(5年高職)西門子現(xiàn)場總線的應(yīng)用教學(xué)課件匯總完整版電子教案全書課件(最新)

1、任務(wù)1.1 PROFIBUS-DP基本概念與通訊介質(zhì)西門子現(xiàn)場總線的應(yīng)用 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2PROFIBUS-DP的安裝3 目 錄1. PROFIBUS-DP基本概念PROFIBUS概述PROFIBUS（Process Fieldbus的縮寫）是德國標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)。廣泛適用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)和樓宇自動化、交通電力等其他領(lǐng)域自動化。由于PROFIBUS是一直側(cè)重于系統(tǒng)集成和系統(tǒng)工程等方面，尤其是側(cè)重與應(yīng)用行規(guī)的研究開發(fā)，是的該總線具有適合于快速、時間

2、要求嚴(yán)格的應(yīng)用和復(fù)雜的通信任務(wù)的特點，成為唯一能夠全面覆蓋工廠自動化和過程自動化ingyong的現(xiàn)場總線，特別適用于工廠自動化和過程自動化領(lǐng)域。因而從誕生至今，PROFIBUS在現(xiàn)場總線技術(shù)領(lǐng)域一直是國際市場上的領(lǐng)導(dǎo)者。1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1. PROFIBUS-DP基本概念PROFIBUS概述1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1. PROFIBUS-DP基本概念PROFIBUS在工廠自動化系統(tǒng)中的位置A. 現(xiàn)場設(shè)備層 現(xiàn)場設(shè)備層的主要功能是連接現(xiàn)場設(shè)備,如分散式I/0、傳感器、驅(qū)動器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、開.關(guān)設(shè)備等,完成現(xiàn)場設(shè)備控制及設(shè)備間連鎖控制。主站(PLC、PC機(jī)

3、或其他控制器)負(fù)責(zé)總線。通信管理及所有從站的通信?？偩€上所有設(shè)備生產(chǎn)工藝控制程序存儲在主站中,并由主站執(zhí)行。 B. 車間監(jiān)控層 車間級監(jiān)控用來完成車間主生產(chǎn)設(shè)備之間的連接, 車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可采用PROFIBUS-FMS,它是一個多主機(jī)網(wǎng),這一級數(shù)據(jù)傳輸速度不是最重要的,而是要能夠傳送大容量信息。 C. 工廠管理層.車間操作員工作站可通過集線器與車間辦公管理網(wǎng)連接,將車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)送到車間管理.層。車間管理網(wǎng)作為工廠主網(wǎng)的一個子網(wǎng)。子網(wǎng)通過交換機(jī)、網(wǎng)橋或路由等連接到廠區(qū)骨干網(wǎng),.將車間數(shù)據(jù)集成到工廠管理層。車間管理層通常采用以太網(wǎng),即IEC802.3、TCP/IP的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。廠區(qū)骨干網(wǎng)可根據(jù)工

4、廠實際情況,采用如FDDI或ATM等網(wǎng)絡(luò)。1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1. PROFIBUS-DP基本概念PROFIBUS在工廠自動化系統(tǒng)中的位置一、ROFIBUS-DP基本概念與通訊介質(zhì)1. PROFIBUS-DP基本概念PROFIBUS-DP基本概念PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通訊的本質(zhì)是RS-485串口通訊，按照不同的行業(yè)應(yīng)用，主要有三種通訊行規(guī)：PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA 及PROFIBUS-FMS：A. PROFIBUS-DP：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

5、或420mA信號傳輸。用于分布式控制系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸。B. PROFIBUS-PA:專為過程自動化設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)的本質(zhì)安全的傳輸技術(shù)，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)連在一根總線上，實現(xiàn)了IEC1158-2中規(guī)定的通信規(guī)程，用于對安全性要求高的場合及由總線供電的站點。C. PROFIBUS-FMS:解決車間級通用性通信任務(wù)，用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，提供大量的通信服務(wù)，完成中等傳輸速度的循環(huán)和非循環(huán)任務(wù)，用于紡織工業(yè)、樓宇自動化、電氣自動化、傳感器和執(zhí)行器、可編程控制器、低壓開關(guān)設(shè)備等一般自動化控制。其中DP通訊的方式在OSI參考模型中主要使用第1、2、7層，因此PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的通訊速度較快，且報文簡

6、單。1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1. PROFIBUS-DP基本概念PROFIBUS-DP基本概念1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1. PROFIBUS-DP基本概念PROFIBUS-DP基本概念隨著現(xiàn)場總線的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，PROFIBUS技術(shù)也在不斷的發(fā)生著變化，例如FMS行規(guī)目前已經(jīng)不再使用，而DP和PA的應(yīng)用會越來越多，另外類似于Motion Control with PROFIBUS和PROFlsafe等新的行規(guī)也會隨著應(yīng)用而逐漸普及。但無論哪種行規(guī)，涉及到的硬件和網(wǎng)絡(luò)形式基本都是一致的（PA除外）。一次這里我們從最基本的網(wǎng)絡(luò)硬件著手，介紹PROFIBUS-

7、DP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2. PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PROFIBUS-DP的基本特征 傳輸技術(shù)：RS-485雙絞線、雙線電纜或光纜。波特率從9.6Kbit/s到12Mbit/s?？偩€存?。焊髦髡鹃g令牌傳遞，主站與從站間為主-從傳送。支持單主或多主系統(tǒng)?？偩€上最多站點（主-從設(shè)備）數(shù)為126。通信：點對點（用戶數(shù)據(jù)傳送）或廣播（控制指令）。循環(huán)主-從用戶數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主-主數(shù)據(jù)傳送。運行模式：運行、清除、停止。同步：控制指令允許輸入和輸出同步。同步模式：輸出同步；鎖定模式：輸入同步。功能：DP主站和DP從站間的

