忻州西門子DP通訊電纜代理商            忻州西門子DP通訊電纜代理商

潯之漫 智控技術(shù)有限公司  上海詩(shī)慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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通信距離。西門子DP總線電纜的通信距離一般有一定的要求,，例如,，PROFIBUS/DP在12Mbps速率時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)電纜,，可以達(dá)到200m,，如果采用187.5kbps速率，可以達(dá)到1 000m,。通信距離有兩層含義,，***個(gè)，是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不通過中繼器能夠?qū)崿F(xiàn)的距離,，一般來說,，距離和通信速率成反比；另一個(gè),，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離,。往往在廠家的介紹材料中對(duì)于此類的描述不夠清楚，在實(shí)際使用中,，必須考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的范圍,，電磁波信號(hào)在電纜中傳遞是需要時(shí)間的，特別在—些高速的現(xiàn)場(chǎng)總線中,，如果增大距離,，就必須對(duì)一些通信參數(shù)進(jìn)行修改；

2）線纜選擇?，F(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境決定西門子DP總線電纜的通信速度和通信介質(zhì),。一般而言,，西門子DP總線電纜采用電信號(hào)傳遞數(shù)據(jù)，在傳輸?shù)倪^程中不可避免地收到周圍電磁環(huán)境的影響,。大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線采用屏蔽雙絞線。必須注意的是,，不同種類現(xiàn)場(chǎng)總線要求的屏蔽雙絞線可能是不同的?，F(xiàn)場(chǎng)總線的開發(fā)者一般規(guī)定一種***的線纜，在正確使用這種線纜的條件下才能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的速率和傳輸距離,。在電磁條件極度惡劣的條件下,，光纜是合理的選擇，否則局部的干擾,，可能影響整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的工作,；

3）隔離。一般來說,，西門子DP總線電纜的電信號(hào)與設(shè)備內(nèi)部是電氣隔離的?，F(xiàn)場(chǎng)總線電纜分布在車間的各個(gè)角落，一旦發(fā)生高電壓串入,，會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)段所有設(shè)備的總線收發(fā)器損壞,。如果不加以隔離，高電壓信號(hào)會(huì)繼續(xù)將設(shè)備內(nèi)部其他電路損壞,，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果,；

4）屏蔽。西門子DP總線電纜采用的屏蔽電纜的外層必須在一點(diǎn)良好接地,，如果高頻干擾嚴(yán)重,，可以采用多點(diǎn)電容接地，不允許多點(diǎn)直接接地,，避免產(chǎn)***回路電流,；

5）連接器。西門子DP總線電纜一般沒有對(duì)連接器做嚴(yán)格的規(guī)定,，但是如果處理不當(dāng),，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)通信。例如,，現(xiàn)場(chǎng)總線一般采用總線型菊花鏈連接方式,，在連接每一個(gè)設(shè)備時(shí)，必須注意如何不影響在現(xiàn)有通信的條件下,，實(shí)現(xiàn)設(shè)備插入和摘除,，這對(duì)連接器就有一定的要求；

6）終端匹配,。西門子DP總線電纜信號(hào)和所有電磁波信號(hào)一樣具有反射現(xiàn)象,，在總線每一個(gè)網(wǎng)段的兩個(gè)終端,，都應(yīng)該采用電阻匹配，***個(gè)作用可以吸收***,，第二個(gè)作用是在總線的兩端實(shí)現(xiàn)正確的電平,，保證通信。因此,，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是控制,、計(jì)算機(jī)、通訊技術(shù)的交叉與集成,，它的出現(xiàn)和快速發(fā)展體現(xiàn)了控制領(lǐng)域?qū)档统杀?、提高可靠性、增?qiáng)可維護(hù)性和提高數(shù)據(jù)采集的智能化的要求,。

西門子DP總線電纜應(yīng)用領(lǐng)域

每種總線大都有其應(yīng)用的領(lǐng)域,，比如FF、PROFIBUS-PA適用于石油,、化工,、***、冶金等行業(yè)的過程控制領(lǐng)域,；LonWorks,、PROFIBUS-FMS、DevieceNet適用于樓宇,、交通運(yùn)輸,、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域；DeviceNet,、西門子DP總線適用于加工制造業(yè),，而這些劃分也不是***的，每種現(xiàn)場(chǎng)總線都力圖將其應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大,，彼此滲透,。

12背景

編輯

大多數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線都有一個(gè)或幾個(gè)大型跨國(guó)公司為背景并成立相應(yīng)的******，力圖擴(kuò)大自己的影響,、得到更多的*,。比如PROFIBUS以Siemens公司為主要支持，并成立了PROFIBUS***用戶***,。WorldFIP以Alstom公司為主要后臺(tái),，成立了WorldFIP***用戶***。

地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

為了加強(qiáng)自己的競(jìng)爭(zhēng)能力,，很多總線都爭(zhēng)取成為***或者地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn),，比如PROFIBUS已成為德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，WorldFIP已成為法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)等。

制造商

為了擴(kuò)大自己產(chǎn)品的使用范圍,，很多設(shè)備制造商往往參與不止一個(gè)甚至多個(gè)總線***,。

協(xié)調(diào)

由于競(jìng)爭(zhēng)激烈，而且還沒有哪一種或幾種總線能一統(tǒng)市場(chǎng),，很多重要企業(yè)都力圖開發(fā)接口技術(shù),，使自己的總線能和其他總線相連，在***標(biāo)準(zhǔn)中也出現(xiàn)了協(xié)調(diào)共存的局面,。

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè),，要求也千變?nèi)f化，使用一種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)也很難滿足所有行業(yè)的技術(shù)要求,；現(xiàn)場(chǎng)總線不同于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),，人們將會(huì)面對(duì)一個(gè)多種總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共存的現(xiàn)實(shí)世界,。技術(shù)發(fā)展很大程度上受到市場(chǎng)規(guī)律,、商業(yè)利益的制約；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不僅是一個(gè)技術(shù)規(guī)范,，也是一個(gè)商業(yè)利益的妥協(xié)產(chǎn)物,。而現(xiàn)場(chǎng)總線的關(guān)鍵技術(shù)之一是彼此的互操作性，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的統(tǒng)一是所有用戶的愿望,。

13主流總線

編輯

下面就幾種主流的現(xiàn)場(chǎng)總線做一簡(jiǎn)單介紹,。

1、***會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FoundationFieldbus 簡(jiǎn)稱FF）

這是以美國(guó)Fisher-Rousemount公司為首的聯(lián)合了橫河,、A***,、西門子、英維斯等80家公司制定的ISP協(xié)議和以Honeywell公司為首的聯(lián)合歐洲等地150余家公司制定的WorldFIP協(xié)議于1994年9月合并的,。該總線在過程自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,，具有良好的發(fā)展前景。

***會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線采用***標(biāo)準(zhǔn)化***ISO的開放化系統(tǒng)互聯(lián)OSI的簡(jiǎn)化模型（1,，2,，7層），即物理層,、數(shù)據(jù)鏈路層,、應(yīng)用層，另外增加了用戶層,。FF分低速H1和高速H2兩種通信速率,，前者傳輸速率為31.25Kbit/秒，通信距離可達(dá)1900m,，可支持總線供電和本質(zhì)安全防爆環(huán)境,。后者傳輸速率為1Mbit/秒和2.5Mbit/秒，通信距離為750m和500m,，支持雙絞線,、光纜和無線發(fā)射,，協(xié)議符號(hào)IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)。FF的物理媒介的傳輸信號(hào)采用曼切斯特編碼,。

2,、CAN（ControllerAreaNetwork控制器局域網(wǎng)）

早由德國(guó)BOSCH公司推出，它廣泛用于離散控制領(lǐng)域,，其總線規(guī)范已被ISO***標(biāo)準(zhǔn)***制定為***標(biāo)準(zhǔn),，得到了Intel、Motorola,、NEC等公司的支持,。CAN協(xié)議分為二層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。CAN的信號(hào)傳輸采用短幀結(jié)構(gòu),，傳輸時(shí)間短,，具有自動(dòng)關(guān)閉功能，具有較強(qiáng)的抗干擾能力,。CAN支持多主工作方式,，并采用了非***壞性總線仲裁技術(shù)，通過設(shè)置優(yōu)先級(jí)來避免沖突,，通訊距離遠(yuǎn)可達(dá)10KM/5Kbps/s,，通訊速率***可達(dá)40M /1Mbp/s，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)際可達(dá)110個(gè),。已有多家公司開發(fā)了符合CAN協(xié)議的通信芯片,。

西門子DP總線電纜產(chǎn)品特點(diǎn)：?

　西門子DP總線是一種用于工廠自動(dòng)化車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)[2-3],可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)到車間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供了可行的解決方案[4].ProfiBus系列由ProfiBus-DP/FMS/PA三個(gè)兼容部分組成,。其中ProfiBus-DP和PA的特點(diǎn)如下[1,5]:

　　西門子DP總線是適用于自動(dòng)控制系統(tǒng)與分散I/O 之間的高速通信,；可取代24 V 或4~20 mA 的串聯(lián)式信號(hào)傳輸；使用RS 485傳輸技術(shù)或光纖媒體,。

　　西門子DP總線是專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì),；可將變送器和執(zhí)行器連接到一根公共總線，可用于本質(zhì)安全領(lǐng)域,；數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的ProfiBus-DP協(xié)議,，還具有PA行規(guī)。

　　本文將采用ProfiBus-DP和ProfiBus-PA通信協(xié)議來構(gòu)建過程控制系統(tǒng),。

　　2 系統(tǒng)架構(gòu)

