PROFIBUS–DP用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站(PLC)程序循环时间短。除周期性用户数据传输外,PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态.诊断和报警处理。
①传输技术:RS-485双绞线.双线电缆或光缆。波特率从9.6K bit/s到12M bit/s。
②总线存取:各主站间令牌传递,主站与从站间为主-从传送。支持单主或多主系统。总线上站点(主-从设备)数为126。
西门子DP总线接头说明:
6ES7972-0BA52-0XA0 DP接头,90度出线,不带PG接口,快连式
6ES7972-0BB52-0XA0 DP接头,90度出线,带有PG接口,快连式
6ES7972-0BA12-0XA0 DP接头,90度出线,不带PG接口
6ES7972-0BB12-0XA0 DP接头,90度出线,带有PG接口
6ES7972-0BA42-0XA0 DP接头,35度出线,不带PG接口
6ES7972-0BB42-0XA0 DP接头,35度出线,带有PG接口
③通信:点对点(用户数据传送)或广播(控制指令)。循环主-从用户数据传送和非循环主-主数据传送。
④运行模式:运行.清除.停止。
⑤同步:控制指令允许输入和输出同步。同步模式:输出同步;锁定模式:输入同步。
⑥功能:DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能,三级诊断诊断信息。输入或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过总线对DP主站(DPM1)进行配置,每DP从站的输入和输出数据大为246字节。
⑦可靠性和保护机制:所有信息的传输按海明距离HD=4进行。DP从站带看门狗定时器(Watchdog Timer)。对DP从站的输入/输出进行存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。
⑧设备类型:第二类DP主站(DPM2)是可进行编程.组态.诊断的设备。类DP主站(DPM1)是*可编程控制器,如PLC.PC等。DP从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器.阀门等
2 6ES7211-0BA23-0XB0 CPU221 继电器输出,6输入/4输出
3 6ES7212-1AB23-0XB8 CPU222 DC/DC/DC,8输入/6输出
4 6ES7212-1BB23-0XB8 CPU222 继电器输出,8输入/6输出
5 6ES7214-1AD23-0XB8 CPU224 DC/DC/DC,14输入/10输出
6 6ES7214-1BD23-0XB8 CPU224 继电器输出,14输入/10输出
7 6ES7214-2AD23-0XB8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
8 6ES7214-2BD23-0XB8 CPU224XP 继电器输出,14DI/10DO,2AI/1AO
9 6ES7216-2AD23-0XB8 CPU226 DC/DC/DC,24输入/16输出
10 6ES7216-2BD23-0XB8 CPU226 继电器输出,24输入/16输出
扩展模块
11 6ES7 221-1BH22-0XA8 EM221 16入 24VDC,开关量
12 6ES7 221-1BF22-0XA8 EM221 8入 24VDC,开关量
13 6ES7 221-1EF22-0XA0 EM221 8入 120/230VAC,开关量
14 6ES7 222-1BF22-0XA8 EM222 8出 24VDC,开关量
15 6ES7 222-1EF22-0XA0 EM222 8出 120V/230VAC,0.5A 开关量
16 6ES7 222-1HF22-0XA8 EM222 8出 继电器
17 6ES7 222-1BD22-0XA0 EM222 4出 24VDC 固态-MOSFET
18 6ES7 222-1HD22-0XA0 EM222 4出 继电器 干触点
19 6ES7 223-1BF22-0XA8 EM223 4入/4出 24VDC,开关量
20 6ES7 223-1HF22-0XA8 EM223 4入 24VDC/4出 继电器
21 6ES7 223-1BH22-0XA8 EM223 8入/8出 24VDC,开关量
22 6ES7 223-1PH22-0XA8 EM223 8入 24VDC/8出 继电器
23 6ES7 223-1BL22-0XA8 EM223 16入/16出 24VDC,开关量
24 6ES7 223-1PL22-0XA8 EM223 16入 24VDC/16出 继电器
25 6ES7 223-1BM22-0XA8 EM223 32入/32出 24VDC,开关量
26 6ES7 223-1PM22-0XA8 EM223 32入 24VDC/32出 继电器
27 6ES7 231-0HC22-0XA8 EM231 4入*12位精度,模拟量
28 6ES7 231-7PB22-0XA8 EM231 2入*热电阻,模拟量
29 6ES7 231-7PD22-0XA8 EM231 4入*热电偶,模拟量
30 6ES7 232-0HB22-0XA8 EM232 2出*12位精度,模拟量
31 6ES7 235-0KD22-0XA8 EM235 4入/1出*12位精度,模拟量
32 6ES7 277-0AA22-0XA0 EM277 PROFIBUS-DP接口模块
33 6GK7 243-2AX01-0XA0 CP243-2 AS-i接口模块
34 6ES7 253-1AA22-0XA0 EM253 位控模块
35 6ES7 241-1AA22-0XA0 EM241 调制解调器模块
36 6GK7 243-1EX00-0XE0 CP243-1工业以太网模块
37 6GK7 243-1GX00-0XE0 CP243-1IT 工业以太网模块
附件
38 6ES7 291-8GF23-0XA0 MC291,新CPU22x存储器盒,64K
6ES7 291-8GH23-0XA0 MC291,新CPU22x存储器盒,256KB
39 6ES7 297-1AA23-0XA0 CC292,CPU22x时钟/日期电池盒
40 6ES7 291-8BA20-0XA0 BC293,CPU22x电池盒
41 6ES7 290-6AA20-0XA0 扩展电缆,I/O扩展,0.8米,CPU22x/EM
42 6ES7 901-3CB30-0XA0 编程/通讯电缆,PC/PPI,带光电隔离,5-开关,5m
43 6ES7 901-3DB30-0XA0 编程/通讯电缆,PC/PPI,带光电隔离,USB接口,5-开关
44 6ES7 292-1AD20-0AA0 CPU22x/EM端子连接器块,7个端子,可拆卸
45 6ES7 292-1AE20-0AA0 CPU22x/EM端子连接器块,12个端子,可拆卸
46 6ES7 292-1AG20-0AA0 CPU22x/EM连接器块,18个端子,可拆卸
47 6AV6 640-0AA00-0AX0 TD400C文本显示器
48 "6ES7272-0AA30-0YA1
" TD200文本显示器
49 6EP1 332-1SH31 专为S7-200 设计电源,24V/3.5A 可并联5个
57 6EP1332-1LA00 PS207电源 输入100-240VC(85-264VAC/110-300VDC),输出:24VDC、2.5A
58 6EP1332-1LA10 PS207电源 输出:24VDC、4.0A
59 6ES7 231-7PF22-0XA0 EM231 8路输入热电偶
60 6ES7 231-0HF22-0XA0 EM231模拟量输入模块,8输入
61 6ES7 231-7PC22-0XA0 EM231 4路输入热电阻
62 6ES7 232-0HD22-0XA0 EM232模拟拟量输出模块,4输出
6ES7 972-0BA50-0XA0 快速连线网络接头(不带编程口)升级:6ES7972-0BA52-0XA0
6ES7 972-0BB50-0XA0 快速连线网络接头(带编程口) 升级:6ES7972-0BB52-0XA0
6ES7 972-0BA12-0XA0 90度网络接头 (不带编程口)
6ES7 972-0BB12-0XA0 90度网络接头 (带编程口)
6ES7 972-0BA41-0XA0 35度网络接头 (不带编程口)升级:6ES7 972-0BA42-0XA0
6ES7 972-0BB41-0XA0 35度网络接头 (带编程口) 升级:6ES7 972-0BB42-0XA0
6GK1 500-0EA02 无角度网络接头 (不带编程口)
6GK1 500-0FC00 无角度快速连线网络接头 (不带编程口)
插头与终端电阻在Profibus通讯中有着非常重要的作用,它们使用起来非常简单,没有很多复杂的设置;但是正是由于使用简单,使得很多工程师在使用当中忽略了一些细节,导致很多通讯问题。
1 Profibus插头的结构与简单用法
图1Profibus插头结构
这是常见的Profibus插头,如果我们有A、B两个站点要做Profibus通讯,应该如何连接插头呢?因为总线上只有两个站,显然终端电阻都要打到ON位置。那么插头上的接线是否要一进一出呢。
图2 两个DP站点的连接
正确的做法是两个插头都连接进线端。因为终端电阻与插头的出线端是2选1的。终端电阻打ON,进线端连接终端电阻,断开与出线端的连接;终端电阻打OFF,进线端断开与终端电阻的连接,连接出线端。
2常见的Profibus总线连接
图3 主站在总线一端点
图3所示的是一般的Profibus总线连接方法,主站位于总线的一端,终端电阻打ON。
然后依次连接后面的站点,中间的站点终端电阻打OFF,较后面的站点终端电阻打ON。
图4 主站在总线中间
有时候由于现场设备分布的原因,主站也可以安装在Profibus总线的中间,具体做法如图4所示。
终端电阻打ON的设备不能断电,如图5所示Profibus插头上除了220欧的终端电阻以外还有两个390欧的偏置电阻,并且偏置电阻上必须连接电源。
图5 终端电阻和偏置电阻
如果终端设备需要经常断电维护,或者终端设备只有接线端子而没有9针D型插座,就需要使用有源终端模块作为Profibus总线的终端(6ES7 972-0DA00-0AA0)。
图6 Profibus有源终端模块
如果Profibus电缆不够长,需要把两根电缆接起来,不能简单的把两根铜芯拧起来,因为这样会破坏电缆的特征阻抗,可能会导致通讯问题。较好使用图7中的接头来连接两根需要接起来的电缆。
图7 Profibus连接接头
3 RS485中继器的终端电阻使用方法
Profibus通讯电缆的较大长度取决于通讯的波特率,如果电缆**过了所能通讯的较大长度,就需要使用RS485中继器来延长通讯距离。
表1 总线长度与传输速率的关系
传输速率(kbit/s) 9.6-187.5 500 1500 3000-12000
总线长度(m) 1000 400 200 100
中继器上有接线端子,Profibus电缆可直接连接到端子上。另外中继器上也配有终端电阻。其用法与电缆插头相同。
西门子总线接头6ES7972-0BB52-0XA0 原装西门子总线接头 进口西门子总线接头
图8 1网段只有进线,2网段有进线出线
图9 1网段只有进线,2网段只有进线
图10 1网段有进线出线,2网段有进线出线
4 OLM上插头终端电阻使用方法
如果现场设备通讯距离较远,或者现场电磁干扰严重,可以使用OLM把电信号转化成光信号,使用光缆来传输信号。OLM上有RS485电气接口,需要使用Profibus插头来连接电缆。并且OLM电气接口不论连接主站还是从站,接法都一样。
图11 1网段只有进线,2网段只有进线
图12 1网段有进线出线,2网段只有进线
图13 1网段有进线出线,2网段有进线出线
对于只有一个RS485接口的OLM,可认为只有1网段,接法相同。
5 DP/DP coupler上插头终端电阻使用方法
两个DP主站可以使用DP/DP coupler来传输数据。DP/DP coupler上有两个RS485接口,连接方法与OLM相同。
图14 1网段只有进线,2网段只有进线
图15 1网段只有进线,2网段有进线出线