8、循環(huán)用戶數(shù)據(jù)傳送。各DP從站的動態(tài)激活和可激活。DP從站組態(tài)的檢查。強(qiáng)大的診斷功能，三級診斷信息。輸入或輸出的同步。通過總線給DP從站賦予地址。通過總線對DP主站（DPM1）進(jìn)行配置。每DP從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)最大為246字節(jié)。1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2. PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PROFIBUS-DP的基本特征 可靠性和保護(hù)機(jī)制：所有信息的傳輸按海明距離HD=4進(jìn)行。DP從站帶看門狗定時器（Watchdog Timer）。對DP從站的輸入/輸出進(jìn)行存取保護(hù)。DP主站上帶可變定時器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視。設(shè)備類型：第二類DP主站（DPM2）是可進(jìn)行編程、組態(tài)、診斷的設(shè)備。第

9、一類DP主站（DPM1）是中央可編程序控制器，如PLC、PC等。DP從站是帶二進(jìn)制值或模擬量輸入輸出的驅(qū)動器、閥門等。速率：在一個有著32個站點的分布系統(tǒng)中，PROFIBUS-DP對所有站點傳送512 bit/s輸入和512 bit/s輸出，在12M bit/s時只需1毫秒。診斷功能：經(jīng)過擴(kuò)展的PROFIBUS-DP診斷能能對故障進(jìn)行快速定位。診斷信息在總線上傳輸并由主站采集。診斷信息分三級：1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（一）PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PROFIBUS-DP的基本特征 本站診斷操作：本站設(shè)備的一般操作狀態(tài)，如溫度過高、壓力過低。模塊診斷操作：一個站點的某具體I

10、/O模塊故障。通道診斷操作：一個單獨輸入/輸出位的故障。 1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2. PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ROFIBUS-DP站點類型 PROFIBUS-DP由不同類型的設(shè)備組成，在同一總線最多可連接126個站點，站點類型有以下3種：A. 1類DP主站(DPM1)。1類DP主站是中央控制器,它在預(yù)定的周期內(nèi)與分散的站(如DP從站)交換信息。同一總線上允許有多個1類DP主站(DPM1)。典型的DPM1如PLC或PC。B. 2類DP主站(DPM2)。2類DP主站是編程器、組態(tài)設(shè)備或操作面板,在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時使用,完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的。一般同一總線上只有一個2類D

11、P主站(DPM2)。 C. DP從站。DP從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備(I/O設(shè)備、驅(qū)動器、HMI、閥門等）。1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2. PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 單主站系統(tǒng)包含一個一類主站和125個從站,如下圖:在總線運行階段,只有一個活動主站,由于只有一個一類主站,所以將主站令牌傳給自己。DP一類主站與DP從站之間的通信采用主從方式。1.1.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2. PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 多主站系統(tǒng)由多個一類主站、二類主站以及若干個從站組成，一個網(wǎng)絡(luò)中最多由126個

12、設(shè)備，如下圖所示： 。 主站之間采用令牌環(huán)傳輸方式，一類主站和相應(yīng)的從站之間的通信采用主從方式。PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2PROFIBUS-DP的安裝3 目 錄1. PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)PROFIBUS-DP基本概念隨著現(xiàn)場總線的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，PROFIBUS技術(shù)也在不斷的發(fā)生著變化，例如FMS行規(guī)目前已經(jīng)不再使用，而DP和PA的應(yīng)用會越來越多，另外類似于Motion Control with PROFIBUS和PROFlsafe等新的行規(guī)也會隨著應(yīng)用而逐漸普及。但無論哪種行規(guī)，涉及到的硬件和網(wǎng)絡(luò)形式基本都是一致的（PA除外）。一次

13、這里我們從最基本的網(wǎng)絡(luò)硬件著手，介紹PROFIBUS-DP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法1. PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)RS-485傳輸技術(shù)DP系統(tǒng)使用了RS-485傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線訪問協(xié)議，RS-485傳輸是PROFIBUS最常用的的一種傳輸技術(shù)。這種技術(shù)通常稱之為H2，其基本特征為：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕€性總線，兩端有有源的總線終端電阻。傳輸速率：9.6K bit /s,12M bit/ s.介質(zhì)：屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環(huán)境條件（EMC）。站點數(shù)：每分段32個站（不帶中繼），可多到127個站（帶中繼）。插頭連接：最好使用9針D型插頭。1.1.2

14、PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法1. PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)RS-485傳輸技術(shù)表1-2 9針D型連接器的針腳分配1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法1. PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)PROFIBUS-DP電纜PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)是一根屏蔽雙絞電纜，屏蔽可以提高電磁兼容（EMC）能力。NRZ 位編碼與 EIA RS-485 信號結(jié)合，目的是降低總線耦合器成本，耦合器可以使站與總線之間電氣隔離或非電氣隔離；需要總線終端器，特別在較高數(shù)據(jù)傳輸速率（達(dá)到1500 k bits/s）時更需要。在雙絞線兩端的終端器使得物理層支持高速數(shù)據(jù)傳輸。傳輸速率93.75

15、 kbits/s 時，最大電纜長度為 1.2km 。對1500 kbits/s 的速度，最大長度減到70/200m(對B/A 型電纜)。 PROFIBUS電纜的特性阻抗應(yīng)在100到220之間，電纜電容（導(dǎo)體間）應(yīng)該60pF/m，導(dǎo)線截面積應(yīng)0.22mm2(24 AWG)。電纜選擇標(biāo)準(zhǔn)參見美國標(biāo)準(zhǔn)EIA RS-485 的附錄。標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS電纜為屏蔽雙絞電纜，其中數(shù)據(jù)線有兩根：A-綠色和B-紅色，分別連接DP接口的管腳3（B）和8（A），電纜的外部包裹著編織網(wǎng)和鋁箔兩層屏蔽，最外面是紫色的外皮（圖1）。1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法1. PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)

