西门子代理商 西门子DP总线连接器代理商

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SIEMENS/西门子ZG总代理 1984年：西门子为ZG建设了*条高压直流输电线 在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统随着计算机控制的发展因为心Plessey公司的持有人在访德期间参观了西门子在慕尼黑的总部！！正如创新工业知其道用奇妙！期望我此刻给您的报价，期望您对我的相信。让我们为以后的合作，为以后长远的合作共同努力!

SIEMENS上海邑斯公司（西门子授权一级代理商）

：刘典凯（销售部）

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公司主营：西门子PLC,人机界面，数控系统，变频器，低压，伺服电机，电源，软启动，电线电缆，网卡，工控机，直流调试装置.

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主从方式的数据链协议与局域网标准不同,它符合HDLC中的非平衡正常响应模式（NRM）,该模式的工作特点是：总线上一个主站可以控制多个从站,主站与每一个从站建立一条逻辑链路,主站发出命令,从站给出响应;从站可以连续发送多个帧,直到无信息发送、达到发送数目或被主站停止为止。数据链路中帧的传输过程分为三个阶段：数据链路建立、帧传输和链路开释。

图中U表示HDLC的无编号帧,U：A,SNRM,P表示在SNRM模式上选择从站A,P为探询位;U：A,UA,F表示用U帧的无编号确认命令UA作为响应主站建立数据链,F为终止位。I表示HDLC的信息帧,N（S）=0表示编号,N（R）=0表示未接收到A的从站帧,N（S）=1, N（R）=0和N（S）=2,N（R）=0表示第2,3个从主站连续发送的信息帧,第3帧中使用了探询位P表示从站也有信息帧要发送。N（R）=3表示从站A已正确接收序号为2及以前的I帧,终止符F表示从站只有一帧发送。Z后当主、从站都没有信息帧要发送、或主站将与其他从站建立数据链时,主站使用U开释连接命令DISC,从站A从U帧的UA予以确认,链路传输过程结束。
4 用户界面开发
基于PROFIBUS-DP网络的控制系统主要有以下几种人机接口界面。
（1）信息显示画面：主要显示当前运行状态信息,如电机的速度、变频器的运行频率以及一些故障信息;

（2）设备控制画面：固然S7-300能实现在现场总线上的数据采集和控制信号的输出,且具有一些控制算法,但复杂的控制功能仍然需要在上位机上实现人工控制,在界面中点击相应设备按钮即可对设备如变频器、变流器等进行单独控制;
（3）实时报警处理：对系统实时采集的数据进行判定,发出报警信号,并按技术要求进行处理、自动进行相应设备控制;
（4）报表打印及数据曲线显示等。
5 结束语

PROFIBUS现场总线是一种数字通讯网络。在系统中间层或不同层的总线设备之间均采用数字信号进行通讯,由于用数字信号替换模拟信号,因而可实现一对电线上传输多个信号（包括多个运行参数值、多个设备状态、故障信息）同时又为多个设备提供电源,现场设备以外不再需要A/D,D/A转换部件,这样大量减少了导线和连接附件,进步了系统的可靠性和抗干扰能力。因此,这种总线控制系统几乎所有的产业控制系统以及楼宇自动化系统都可以应用,并且它还是“全集成自动化”的系统总线[1]。它使用了将控制逻辑分散到整个系统的全新理念,大大进步了产业自动化水平,Z大限度地进步了生产效率,实现了工厂治理与控制一体化。它以其自身的特点和上风必将成为自动控制领域的主流方向。

参考文献：
[1] 阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京：清华大学出版社,1999.
[2] 潘晓宁,等. PROFIBUS-DP工控网的通讯原理[J].电气传动,1999（5）：25-28.
[3] SCHICKHUBER. Mccarthy Distributed Fieldbus and Control Network System[J]. Computing & Control Engineering Journal[J]. 1997

 
摘 要：目前，PROFIBUS已成为国际化的开放式现场总线标准。而PROFIBUS—DP总线适合于对通讯量要求较低、设备量较大的现场控制层使用，其适应面大、经济性好，可用于发电厂作开放的分布式底层控制。为此先容了该现场总线的协议结构和通讯原理，具体说明了该总线通讯的报文格式和通讯过程，并系统地先容了其在柳州发电厂的应用情况。
关键词：PROFIBUS—DP；协议结构；通讯；发电厂

