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PROFIBUS总线符合EIA RS485[8]标准,PROFIBUS RS485 的传输程序是以半双工、异步、无间隙同步为基础的。传输介质可以是光缆或屏蔽双绞线,电气传输每一个RS485传输段为32个站点和有源网络元件(RS485中间器,OLM等),在总线的两端为终端电阻,结构如图1:
图1:PROFIBUS网络结构
西门子总线终端一般都配有终端电阻,PROFIBUS使用9针D型连接器,D型连接器插座连接总线站,D型连接器插头与总线电缆相连。总线终端和针脚定义如表2:
表2 总线终端管脚定义
针脚号 | 信号名称 | 设计含义 |
1 | SHIELD | 屏蔽或功能地 |
2 | M24 | 24V输出电压地(辅助电源) |
3 | RXD/TXD-P | 接收和发送数据-正 B线 |
4 | CNTR-P | 方向控制信号P |
5 | DGND | 数据基准电位(地) |
6 | VP | 供电电压-正 |
7 | P24 | 正24V输出电压(辅助电源) |
8 | RXD/TXD-N | 接收和发送数据-负 A线 |
9 | CNTR-N | 方向控制信号N |
PROFIBUS总线的传输输率从9.6Kbit/s ~12Mbit/s,总线长度与传输输率相关,总的规律是传输输率越高总线长度越短,越容易受到电磁干扰,基于传输输率的zui大段长度参考表3:
表3 PROFIBUS网络传输速率与距离的关系
波特率(K Bit/s) | 9.6~187.5 | 500 | 1500 | 3000~12000 |
总线长度(米) | 1000 | 400 | 200 | 100 |
总线终端的电阻与PROFIBUS总线相匹配,并配有轴向电感以消除电容性负载而引起的导线反射,选择普通的屏蔽双绞线不能保证总线的段长度。
如果需要扩展总线的长度或者PROFIBUS从站个数超过32个时,就要加入RS485中继器,例如扩展PROFIBUS长度的应用,实际PROFIBUS的长度为500米,而波特率要求达到1.5 MBIT/S,对照上表波特率为1.5MBIT/S使zui大的长度为200米,要扩展到500米,就需要加入两个RS485中继器,拓扑图如图2所示:
图2:PROFIBUS网络扩展
西门子RS485中继器具有信号放大和再生功能,在一条PROFIBUS总线上zui多可以安装9个RS485中继器,其他厂商的产品要查看其产品规范以确定安装个数。
一个PROFIBUS网段zui多可有32个站点,如果一条PROFIBUS网上超过32个站点,也需要用RS485中继器隔开,例如一条PROFIBUS总线上有80个站点,那么就需要两个RS485中继器分成3个网段。RS485中继器是一个有源的网络元件 ,本身也要算一个站点。除了以上两个功能,RS485中继器的还可以使网段之间相互电气隔离。
2.SIMOTION使用PROFIBUS 网络的通信功能
SIMOTION系统只能使用PROFIBUS-DP通信服务进行通信,PROFIBUS-DP采用主-从的通信方式,使用DP通信方式,一个PROFIBUS网络上只允许有一个1类主站,其它站点可以是2类主站(HMI或只接收从站信息的主站)或从站,只有1类主站可以对从站发送命令,主站以轮询的方式访问各个从站,所以PROFIBUS-DP具有很好的实时性。按照PROFIBUS-DP的规约,主从间zui大的通信量为244个字节输入和244个字节输出。SIMOTION 可以作为主站也可以作为从站。下面以SIMOTION 435为例,通信区为16个字节输入和16个字节输出,分别介绍作为主站、从站的配置。
3.D435作为从站
设置从站
打开SCOUT软件插入D435,点击D435使用右键进入硬件配置界面,点击X126接口新建一条PROFIBUS网络,然后设置站号、通信速率、PROFIBUS参数组(选择PROFIBUS-DP)等参数。本例中作为从站的SIMOTION站地址为2,通信速率为1.5M。在“Operating Mode”界面中选择“DP SLAVE”,其它参数保持缺省设置。在“Configuration”界面中设置通信接口区及开始地址,如图3所示:
6RA70 System options | ||||
6DD1606-0AD1 | 27,941 | Technology board T400, including hardware manual G/E | ||
6DD1684-0GF0 | 2,209 | T400-PC Connecting Cable, Connecting Cable 7.5m | ||
6ES78522CC000YA | 89,402 | Engineering software for T400, including step7, CFC, D7sys(single license) | ||
6DD1842-0AA1 | 34,936 | T400 with standard software "axial winder" without software manual | ||
6DD1842-0AB1 | 33,309 | T400 with standard software "angular synchronous" without software manual | ||
6DD1842-0AD1 | 79,299 | with standard software "shears controller" without software manual | ||
6DD1903-0AB0 | 490 | Manual for "axial winder", English | ||
6DD1903-0BB0 | 490 | Manual for "angular synchronous controller", English | ||
6DD1903-0DB0 | 490 | Manual for "cross cutter/shears controller", English | ||
6DD1903-0EA0 | 250 | Configuration instruction for T400, English | ||
6RX1700-0AD50 | 150 | SIMOREG DC-MASTER Operation instuction, Chinese | ||
6RX1700-0AD76 | 1,674 | SIMOREG DC-MASTER Operation instuction, English | ||
6RX1700-0AK00 | 2,498 | SIMOREG DC-MASTER Terminal expansion borad CUD2 | ||
6RX1700-0AS00 | 3,500 | Software option S00: free function block | ||
6RY1707-0AA08 | 1,219 | Paraller connections cable 5m | ||
6SE7085-0NX60-Z-01 | 50 | OP1S operattor control panel, Chinese | ||
6SE7085-0NX84-0FF0 | 50 | Communication board frofibus CBP2, Chinese | ||
6SE7085-0NX84-0FG0 | 50 | Communication board can-bus CBC, Chinese | ||
6SE7085-0NX84-0FJ0 | 50 | Communication board simolink SLB, Chinese | ||
6SE7085-0NX84-0KB0 | 50 | Terminal extension board EB1, Chinese | ||
6SE7085-0NX84-0KC0 | 50 | Terminal extension board EB2, Chinese | ||
6SE7090-0XX84-2FK0 | 1,693 | 1,795 | OP1S, operator control panel | |
6SE7090-0XX84-4HA0 | 409 | 434 | Local bus adapter LBA | |
6SX7005-0AA00 | 3,728 | 3,952 | Interface converter, SU1 RS232-RS485, incl.mounting accessories;supply, 1AC 115/230V | |
6SX7005-0AB00 | 1,014 | 1,075 | PMU-PC, connecting cable 3m |