16、PROFIBUS-DP電纜1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法1. PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)PROFIBUS-DP電纜1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法1. PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)光纖及接口光纖通訊具有很多優(yōu)點，比如傳輸距離遠(yuǎn)，抗電磁干擾性好，且光纖尺寸小，重量輕，耐腐蝕性好，便于敷設(shè)等。當(dāng)然也有缺點：光纖彎曲半徑不能過小，光纖連接處及終端不容易處理等等。 按光在光纖中的傳輸模式不同，光纖可分為單模光纖和多模光纖（圖4）。 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法1. PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)光纖及接口1.1.2 PROFIBU

17、S-DP通訊介質(zhì)及接線方法1. PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)光纖及接口表中列出了塑料光纖、PCF光纖和玻璃光纖主要的應(yīng)用場合，與OLM相關(guān)的設(shè)備基本上都是BFOC接頭類型。光纖可以選擇預(yù)裝了接頭的（如購買時已經(jīng)安裝了BFOC接頭），但如果事先不知道距離，也可以選擇單獨購買光纖和接頭。但一般玻璃光纖的BFOC接頭都需要專業(yè)人士來安裝。除了OLM，其它的帶有光纖接口的設(shè)備包括：OBT / CP342-5 FO / IM467 FO / CP5613 FO / IM153-2 FO，這些設(shè)備使用的光纖一般使用的是簡單接頭（Simplex plug），且有兩種光纖可以選擇：A塑料光纖 980/100

18、um 50m BPCF光纖200/230um 300m C接頭 Simplex plug 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法1. PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)光纖及接口圖1-7 塑料光纖的PCF Simplex plug 圖1-8 玻璃光纖的BFOC connector1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法PROFIBUS插頭在PROFIBUS插頭上，有一個進(jìn)線孔（In）和一個出線孔（Out），分別連接至前一個站和后一個站。 當(dāng)各站點通過插頭連接以及網(wǎng)線連接到網(wǎng)絡(luò)上時，根據(jù)RS-485串口通訊的規(guī)范，每個物理網(wǎng)段支持32個物理設(shè)備，且在物理網(wǎng)段終

19、端的站點應(yīng)該設(shè)置終端電阻防止浪涌保證通訊質(zhì)量。而每個PROFIBUS插頭上，都內(nèi)置了終端電阻，需要是可以接入（On）和切除（Off）。當(dāng)終端電阻設(shè)置為“On”時，表示一個物理網(wǎng)段的終結(jié)，因此連接在出線端口“Out”后面的網(wǎng)段的信號也將被中斷。因此，在每個物理網(wǎng)段兩個終端站點上的插頭，需要將網(wǎng)線連接在進(jìn)線口“In”，同時將終端電阻設(shè)置為“On”，而位于網(wǎng)段中間的站點，需要依次將網(wǎng)線連接在進(jìn)線口“In”和出線口“Out”，同時將終端電阻設(shè)置為“Off”。 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法PROFIBUS插頭需要注意的是，PROFIBUS插頭有一種帶編程口（PG口）

20、的，建議至少每個網(wǎng)段的兩個終端站點處的插頭盡量使用帶編程口的（見圖8，左側(cè)的插頭），便于系統(tǒng)的診斷和維護(hù)。1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法終端電阻PROFIBUS電纜的兩端應(yīng)該連接終端電阻。終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號反射在通信過程中，有兩種原因?qū)е滦盘柗瓷洌鹤杩共贿B續(xù)和阻抗不匹配。 阻抗不連續(xù)：信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有（例如：短路）或者阻抗很大（例如：斷線），信號在這個地方就會引起反射。這種信號反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電

21、阻，使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個同樣大小的終端電阻。 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法終端電阻引起信號反射的另一個原因是數(shù)據(jù)收發(fā)器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時，整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。 在EIA RS-485中規(guī)定的端接電阻Rt是以下拉電阻Rd（與數(shù)據(jù)地DGND連接）和上拉電阻Ru（與正電壓VP連接）做補(bǔ)充。當(dāng)沒有站進(jìn)行傳輸（即空閑時間）時，這個補(bǔ)充迫使不同的狀態(tài)電壓（即導(dǎo)體間的電壓）趨于一個確定值（圖1-12）。1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接

22、線方法2. 接線方法終端電阻在一個物理網(wǎng)段中，但是如果終端和總線電纜阻抗不匹配，則最大通訊距離會減少一半。 因而，在一個物理網(wǎng)段中，應(yīng)該保證在網(wǎng)絡(luò)的兩個終端各有一個終端電阻，不能增加也不能減少，否則我們的總線上的網(wǎng)線與終端電阻將會出現(xiàn)不匹配的問題。這就意味著，如果終端站點出現(xiàn)問題，則有可能會影響到整個網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量，因而除了使用PROFIBUS connector上自帶的終端電阻，西門子還提供了有源的終端電阻設(shè)備（圖1-13）。 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法終端電阻有源終端電阻可以單獨供電，安裝在網(wǎng)段的兩端，保證網(wǎng)段內(nèi)任何一個設(shè)備出現(xiàn)問題，都不會影響網(wǎng)絡(luò)的

23、電阻匹配的問題。1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法RS485中繼器按照RS485串口通訊的規(guī)范，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的硬件設(shè)備超過32個，或者波特率對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通訊距離已經(jīng)超出規(guī)定范圍時，就應(yīng)該使用RS485中繼器來拓展網(wǎng)絡(luò)連接。 PROFIBUS通訊屬于RS485通訊的一種，因而也遵循這樣的原則，及如果網(wǎng)絡(luò)中實際連接的硬件超過32個時，或者所對應(yīng)的波特率超過一定的距離時（表1-4），則需要增加相應(yīng)的RS485中繼器來進(jìn)行物理網(wǎng)段的擴(kuò)展。 由于RS485中繼器本身將造成數(shù)據(jù)的延時，因而一般情況下，網(wǎng)絡(luò)中的中繼設(shè)備都不能超過3個，但西門子的PROFIBUS RS485中繼器采用