自1984年开始研制以来，PROFIBUS以其良好的实时性能，灵活的系统配置，方便的实现方法等上风成为欧洲首屈一指的开放式现场总线系统，其应用范围更是覆盖了加工制造，过程自动化和建筑自动化等领域。PROFIBUS已成为国际化的开放式现场总线标准，即EN50170欧洲标准。PROFIBUS—DP主要用于现场级分散I／O设备的高速数据传输，它以DIN19245的*部分为基础，一般构成单主站系统，主从站之间采用循环数据传送方式工作，其通讯速率可达12Mbps。由于现场控制层对通讯量的要求较低，而一般工厂底层的设备量又很大，往往有几百台设备，在这种环境下采用PROFIBUS—DP现场总线可以节省大量投资，把控制功能彻底下放到现场，实现开放的全分布式底层控制网络。

分散控制系统（DCS）经历了2O多年的发展已经发生了很大的变化。大部分DCS在现场级采用开放的网络协议标准，如现场总线或产业以太网。和利时公司的MACSTM系统使用PROFIBUS—DP现场总线连接分散I／O设备。2000年，使用MACS系统对柳州发电厂2号机组的热工控制系统进行改造，取得了较好的控制效果和经济效益。
1 PROFIBUS—DP的协议结构
PROFIBUS—DP的通讯协议分为3层：物理层、数据链路层和用户接口。精通PROFIBUS—DP的协议结构和通讯原理是实现PROFIBUS—DP协议的关键。
1．1 物理层

该层规定了PROFIBUS—DP的总线介质、网络拓扑、传输间隔、传输速率、站点数以及总线接口。该层同时支持无总线控制功能的简单现场I／O设备和有总线控制功能的复杂设备。物理层通过采用差分电压输出的RS485实现电流连接，其基本传输特性如表1所示。

         1．2 数据链路层
数据链路层主要实现两个功能：介质存取控制（MAC）和现场总线数据链路（FDL）服务。MAC描述了连接到传输介质的总线存取方式，它采用一种混合访问方法。PROFIBus—DP规定，在同一时刻，只能有一个设备在传输数据，所以在多主站系统中，各主设备之间用令Pai总线方式；在主设备和从设备之间用循环查询的主一从方式。

PROFIBUS中提供了4种数据传输服务：SDA（发送数据要应答）、SRD（发送和请求回答的数据）、SDN（发送数据不需应答）、CSRD（循环性发送和请求回答的数据）。在DP中主要用到SRD和SDN。其中SRD答应本地用户向单个远程站点传送数据，同时向远程站点请求数据。该服务也答应本地用户只向远程站点请求数据，但并不发送数据（即数据发送单元为空）。若在传输中出现错误，则重复上述过程。SDN则用于本地用户同时向单个、多个或全部远程站点传送数据。本地用户在数据传送结束时会收到确认，但在数据传送过程中并无任何确认。

S7 程序中包括 FB65 "TCON" 的调用及带有 UDP 连接端点参数的数据结构 "OUCW_2"。S7 程序中也包含了来自于 Standard Library -> Communication Blocks 下的 FB67 "TUSEND"和 FB68 "TURCV" 的调用.  The FB67 "TUSEND" 用于发送数据到 S7 站, 以及到 PC 站或到第三方系统. FB68 "TURCV" 用于接收来自其他 S7 站、PC 站和第三方系统的数据。

首先为 S7-300 站创建硬件组态。注意配置 MB100 作为时钟存储器.发送请求由该时钟存储器触发。保存编译 S7-300 站的硬件组态,下载到 CPU。 

STEP 7 程序包含程序块 OB100, OB1, FB1, DB11, DB1, DB100, DB200 及 FB63, FB64, FB67 和 FB68。

OB100
OB100 是重启 OB 块，当 CPU 重新启动时（暖启动）执行一次.在 OB100 中，*次通信由 M0.3 触发。

OB1 
 OB1 循环调用。 FB1 在 OB1 中被调用 (背景数据块: DB11) ， M0.3 作为 INIT_COM 参数， M10.0 作为 ABORT参数。 在OB1中，FB1调用后复位M0.3。

