PC/PPI电缆波特率开关选择
波特率 开(1=上)
38400 000
19200 001
9600 010
4800 011
2400 100
1200 101
600 110
PC/PPI 电缆的调制解调器使用
调制解调器使用 开关(1=上)
11-位调制解调器 0
10-位调制解调器 1
PC/PPI电缆引脚
Pinout 开关(1=上)
DCE 0
DTE 1
RS-485到RS-232 DCE的连接器引针
RS-485 连接器引针 RS-232 连接器引针
针号 信号说明 针号 信号说明
1 地(RS-485逻辑地) 1 数据载波检测(DCD)(不用)
2 24 V 返回(RS-485逻辑地) 2 接收数据(RD)(从PC/PPI 电缆输出)
3 信号 B(RxD/TxD+) 3 发送数据(TD)(输入到PC/PPI)
4 RTS(TTL 电平) 4 数据终端就绪(DTR)(不用)
5 地(RS-485逻辑地) 5 地(RS-232 逻辑地)
6 +5V(带100W串联电阻) 6 数据设置就绪(DSR)(不用)
7 24 V 电源 7 申请发送(RTS)(不用)
8 信号 A(RxD/TxD-) 8 清除发送(CTS)(不用)
9 协议选择 9 振铃指示器(RI)(不用)
RS-485到RS-232 DTE的连接器引针
RS-485 连接器引针 RS-232 连接器引针1
针号 信号说明 针号 信号说明
1 地(RS-485逻辑地) 1 数据载波检测(DCD)(不用)
2 24 V 返回(RS-485逻辑地) 2 接收数据(RD)(输入到PC/PPI电缆)
3 信号 B(RxD/TxD+) 3 发送数据(TD)(从PC/PPI电缆输出)
4 RTS(TTL 电平) 4 数据终端就绪(DTR)(不用)
5 地(RS-485逻辑地) 5 地(RS-232 逻辑地)
6 +5V(带100W串联电阻) 6 数据设置就绪(DSR)(不用)
7 24 V 电源 7 申请发送(RTS)(从PC/PPI电缆输出)
8 信号 A(RxD/TxD-) 8 清除发送(CTS)(不用)
9 协议选择 9 振铃指示器(RI)(不用)
1调制解调器需要一个阴-阳型9到25针的转换
PROFIBUS-DP基本功能和特性如下:
(1) 远程离高速通信
支持9.6Kbps到12Mbps的传输速率; 12Mbps时较大传输距离为100m,1.5Mbps时为200m,另外还可以用中继器延长;
(2) 分布式结构
各主站间令牌传递,主站与从站为主-从传送;每段可有32个站,用连接线可扩展到126个站;
(3) 易于安装,开放式的通讯网络;
(4) 可靠性高,具备自诊断功能。
PROFIBUS-DP主站分为一类主站和二类主站。一类主站完成总线通信控制与管理,完成周期性数据访问,包括PLC、PC或可做一类主站的控制器。二类主站完成非周期性数据访问,如数据读写、系统配置、故障诊断等,包括操作员工作站(如PC机加图形监控软件)、编程器、HMI等。PROFIBUS-DP从站主要进行输入、输出信号采集和发送,包括PLC或其他控制器、分散式I/O、智能现场设备等。
2.2 系统组成
为便于叙述和理解,现组成一个双主站单从站的PROFIBUS-DP网络,如图1所示。具体配置如下:
PROFIBUS-DP网络
图1 PROFIBUS-DP网络
(1) 硬件:带Siemens CP5611卡的PC机两台,一台配置为一类主站,另一台配置为二类主站;从站为Siemens S7-200 系列PLC的CPU224一块,带Siemens EM277DP通讯模块;三个网络连接器;连接线为双绞线。
(2) 软件:用于软件编程的STEP7-MICROWIN3.2和用于实现PROFIBUS-DP协议网络配置的SIMATIC NET6.0。
3 PROFIBUS-DP主站和从站的组态
3.1 一类主站的组态
在PC1(一类主站)使用SIMATIC net 6.0软件来组态整个PROFIBUS-DP网络。具体步骤如下:
(1) 使用SIMATIC程序组中的Configuration Console设定PROFIBUS的模式为Configured Mode,插槽号随意,如图2所示:
Co<em></em>nfiguration Console
图2 Configuration Console
(2) 用PC Station Wizard进行一系列简单的设置后新建一个工程
设置CP5611的参数:网络类型设为PROFIBUS,站地址为1(也可为其他值,但不能重复,其他站点地址的设定与此类同);加上PROFIBUS-DP总线(DP master system(1)),并把CP5611设为DP-Master(即一类主站)。导入EM277的GSD文件,在视窗右侧的从站设备栏里面就可以找到EM277模块了。将EM277图标拖到DP总线上,站地址为设置2,V存储器偏移量本例设置为4000,然后根据需要设定EM277的发送和接收缓冲区大小。最后将配置结果下载到模块。结果如图3所示:
一类主站的组态
图3 一类主站的组态
至此,本PROFIBUS-DP网络结构一类主站与从站的主从关系已经确立了。下面接着配置二类主站。
3.2 二类主站的组态
(1) 同样还是在PC1上,在图3的界面中点击图标 (Configure Network),弹出如图4的界面。添加一个SIMATIC PC Station(此时这个PC Station还没有挂到DP网上),并双击它,弹出如图5的窗口(此窗口与图3类同)。手动添加OPC Server和CP5611,槽位随意。将CP5611站点地址设为3,从属于之前添加的DP网,并设定为DP Master Class 2(即二类主站),将配置结果下载到模块。再次点击 ,可看到PC Station挂到DP网上了。
图5 二类主站的组态
6XV1830-0EH10
SIMATIC NET, PROFIBUS 快速标准电缆 GP, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计,较大长度: 1000m, 较小订购数量: 20m, 按米销售
6XV1830-0EN20
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 20 m
6XV1830-0EN50
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 50 m
6XV1830-0ET10
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 100m
6XV1830-0ET20
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 200 m
