西门子plc编程电缆

西门子plc编程电缆

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  上海晋营自动化科技有限公司
   
  西门子plc编程电缆

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  数据通讯用于可编程序控制器之间(如 PROFIBUS FMS) ，或一台可编程序控制器与智能伙伴（工控机、P C等）之间的数据交换。

  下面的通讯功能可用于此目的：

  编程器/OP 通讯

  包括集成的通讯功能，它用于 SIMATIC，以便与 HMI 设备（例如 TP/OP）和 SIMATIC 编程器（STEP 7）交换数据。编程器/OP 通讯由 MPI、PROFIBUS 及工业以太网支持。

  S7路由

  通过 S7 路由，编程器可在整个网络中进行通讯。

  S7 通讯

  S7 通讯是 SIMATIC S7/C7 内优化的集成通讯功能。它可用于连接 PC 与工作站。 每个作业的用户数据量大为 64K 字节。 S7 通讯为所有网络提供简单、功能强大的通讯服务以及与软件接口无关的网络。

  开放式通讯

  通过开放式通讯 (SEND/RECEIVE)，SIMATIC S7 控制器可与其他 SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 控制器（S5 兼容通讯）、PC 和第三方系统进行通讯。

  标准通讯

  这包括标准化的数据通讯协议。

• PROFIBUS-FMS（现场总线信息规范）

• 适合于几个工作站（多16个）范围内的不同制造商提供的不同自动化系统（如PLC， PC）之间的通讯。可以与装有FMS接口的现场设备进行通讯。

  由于FMS READ， WRITE和INFORMATION REPORT服务， 应用程序可以读或写访问对方的变量或将自已的变量值传送给通讯伙伴。支持对变量值的部分访问。通讯是经过非循环连接（主站/主站，主站/从站）、以从站启动的非循环连接以及循环连接（主站/从站）进行处理的。使用 INFORMATION REPORT（信息报告），还可通过广播服务，将一个报文发送给网络中的所有其它节点。此外， 可以启动FMS IDENTIFY （请求伙伴的识别特性） 和 STATUS （请求伙伴的状态） 服务。

  OPC 服务器

  OPC（开放性、高效性、协作性）的基本原理是，OPC 客户机应用程序可以通过一个标准、开放、与供应商无关的接口，与 OPC 服务器进行通讯。

  OPC 服务器，在通讯软件的供货范围内

  

  西门子提供各种用于电气或光纤传送技术的 PROFIBUS 网络部件。

  PROFIBUS 已根据通用自动化标准 IEC 61158/EN 50170 进行了标准化（PROFIBUS FMS 和PROFIBUS DP），并根据过程自动化标准 IEC 61158-2 进行了标准化（PROFIBUS PA）。

  电气网络

• 电气网络采用双绞线屏蔽电缆。RS 485 接口根据电压差进行操作。因此，与电压或电流接口相比更不易受干扰影响。使用 PROFIBUS，站点通过总线端子和总线连接器连接到总线(每网段多 32 个节点)。
• 各网段通过中继器连接。

• 特性

• 优质总线电缆
• 传输方法：RS 485（符合 EIA）
• 具有总线终端和总线连接器的总线拓扑，用于连接 PROFIBUS 站
• 符合 IEC 61158/EN 50170 通用自动化标准 (PROFIBUS FMS/DP) 和 IEC61158-2 本质安全区域标准 (PROFIBUS PA) 的传输方法
• RS 485 的 DP 传输系统（通过差分电压信号进行位编码）使用网络组件（DP/PA 耦合器或 DP/PA 链接器）转换为 IEC 61158-2（通过电流信号进行位编码）
• 简单、统一的安装和接地方案
• 易于安装
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• 传输速率在 9.6 Kbit/s 至 12 Mbit/s 之间可调。
• 大段长取决于传输速率。
• 电气网络可配置成总线或树形结构。
• 对于本质安全区域中的应用，可将符合 IEC 61158-2 的传输技术与 PROFIBUS PA 结合使用。此时，传输速率可达 31.25 Kbit/s。
• 总线系统
  • 用于带有少数工作站且带有现场设备的蜂窝网络的过程和现场通讯
  • 以及用于符合 IEC 61158/61784 规范的数据通讯
• PROFIBUS – 用于生产和过程工程领域的现场总线标准，包括：
  • 用于总线以及访问程序的物理特性的标准规范
  • 用户协议和用户接口规范
• 开放性，可连接标准化非西门子部件
• 过程或现场通讯
  • PROFIBUS DP，用于和现场设备间的快速、循环数据交换
  • PROFIBUS-PA，应用于过程自动化和本安应用领域
• 数据通讯
  • PROFIBUS FMS，用于不同制造商 PLC 之间的数据通讯

• 通讯范围中的PROFIBUS

  

  电气 PROFIBUS 网络组态

  光学网络

  PROFIBUS 的光纤电缆具有以下性能：

• 传输链路不易受电磁干扰
• 适于长距离敷设
• 电隔离
• 可使用塑料、PCF 或玻璃光纤电缆
• 避免过电压和等电位连接问题

• 带 OLM 的光纤 PROFIBUS

  使用光学链路模块 (OLM)，可以构建一个具有总线形、环形或星形拓扑结构的光纤网络。两个 OLM 之间的大距离可达 15km，可在 9.6 Kbit/s 到 12 Mbit/s 之间逐级调节传输速率。

  具有集成接口和 OBT 的光纤 PROFIBUS

  带集成接口和 OBT 的光学 PROFIBUS 可构建线形拓扑结构。使用集成光学接口的设备可构成一种低成本的解决方案。配有 RS 485 接口的终端设备可通过一个光学总线端子（OBT）连接。在使用塑料光缆的情况下，两个节点间的大距离为 50 m。可提供特殊的光纤电缆，传输距离可达 400 m。

