1 Profibus插頭的結(jié)構(gòu)與簡(jiǎn)單用法
圖1Profibus插頭結(jié)構(gòu)
這是常見的Profibus插頭,如果我們有A、B兩個(gè)站點(diǎn)要做Profibus通訊,應(yīng)該如何連接插頭呢?因?yàn)榭偩€上只有兩個(gè)站,顯然終端電阻都要打到ON位置。那么插頭上的接線是否要一進(jìn)一出呢。
圖2 兩個(gè)DP站點(diǎn)的連接
正確的做法是兩個(gè)插頭都連接進(jìn)線端。因?yàn)榻K端電阻與插頭的出線端是2選1的。終端電阻打ON,進(jìn)線端連接終端電阻,斷開與出線端的連接;終端電阻打OFF,進(jìn)線端斷開與終端電阻的連接,連接出線端。
2常見的Profibus總線連接
圖3 主站在總線一端點(diǎn)
圖3所示的是一般的Profibus總線連接方法,主站位于總線的一端,終端電阻打ON。
然后依次連接后面的站點(diǎn),中間的站點(diǎn)終端電阻打OFF,最后面的站點(diǎn)終端電阻打ON。
圖4 主站在總線中間
有時(shí)候由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分布的原因,主站也可以安裝在Profibus總線的中間,具體做法如圖4所示。
終端電阻打ON的設(shè)備不能斷電,如圖5所示Profibus插頭上除了220歐的終端電阻以外還有兩個(gè)390歐的偏置電阻,并且偏置電阻上必須連接電源。
圖5 終端電阻和偏置電阻
如果終端設(shè)備需要經(jīng)常斷電維護(hù),或者終端設(shè)備只有接線端子而沒有9針D型插座,就需要使用有源終端模塊作為Profibus總線的終端(6ES7 972-0DA00-0AA0)。
圖6 Profibus有源終端模塊
如果Profibus電纜不夠長(zhǎng),需要把兩根電纜接起來,不能簡(jiǎn)單的把兩根銅芯擰起來,因?yàn)檫@樣會(huì)破壞電纜的特征阻抗,可能會(huì)導(dǎo)致通訊問題。最好使用圖7中的接頭來連接兩根需要接起來的電纜。
圖7 Profibus連接接頭
3 RS485中繼器的終端電阻使用方法
Profibus通訊電纜的最大長(zhǎng)度取決于通訊的波特率,如果電纜超過了所能通訊的最大長(zhǎng)度,就需要使用RS485中繼器來延長(zhǎng)通訊距離。
表1 總線長(zhǎng)度與傳輸速率的關(guān)系
傳輸速率(kbit/s) | 9.6-187.5 | 500 | 1500 | 3000-12000 |
總線長(zhǎng)度(m) | 1000 | 400 | 200 | 100 |
中繼器上有接線端子,Profibus電纜可直接連接到端子上。另外中繼器上也配有終端電阻。其用法與電纜插頭相同。
圖8 1網(wǎng)段只有進(jìn)線,2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
圖9 1網(wǎng)段只有進(jìn)線,2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖10 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線,2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
4 OLM上插頭終端電阻使用方法
如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通訊距離較遠(yuǎn),或者現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾嚴(yán)重,可以使用OLM把電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào),使用光纜來傳輸信號(hào)。OLM上有RS485電氣接口,需要使用Profibus插頭來連接電纜。并且OLM電氣接口不論連接主站還是從站,接法都一樣。
圖11 1網(wǎng)段只有進(jìn)線,2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖12 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線,2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖13 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線,2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
對(duì)于只有一個(gè)RS485接口的OLM,可認(rèn)為只有1網(wǎng)段,接法相同。
5 DP/DP coupler上插頭終端電阻使用方法
兩個(gè)DP主站可以使用DP/DP coupler來傳輸數(shù)據(jù)。DP/DP coupler上有兩個(gè)RS485接口,連接方法與OLM相同。