24、了特殊的技術(shù)，因而可以將中繼器的個數(shù)增加到9個，即在一條物理網(wǎng)線上，最多可以串聯(lián)9個西門子的RS485中繼器（圖1-14）。這樣，網(wǎng)段的擴(kuò)展距離將大大增加。 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法RS485中繼器使用RS485中繼器時，需要注意幾個問題： 安裝問題 RS485中繼器上下分為兩個網(wǎng)段，其中A1/B1 和 A1/ B1 接口是網(wǎng)段1的一個PROFIBUS接口，A2/B2 和 A2/ B2 接口是網(wǎng)段2的一個PROFIBUS接口，PG/OP 接口屬于網(wǎng)段1；信號放大是在網(wǎng)段1和網(wǎng)段2之間實現(xiàn)的，同一網(wǎng)段內(nèi)信號不能放大；因而需要進(jìn)行距離擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)必須是接在網(wǎng)

25、段2上； 兩個網(wǎng)段之間是物理隔離的，因而RS485中繼器除了擴(kuò)展網(wǎng)段外，還有一個作用就是可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離。 這兩個網(wǎng)段是都是指物理網(wǎng)段，與STEP7硬件組態(tài)中所組態(tài)的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)沒有關(guān)系，不同的物理網(wǎng)段仍然可以屬于同一個PROFIBUS邏輯網(wǎng)絡(luò)。 在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，RS485中繼器也是一個信號收發(fā)設(shè)備，占一個物理設(shè)備的位置，但不需要分配站號，因而注意在物理連接站點時，每個網(wǎng)段所連接的從站數(shù)是小于32的。擴(kuò)展的距離則對應(yīng)于每個波特率的傳輸距離（表3）。 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法RS485中繼器B. 終端電阻的設(shè)置問題 由于兩個接口分別屬于不同的物理網(wǎng)

26、段，因此中繼器上終端電阻的設(shè)置往往比較容易混淆。 a.中繼器做為終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展在這個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，中繼器連接了網(wǎng)段1和網(wǎng)段2，由于中繼器內(nèi)部是隔離的，因而做為網(wǎng)段1來講，中繼器就是該網(wǎng)段的一個終端設(shè)備，因而在網(wǎng)段1中，應(yīng)該將PROFIBUS網(wǎng)線接在A1/B1上，同時網(wǎng)段1的終端電阻設(shè)置為“On”；而網(wǎng)段2與網(wǎng)段1類似，也需要將電纜連接在A2/B2上，同時終端電阻設(shè)置為“On”。 在這種網(wǎng)絡(luò)中，上下兩個網(wǎng)段中，最多都還可以連接31個從站設(shè)備。 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法RS485中繼器此時，中繼器的網(wǎng)段1和網(wǎng)段2都是網(wǎng)絡(luò)中間的一個站點，即終端電阻為“Of

27、f”，網(wǎng)段1的總長度為200米（1.5M bps），網(wǎng)段2的總長度也為200米（1.5M bps）。兩個網(wǎng)段之間是電氣隔離的。 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法隔離網(wǎng)段中繼器除了具有信號放大、擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的作用，還可以將不同的兩個物理網(wǎng)段進(jìn)行電氣隔離，從而避免兩個網(wǎng)段之間的EMC干擾。由于網(wǎng)段之間是隔離的，因而如果 斷開PE端時，可以將兩個網(wǎng)段分別按照接地和不接地的兩個網(wǎng)段進(jìn)行連接操作。 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法OLM和OBT 除了電纜，PROFIBUS通訊還支持光纖做為傳輸介質(zhì)，通過光纖連接的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)

28、距離遠(yuǎn)的特點，且光纖本身不受電、磁的影響，比較適合長距離、戶外鋪設(shè)和抗電磁兼容的環(huán)境。 支持PROFIBUS光纖通訊的設(shè)備有OLM和OBT。其中OLM是做為主干網(wǎng)設(shè)備使用的，針對不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，需要進(jìn)行一定的撥碼參數(shù)的設(shè)置；而OBT只是做為網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的轉(zhuǎn)換。 OLM (Optical Link Module) OLM的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般有以下幾種：點對點連接線性拓?fù)湫切瓮負(fù)淙哂喙饫w環(huán)網(wǎng)1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法隔離網(wǎng)段線性拓?fù)?.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法隔離網(wǎng)段星形拓?fù)?.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2.

29、 接線方法隔離網(wǎng)段的冗余環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在冗余環(huán)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所有的OLM必須型號相同，且DIP開關(guān)的設(shè)置也相同。 連接OLM的光纖即可以采用單模玻璃光纖，也可以選擇多模塑料光纖，具體請參考光纖部分的介紹（表1-4）。1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2. 接線方法隔離網(wǎng)段OBT(Optical Bus TerminalOBT僅僅做為介質(zhì)轉(zhuǎn)換的設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中使用，不具有OLM的組網(wǎng)能力，一般只能使用塑料光纖（50米）和PCF光纖（300米）。 1.1.2 PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1PROFIBUS-DP通訊介質(zhì)及接線方法2PROFIB

30、US-DP的安裝3 目 錄1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝1. RS485傳輸設(shè)備安裝要點RS485傳輸設(shè)備安裝要點： 部設(shè)備均與總線連接。每個分段上最多可接32個站（主站或站）。每段的頭和尾各有一個總線終端電阻，確保操作運行不發(fā)生誤差。兩個總線終端電阻必須永遠(yuǎn)有電源。當(dāng)分段站超過32個時，必須使用中繼器用以連接各總線段。串聯(lián)的中繼器一般不超過3個。（注：中繼器沒有站地址，但被計算在每段的最多站數(shù)中）電纜最大長度取決于傳輸速率。1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞囊?guī)則 了解了PROFIBUS的各個網(wǎng)絡(luò)器件，這里就PROFIBUS安裝的注

