化工儀器網(wǎng)
詳細介紹
結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點于一身。它也是由各個單元的組合構(gòu)成。其特點是CPU自成獨立的基本單元（由CPU和一定的I/O點組成），其它I/O模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進行單元間的聯(lián)接，各個單元可以一個個地疊裝。使系統(tǒng)達到配置靈活、體積小巧。
1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。西門子DP紫色電纜S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨
西門子PLC之S7家族
的模塊之間可進行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術(shù)運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機西門子DP紫色電纜界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶**的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。
3． SIMATC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設(shè)計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個組成部分按功能分成若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的PLC特點是CPU、輸入、輸出均為獨立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O點選型自由、安裝調(diào)試、擴展、維修方便。
西門子DP紫色電纜
SIMATIC NET, PB FC STANDARD CABLE GP, 2-WIRE, SHIELDED, SPECIAL DESIGN FOR RAPID INSTALLATION, MAX. CONSIGNMENT: 1000 M, MIN. ORDERINGQUANTITY: 20 M SOLD BY THE METER |
2西門子DP藍色屏蔽電纜，訂貨號6XV1830-3EH10
 | 6XV1830-3EH10 SIMATIC NET, PB FC TRAILING CABLE, PROFIBUS TRAILING CABLE MAX. ACCELERATION:4M/QS MIN. OF 3 MILL. BENDING CYCLES MIN. BENDING RADIUS: APPROX.120 MM, 2-WIRE SHIELDED, SOLD BY THE METER MAX. CONSEIGNMENT: 1000 M MIN. ORDERING QUANTITY: 20 M |
3西門子四芯屏蔽網(wǎng)線，訂貨號6XV1840-2AH10
 | 6XV1840-2AH10 Industrial Ethernet FC TP STANDARD CABLE, GP 2X2 (PROFINET TYP A), TP INSTALLATION CABLE FOR CONNECTION TO IE FC RJ45 2x2, FOR UNIVERSAL APPLICATION, 4-WIRE, SHIELDED CAT. 5E, SOLD BY THE METER MAX. CONSIGNMENT: 2000 M, MINIMAL ORDER QUANTITY: 20 M |
6XV1830-0EH10
SIMATIC NET, PROFIBUS 快速標準電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設(shè)計，**長度: 1000m, 小訂購數(shù)量: 20m, 按米銷售
用于網(wǎng)絡(luò)電纜的 UL 列表（安全標準）對于美國和加拿大市場尤為必需。根據(jù)電纜敷設(shè)在建筑物中位置來決定適當?shù)恼J證要求。這適用所有電纜，這些電纜從一個機器敷設(shè)到一遠程控制柜，位于電纜架上并保護著建筑物。通過 UL 認證的電纜在其名稱后面附加字母“GP”（通用）。
Ex認證
用于本質(zhì)安全 PROFIBUS DP 應(yīng)用的電纜在其名稱后面附加字母“IS”（本質(zhì)安全）
SIMATIC NET, PROFIBUS 快速標準電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設(shè)計，**長度: 1000m, 小訂購數(shù)量: 20m, 按米銷售
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西門子電纜中國總公司的西門子電纜Profibus FC快速連接標準電纜，總線電纜徑向?qū)ΨQ設(shè)計，允許采用剝線工具，可以快速、方便的裝配總線連接器。標準總線電纜專門為裝配設(shè)計