　　本過程控制系統(tǒng)用于模擬對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)液位,、溫度等信息的采集、處理,，PID 控制和控制工藝流程的實(shí)時(shí)監(jiān)控,。系統(tǒng)通過西門子DP總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換，采用MPI通信方式與上位機(jī)進(jìn)行通信和遠(yuǎn)程控制，從而使整個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化,?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

　　系統(tǒng)主要包含上位監(jiān)控機(jī),、CPU,、以太網(wǎng)通信模塊、DP鏈路,、分布式I/O和變頻器DP從站,、溫度和壓力變送器、閥門***器,、電磁流量計(jì)等,。CPU 采用Siemens 的S7300 315-2 DP,既具有多點(diǎn)通信功能的MPI 接口，又具有ProfiBus-DP通信功能[6].

　　3 系統(tǒng)組態(tài)

　　3.1 硬件組態(tài)

　　針對(duì)西門子S7-300 PLC 來說,，其硬件組態(tài)是通過Step7 軟件來實(shí)現(xiàn)的,。組態(tài)過程主要包括以下幾個(gè)步驟。

　?。?）新建項(xiàng)目

　　新建項(xiàng)目時(shí)需選擇好存儲(chǔ)路徑和項(xiàng)目名稱,。

　?。?）添加工作站

　　右鍵點(diǎn)擊新建的站點(diǎn)名字,，選擇插入SIMATIC300 Station.

　　（3）硬件配置[7]

　　雙擊Hardware 進(jìn)入硬件配置界面,，從右側(cè)硬件列表中拖入機(jī)架,，并按實(shí)際機(jī)架上模塊的順序依次添加電源、CPU（315-2DP）,、AI/AO模塊,。DP/PA link等。根據(jù)每個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的不同,，有選擇的在PA層掛入變頻器,、流量計(jì)、變送器和電磁閥等對(duì)象,。圖2是組態(tài)完的結(jié)果,。

　　西門子DP總線電纜產(chǎn)品?注意事項(xiàng)：

　　① 硬件配置必須和實(shí)際PLC 上掛的模塊*,，具體的設(shè)置參數(shù)要看模塊左下方的訂貨號(hào),。

　　② CPU 地址設(shè)為2,其余模塊地址從4 開始,，且不能重復(fù)[8].

　?、?設(shè)置ProfiBus網(wǎng)絡(luò)參數(shù)為1.5 Mb/s（DP）。

　　④ 模塊地址需記住,，因?yàn)榫幊痰臅r(shí)候要用到,。尤其是AI/AO模塊地址要記住，以保證數(shù)據(jù)的正確通信,。

　?、?AI/AO模擬量模塊的輸入和輸出通道信號(hào)類型此處設(shè)為兩線制4~20 mA.

　　⑥ 硬件配置好后可選擇保存編譯,。

　?。?）程序編寫PLC 程序是用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、處理,，及Wincc監(jiān)控頁面和PLC之間的互聯(lián)通信,。

　　PLC 程序主要包含主程序塊，故障診斷***塊,，功能函數(shù)塊FB41（連續(xù)控制PID）,，DB數(shù)據(jù)塊。FB41函數(shù)塊的參數(shù)設(shè)置是程序編寫的***,，主要針對(duì)MAN_ON,、PVPER_ON、PV_FAC,、PV_OFF,、LMN_FAC、LMN_OFF,、SP_INT,、LMN_PER 等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。具體的定義和設(shè)置要求可通過查閱幫助文件來獲取,。

　　3.2 通信組態(tài)

　　在Step7 軟件的option 選項(xiàng)里選擇Set PG/PC Inter-face,把通信協(xié)議改為CP5611（MPI）,，點(diǎn)擊“Diagnostics”

　　按鈕進(jìn)入測(cè)試頁面。點(diǎn)擊“Test”按鈕顯示正常,，然后點(diǎn)擊“Read”按鈕讀到PLC地址為2表示通信成功,。

　　軟硬件均編譯通過后，即可***進(jìn)PLC.

西門子DP總線電纜產(chǎn)品功能介紹：?

　　3.3 監(jiān)控頁面組態(tài)

　　本例中用Wincc 軟件來驅(qū)動(dòng)Step7 的變量,，實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的監(jiān)控,。

　　（1）新建項(xiàng)目和添加驅(qū)動(dòng)程序

　　新建項(xiàng)目時(shí)需設(shè)置項(xiàng)目類型,、名稱和路徑,。

　　選擇變量管理--新建驅(qū)動(dòng)程序--插入SIMAT-IC S7 PROTOCOL SUITE.此通信驅(qū)動(dòng)程序支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和類型，此處選擇MPI（和PLC 的通信協(xié)議*）,，并設(shè)置站地址為2.

　?。?）組態(tài)變量