图. 01

FB1
FB1 在 OB1 中循环调用。下列功能块在FB1中调用。 

• FB65 "TCON"
• FB67 "TUSEND"
• FB68 "TURCV"
• FB66 "TDISCON"

定义连接号
可以独立改变连接号。根据配置在FB1的 程序段2改变连接号。
连接号是在背景数据块 DB11中以静态变量保存。
例程中连接号定义为3。

图. 02

建立连接
UDP 端点的连接由 FB65 "TCON" 参数  "REQ" 的上升沿触发。本地 UDP 端点参数的数据结构 "OUCW_2" 包含在数据块 DB1中。 通过  FB65 "TCON" 的输入参数 "CONNECT" ，本地 UDP 端点参数的存储区被分配。
本地 UDP 端点连接由系统启动开始建立，一直保持到执行FB66 "TDISCON" 断开连接或 CPU 进入 STOP 模式、电源关闭。

图. 03

发送作业由 FB67 "TUSEND" 输入参数 "REQ" 的上升沿触发。发送请求由时钟脉冲 M100.6 和 变量 "SEND_BUSY" 控制。如果发送请求存在， "SEND_BUSY" 被置位。此时不能触发一个新的发送请求。
要发送数据区域填写在输入参数 "DATA"。
要发送数据字节数填写在输入参数 "LEN"。
例子中发送数据保存在 DB100 。 100 字节的数据发送到通讯伙伴。
在输入参数 "ADDR" 填写接收数据端的 IP 地址的存储区。例程中，通讯伙伴的地址参数存储在数据块 DB1 的数据结构 "OUCW_3" 。 
输出参数"DONE"、 "ERROR" 和 "STATUS" 用于作业执行评估。

 图. 04

表 02 展示了存储伙伴通讯地址的数据结构 "OUCW_3" 。

 表 02

如发送请求顺利完成，"SEND_BUSY" 被复位。一个新的任务可以被触发 。
如发送请求出现错误，"SEND_BUSY" 也被复位，同时可对FB67 的输出参数"STATUS" 进行错误分析。 

 
图. 05

图. 06 

UDP端点连接好后就可以收到数据。
通过输入参数"DATA"，可以指定接收数据区地址和长度。
例子中100 字节的接收数据存储到 DB200。
在输入参数 "ADDR" 填写接收数据端的 IP 地址的存储区。例程中，通讯伙伴的地址参数存储在数据块 DB1 的数据结构 "OUCW_3" 。 表02展示了 "OUCW_3" 数据结构。

图. 07

 
 输出参数 "NDR" 用于表示已接收到新数据。输出参数 RCVD_LEN  表明接收数据的长度。
 如果接收数据成功，输出参数“RCVD_LEN”的值被存储。

图. 08

如果接收数据不成功，输出参数 “STATUS”的值被储存和评价。  

 
图. 09

可以调用 FB66 “TDISCON”断开 UDP 本地端点的连接。通过在 FB66 “TDISCON” 的输入参数 “REQ” 上升沿触发断开本地端点连接。  

FastConnect 插头采用绝缘刺破连接技术，可确保极短的组装时间集成端接电阻 (6ES7 972-0BA30-0XA0 中不具有)通过带 Sub-D 接口的连接器可以连接编程器，无需额外安装网络节点Area of application用于 PROFIBUS 的 RS485 总线连接器，可用于连接 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络部件到 PROFIBUS 总线电缆。Design提供有各种类型的总线连接器，可优化用于连接的设备：总线连接器具有轴向电缆引出线（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，传输速率高达 12 Mbit/s，带集成的总线端接电阻带垂直电缆引出线的总线连接器（90°）；这种接头采用垂直电缆引出线（有或没有编程器接口），数据传输速率高达 12 Mbit/s，带集成的终端电阻。传输速率为 3、6 或12 Mbit/s 时，在带编程器接口的总线接头和编程器之间，需要使用 SIMATIC S5/S7 连接电缆。有 30°电缆引出线的总线接头（经济型），无编程器接口，数据传输速率大为 1.5 Mbit/s，无集成的总线端接电阻。PROFIBUS 快速连接 RS485 总线接头（90°或 180°电缆引出线），传输速率大为 12Mbit/s，采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装（用于硬线和软线）。Functions总线连接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口（9 针 Sub-D 接口）中。可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆。通过从外部清晰可见的便于接触的开关，可以连接总线连接器中集成的总线端接器（不适用于 6ES7 972-0BA30-0XA0）。在此过程中，连接器中的进线和出线总线电缆是分开的（隔离功能）。

