西門子RS232模塊6ES7540-1AD00-0AA0通訊模塊

西門子RS232模塊6ES7540-1AD00-0AA0通訊模塊

西門子RS232模塊6ES7540-1AD00-0AA0通訊模塊

SIMATIC S7-1500， CM PTP RS-232 BA 通訊模塊針對 串行連接 RS-232， 空閑端口，3964(R)，USS， 19200 kBit/s， 9針 Sub-D 連接器

?ISO/OSI 參考模型的物理層是第1層，PROFIBUS可以使用多種通信媒體，例如帶屏蔽的雙絞線、光纖、紅外線、導(dǎo)軌以及混合方式。傳輸速率為9.6kbit/s～12Mbit/s，每個DP從站的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)最大為244B。使用屏蔽雙絞線電纜時最長通信距離為9.6km，使用光纜時最長通信距離為90km，最多可以連接127個從站。

??PROFIBUS可以使用靈活的拓撲結(jié)構(gòu)，支持線形、樹形、環(huán)形結(jié)構(gòu)以及冗余的通信模型。支持基于總線的驅(qū)動技術(shù)和符合IEC 61508的總線安全通信技術(shù)。下面介紹用于DP和FMS 的RS-485傳輸和光纖傳輸。

??1. DP/FMS的RS-485傳輸

??PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS使用相同的傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線存取協(xié)議，可以在同一根電纜上運行。DP/FMS符合EIA RS-485標準(也稱為H2)，采用價格便宜的屏蔽雙絞線電纜，電磁兼容性(EMC)條件較好時也可以使用不帶屏蔽的雙絞線電纜。一個總線段的兩端各有一套有源的總線終端電阻。

??圖2-3中A、B線之間是220@終端電阻，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，有效地增強信號強度。兩端的終端電阻并聯(lián)后的值應(yīng)基本上等于傳輸線相對于通信頻率的特性阻抗。在總線上沒有站發(fā)送數(shù)據(jù)(即總線處于空閑狀態(tài))時，39022的下拉電阻與數(shù)據(jù)基準電位 DGND 相連，上拉電阻與DC 5V電壓的正端(VP)相連。上拉電阻和下拉電阻用于確保 A、B 線之間有一個確定的空閑電位。

圖 2-3 DP/FMS總線段的結(jié)構(gòu)

??大多數(shù)PROFIBUS總線連接器都集成了終端電阻，連接器上的開關(guān)在On位置時終端電阻被連接到網(wǎng)絡(luò)上，開關(guān)在 Off 位置時終端電阻從網(wǎng)絡(luò)上斷開。每個網(wǎng)段兩端的站必須接入終端電阻，中間的站不能接入終端電阻。

??傳輸速率為9.6 kbit/s～12 Mbit/s，所選的傳輸速率

??用于總線段上的所有設(shè)備。傳輸速率大于1.5Mbit/s時，由于連接的站的電容性負載引起導(dǎo)線反射，必須使用附加有軸向電感的總線連接插頭。

??PROFIBUS的站地址空間為0～127，其中的127為廣播用的地址，最多能連接127 個站點。一個總線段最多32個站，超過了必須分段，段與段之間用中繼器連接。中繼器沒有站地址，被計算在每段的最大站數(shù)中。

??每個網(wǎng)段的電纜最大長度與傳輸速率有關(guān)(見表2-1)。

表 2-1 傳輸速率與總線的長度的關(guān)系

??RS-485采用半雙工、異步的傳輸方式，PROFIBUS的1個字符幀由8個數(shù)據(jù)位、1個起始位、1個停止位和1個奇偶校驗位組成。

??2. D型總線連接器

??PROFIBUS標準推薦總線站與總線的相互連接使用9針D型連接器。連接器的引腳分配如表2-2所示。

表 2-2 D型連接的引腳分配

??在傳輸期間，A線和B線對“地”(DGND)的電壓波形信號為1時B線為高電平，A線為低電平。各報文間的空閑(Idle)狀態(tài)對應(yīng)于二進制“1”信號。

??3. DP/FMS的光纖電纜傳輸

??PROFIBUS可以通過光纖中光的傳輸來傳送數(shù)據(jù)。單芯玻璃光纖的最大連接距離為15km，價格低廉的塑料光纖為80m。光纖電纜對電磁干擾不敏感，并能確保站與站之間的電氣隔離。近年來，由于光纖的連接技術(shù)大為簡化，這種傳輸技術(shù)已經(jīng)廣泛地用于現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。許多廠商提供專用總線插頭來轉(zhuǎn)換RS-485信號和光纖信號。

