正確的做法是兩個插頭都連接進線端。因為終端電阻與插頭的出線端是2選1的。終端電阻打on,進線端連接終端電阻,斷開與出線端的連接;終端電阻打off,進線端斷開與終端電阻的連接,連接出線端。
SIEMENS 可編程控制器 上海非俗公司優(yōu)勢產(chǎn)品; 觸摸屏、變頻器、電纜及通訊卡、數(shù)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接頭、伺服驅(qū)動、 凡在公司采購西門子產(chǎn)品,均可質(zhì)保一年,罰十
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2常見的profibus總線連接
圖3 主站在總線一端點
圖3所示的是一般的profibus總線連接方法,主站位于總線的一端,終端電阻打on。
然后依次連接后面的站點,中間的站點終端電阻打off,后面的站點終端電阻打on
圖4 主站在總線中間
有時候由于現(xiàn)場設(shè)備分布的原因,主站也可以安裝在profibus總線的中間,具體做法如圖4所示。
終端電阻打on的設(shè)備不能斷電,如圖5所示profibus插頭上除了220歐的終端電阻以外還有兩個390歐的偏置電阻,并且偏置電阻上必須連接電源。
提供有各種類型的總線連接器,可優(yōu)化用于連接的設(shè)備:
總線連接器具有軸向電纜引出線(180°),可用于如 pc 和 simatic hmi op,傳輸速率高達 12 mbit/s,帶集成的總線端接電阻
帶垂直電纜引出線的總線連接器(90°);
這種接頭采用垂直電纜引出線(有或沒有編程器接口),數(shù)據(jù)傳輸速率高達 12 mbit/s,帶集成的終端電阻。傳輸速率為 3、6 或12 mbit/s 時,在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間,需要使用 simatic s5/s7 連接電纜。
有 30°電纜引出線的總線接頭(經(jīng)濟型),無編程器接口,數(shù)據(jù)傳輸速率大為 1.5 mbit/s,無集成的總線端接電阻。
profibus 快速連接 rs485 總線接頭(90°或 180°電纜引出線),傳輸速率大為 12mbit/s,采用絕緣刺破技術(shù)可實現(xiàn)快速簡單安裝(用于硬線和軟線)。
5plc編程方法簡單
其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似,梯形圖是使用得多的可編程序控制器的編程語言。梯形圖語言形象直觀,易學(xué)易懂,熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言,并用來編制用戶順序。
plc可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的順序時,梯形圖語言實際上是一種面向用戶的一種高級語言。用解釋順序?qū)⑺g”成匯編語言后再去執(zhí)行。
6維修方便,維修工作量少。
plc有完善的自診斷和顯示功能。plc或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時,plc故障率很低??梢愿鶕?jù)plc上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因,用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。
7能耗低,體積小。
使用plc后,對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)??梢詼p少大量的中間繼電器和時間繼電器,小型plc體積相當(dāng)于幾個繼電器大小,因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的確1/2-1/10。
解決plc控制系統(tǒng)應(yīng)用的抗干擾問題
plc工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。plc控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的平安生產(chǎn)和經(jīng)濟運行,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵。自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型plc有的集中裝置在控制室,有的裝置在生產(chǎn)現(xiàn)場和各電機設(shè)備上,大多處在強電電路和強電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高plc控制系統(tǒng)可靠性,一方面要求plc生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力;另一方面,要求工程設(shè)計、裝置施工和使用維護中引起高度重視,多方配合才干完善解決問題,有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。
二、電磁干擾源及對系統(tǒng)的干擾
1干擾源及干擾一般分類
大都發(fā)生在電流或電壓劇烈變化的部位,影響plc控制系統(tǒng)的干擾源與一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣。這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源,即干擾源。
分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等;按噪聲的波形、性質(zhì)不同,干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中:按噪聲產(chǎn)生的原因不同。分為繼續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等;按噪聲干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號對地的電位差,主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓迭加所形成。共模電壓有時較大,特別是采用隔離性能差的配電器供電室,變送器輸出信號的共模電壓普遍較高,有的可高達130v以上。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)i/o模件損壞率較高的主要原因)這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓,主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓,這種直接疊加在信號上,直接影響丈量與控制精度。
2plc控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源
2.1來自空間的輻射干擾