31、意事項進(jìn)行介紹，同時會結(jié)合一些現(xiàn)場的實例加以說明。設(shè)計一條PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，首先需要了解PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湟?guī)則： PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)是RS485串口通訊，半雙工，支持光纖通訊； 每個網(wǎng)絡(luò)理論上最多可連接127個物理站點，其中包括主站、從站以及中繼設(shè)備； 網(wǎng)絡(luò)的通訊波特率9.6kbps12Mbps，通訊波特率與通訊的距離具有一定的對應(yīng)關(guān)系（見表3）； 每個物理網(wǎng)段最多32個物理站點設(shè)備，物理網(wǎng)段兩終端都需要設(shè)置終端電阻或使用有源終端電阻； 每個網(wǎng)段的通訊距離或者設(shè)備數(shù)如果超限，需要增加RS485中繼器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓展，中繼器最多可串聯(lián)9個；1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2.

32、PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞囊?guī)則 每個中繼設(shè)備（RS485中繼器、OLM）也做為網(wǎng)絡(luò)中的一個物理站點，但沒有站號； 網(wǎng)絡(luò)支持多主站，但在同一網(wǎng)絡(luò)中，不建議多于3個主站； 在Step7軟件中進(jìn)行PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時，應(yīng)當(dāng)按照從小到大的順序設(shè)置從站站號，且應(yīng)該連續(xù)； 一般0是PG的地址，12為主站地址，126為某些從站默認(rèn)的地址，127是廣播地址，因而這些地址一般不再分配給從站，故DP從站最多可連接124個，站號設(shè)置一般為 3125。 如果網(wǎng)絡(luò)中涉及到分支電纜，則應(yīng)注意分支電纜的長度應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守PROFIBUS的協(xié)議規(guī)定，比如：波特率1.5Mbps時，網(wǎng)段中分支電纜總長度6.6米

33、（表1-5）。1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞囊?guī)則 用戶如果使用了西門子的SIMOCODE 3UF7等產(chǎn)品時，就會涉及到網(wǎng)絡(luò)中存在分支電纜的問題。為了保證每個網(wǎng)段的分支電纜不超過規(guī)定長度，一般可以在每個抽屜柜內(nèi)設(shè)計一個中繼器，進(jìn)行物理網(wǎng)段的分割，同時還可以起到隔離干擾的作用。 在進(jìn)行PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接之前，首先應(yīng)當(dāng)考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計是否有問題。如果拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有問題，將來網(wǎng)絡(luò)通訊很可能出現(xiàn)問題。 另外，從波特率與距離的對應(yīng)關(guān)系中可以看到，波特率越高，則對應(yīng)的通訊距離越近，因而如果現(xiàn)場遇到PROFIBUS的通訊有通訊不上或者通訊不穩(wěn)定的情況

34、，也可以考慮先將波特率降低，再進(jìn)行觀察處理。 1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 a.選擇標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS通訊電纜 標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS通訊電纜的特性阻抗為150歐姆，這與PB頭的終端電阻設(shè)置為“ON”時的終端電阻值剛好匹配，如果選擇普通的電纜，其特性阻抗與終端電阻很可能不匹配，則通訊性能將會受到影響； 標(biāo)準(zhǔn)的PROFIBUS電纜往往是雙層屏蔽的，屏蔽效果比較好。另外，標(biāo)準(zhǔn)通訊電纜是雙絞的，因而對于信號在電纜內(nèi)傳輸時自身產(chǎn)生的干擾也能夠起到自我抑制的作用。 b.屏蔽層多點接地 PROFIBUS電纜在插頭內(nèi)接線時，須將屏

35、蔽層剝開，壓在插頭內(nèi)的金屬部分，該金屬部分與當(dāng)Sub-D插頭外部的金屬部分相連，當(dāng)將插頭插在CPU或者ET200M等設(shè)備的DP口上時，則通過設(shè)備連接到了安裝底板，而安裝底板一般是連接在柜殼上并接地的，從而實現(xiàn)了屏蔽層的接地。由于接地有利于保護(hù)PLC設(shè)備以及DP通訊口，因此對于所有的PROFIBUS站點都要求進(jìn)行接地處理，即“多點接地”。 1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 不同電壓等級的電纜分線槽布線 高電壓，大電流的動力電纜，與小電壓和小電流的電纜應(yīng)該是分線槽布線，同時線槽應(yīng)蓋上蓋板，盡量全封閉；如果現(xiàn)場無法分線槽布線，

36、則將兩類電纜盡量遠(yuǎn)離，中間加金屬隔板進(jìn)行隔離，同時金屬線槽要做接地處理（圖1-25）。 1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 通訊電纜單獨在線槽外布線時，可根據(jù)情況采用穿金屬管的方式，這樣既可以保護(hù)通訊電纜不被損壞，對于防止EMC的干擾也有好處，但注意外部的金屬管需要接地（圖1-27）；圖1-28中的電纜通訊直接暴露在外面，很容易被壓斷，類似情況可考慮局部或者全部穿管。 1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 通訊電纜與動力電纜避免長距離平行布線 由于平行布

37、線的兩根電纜之間需要考慮空間電容耦合，因此為了避免相互之間的影響，應(yīng)避免平行布線（圖1-29）。1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 圖1-29 通訊電纜在線槽內(nèi)與動力電纜平行走線在圖1-28中，通訊電纜不僅沒有滿足a. 或 b. 兩條原則，反而與比較大的動力電纜平行布線，這會導(dǎo)致該電纜比較容易受到動力電纜的干擾。 可以交叉布線：兩根交叉布線的電纜相互之間不會因為容性耦合而產(chǎn)生干擾。 1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 d. 盡量將電纜貼近大面積的金屬板

