN指令所规定的触点并联一个触点,可以连续使用。

    2        2        若要并联连接两个以上触点的串联回路时,须采用OLD指令。

    2        2        ON操作数:IQMSMVS


    立即类指令是指执行指令时不受S7-200循环扫描工作方式的影响,而对实际的I/O点立即进行读写操作。分为立即读指令和立即输出指令两大类。

    立即读指令用于输入I接点,立即读指令读取实际输入点的状态时,并不更新该输入点对应的输入映像寄存器的值。如:当实际输入点(位)是1时,其对应的立即触点立即接通;当实际输入点(位)是0时,其对应的立即触点立即断开。

    立即输出指令用于输出Q线圈,执行指令时,立即将新值写入实际输出点和对应的输出映像寄存器。

    立即类指令与非立即类指令不同,非立即指令仅将新值读或写入输入/输出映像寄存器。

    立即类指令的格式及说明如表1所示。

    立即类指令的格式及说明

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