化工儀器網(wǎng)
詳細(xì)介紹
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RS-485網(wǎng)絡(luò)的硬件組成
在S7-200系統(tǒng)中，無論是組成PPI,、MPI還是RPOFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò),，用到的主要部件都是一樣的：
- PROFIBUS電纜：電纜型號(hào)有多種，其中基本的是PROFIBUS FC（Fast Connect快速連接）Standard電纜（訂貨號(hào)6XV1 830-0EH10）
- PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器：網(wǎng)絡(luò)連接器也有多種形式,，如出線角度不同等等
連接網(wǎng)絡(luò)連接器
A. 電纜和剝線器,。使用FC技術(shù)不用剝出裸露的銅線。
圖1. 剝好一端的PROFIBUS電纜與快速剝線器（FCS，訂貨號(hào)6GK1905-6AA00）,。
B. 打開PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器,。首先打開電纜張力釋放壓塊，然后掀開芯線鎖,。
圖2. 打開的PROFIBUS連接器
C. 去除PROFIBUS電纜芯線外的保護(hù)層,，將芯線按照相應(yīng)的顏色標(biāo)記插入芯線鎖，再把鎖塊用力壓下,，使內(nèi)部導(dǎo)體接觸,。應(yīng)注意使電纜剝出的屏蔽層與屏蔽連接壓片接觸。
圖3. 插入電纜
由于通信頻率比較高,，因此通信電纜采用雙端接地,。電纜兩頭都要連接屏蔽層。
D. 復(fù)位電纜壓塊,，擰緊螺絲,，消除外部拉力對(duì)內(nèi)部連接的影響。
網(wǎng)絡(luò)連接器主要分為兩種類型：帶和不帶編程口的,。不帶編程口的插頭用于一般聯(lián)網(wǎng),，帶編程口的插頭可以在聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)仍然提供一個(gè)編程連接端口，用于編程或者連接HMI等,。
圖4. 左側(cè)為不帶編程口的網(wǎng)絡(luò)連接器（訂貨號(hào)：6ES7 972-0BA52-0XA0）
右側(cè)的是帶編程口的網(wǎng)絡(luò)連接器（訂貨號(hào)：6ES7 972-0BB52-0XA0）
線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
通過PROFIBUS電纜連接網(wǎng)絡(luò)插頭,，構(gòu)成總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
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圖5. 總線型網(wǎng)絡(luò)連接
在上圖中,，網(wǎng)絡(luò)連接器A,、B、C分別插到三個(gè)通信站點(diǎn)的通信口上,；電纜a把插頭A和B連接起來,，電纜b連接插頭B和C。線型結(jié)構(gòu)可以照此擴(kuò)展,。
注意圓圈內(nèi)的“終端電阻”開關(guān)設(shè)置,。網(wǎng)絡(luò)終端的插頭，其終端電阻開關(guān)必須放在“ON”的位置,；中間站點(diǎn)的插頭其終端電阻開關(guān)應(yīng)放在“OFF”位置,。
終端電阻和偏置電阻
一個(gè)正規(guī)的RS-485網(wǎng)絡(luò)使用終端電阻和偏置電阻。在網(wǎng)絡(luò)連接線非常短,、臨時(shí)或?qū)嶒?yàn)室測試時(shí)也可以不使用終端和偏置電阻,。
- 終端電阻：在線型網(wǎng)絡(luò)兩端（相距遠(yuǎn)的兩個(gè)通信端口上），并聯(lián)在一對(duì)通信線上的電阻,。根據(jù)傳輸線理論，終端電阻可以吸收網(wǎng)絡(luò)上的反射波,，有效地增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度,。兩個(gè)終端電阻并聯(lián)后的值應(yīng)當(dāng)基本等于傳輸線在通信頻率上的特性阻抗
- 偏置電阻：偏置電阻用于在電氣情況復(fù)雜時(shí)確保A,、B信號(hào)的相對(duì)關(guān)系，保證“0”,、“1”信號(hào)的可靠性
西門子的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器已經(jīng)內(nèi)置了終端和偏置電阻,，通過一個(gè)開關(guān)方便地接通或斷開。終端和偏置電阻的值*符合西門子通信端口和PROFIBUS電纜的要求,。 合上網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)插頭的終端電阻開關(guān),，可以非常方便地切斷插頭后面的部分網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)傳輸。
與其他設(shè)備通信時(shí)（采用PROFIBUS電纜）,，對(duì)方的通信端口可能不是D-SUB9針型的,，或者引腳定義*不同。如西門子的MM4x0變頻器,，RS-485通信口采用端子接線形式,，這種情況下需要另外連接終端電阻，西門子可以提供一個(gè)比較規(guī)整的外接電阻,。對(duì)于其他設(shè)備,，可以參照《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》上的技術(shù)數(shù)據(jù)制作。
西門子網(wǎng)絡(luò)插頭中的終端電阻,、偏置電阻的大小與西門子PROFIBUS電纜的特性阻抗相匹配,，強(qiáng)烈建議用戶配套使用西門子的PROFIBUS電纜和網(wǎng)絡(luò)插頭?？梢员苊庠S多麻煩,。
記住聯(lián)網(wǎng)的格言：你糊弄它，它就糊弄你,！
描述
以下兩表給出了在 STEP 7 (TIA Portal) 中可使用的組織塊的總覽,。在程序中創(chuàng)建組織塊的步驟如下：
- 打開 Step7 項(xiàng)目,，在項(xiàng)目導(dǎo)航中您可瀏覽到“Program Blocks”文件夾。
- 在 "Program Blocks" 中雙擊 "Add new block" 命令。
- 在打開的對(duì)話框中單擊"Organization block" (OB) 按鈕,。
- 選擇程序中需要的 OB 塊的類型。
- 點(diǎn)擊 "OK" 將插入 OB 塊到項(xiàng)目中,。
為了獲得更多詳細(xì)信息,，在 "Add new block" 對(duì)話框中選中 OB（事件類別）并點(diǎn)擊 "more..." 鏈接，便會(huì)打開選中的組織塊的在線幫助,。 下表為 S7-1200/1500 所使用的 OB 塊總覽：
| S7-1200/1500 組織塊總覽 |
| 循環(huán)執(zhí)行程序組織塊(S7-1200/1500) 在循環(huán)組織塊里循環(huán)處理更高等級(jí)的程序代碼,，并且在該組織塊中可以編寫指令和調(diào)用其它塊。OB1 是循環(huán)執(zhí)行用戶程序的默認(rèn)塊,。
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啟動(dòng)組織塊(S7-1200/1500)
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| 延時(shí)中斷組織塊(S7-1200/1500) 超過定義時(shí)間后,，延時(shí)中斷 OB 會(huì)中斷循環(huán)程序處理,。
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| 循環(huán)中斷組織塊(S7-1200/1500) 循環(huán)中斷按照設(shè)定的時(shí)間間隔中斷循環(huán)程序處理。
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| HSC 及硬件中斷組織塊(S7-1200/1500) 當(dāng)硬件事件發(fā)生時(shí),，硬件中斷 OB 中斷循環(huán)程序處理,。硬件中斷不僅用于“高速計(jì)數(shù)硬件中斷”，也適用于數(shù)字量輸入通道的硬件中斷,。
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| 診斷錯(cuò)誤中斷組織塊(S7-1200/1500) 對(duì)于診斷兼容模塊,，如果已經(jīng)使能了診斷錯(cuò)誤中斷，當(dāng)檢查到錯(cuò)誤時(shí),，診斷錯(cuò)誤中斷 OB 會(huì)中斷循環(huán)程序處理,。
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時(shí)間錯(cuò)誤中斷組織塊(S7-1200/1500)
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拔插模塊中斷組織塊OB (S7-1500) 當(dāng)分布式 IO 中組態(tài)的,、非禁用的模塊或子模塊被拔插時(shí)，CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB,。
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PROFINET IO 系統(tǒng)的機(jī)架錯(cuò)誤中斷組織塊OB (S7-1500) 當(dāng) DP 主系統(tǒng),、從站或部分子模塊故障時(shí)，CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB,。
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編程錯(cuò)誤中斷組織塊OB (S7-1500) 當(dāng)處理用戶程序指令時(shí),，如果發(fā)生程序錯(cuò)誤，則CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB,。
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IO訪問錯(cuò)誤中斷組織塊OB (S7-1500) 當(dāng)處理用戶程序指令時(shí),，如果在直接訪問IO數(shù)據(jù)期間發(fā)生錯(cuò)誤，則CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB,。
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時(shí)間中斷組織塊OB (S7-1500) 在到達(dá)的時(shí)間,，開始周期性地或僅執(zhí)行一次該 OB 。
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MC 插補(bǔ)器中斷組織塊OB (S7-1500) 創(chuàng)建一個(gè)工藝對(duì)象（運(yùn)動(dòng)控制）后,，當(dāng)處理工藝對(duì)象（運(yùn)動(dòng)控制）時(shí)將自動(dòng)地調(diào)用“MC 插補(bǔ)器”中斷 OB ,。
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MC 伺服中斷組織塊OB (S7-1500) 創(chuàng)建一個(gè)工藝對(duì)象（運(yùn)動(dòng)控制）后，當(dāng)處理工藝對(duì)象（運(yùn)動(dòng)控制）時(shí)將自動(dòng)地調(diào)用“MC 伺服”中斷 OB ,。
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等時(shí)同步中斷組織塊OB (S7-1500) 該組織塊的程序與DP 循環(huán)時(shí)鐘或 PN 發(fā)送時(shí)鐘等時(shí)同步執(zhí)行,。
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狀態(tài)中斷組織塊OB (S7-1500) 如果一個(gè)狀態(tài)中斷發(fā)生，則 CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB,。
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更新中斷組織塊OB (S7-1500) 如果一個(gè)更新中斷發(fā)生,，則 CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB。
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制造商或特定配置文件的中斷組織塊OB (S7-1500) 如果制造商或特定配置文件的中斷發(fā)生,，則 CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB,。
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下表顯示了S7-300/400所支持的OB塊
| S7-300/400支持的OB塊 |
缺省的程序主循環(huán)中斷塊
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時(shí)間中斷OBs
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延時(shí)中斷 OBs
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循環(huán)中斷OBs
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硬件中斷OBs
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狀態(tài)中斷OB
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更新中斷OB
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制造商特定信息報(bào)警中斷OB
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同步周期性中斷OB
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時(shí)間錯(cuò)誤中斷OB
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電源故障中斷OB
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診斷中斷OB
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拔/插模塊中斷OB
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CPU硬件故障中斷OB
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程序運(yùn)行錯(cuò)誤OB
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機(jī)架故障中斷OB
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通訊錯(cuò)誤OB
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處理中斷OB
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后臺(tái)組織塊OB
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啟動(dòng)OBs
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編程錯(cuò)誤OB
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IO訪問錯(cuò)誤OB
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更多組織塊的信息可以從 Step7 (TIA Portal) 在線幫助的下列條目中找到：
- 創(chuàng)建組織塊
- 組織塊(S7-1200)
- 組織塊(S7-1500)
- 組織塊(S7-300/400)
模擬量輸入/輸出（AI/AO）響應(yīng)速度
模擬量輸入響應(yīng)速度
表1. CPU 模擬量輸入響應(yīng)時(shí)間
表2. 擴(kuò)展模板模擬量輸入響應(yīng)時(shí)間
模擬量輸出響應(yīng)速度
表3. 信號(hào)模板和信號(hào)板模擬量輸出響應(yīng)時(shí)間
| 輸出點(diǎn)類型 | 電壓信號(hào) | 電流信號(hào) |
|---|---|---|
| 穩(wěn)定時(shí)間（新值的95%） | 300 μs（R） | 600 μs（1 mH） |
750μs（1 μF） | 2 ms（10 mH） |
TC 模板響應(yīng)時(shí)間
表4. TC 模板響應(yīng)時(shí)間
抑制頻率（Hz） | 積分時(shí)間（ms） | 4 通道模板更新時(shí)間（s） |
10 | 100 | 1.205 |
50 | 20 | 0.245 |
60 | 16.67 | 0.205 |
400 | 10 | 0.125 |
說明：黃色部分?jǐn)?shù)值同樣適用于抑制 100 Hz 和 200 Hz 噪聲,。
RTD 模板響應(yīng)時(shí)間
表5. RTD 模板響應(yīng)時(shí)間
抑制頻率（Hz） | 積分時(shí)間（ms） | 4/2線制 4 通道模板更新時(shí)間（s） | 3線制 4 通道模板更新時(shí)間（s） |
10 | 100 | 1.222 | 2.444 |
50 | 20 | 0.262 | 0.524 |
60 | 16.67 | 0.222 | 0.444 |
400 | 10 | 0.142 | 0.284 |
說明：黃色部分?jǐn)?shù)值同樣適用于抑制 100 Hz 和 200 Hz 噪聲。
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