6XV1830-0ET50
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 500 m
6XV1830-0EU10
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 标准电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计,较大长度: 1000m
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,较大长度: 1000m, 较小订购量: 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,较大长度: 1000m, 较小订购量: 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,较大长度: 1000m, 较小订购量: 20 m
(2) 现在操作对象转到PC2上。同样运行Configuration Console,设置也与PC1相同。打开PC Station Wizard新建一个工程。将CP5611设为DP Master Class 2,站地址设为3,同样要从属于DP master system(1)。将配置结果下载到模块。
3.3 从站的组态
为了将EM277作为一个DP从站使用,必须设定与主站组态中的地址相匹配的DP端口地址(之前设定的地址为2)。从站地址是使用EM277模块上的旋转开关设定的。在变动旋转开关之后,用户必须重新启动CPU电源。
EM277输出和输入数据缓冲区驻留在S7-200CPU变量存储器(V存储器)内,输入缓冲区紧紧跟随输出缓冲器。缓冲区的大小是由DP主站组态设定的(之前设定为8 Bytes Out/8 Bytes In)。组态后,EM277可接收从主站来的输出数据,并将输入数据返回给主站。主从站缓冲区的关系如图6:
主从站的缓冲区
图6 主从站的缓冲区
若EM277 PROFIBUS-DP从站模块为I/O链中的**个智能模块,则它的状态信息从CPU224中的SMB200到SMB249获得;若EM277为*二个智能模块,其状态从SMB250到SMB299获得。只有DP主站才可以组态运行了DP 方式下的EM277 DP模块,用户不能通过改写有关SMB存储单元来组态EM277 DP模块的缓冲区大小或位置。
由表1中**存储器字节的说明,不难写出CPU224的DP通信程序,见表2。
4 通过OPC读写PLC数据
OPC(OLE for Process Control)是过程控制业中的新兴标准,它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。可以通过Siemens提供的OPC Server程序读写PLC中的数据。
(1) 一类主站PC1读写PLC
在PC1上打开SIMATIC程序组中的OPC Scout,新建一个组名。打开新建组的“OPC-Navigator”,在DP目录下的Slave002就是从站CPU224,M00_I和M00_Q即对应从站的输入和输出缓冲区。将M00_I和M00_Q目录下的变量按需求添加(如图7),确认后OPC就开始运行了。如果变量的“Quality”显示“good”,表示OPC Server程序已经通过PROFIBUS-DP总线协议和PLC建立了连接运行关系。此时不仅可以读取PLC中的数据,还可以向PLC写数据。
(2) 二类主站PC2的数据访问
在PC2上同样打开OPC Scout,新建组名。在该组名的“OPC-Navigator”下添加二类主站相应的输入和输出缓冲区,确认。PC2就可以访问网络中的数据了,各数据的变化同PC1中的是同步的。
要注意的是:当PC1的OPC Scout关闭的时候,PC2的OPC Scout对DP网络的数据访问也中断了。这证明了CPU224仅仅从属于一类主站PC1,而二类主站PC2不能控制它(仅能进行数据访问)。
OPC-Navigator
图7 OPC-Navigator
5 PROFIBUS-DP在水电站中的应用
目前,PROFIBIS-DP总线技术在水电站小型自动化系统中应用较多,如水电站弧门监控系统和机组辅助设备控制系统就大量用到了PROFIBUS-DP网络。这是因为PROFIBUS-DP实时性受到系统规模影响,系统规模越大实时性越差,所以PROFIBUS-DP总线技术较适合于小型自动化系统。
不过,PROFIBUS-DP在信号的传输精度、可靠性和抗干扰性有不俗的表现,其系统成本低、安装简单、维护调试方便且易于扩展。而且,各类传感器和智能设备等都有支持DP网络的标准通信口,硬件资源丰富;DP网络本身灵活多变的主从结构,适应多种控制系统;各类组态软件也都可以和OPC Server建立数据交换,减少了监控系统的开发周期;通过**的通信协议转换器或工控机,基于PROFIBUS-DP总线的控制系统可以**到工业以太网上,成为综合控制系统的一部分。因此,虽然现在工业以太网的技术有大普及之势,但DP网较高的性价比还是被越来越多的用户所认可。
西门子DP双绞紫色电缆
西门子RS485拖缆(2芯)
西门子RS485电缆(2芯)
西门子RS485通讯电缆
西门子RS485总线电缆
西门子RS485以太网电缆
西门子RS485通信电缆
西门子RS485紫色电缆
西门子RS485蓝色电缆
西门子RS485软线
西门子RS485拖缆
西门子紫色电缆
西门子通讯电缆
西门子通信电缆
西门子现场总线
西门子屏蔽电缆
西门子总线电缆
西门子双绞电缆
西门子双芯电缆
西门子紫色总线
西门子紫色通讯电缆
西门子紫色通信电缆
西门子紫色现场总线
西门子紫色屏蔽电缆
西门子紫色总线电缆
西门子紫色双绞电缆
西门子紫色双芯电缆
西门子通讯总线
西门子通讯紫色电缆
西门子通讯现场总线
西门子通讯屏蔽电缆
西门子通讯总线电缆
西门子通讯双绞电缆
西门子通讯双芯电缆
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西门子通信总线电缆
西门子通信双绞电缆
西门子通信双芯电缆
西门子屏蔽总线
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西门子屏蔽总线电缆
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西门子双绞通信电缆
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西门子双绞总线电缆
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西门子双芯紫色
西门子双芯通讯电缆
西门子双芯通信电缆