• S7-400 到 PROFIBUS 的主站连接
• 通讯：
  • 编程器/OP 通讯
  • S7 通讯
  • 开放式通讯 (SEND/RECEIVE)
  • PROFIBUS-FMS
• 时间同步
• 通过 PROFIBUS 进行简单编程和组态
• 通过 S7 布线，可以在网络之间进行 PG/OP 通信
• 易于集成到 SIMATIC S7-400 系统
• 模块切换，不带 PG
• 运行于 SIMATIC H 系统，用于冗余 S7 通信

西门子PLC模块223-1PH22-OXA8 SIMADYN D 的典型应用

钢铁行业. 印刷行业. 起重工业. 金属制造业. 金属处理. 化纤行业. 玻璃工业. 电缆行业. 纺织工业. 锡箔工业.

复杂工艺控制 
   
1, 电气同步系统 
 2,定位控制  
 3,定尺剪和飞剪 
 4,复杂力矩控制
 5,液 压 驱 动 控 制 
 6,卷曲机 

SIMADYN D典型应用

胶卷生产线
在每个槽架有8 CPU 
 采样时间 <= 7 ms
 大约40 个力矩控制和10个速度控制

管式印刷机
 在每个槽架有1 CPU
 采样时间 <= 1 ms
 4 个位置控制
 轴向式集装箱起重机
在每个槽架有 4 CPU
采样时间 <= 1 m
 造纸：同步, 张力及位置控制                   
金属处理：位置，厚度和同步控制

造纸：同步, 张力及位置控制                  

金属处理：位置，厚度和同步控制

纺织工业：张力控制

驱 动

同 步 多 机 驱 动 可 用 于 纤 维 工 业 或 轧 钢 工 业

SIMADYN D 特别适用于

.
复杂的工艺控制功能：如卷曲机，多电机驱动， 同步以及定位控制等。
 数据的采集及处理
 高速通讯－ 现 场 总 线， 以 太 网
 快速, 高精度的运算－ 32/64 位 浮 点 数 运 算
 确保功能的冗余性和灵活性

• 配备显示器的 CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：

  • 可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息

  • 直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备

  • 直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间

• 所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，降低了接线成本

• S7-1500 导轨上集成有 DIN 导轨：
  快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件

• 通过信号模块进行集中扩展：
  可根据任何应用的要求进行灵活调整

• 数字量信号模块的系统电缆连接：
  可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线

• 电源：

  • 负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 V 电源

  • 电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电

• 分布式扩展：

  • 通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5，可针对 ET 200MP I/O 系统使用Z多 30 个信号模块、通信模块和工艺模块

  • 在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别

集成系统诊断

• CPU 的集成系统诊断，默认情况下已激活：

  • 在显示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服务器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息，甚至可显示变频器消息。即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息。

  • 系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。

对 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力

• ProDiag 是一个轻松创建机器诊断与工厂诊断的概念。它提升了可用性，并支持就地的故障分析和故障排除功能。

数据记录（归档）和配方

• SIMATIC 存储卡：

  • 插入式装载存储器

  • 可进行固件更新

  • STEP 7 项目（包括注释和符号）、附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）的存储选项

  • 通过 SD 读卡器并使用 Office 工具，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据（与控制器之间的双向数据交换）

• 集成 wed 服务器：
  - 通过 Web 浏览器，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据

认证

SIMATIC S7-1500 符合以下国家和国际标准：

• cULus 认证

• cULus HazLoc 认证

• FM 认证

• ATEX 认证于 24 V，不适用于 230 V

• CE

• RCM（以前的 C-TICK）

• KCC

• IECEx（ 24 V；不适用于 230 V）

• EN 61000-6-4

• EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32

• EN 61131-2