38、（圖1-30）通訊電纜應(yīng)與大面積的金屬板或“地平面”貼近。 1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 e. 通訊電纜過長時，不要形成環(huán)狀（圖1-31）此時如果有磁力線從環(huán)中間穿過時，根據(jù)“右手定律”，容易產(chǎn)生干擾信號。 在圖30中，盡管背板是比較大的金屬板，但由于項目已經(jīng)完成，因而不存在電纜長度變化的可能，因此還是建議用戶將過長的電纜剪短，放入柜內(nèi)的電纜槽內(nèi)。1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 通訊線連接的設(shè)備應(yīng)做等電勢連接 PROFIBUS 連接的站點可能

39、分布較廣，為了保證通訊的質(zhì)量，一般要求所有通訊站點都應(yīng)該處于同一個電壓等級上，即應(yīng)當(dāng)都是“等電勢”的（圖31）。1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 如果兩個站點的“地”之間不等電勢，則當(dāng)兩個設(shè)備分別各自接地時，將會在兩個接地點之間產(chǎn)生電勢差，此時電流會流過通訊電纜的屏蔽層，從而對通訊產(chǎn)生影響。因此應(yīng)該在兩個設(shè)備之間進(jìn)行等電勢的綁定。 可以用等勢線將兩個設(shè)備的“地”進(jìn)行連接，等勢線的規(guī)格為：銅 6mm2 ，鋁 16mm2，鋼 50mm2 。 當(dāng)然，這里不是要求所有的現(xiàn)場都需要增加額外的等勢線而增加成本，只是建議在出現(xiàn)接地點電

40、勢不相等的情況時，如果影響到通訊，或者可能造成設(shè)備損壞，則應(yīng)當(dāng)想辦法加以改進(jìn)。 如果由于接地點本身的原因造成了通訊不穩(wěn)定，比如某個系統(tǒng)的“地”本身存在著很強(qiáng)的干擾，則在此處將屏蔽層接地反而會對PROFIBUS通訊造成影響，因而此時應(yīng)該考慮首先處理好“地”，然后再將PROFIBUS屏蔽層接地。為現(xiàn)場設(shè)備提供一個良好的“地”以及進(jìn)行正確的“接地”是提高EMC特性的前提（圖1-33）。 1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 通訊電纜的屏蔽層在電柜內(nèi)的處理 （1）首先是PROFIBUS插頭，除了之前介紹的，需要將屏蔽層壓在插頭的金屬

41、部分外，還需要注意屏蔽層不要剝開的太長，否則會暴露在空間，成為容易受干擾的“天線”（圖1-35）。1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 通訊電纜的屏蔽層在進(jìn)/出電氣柜時，都應(yīng)該進(jìn)行屏蔽層接地處理，屏蔽層應(yīng)該保證與接地銅排進(jìn)行大面積的接觸（圖1-36）。1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 通訊電纜在進(jìn)/出電柜時，都應(yīng)該將電纜的屏蔽層進(jìn)行接地處理。這樣避免外部的干擾信號進(jìn)入電柜，同時也避免柜內(nèi)產(chǎn)生的干擾對外部設(shè)備造成影響（圖1-37）。1.1.3 PROFI

42、BUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 如果通訊電纜在柜內(nèi)需要經(jīng)過端子進(jìn)行連接，則屏蔽層最好在端子排的兩側(cè)分別進(jìn)行連接（圖1-38）1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 而此時應(yīng)當(dāng)避免的做法是將屏蔽層剝開，擰成一根連接到端子（圖1-39），這種方式在EMC領(lǐng)域有個名稱叫做“豬尾巴”。 1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 在現(xiàn)場的連接中，如果將屏蔽層剝開過長，則通訊電纜將有很長一段沒有被屏蔽層“保護(hù)”，而屏蔽層

43、擰成一根后將形成天線，更容易將干擾引入系統(tǒng)（圖1-40）。1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 過壓保護(hù) 如果使用場合存在過壓的危險，請在柜外采用直埋電纜，同時在柜內(nèi)、柜外的電纜上采用過壓保護(hù)裝置（圖1-41）。 如果存在雷擊，請參照防雷設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防雷的設(shè)計。 1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 減小變頻器等干擾源設(shè)備對通訊的影響 變頻器等比較大功率的設(shè)備除了通過干擾電源、通過空間輻射干擾影響設(shè)備正常運行外，隨著變頻器等設(shè)備具有PROFIBUS通訊的能

44、力，這些設(shè)備產(chǎn)生的干擾也有可能直接進(jìn)入通訊系統(tǒng)，因而應(yīng)該對變頻器進(jìn)行EMC的處理。 首先是變頻器的安裝。在電柜內(nèi)，盡量用鍍鋅底板替代噴漆底板做為安裝背板（圖1-42），以改善EMC特性。 1.1.3 PROFIBUS-DP的安裝2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝的規(guī)則 變頻器的出線，都應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的EMC處理，比如采用通訊電纜采用屏蔽電纜接地，動力電纜采用屏蔽電纜接地或者采用鐵氧體磁環(huán)進(jìn)行濾波處理等（圖1-43）。 謝謝大家！任務(wù)1.2 PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)西門子現(xiàn)場總線的應(yīng)用 PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目智能從站的主要特點是：DP主站需要

45、的輸入輸出數(shù)據(jù)不是直接來自于真正的輸入輸出口，而是來自于預(yù)處理的CPU。打開SIMATIC管理器，單擊菜單命令“文件”“新建”，出現(xiàn)如圖的對話框，在名稱欄內(nèi)輸入“DP-ET200”作為文件名，單擊“確定”創(chuàng)建一個新項目。 一、在S7-300系統(tǒng)中的組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)插入S7-300工作站單擊菜單命令“插入”“站點”“SIMATIC 300站點”，插入“S7300”工作站，如圖所示。插入成功后如圖所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)硬件組態(tài)點擊“SIMATIC 300（1）”，在右視圖中雙擊“硬件”圖標(biāo)，進(jìn)入硬件配置窗口。如下圖所示。如果

46、右側(cè)未出現(xiàn)硬件目錄，可單擊 圖標(biāo)打開。一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)組態(tài)主站插入機(jī)架點擊“SIMATIC 300”左側(cè)的 符號展開目錄，并雙擊“RACK-300” 子目錄下的 圖標(biāo)插入一個S7-300機(jī)架，如下圖所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)添加CPU模塊在圖624中選中2號槽，然后在硬件目錄內(nèi)展開CPU-300子目錄，再展開CPU 314C-2 DP子目錄，雙擊 圖標(biāo)插入CPU模塊，如下圖所示。（CPU的具體訂貨號根據(jù)設(shè)備上的標(biāo)注選擇） 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)設(shè)置

47、PROFIBUS插入CPU模塊的同時會彈出PROFIBUS組態(tài)界面，組態(tài)PROFIBUS站地址，本例設(shè)為2，如圖所示。然后單擊 按鈕，新建PROFIBUS子網(wǎng)，會出現(xiàn)如圖所示的對話框，使用默認(rèn)名稱PROFIBUUS（1）。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目切換到“網(wǎng)絡(luò)設(shè)置”選項卡，可對PROFIBUS各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如傳輸率和配置文件，本例使用默認(rèn)的傳輸率為1.5Mbit/s，配置文件選擇DP，如圖所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目選中4號插槽，然后在硬件目錄內(nèi)展開CP-300子目錄，再展開I

48、ndustrial Ethernet子目錄，雙擊 圖標(biāo)插入以太網(wǎng)模塊。（模塊的具體訂貨號根據(jù)設(shè)備上的標(biāo)注選擇）一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目單擊“確定”按鈕，返回硬件組態(tài)窗口，并將已組態(tài)完成的DP主站顯示在窗口中，如圖所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目添加以太網(wǎng)模塊 選中4號插槽，然后在硬件目錄內(nèi)展開CP-300子目錄，再展開Industrial Ethernet子目錄，雙擊圖標(biāo)插入以太網(wǎng)模塊。（模塊的具體訂貨號根據(jù)設(shè)備上的標(biāo)注選擇） 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-D

49、P的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目設(shè)置IP地址：10.163.227.* （*根據(jù)所用電腦的IP地址來設(shè)置，如果所用電腦的IP最后一個數(shù)字是67，那么在這里設(shè)置77） 子網(wǎng)掩碼：，按“新建”按鈕建立一個子網(wǎng)；按“確定”后完成。 2） 組態(tài)ET200M從站 ET200是模塊化的遠(yuǎn)程I/O，可以組態(tài)機(jī)架，并配置標(biāo)準(zhǔn)I/O模塊。在ET200M機(jī)架上組態(tài)一個DI8/DO824V/0.5A數(shù)字量輸入/輸出模塊。 （1）IM153-1接口模塊組態(tài) 在硬件配置窗口的硬件目錄中打開PROFIBUS-DP子目錄，找到ET200M子目錄，選擇接口模塊IM153-1,并將其拖曳到“PROFIBUS(1):DP master

50、system”線上，鼠標(biāo)變成后釋放，自動彈出IM153-1屬性窗口，如圖所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目智能從站的主要特點是：DP主站需要的輸入輸出數(shù)據(jù)不是直接來自于真正的輸入輸出口，而是來自于預(yù)處理的CPU。打開SIMATIC管理器，單擊菜單命令“文件”“新建”，出現(xiàn)如圖的對話框，在名稱欄內(nèi)輸入“DP-ET200”作為文件名，單擊“確定”創(chuàng)建一個新項目。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目IM1531硬件模塊上有一個撥碼開關(guān)用來設(shè)定硬件站地址，在屬性窗口中所定義的站地址必須與硬件模塊上所設(shè)定

51、的站地址相同，本例將站地址設(shè)定為1，其他保持默認(rèn)屬性，完成后如圖632所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目2）ET200M上的I/O模塊組態(tài) 點擊IM153-1圖標(biāo)，在下面的視圖中顯示IM153-1機(jī)架，然后按照與中央機(jī)架完全相同的組態(tài)方法，從第四槽開始，將接口模塊IM153-1子目錄下的DI8/DO824V/0.5A模塊插入IM153-1的機(jī)架，如圖所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目遠(yuǎn)程I/O站點的I/O地址區(qū)不能與主站及其他遠(yuǎn)程I/O站的地址重復(fù)，組態(tài)時系統(tǒng)會自動分配I/O地址。如果需

52、要，在IM153-1機(jī)架插槽內(nèi)雙擊I/O模塊可以更改模塊地址，本例使用默認(rèn)值。 3） 組態(tài)VIPA從站1 VIPA也是模塊化的遠(yuǎn)程I/O，可以組態(tài)機(jī)架，并配置標(biāo)準(zhǔn)I/O模塊。 （1） 接口模塊組態(tài) 在硬件配置窗口的硬件目錄中打開PROFIBUS-DP子目錄，找到Additional Field DevicesI/OVIPA_System_100VVIPA_DP100V子目錄，一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目選擇，并將其拖曳到“PROFIBUS(1):DP master system”線上，鼠標(biāo)變成后釋放，自動彈出屬性窗口，如下圖所示。 一、PRO

53、FIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目VIPA硬件模塊上有一個撥碼開關(guān)用來設(shè)定硬件站地址，在屬性窗口中所定義的站地址必須與硬件模塊上所設(shè)定的站地址相同，本例將站地址設(shè)定為7，其他保持默認(rèn)屬性，完成后如下所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目VIPA上的I/O模塊組態(tài) 點擊 ，在下拉列表中選擇153-4PF00，并拖曳到1號槽中。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目遠(yuǎn)程I/O站點的I/O地址區(qū)不能與主站及其他遠(yuǎn)程I/O站的地址重復(fù)，組態(tài)時系統(tǒng)會自動分配I/O地址。如果需

54、要，可以更改模塊地址，本例使用默認(rèn)值。 4） 組態(tài)VIPA從站2 步驟同上 5） 組態(tài)MM440從站 在硬件配置窗口的硬件目錄中打開PROFIBUS-DP子目錄，找到Additional Field Devices驅(qū)動器SIMOVERT子目錄，選擇，并將其拖曳到“PROFIBUS(1):DP master system”線上，鼠標(biāo)變成后釋放，自動彈出屬性窗口，如圖所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目MM440硬件模塊上有一個撥碼開關(guān)用來設(shè)定硬件站地址，在屬性窗口中所定義的站地址必須與硬件模塊上所設(shè)定的站地址相同，本例將站地址設(shè)定為5，其他保持

55、默認(rèn)屬性，完成后如圖所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目本例選擇使用通信報文格式PPO1，點擊 圖標(biāo)，選擇 并將其拖曳到1槽中，完成后如圖所示。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目MM440從站的I/O地址區(qū)不能與主站及其他遠(yuǎn)程I/O站的地址重復(fù)，組態(tài)時系統(tǒng)會自動分配I/O地址。如果需要可以更改模塊地址，本例使用默認(rèn)值。 組態(tài)完成后點擊 按鈕，編譯并保存組態(tài)數(shù)據(jù)。點擊 按鈕將組態(tài)下載到CPU內(nèi)。 一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)所需軟硬件：新建S7項目所需軟件：STEP7 V5.4 SP3所需

56、硬件：一套S7-400H PLC，包括：(1) 1個安裝機(jī)架UR2-H(2) 2個電源模板PS 407 10A(3) 2個容錯CPU，CPU414-4H或CPU 417-4H(4) 4個同步子模板(型號必須相同)(5) 2根光纜必備的附件，如PROFIBUS 屏蔽電纜及網(wǎng)絡(luò)連接器等。一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目（1）設(shè)置機(jī)架號CPU V3版本，通過同步子模板上的開關(guān)設(shè)置；CPU V4版本，通過CPU背板上的開關(guān)設(shè)置；CPU通電后此機(jī)架號生效。（2）將同步子模板插到CPU板中。（3）連接同步光纜將兩個位于上部的同步子模板相連；將兩個位于下部的同

57、步子模板相連；在打開電源或啟動系統(tǒng)之前要確保CPU的同步光纜已經(jīng)連接。同步光纖連接如圖1所示：一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)通過STEP7進(jìn)行硬件組態(tài)創(chuàng)建項目并組態(tài)S7-400H站在STEP7中新建一個項目，在“插入”菜單下的“站點”選項中選擇SIMATIC H 站點，添加一個新的S7-400H的站，如圖2所示：一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)配置硬件(1) 在S7-400H站目錄下，雙擊“硬件”打開硬件配置； (2) 添加一個UR2-H機(jī)架，如圖3所示：一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目配置電源和CPU，

58、并設(shè)定CPU上PROFIBUS DP主站的地址，默認(rèn)為2，如圖4所示：一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目添加同步子模板到IF1和IF2槽位上,如圖5所示：一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)添加以太網(wǎng)網(wǎng)卡，設(shè)置MAC網(wǎng)絡(luò)地址和IP地址，如圖6所示：一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)新建S7項目說明：通常采用以太網(wǎng)與WINCC6.0進(jìn)行通訊。6) 將機(jī)架0的硬件配置復(fù)制，粘貼機(jī)架1并調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，如：以太網(wǎng)的MAC地址等，在硬件組態(tài)中出現(xiàn)兩個機(jī)架，如圖7所示：一、PROFIBUS-DP

59、的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)CPU系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置對于中央處理器單元只需對機(jī)架0上的CPU定CPU參數(shù)，所設(shè)定的數(shù)值將自動分配給機(jī)架1上的CPU。除以下參數(shù)外CPU1的設(shè)置不能更改：(1)CPU 的MPI 地址2)集成PROFIBUS DP接口的站地址和診斷地址(3)I/O 地址區(qū)中的模板(4)在I/O 地址區(qū)編址的模板必須完全在過程映象內(nèi)或完全在過程映象外，否則不能保證數(shù)據(jù)的一致性。CPU參數(shù)設(shè)置:1)點擊“周期/時鐘存儲器”選項欄，設(shè)置CPU循環(huán)處理參數(shù)，如圖8所示：一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)建議設(shè)置:掃描循環(huán)監(jiān)視時間盡可能長（例如600

60、0 ms）過程輸入映象盡可能小（稍大于實際使用的輸入點數(shù)）過程輸出映象盡可能?。ㄉ源笥趯嶋H使用的輸出點數(shù)）出現(xiàn)I/O 訪問錯誤時調(diào)用OB 85： 只對于輸入錯誤和輸出錯誤一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)設(shè)置診斷緩沖區(qū)中的報文數(shù)量在“診斷/時鐘”選項欄中可以設(shè)置診斷緩沖區(qū)的報文數(shù)量建議設(shè)定較大數(shù)值，例如：3000。如圖9所示：一、PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)PROFIBUS-DP的應(yīng)用組態(tài)模塊的監(jiān)視時間在“啟動”選項欄中，設(shè)置啟動方式冷啟動或者暖啟動，以及模塊監(jiān)視時間，它取決于容錯站的配置。如果監(jiān)視時間太短，CPU將在診斷緩沖區(qū)中輸入W#16#6547事件