??光鏈路模塊(OLM)用來實現(xiàn)單光纖環(huán)和冗余的雙光纖環(huán)。在單光纖環(huán)中，OLM 通過單工光纖電纜相互連接，如果光纖電纜斷線或 OLM出現(xiàn)故障，整個環(huán)路將崩潰。在冗余的雙光纖環(huán)中，OLM 通過兩個雙工光纖電纜相互連接，如果兩根光纖線中的一根出了故障，總線系統(tǒng)將自動地切換為線性結(jié)構(gòu)。光纖導(dǎo)線中的故障排除后，總線系統(tǒng)返回正常的冗余環(huán)狀態(tài)。

BRAUMAT/SISTAR 系統(tǒng)由以下組件組成： 

可視化和控制層

基于 PC 的 BRAUMAT/SISTAR IOS 系統(tǒng)（信息和操作系統(tǒng)）在服務(wù)器/客戶機架構(gòu)中的控制層上使用，用于操作、可視化和數(shù)據(jù)歸檔。

IOS 服務(wù)器可在單獨或冗余設(shè)計中使用，作為一個中心設(shè)備，用于連接到下層 PLC 控制技術(shù)（過程控制單元 - PCU）。通常，每個工廠區(qū)域使用一個 IOS 服務(wù)器系統(tǒng)（符合 ISA-88）。 

客戶機連接到 IOS 服務(wù)器系統(tǒng)，用于中央或局部操作和可視化。共有兩種客戶機：

多區(qū)域客戶機 – 用于跨區(qū)域連接和可視化

單區(qū)域客戶機 – 用于同一區(qū)域內(nèi)的連接和可視化 

控制層

對于過程控制層，將采用所謂 PCU 系統(tǒng)（可編程控制單元）。這些系統(tǒng)由 SIMATIC S7-1500 或 S7-400 型自動化設(shè)備組成，配有相關(guān)的工藝程序模塊。它們負責處理閉環(huán)和開環(huán)控制任務(wù)、監(jiān)控過程操作、進行測量值采集并處理和控制產(chǎn)品輸送。這些任務(wù)基本上由該控制系統(tǒng)自主處理。  

工程組態(tài)

IOS 系統(tǒng)和 PCU 的工程組態(tài)是在集成的組態(tài)工具中完成的；S7 PLC 的附加組態(tài)和編程直接在 STEP 7 中進行（對于 S7-1500 ，在 TIA Portal 中；對于 S7-400，在 SIMATIC Manager 中）。BRAUMAT / SISTAR 為工廠規(guī)劃人員和操作人員提供了各種標準化的組態(tài)工具，這些工具可用來根據(jù) ISA-88 標準來安排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)的總體透明度。 

BRAUMAT / SISTAR Lean

BRAUMAT / SISTAR 的精簡版（Lean 版）為了一種簡單且經(jīng)濟有效的入門級系統(tǒng)，尤其可滿足小型工廠（例如，小型釀酒廠和精釀啤酒廠）或封閉工廠單元（例如，“短時加熱”等熱處理）的需要。該系統(tǒng)提供了一系列面向需求的功能，并且可對所需的數(shù)量結(jié)構(gòu)提供可擴展的許可。 

一個 Lean 系統(tǒng)總是包含一個 PCU 以及一個 PC 站；在 PC 站上，除了本地可視化外，還可進行工程組態(tài)。通過分步啟用所需單元（符合 ISA-88 的定義），對工廠數(shù)量結(jié)構(gòu)提供許可，最大數(shù)量結(jié)構(gòu)包含 40 個單元。還可以添加用于分布式操作的附加客戶機。 

一個 Lean 系統(tǒng)基本上包含 BRAUMAT / SISTAR“標準版”的所有功能。其中還包括回放模式的系列功能。
在 Lean 系統(tǒng)中，無法對服務(wù)器冗余、附加 PCU 組件和路徑控制系統(tǒng) (RCS) 執(zhí)行可選擴展。

可方便地從 BRAUMAT / SISTAR Lean 系統(tǒng)切換到“標準版”。現(xiàn)有的工程組態(tài)系統(tǒng)可以無縫移植，繼續(xù)使用。 

下列許可證包適用于 Lean 版：

Lean 基本軟件包：
構(gòu)成 Lean 系統(tǒng)的基礎(chǔ)，包含組件 IOS 單一服務(wù)器、PCU 和 Engineering，允許組態(tài)最多 4 個單元

Lean 變量升級包：
將基本 Lean 系統(tǒng)擴展額外 12 個單元。可為每個基本 Lean 系統(tǒng)購買該變量升級包并安裝最多 3 次，從而可以分步擴展到最多 40 個單元（4、16、28、40 個單元）。

Lean 轉(zhuǎn)換軟件包：
允許從 BRAUMAT/SISTAR Lean 系統(tǒng)切換到 BRAUMAT/SISTAR Standard 系統(tǒng)。為每個變量升級包級別（4、16、28、40 個）提供了相應(yīng)的轉(zhuǎn)換軟件包。