其分布極為復(fù)雜。若plc系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),空間的輻射電磁場(emi主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的通常稱為輻射干擾。就回收到輻射干擾,其影響主要通過兩條路徑:一是直接對plc內(nèi)部的輻射,由電路感應(yīng)發(fā)生干擾;而是對plc通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射,由通信線路的感應(yīng)引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小,特別是頻率有關(guān),一般通過設(shè)置屏蔽電纜和plc局部屏蔽及高壓泄放元件進行維護。
2.2來自系統(tǒng)外引線的干擾
通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在國工業(yè)現(xiàn)場較嚴(yán)重。主要通過電源和信號線引入。
1來自電源的干擾
因電源引入的干擾造成plc控制系統(tǒng)故障的情況很多,實踐證明。筆者在某工程調(diào)試中遇到過,后更換隔離性能更高的plc電源,問題才得到解決。
將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,plc系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣。入開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過輸電線路傳到電源原邊。plc電源通常采用隔離電源,但其機構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上,由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在隔離是不可能的
2來自信號線引入的干擾
除了傳輸有效的各類信息之外,與plc控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線。會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽視;二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,即信號線上的外部感應(yīng)干擾,這是很嚴(yán)重的由信號引入干擾會引起i/o信號工作異常和丈量精度大大降低,嚴(yán)重時將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統(tǒng),還將導(dǎo)致信號間互相干擾,引起共地系統(tǒng)總線回流,造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機。plc控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成i/o模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。
3來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾
既能抑制電磁干擾的影響,接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(emc有效手段。正確的接地。又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴(yán)重的干擾信號,使plc系統(tǒng)將無法正常工作。
不同接地點間存在地電位差,plc控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對plc系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均。引起地環(huán)路電流,影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必需一點接地,如果電纜屏蔽層兩端ab都接地,就存在地電位差,有電流流過屏蔽層,當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時,地線電流將更大。
屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路,此外。變化磁場的作用下,屏蔽層內(nèi)有會出現(xiàn)感應(yīng)電流,通過屏蔽層與芯線之間的耦合,干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂,所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上發(fā)生不等電位分布,影響plc內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。plc工作的邏輯電壓干擾容限較低,邏輯地電位的分布干擾容易影響plc邏輯運算和數(shù)據(jù)存貯,造成數(shù)據(jù)混亂、順序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導(dǎo)致丈量精度下降,引起對信號測控的嚴(yán)重失真和誤動作。
2.3來自plc系統(tǒng)內(nèi)部的干擾
如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響,主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射發(fā)生。模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于plc制造廠對系統(tǒng)內(nèi)部進行電磁兼容設(shè)計的內(nèi)容,比較復(fù)雜,作為應(yīng)用部門是無法改變,可不必過多考慮,但要選擇具有較多應(yīng)用實績或經(jīng)過考驗的系統(tǒng)。
三、plc控制系統(tǒng)工程應(yīng)用的抗干擾設(shè)計
必需從設(shè)計階段開始便采取三個方面抑制措施:抑制干擾源;切斷或衰減電磁干擾的傳達途徑;提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力。這三點就是抑制電磁干擾的基本原則。為了保證系統(tǒng)在工業(yè)電磁環(huán)境中免受或減少內(nèi)外電磁干擾。
西門子PROFIBUS紫色通信電纜插頭
西門子PROFIBUS紫色通信電纜接頭西門子PROFIBUS紫色通信電纜接頭西門子PROFIBUS紫色通信電纜接頭
SPC 3 是一個帶處理器接口的預(yù)處理通信芯片。 SPC 3 處理消息幀和地址識別,處理數(shù)據(jù)備份序列以及處理 PROFIBUS-DP 的協(xié)議。
可為 Siemens SPC 3 提供附加的固件(參見訂購數(shù)據(jù))。
DPC 31
DSPC 31 是一個帶處理器接口和集成處理器芯子(C31 芯)的預(yù)處理通信芯片。
用于將作為從站的智能現(xiàn)場裝置連接到 PROFIBUS-DP 和 PROFIBUS PA。
DPC31 能夠處理全部通信任務(wù),其特點是有一個附加的 C31 芯子用于其他應(yīng)用程序。 它把 ASIC SPC3 和 SPC4-2的通信特性綜合在單一芯片之中。 此外, 集成 C31 芯子可以由用戶編程。 可為 Siemens ASIC DPC 31 提供附加的固件(參見訂購數(shù)據(jù))。
SPC 4-2
SPC 4-2 是一個帶有不同控制器處理器接口的預(yù)處理通信芯片。 計用于組合應(yīng)用中。由于其低功率管理特性,它特別適合用在實質(zhì)安全系統(tǒng)中。 TMG itec 公司1)可為 SPC 4-2 提供固件。 利用 SIM 1-2 模塊,可為 PROFIBUS PA 轉(zhuǎn)換信號。
1) 訂貨聯(lián)系地址:
TMG itec
76137 Karlsruhe
Tel. +49 (0)721 82 80 60
SIM 1-2
SIM 1-2 可作為 SPC 4-2 或 DPC 31的補充。除了這些 ASIC以外,只需幾個外部部件,即可將 PROFIBUS PA現(xiàn)場設(shè)備連接到本安網(wǎng)絡(luò)。與 SPC 4-2 或 DPC 31 結(jié)合使用,PROFIBUS PA從站可由物理連接功能實現(xiàn)通訊控制功能。
SIM 1-2 支持所有發(fā)送和接收功能(包括傳輸長控制)以及輔助電源與總線電纜之間的高阻抗去耦。 它提供了一可調(diào)穩(wěn)壓電源,同時,也支持使用幾個無源部件配置電氣隔離電源。
ASIC具有一個接口邏輯,可為電流信號的隔離提供低成本、小功率接口,作為標(biāo)準(zhǔn)信號接口備用
用于不同應(yīng)用區(qū)域的不同類型(例如,地下電纜、拖曳電纜、危險區(qū)域(Zone 1 和 Zone 2)) 雙層屏蔽,抗干擾性能好阻燃總線連接電纜(不含鹵素)。 由于電纜上印有以米表示的長度標(biāo)記,因此易于確定長度 UL
由于特殊的總線電纜,有很廣的應(yīng)用范圍。 由于使用了雙層屏蔽電纜和集成式接地技術(shù),網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾功能。 采用 FastConnect (快速連接) 電纜,連接器連接簡單又快速,從而節(jié)省了時間。 產(chǎn)品中不含硅硐,因此特別適用于汽車工業(yè) (如上釉流水線)。
為了構(gòu)建 PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò),提供有不同類型的電纜,可滿足不同類型應(yīng)用的要求。一般地,應(yīng)該使用所列出的電纜。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的詳細信息,請參見 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)手冊。
UL
用于網(wǎng)絡(luò)電纜的 UL 列表(安全標(biāo)準(zhǔn))對于美國和加拿大市場尤為必需。根據(jù)電纜敷設(shè)在建筑物中位置來決定適當(dāng)?shù)囊?。這適用所有電纜,這些電纜從一個機器敷設(shè)到一遠程控制柜,位于電纜架上并保護著建筑物。通過 UL 的電纜在其名稱后面附加字母“GP”(通用)。
Ex
用于本質(zhì)安全 PROFIBUS DP 應(yīng)用的電纜在其名稱后面附加字母“IS”(本質(zhì)安全)
SIMATIC S7-1200
SIMATIC S7-1500
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
編程器
*
PC、工業(yè) PC
SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
數(shù)控
機器人控制
驅(qū)動控制器
其它廠商設(shè)備
通過點到點通信模塊進行數(shù)據(jù)通信
通過點到點通信模塊,可實現(xiàn)功能強大的點到點連接。 例如,可以連接以下設(shè)備:
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
機器人控制
打印機
支持的協(xié)議:
*
Freeport: 適用于通用通信的用戶可設(shè)置報文格式
3964(R) 可提高傳輸可靠性
Modbus RTU 主站
Modbus RTU 從站
USS,通過指令實現(xiàn)
接口性質(zhì):
RS 232 帶輔助信號
RS 422 用于全雙工連接
RS 485 用于半雙工和多點連接
傳輸速率為 300 - 115 200 bit/s
通過 Sub D 連接器進行連接
*
提供有大量功能,支持用戶的 S7-1500 編程、調(diào)試和維護等工作。
性能
指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數(shù)據(jù)類型
代碼生成得到優(yōu)化,響應(yīng)時間顯著縮短
集成技術(shù)
通過標(biāo)準(zhǔn) PLCopen 運動控制塊,簡便、快速地對運動序列進行編程
方便的診斷和調(diào)試工具提供了驅(qū)動器調(diào)試支持
向組態(tài)系統(tǒng)和人機界面自動發(fā)送報警消息:簡化的故障排除步驟節(jié)省了調(diào)試時的時間與工作量。
等時同步模式
將分布式信號采集、信號傳輸和程序執(zhí)行與具有恒定總線循環(huán)時間的 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán)進行同步耦合:
采集輸入信號并進行處理,按固定時間間隔(恒定總線循環(huán)時間)將輸出信號輸出。同時創(chuàng)建了前后一致的部分過程圖像。
由于分布式 I/O 以恒定總線循環(huán)時間進行同步信號處理,可實現(xiàn)可重現(xiàn)的確定過程響應(yīng)
*
時間
在分布式自動化解決方案中,SIMATIC S7-1500 還可執(zhí)行高速處理操作,并可取得極高的精度和重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的產(chǎn)品不斷地擴大生產(chǎn)數(shù)量。
提供了用于完成運動控制、測量值采集、高速控制等復(fù)雜任務(wù)的全面組件。
集成安全功能
通過密碼進行知識保護,防止未經(jīng)授權(quán)而讀取和修改程序塊(與 STEP 7 相結(jié)合)
通過復(fù)制保護
來提高保護程度,防止未經(jīng)授權(quán)而復(fù)制程序塊:通過復(fù)制保護,可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定,以便只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時,該程序塊才可運行。
4-級授權(quán)理念:
可向用戶組分配不同訪問權(quán)限。通過新的保護級別 4,還可以限制與 HMI 設(shè)備之間的通信。由于操作保護得到改進,控制器可以檢測到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未經(jīng)允許的傳輸。
設(shè)計與操作
帶集成顯示屏的 CPU:
可方便地分析集中和分布式模塊的狀態(tài),或不使用編程設(shè)備而設(shè)置或更改 IP 地址。系統(tǒng)診斷信息和用戶報警在顯示屏上以普通文本形式顯示,有助于快速有效地響應(yīng)產(chǎn)生的錯誤消息。菜單和消息文本在顯示屏上可以多種語言顯示。
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