  混合网络

  电气网络和光纤网络混合可以使用。OLM 提供两种不同介质的转换。

  在总线上的站间通讯中，两线制技术与光纤技术之间不存在差别。一个 PROFIBUS 网络可连接多达 127 个站点。

  光纤传输有以下优点：

• 塑料或玻璃纤维光缆不易受到电磁干扰，从而无需采取电气网络中必须采取的 EMC 措施。
• 在室外区域无需采取附加避雷措施
• 由于导体所具有的特性，模块上的电位被自动分开
• 通过光纤电缆，可长距离连接到现场设备。
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  由电气和光学 PROFIBUS 组成的网络配置

  优势

• PROFIBUS是一种功能强大、开放、坚固耐用的总线系统，能保证无问题的通讯。
• 该系统采用了标准化设计，因此，它可以与各种生产厂家提供的标准化部件进行连接。
• 可从网络上的任何地点进行组态、调试和故障排查。从而使用户定义的通讯关系不但通用，而且易于实施，更改简便。
• 使用快速连接（FastConnect）布线系统，可在现场快速装配和调试。
• 采用简单、有效的信令概念，持续监控网络部件
• 由于现有网络易于扩展，且不具有任何不利影响，因此可确保投资安全
• OLM 环冗余性，可用性高。

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  过程及现场通信 （PROFIBUS-DP， PROFIBUS-PA） 用于连接自动化系统， HMI或管理系统中的执行器/传感器。

  通过 CPU 上的集成接口或通过接口模块 （IM） ， 接口子模块 （IF） 和通信处理器 （CP） 进行连接

  借助于现代化的高性能自动化系统，可以更为有效地连接多个 PROFIBUS DP 线路到某个系统，不仅能增加可连接的 I/O 设备的数量，而且还使得能够单独处理各个生产区域（分段）。

  根据 IEC 61158/61784 标准化的 PROFIBUS 提供高性能、开放和坚固耐用的现场总线系统，以及较短的响应时间和以下协议：

  PROFIBUS DP

  （分布式 I/O） 用于连接分布式 I/O 工作站，如响应时间很快的 SIMATIC ET 200，符合 IEC 61158/EN 50170 标准。

  PROFIBUS PA

  （过程自动化）扩展了 PROFIBUS DP 应用，采用故障安全传输技术，符合标准 IEC 61158-2。

  

  由于 PROFIBUS-DP/-PA， 可将现场设备如分布式 I/O 或驱动器连接到 PLC 如 SIMATIC S7 或 PC 上。

  当 I/O 设备分布在很大范围内，装在机器上或设备内（如在现场级），以及它们在站内（如ET200）至少以 16 点 I/O 成组组合时，采用 PROFIBUS DP/PA。

  执行器和传感器与现场设备相连。按主/从模式向现场设备提供输出数据，并向 PLC 或工控机馈送输入数据。

  高性能的 STEP 7 工具用于分布式 I/O 设备的配置和参数化.这些工具可用于 PROFIBUS-DP 任意连接点的测试和启动。

  

  PROFIBUS-DP从站

  DP设备类型

  PROFIBUS DP 在两个不同的主站类型和各种 DP 功能之间会有不同：

  DP 主站类型 1

  DP主站类型1是PROFIBUS DP应用的核心部件。在一个固定的、重复的报文周期内，中央控制器或工控机与分布式从站(DP从站)交换信息。

  DP 主站类型 2

  这种类型的设备(如编程器，组态设备或操作设备)用于DP系统的调试、组态或用于正常运行过程（如诊断）中的系统操作。一个类型2 DP主站可以读取(例如)由设备来的输入、输出、诊断和组态数据。

  DP 从站

  一个 DP 从站为一个 I/O 设备，可读取输入数据并向 I/O 转发输出数据。输入和输出数据容量取决于设备类型，大可达 244 字节。

  Class 1 和 2 DP主站以及 DP 从站的功能范围有很大程度的不同。这决定了通讯处理器的性能和可用性。

  

  DP-V0

  DP 主站功能（DP-V0）包括组态、参数设置、读取输入数据和写输出数据以及读取诊断数据。

  DP-V1

  通过其它 DP 功能扩展（DP-V 1），可以执行非同步读和写功能以及在处理循环数据通讯的同时进行报警响应。扩展 DP 功能也包括从站参数与测试值的非循环访问（例如处理自动化和智能 HMI 装置的现场设备）。该类从站在起动和正常运行期间装有扩展的参数数据。于周期性测量值相比，非周期性传送的数据（如参数化数据）很少发生变化， 并且以较低的优先级与快速周期性实用数据并行传送。主站中的中断确认，保证了从 DP 从站来的中断的可靠传输。

  DP-V2

  DP 主站功能（DP-V2）包括同步模式功能以及 DP 从站之间直接数据通讯功能。

  等时模式

  同步模式可通过一个用于总线系统的恒定总线循环信号实现。而这种同步、恒定循环以全局控制报文的形式由主站发送给所有总线站。这样，主站和从站就可以使用该信号同步化其应用程序。对于典型的驱动应用，循环与循环之间的时钟信号间隔应小于1 µs。

  DP从站之间的直接数据通讯

  对于从站之间的直接数据通讯，采用发布/索取（publisher/subscriber）模式。作为发布者（publisher）的从站将其输入数据（相当于到其自己主站的响应帧）提供给另一个作为索取者（subscriber）的从站，由该从站进行读取。从站之间的直接通讯将循环执行。

  

  集成

  

  DP主站类型