● 實心裸銅線導體，2芯并合成對，芯線紅綠二色。西門子電纜
● 鋁箔、裸金屬絲編織雙層屏蔽，PVC外護套，外觀紫色。
● 符合VDE 0472標準；B類試驗（IEC332.1）。
● 帶米標識，分100米、200米、300米包裝，500米、1000米木輪包裝。
● 工作參數(shù)：單線傳輸**規(guī)格：1000m，加中繼器可延長至10000m
訂貨數(shù)據(jù) 訂貨號
Profibus總線電纜 6XV1830-0EH10 西門子電纜線
這是西門子很常見的通訊線纜。
西門子DP紫色電纜
西門子電纜中國總公司前言
現(xiàn)場總線技術(shù)是當今世界各國關(guān)注的熱點課題，以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的全數(shù)字控制系統(tǒng)是 21 世紀自動化控制系統(tǒng)的主流。PROFIBUS-DP是一種經(jīng)過優(yōu)化的高速、廉價的通信連接，專為自動控制系統(tǒng)和設(shè)備級分散I/O之間通信設(shè)計，使用PROFIBUS-DP模塊可取代價格昂貴的24V或0～20mA并行信號線，用于分布式控制系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸。PROFIBUS-DP主要應(yīng)用于現(xiàn)場設(shè)備級，它的響應(yīng)時間從幾百 到幾百ms，數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbit/s～12Mbit/s，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容量為每個報文多達244個字節(jié)，傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線或光纜，被廣泛應(yīng)用于樓宇自動化、水電廠管理和工業(yè)過程自動化控制系統(tǒng)中。
2 軟起動控制器中PROFIBUS-DP通訊接口的硬件設(shè)計
在軟起動控制器的PROFIBUS-DP硬件接口電路設(shè)計方案上，采用單片機 + 集成芯片SPC3 + RS485驅(qū)動的方案。
2.1 SPC3簡述
SPC3（SIEMENS PROFIBUS CONTROLLER）為優(yōu)化的智能PROFIBUS-DP從站，集成有PROFIBUS-DP物理層的數(shù)據(jù)收發(fā)功能，可獨立處理PROFIBUS-DP協(xié)議。SPC3的內(nèi)部有RAM、方式寄存器、狀態(tài)寄存器、中斷寄存器以及各種緩沖器指針和緩沖區(qū)等。SPC3有8根數(shù)據(jù)線和11根地址線，其中8根數(shù)據(jù)線與地址線復用，可以接80C32、80C166、80C196、HC196等單片機。SPC3內(nèi)部集成了1.5KB的雙口RAM作為SPC3與軟件/程序的接口，能自動調(diào)整9.6K到12M波特率。
2.2 PROFIBUS-DP通信接口硬件設(shè)計
PIC16F877與PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的連接通過一個PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議芯片SPC3和RS-485驅(qū)動電路組成。PROFIBUS-DP接口主要由處理器接口和串行總線接口組成。
處理器接口電路如圖1示：80C32通過P0口和P2口擴展外部存儲器，將SPC3內(nèi)部的雙口RAM作為自己的外部RAM，通過對雙口RAM的讀寫來完成對SPC3的初始化和有關(guān)數(shù)據(jù)的交換。圖中P1是指用雙PIC16F877設(shè)計的軟起動控制器，作為通訊的從站，PIC16F877集成了SPI接口，可以和協(xié)議芯片SPC3結(jié)合，以及MAX485ESA完成到PROFIBUS-DP總線網(wǎng)絡(luò)上的連接。
圖1 處理器接口電路
圖2串行總線接口電路
SPC3芯片通過請求發(fā)送信號（RTS），發(fā)送數(shù)據(jù)信號（TXD），接收數(shù)據(jù)信號（RXD）,通過高速光耦HCPL7720和總線收發(fā)器ADM1485相連，構(gòu)成串行總線接口。如圖2所示，盡管SPC3已經(jīng)集成了物理層的數(shù)據(jù)傳輸功能，但它不具備RS-485的驅(qū)動接口，因此添置了RS-485的驅(qū)動電路。目前能滿足12M波特率的驅(qū)動器芯片為數(shù)不多，有SN65ALS176，SN75ALS176，ADM1485等，本系統(tǒng)中選用的是ADM1485。另外為了避免總線上的信號對電路的影響，在SPC3與RS-485總線驅(qū)動電路之間采用光電隔離。TXD、RXD信號的隔離器件選用Hewlett Packar公司的12M高速光耦HCPL7720，RTS的信號隔離器件選用HCPL0601。