圖14 1網(wǎng)段只有進(jìn)線,2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖15 1網(wǎng)段只有進(jìn)線,2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
圖16 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線,2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
SIMATIC NET 培養(yǎng)集成完整解決方案所需的所有部件,并支持下列總線系統(tǒng):
工業(yè)以太網(wǎng)(IEEE 802.3 和 802.11 WLAN)– 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是占有 90% 以上市場(chǎng)份額的局域網(wǎng)環(huán)境中的首要網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。通過工業(yè)以太網(wǎng),可在分布很廣的區(qū)域內(nèi)構(gòu)建功能強(qiáng)大的通訊網(wǎng)絡(luò)。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) PROFINET (IEC 61158/61784) 使用了工業(yè)以太網(wǎng),可實(shí)現(xiàn)直至現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的實(shí)時(shí)通訊,也可將企業(yè)級(jí)集成進(jìn)來。由于全面利用了現(xiàn)有 IT 標(biāo)準(zhǔn),PROFINET 還在工業(yè)以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用、高效跨廠商工程組態(tài)和機(jī)器與設(shè)備的高可用性。PROFINET 支持分布式自動(dòng)化和控制器之間的通訊,可實(shí)現(xiàn)故障安全應(yīng)用。
PROFIBUS (IEC 61158/61784) – ?領(lǐng)先的布線系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。?μ????£它是僅有的一種可用于在生產(chǎn)應(yīng)用和過程應(yīng)用中進(jìn)行通訊的現(xiàn)場(chǎng)總線。
AS-Interface (IEC 62026-2/EN 50295) – 可替代電纜束的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)連接技術(shù),可通過兩線制總線非常經(jīng)濟(jì)地將傳感器和執(zhí)行器連接在一起。
IO 鏈路 –
用于智能化連接現(xiàn)場(chǎng)級(jí)到 MES 級(jí)的傳感器和執(zhí)行器的標(biāo)準(zhǔn)。
全球標(biāo)準(zhǔn) KNX/EIB (EN 50090、ANSI EIA 776)是實(shí)現(xiàn)樓宇自動(dòng)化的礎(chǔ)。
網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換通過控制器或鏈路實(shí)現(xiàn)??梢詮墓S的任何位置執(zhí)行組態(tài)和診斷。
總線連接器90° 6ES7972-0BA12-0xA0
總線連接器90° 6ES7972-0BB12-0xA0
總線連接器35° 6ES7972-0BA41-0xA0
總線連接器35° 6ES7972-0BB41-0xA0
總線快速連接器 6ES7972-0BA50-0xA0
總線快速連接器 6ES7972-0BB50-0xA0
總線連快速接器 6ES7972-0BA51-0xA0
總線快速連接器 6ES7972-0BB51-0xA0
20針前連接器 6ES7392-1AJ00-0AA0
40針前連接器 6ES7392-1AM00-0AA0
導(dǎo)軌(482mm) 6ES7390-1AE80-0AA0
導(dǎo)軌(530mm) 6ES7390-1AF30-0AA0
導(dǎo)軌(830mm) 6ES7390-1AJ30-0AA0
適配器 6ES7901-3CB30-0xA0
適配器 6ES7901-3CB20-0xA0
1 概述
S7-1200 與 S7-300 之間的以太網(wǎng)通信方式比較多,可以采用ISO on TCP、TCP和 S7 的方式進(jìn)行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on TCP和TCP這兩種協(xié)議進(jìn)行通信所使用的指令是相同的,都使用 T-block ( TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV ) 指令編程。S7-300 CPU一側(cè)如果使用的是CPU集成的PN接口,連接不在STEP7的NetPro中建立連接,而是使用西門子提供的OPEN IE 的方式來實(shí)現(xiàn)。