3 通訊接口的軟件設(shè)計
PROFIBUS-DP的ASIC芯片SPC3集成了PROFIBUS-DP協(xié)議，能夠處理PROFIBUS-DP狀態(tài)機構(gòu)，因此80C32不用參與處理PROFIBUS-DP狀態(tài)機。80C32的主要任務(wù)是對SPC3進行合理的配置、初始化及對各種報文的處理。
對SPC3的軟件操作主要包括兩個部分：SPC3的初始化和SPC3的中斷處理。主程序和中斷程序流程圖分別如圖3和圖4所示。
圖 3 主程序流程圖 圖4中斷程序流程圖
SPC3的初始化程序應(yīng)放在主程序的前面，而中斷處理程序完成CPU對SPC3中斷輸出的響應(yīng)。 SPC3上電復位之后.在正常工作之前必須進行初始化，以配置各個寄存器。中斷處理程序用于處理SPC3發(fā)生的各種事件，這些事件包括新的參數(shù)報文事件：全局控制命令報文事件，進入或退出數(shù)據(jù)交換狀態(tài)事件，新的配置報文事件，新的地址設(shè)置報文事件，監(jiān)測到波特率事件和看門狗溢出事件。SPC3在接收到由PROFIBUS主站傳送的不同輸出數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生輸出標志位，CPU通過在應(yīng)用循環(huán)中輪詢標志位來進行接收主站數(shù)據(jù)。對于特定應(yīng)用的診斷信息需要實時傳遞到主站。主應(yīng)用程序在應(yīng)用循環(huán)中判斷是否有可用的診斷BUF存在一當有空閑BUF時應(yīng)用程序輸入診斷信息，并請求更新。對于實時性要求嚴格的系統(tǒng)，應(yīng)采用中斷方式進行輸出數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)處理。
由于用于現(xiàn)場的設(shè)備要特別考慮抗干擾能力，因此在設(shè)備硬件抗干擾技術(shù)的基礎(chǔ)上，軟件方面采用指令冗余，設(shè)置軟件陷阱，系統(tǒng)的自檢及軟硬件相結(jié)合的看門狗技術(shù)，保證軟件出軌的自動恢復，從而進一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
4 結(jié)論
軟起動器有很多優(yōu)點，然而，目前國內(nèi)生產(chǎn)的異步電機的軟起動器大多都不帶通信接口，有一些帶通信接口的，也多為 RS232 或 RS485 串行總線，這些串行總線,由于自身的特點,不適合工業(yè)現(xiàn)場控制,有礙于電動機機群的進一步網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展和企業(yè)管控一體化及綜合自動化的實現(xiàn)。本文介紹的帶 PROFIBUS-DP總線接口的軟起動控制器，可以解決傳統(tǒng)軟起動器現(xiàn)場通信的不足，實現(xiàn)電動機的群控，促進企業(yè)綜合自動化的底層網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并能帶來顯著經(jīng)濟效益。
■ DP/DP 耦合器
■ 中繼器
■ 總線連接插頭
除了電信號網(wǎng)絡(luò) （RS485） 之外還有
用于 PROFIBUS PA 的電信號網(wǎng)絡(luò)
6XV1830-0EH10【技術(shù)指標】
1、實心裸銅線導體，2芯并合成對，芯線紅綠二色。
2、鋁箔、裸金屬絲編織雙層屏蔽，PVC外護套，阻燃,外觀紫色。
3、符合VDE 0472標準；B類試驗（IEC332.1）。
4、帶米標識，分100米、200米、300米包裝，500米、1000米木輪包裝。
5、工作參數(shù)：單線傳輸**規(guī)格：1000m，加中繼器可延長至10000m
西門子PROFIBUS-DP總線電纜6XV1830-0EH10其它介紹：
1．借助于其雙屏蔽層，尤其適用于安裝在易受電磁干擾的工業(yè)環(huán)境中
2．通過總線終端的接地觸點的外包層，可實現(xiàn)接地的連續(xù)性
3．按米銷售
4．當連接各站時，應(yīng)確保數(shù)據(jù)線不要擰，系統(tǒng)在高電磁發(fā)射環(huán)境（如汽車制造業(yè)）下運行應(yīng)使用帶屛蔽的電纜，屏蔽可提高電磁兼容性（EMC）。
5．如用屏蔽編織線和屏蔽箔，應(yīng)在兩端與保護接地連接，并通過盡可能的大面積屏蔽接線來復蓋，以保持良好的傳導性。另外建議數(shù)據(jù)線必須與高壓線隔離。
6．超過500Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率時應(yīng)避免使用短截線段，應(yīng)使用市場上現(xiàn)有的插頭可使數(shù)據(jù)輸入和輸出電纜直接與插頭連接，而且總線插頭可在任何時候接通或斷開而并不中斷其它站的數(shù)據(jù)通信。
于光纖強制運動控制應(yīng)用的光纜，例如戶內(nèi)及戶外連續(xù)運動的機器部件中（用作牽引鏈）。 此應(yīng)用有兩種型號：
光纖拖纜； 用于高機械應(yīng)力的電纜，PUR 外套，無UL 認證
光纖拖纜（通用）； 用于低機械應(yīng)力的電纜，PVC 外套，有UL 認證
按米銷售或定長銷售，預裝配有 4 個 BFOC 接頭或 4 個 SC 接頭。
戶外光纖
防水電纜（縱向和徑向防水），戶外使用，非金屬防護，埋入敷設(shè)。
按米銷售或定長銷售，預裝配有 4 個 BFOC 接頭或 4 個 SC 接頭。
注意：需要使用工具由受過培訓的人員安裝玻璃光纖
PC-PPI RS232 接口的西門子 S7-200PLC 編程電纜，長度2米（9針公）
USB-PPI USB 接口的西門子S7-200 PLC編程電纜，帶指示燈，通信距離達2公里,長度為2.5 M（9針公）
USB-PPI+ USB 接口的西門子S7-200 PLC編程電纜，帶指示燈，通信距離達2公里,長度為3米
6ES7901-3DB30-OXAO USB 接口的西門子S7-200 PLC編程電纜，帶指示燈。長度5米，無需安裝驅(qū)動要求軟件版本V4.0SP4以上（9針公）
6ES7901-3CB30-OXAO RS232 接口的西門子S7-200 PLC編程電纜，長度5米,不支持187.5
USB-MPI+ 一代 USB 接口的西門子 S7-300/400編程適配器（隔離型）帶通信指示燈，長度4米
USB-MPI+全系列 全系列
6ES7972-0CB20-OXAO五代 USB 接口的西門子S7-200/300/400 PLC編程電纜，長度5米（9針公） DP高速通行 5代可以支持
6ES7972-0CB20-OXAO四代 USB 接口的西門子S7-200/300/400 PLC編程電纜
6ES7972-OCB20-OXAO三代 USB 接口的西門子/300/400 PLC編程電纜
6ES7972-OCA23-OXAO三代 RS232 接口的西門子S7-300/400 PLC編程電纜（MT6000/8000-S7-300）
LOGO!USBCABLE 隔離型 USB 接口的西門子 LOGO 控制器編程電纜，長度3 米，帶通信指示燈 （6針）
LOGO!PC-CABLE 隔離型 RS232 接口的西門子 LOGO 控制器編程電纜，長度3米，對應(yīng)西門子產(chǎn)品號：6ED1 057-1AA00-0BA0
產(chǎn)品描述 標準總線電纜（4 芯），按米銷售，未裝配
SIMATIC NET, IE FC TP STANDARD CABLE, GP 2X2 (PROFINET TYP A), TP INSTALLATION CABLE FOR ConNECTION TO FC OUTLET RJ45, FOR UNIVERSAL APPLICATION, 4-WIRE, SHIELDED, CAT. 5E, SOLD BY THE METER MAX. CONSIGNMENT: 2000 M, MINIMAL ORDER QUANTITY: 20 M
應(yīng)用適宜性 適用于快速安裝并帶有堅固芯線的標準電纜
導線名稱 2YY (ST) CY 2x2x0,64/1,5-100 GN SF/UTP
電氣數(shù)據(jù)
單位長度阻尼量
● 10 MHz 時 / **值 0.052 dB/m
● 100 MHz 時 / **值 0.195 dB/m
波阻
● 1 MHz ... 100 MHz 時 100 ?
相對對稱公差
● 1 MHz ... 100 MHz 時的波阻 15 %
單位長度近端串音阻尼量 西門子DP紫色電纜
● 1 MHz ... 100 MHz 時 0.5 dB/m
耦合電阻越長度 / 10 MHz 時 10 m?/m
單位長度的回路電阻 / **值 115 m?/m
西門子PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通訊電纜的總的規(guī)范
電子系統(tǒng)各組件之間的*牢固連接是設(shè)備正常工作的前提條件，
傳統(tǒng)的接線方式成本較高，容易出錯，設(shè)備越大，接線越復雜，調(diào)試及以后的維護會產(chǎn)生很高的額外成本。
因此需要建立標準以降低接線成本，降低出錯機率，同時必須考慮供貨速度。
解決方案：
用于 SIMATIC S7 的 SIMATIC TOP connect 系統(tǒng)電纜連接技術(shù)。
SIMATIC TOP connect 能夠提供 SIMATIC 所需的全部連接。
用戶可選擇兩種連接方式：基于現(xiàn)成構(gòu)件原理的*模塊化連接，以及通過集束導線進行的靈活連接。
SIMATIC S7 I/O 模塊與傳感器/執(zhí)行器之間的接線是關(guān)系成本高低、配置、控制柜加工、購置和維修方便性的關(guān)鍵因素。
通過 SIMATIC TOP connect 系統(tǒng)電纜連接技術(shù)，可簡便而快速地建立 SIMATIC S7 的可靠連接。
SIMATIC TOP connect 適用于以下系統(tǒng)：
- SIMATIC S7-300、S7-400 和 S7-1500
- SIMATIC ET 200M 和 ET 200MP
化工儀器網(wǎng)