本文主要介紹了如何實(shí)現(xiàn)在S7-1200 和S7-300 CPU集成PN口之間的ISO on TCP通信,包括通信的基本步驟、配置及編程等內(nèi)容。具體的實(shí)現(xiàn)方法有多種,比如在S7-1200中可以使用不帶連接的通信指令(TCON, TDISCON, TSEN, TRCV),也可以使用帶連接的通信指令(TSEND_C, TRCV_C);在S7-300中可以采用功能塊編程的方式來實(shí)現(xiàn),也可以使用Open Communication Wizard工具(OPEN IE向?qū)В┑姆绞絹斫PEN IE的通信。
為了方便理解,本文在S7-1200中使用不帶連接的通信指令TCON, TDISCON, TSEN, TRCV,在S7-300側(cè)通過功能塊編程的方式來實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于S7-1200和S7-300 OPEN IE通信的文檔可以登錄西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)網(wǎng)站的下載中心,網(wǎng)址:http://www.ad.siemens.com.cn/download/ ,根據(jù)如表1提供的文檔編號(hào)搜索并下載相關(guān)文檔。
文檔編號(hào) | 中文標(biāo)題 |
A0426 | 西門子 S7-1200 PLC 技術(shù)參考Version 1.5 |
A0416 | S7-1200與S7-300 的以太網(wǎng)TCP 及ISO on TCP通信 |
A0421 | 如何實(shí)現(xiàn)兩個(gè)S7-1200 CPU之間的以太網(wǎng)通信 |
A0415 | 通過S7協(xié)議實(shí)現(xiàn)S7-1200 與S7-300的通信 |
A0414 | S7-1200基本以太網(wǎng)通信使用指南 |
A0284 | 使用西門子PLC集成的PN口實(shí)現(xiàn)S5 兼容通信使用入門 |
A0345 | 使用 Open Communication Wizard 建立開放式 ISO on TCP 通信 |
A0346 | 使用 Open Communication Wizard 建立開放式 UDP 通信 |
A0347 | 使用 Open Communication Wizard 建立開放式 TCP 通信 |
A0344 | S7-300和S7-400集成PN口的S7通信 |
A0334 | PN CPU/CP的開放式通訊-Open IE |
表1 下載中心文檔列表
2 軟硬件及所要完成的通信任務(wù)
2.1硬件設(shè)備
實(shí)驗(yàn)的硬件設(shè)備:
1、S7-1200 CPU,CPU1212 AC/DC/RLY(6ES7 212-1BD30-0xB0)
2、S7-300 PN CPU,CPU317-2PN/DP(6ES7 317-2EH13-0AB0 V2.6.7)
3、PC機(jī)(帶以太網(wǎng)卡)
4、SCALANCE X216交換機(jī),S7-1200、S7-300和PC通過交換機(jī)互連起來
5、TP以太網(wǎng)電纜
2.2 軟件環(huán)境
1、STEP7 Basic V10.5 SP2
2、STEP7 V5.4 SP5
3、通信所需的功能塊,請(qǐng)參見附件提供的例程 ”Sample_1 ( 50 KB ) ” 或參考下載中心文檔:《A0284 使用西門子PLC集成的PN口實(shí)現(xiàn)S5 兼容通信使用入門》提供的程序。下載鏈接:80490650
2.3 所要完成的通信任務(wù)
本例中所要完成的通信任務(wù)定義為:
1、 將S7-1200的發(fā)送數(shù)據(jù)塊DB3里的8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送到S7-300的DB3中。
2、 將S7-300 DB3里接收到的8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)再發(fā)送到S7-1200的接收數(shù)據(jù)塊DB4中。
3 S7-1200 CPU的組態(tài)編程
3.1創(chuàng)建新項(xiàng)目
1、打開STEP 7 Basic 軟件并新建項(xiàng)目
在STEP 7 Basic 的 “Portal View”中選擇“Create new project”創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱為“GS_ISO”。
2、添加硬件并命名PLC
然后進(jìn)入 “Project view”,在“Project tree” 下雙擊 “Add new device”,在對(duì)話框中選擇所使用的S7-1200 CPU(6ES7 212-1BD30-0xB0)添加到機(jī)架上,設(shè)備名為 PLC_1,如圖1所示。
圖1 添加新的PLC站
為了編程方便,我們使用 CPU 屬性中定義的時(shí)鐘位,定義方法如下: