西門子S7-300 PROFIBUS通訊電纜        西門子S7-300 PROFIBUS通訊電纜

SIMATIC S7-300符合的國家標準和國際標準有： DIN UL 認證 CSA 認證 FM class 1 div. 2；組別：A、B、C 和 D （溫度組別：T4（≤135°C）） ATEX 認證 澳大利亞標志 以下船級社資格認證 美國船級社 法國船級社 挪威船級社 德國船級社 英國勞氏船級社 日本船級社（NK） 抗震 通訊 SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類型： 過程通訊： 對于通過總線（AS-接口、PROFIBUS DP...MPI、PROFIBUS或PROFINET實現。 全局數據 借助“全局數據通信”服務，聯網CPU彼此之間可以循環地交換數據（zui多可達8 GD 數據包，每周期22個字節）。據此，可以實現，例如，某個CPU訪問另一個CPU的數據、位存儲單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進行全局數據交換。組態通過STEP 7的GD表完成。 通訊功能 使用系統已經集成的塊，可以建立S7/C7伙伴之間的通信服務。 這些服務是： 通過 MPI 進行 S7 基本通訊。 通過 MPI、C 總線

SIEMENS    上海詩幕自動化設備有限公司           

我公司經營西門子 PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數控備件：原裝進口電機（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），國產電機（1LG0，1LE0）大型電機（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服電機（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西門子保內全

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SIEMENS 可編程控制器
  1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
  2、 邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
  3、 SITOP直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并聯.

4、HMI  觸摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,
  SIEMENS 交、直流傳動裝置
  1、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.         MIDASTER系列：MDV
  2、全數字直流調速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列

SIEMENS 數控 伺服

SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120系統及伺報電機，力矩電機，直線電機，伺服驅動等備件銷售。

所有 PROFIBUS 總線電纜的特點：
因為雙屏蔽作用，這些電纜特別適合用于易受電磁干擾的工業環境中。
通過總線電纜外皮和總線端子上的接地端子，能實現系統范圍內的接地方案。
印有以米表示的標記。
●與6XV1830-0EH10 DP通訊電纜 配套使用的DP頭如下：
6ES7972-0BA41-0XA0
6ES7972-0BB41-0XA0
6ES7972-0BA12-0XA0
6ES7972-0BB12-0XA0
6ES7972-0BA50-0XA0
6ES7972-0BB50-0XA0
6ES7972-0BA51-0XA0
6ES7972-0BB51-0XA0
配套使用的中繼器型號為6ES7972-0AA01-0XA0，解決信號衰減問題

電氣數據
單位長度阻尼量
9.6 kHz 時 / 值	0.0025 dB/m
38.4 kHz 時 / 值	0.0040 dB/m
4 MHz 時 / 值	0.022 dB/m
16 MHz 時 / 值	0.042 dB/m
波阻
額定值	150 Ω
9.6 kHz 時	270 Ω
38.4 kHz 時	185 Ω
3 MHz ... 20 MHz 時	150 Ω
相對對稱公差
9.6 kHz 時的波阻	10 %
38.4 kHz 時的波阻	10 %
3 MHz ... 20 MHz 時的波阻	10 %
單位長度的回路電阻 / 值	110 Ω/km
單位長度的屏蔽電阻 / 值	9.5 Ω/km
每一長度的容量 / 在1 kHz時	28.5 pF/m
工作電壓
有效值	100 V
機械數據
電線數量	2
屏蔽層規格	重疊的鋁膠合箔，包裹鍍錫銅線制成的屏蔽編織層
FastConnect	是
外徑
內導體	0.65 mm
芯線絕緣	2.55 mm
電纜內部護套	5.4 mm
電纜護套	8 mm
外徑的對稱公差 / 電纜護套	0.4 mm
材料
芯線絕緣	PE
電纜內部護套	PVC
電纜外皮的	PVC
顏色
數據線的芯線絕緣	紅色 / 綠色
電纜護套	紫色
彎曲半徑
性彎曲時 / 許可值	37.5 mm
多次彎曲時 / 許可值	75 mm
拉力負荷 / 值	100 N
單位長度重量	80 kg/km
許可的環境條件
安裝時
運行期間	-40…+75 °C
在儲存期間	-40…+75 °C
在運輸期間	-40…+75 °C
值	-40…+75 °C

DP/DP耦合器連接圖：

從上圖我們可以看出，PLC1和PLC2都有自己的PROFIBUS-DP網絡，且在自己的網絡中都是主站，它們通過DP/DP耦合器進行數據的交換.

注意：因為PROFIBUS-DP（1）和PROFIBUS-DP（2）是兩個完全不同的網絡，所以它們之間的通訊速率可以不同，都可以有自己的DP從站，站點地址可以重復

下面開始進行PROFIBUS-DP主站通訊的組態：

第一步：建立PLC主站一，組態數據交換區域

組態主站一的硬件，建立PROFIBUS-DP網絡

主站一的硬件組態和數據交換組態完成，這里我們需要記下數據交換的地址如圖：

第二步：建立PLC主站二，組態數據交換區域

主站一和主站二的的硬件組態和數據交換組態完成，根據第一步中記下主站一的數據交換信息，現在的數據交換對應關系如圖：

在主站一和主站二中可以直接使用組態的數據交換地址進行編程，不需要進行地址的映射

DP/DP耦合器DP接口和地址撥碼的相關說明，如圖：

Profibus是目前工控系統中最成功的現場總線之一，得到了廣泛的應用。它不依賴于生產廠家的限制，是開放式的現場總線，各種各樣的自動化設備均可通過同樣的接口協議進行信息交換。本文講述了西門子PLC（S7-300）與ABB變頻器（ABB-ACS800系列）之間的網絡通訊，給出了具體實現的通訊協議、實現時要解決的關鍵技術問題和解決思路，以及部分實現代碼示例。

1 引言

Profibus-DP（Distributed I/O System-分布式I/O系統）是一種經過優化的模塊，有較高的數據傳輸率，適用于系統和外部設備之間的通信，遠程I/O系統尤為合適。適用于對時間要求苛刻的自動化控制系統中。Profibus-DP現場總線系統可使許多現場設備（如PLC、智能變送器、變頻器）在同一總線進行雙向多信息數字通訊，因此可方便地使用不同廠家生產的控制測量系統相互連接成通訊網絡。通過Profibus-DP過程現場總線通訊技術的這一特點，本文分別采用西門子的S7-300 PLC和ABB公司的ACS800變頻器實現網絡通訊，完成通過網絡控制傳動設備。

2 系統配置

1）該系統以西門子公司的SIMATIC S7-315-2DP作為主站，ABB公司的變頻器ABB-ACS800為從站，實現全數字交流調速系統在Profibus-DP網中的通訊及控制。附圖為該系統的Profibus-DP網的網絡配置圖。

2）編程軟件為STEP7 V5.4軟件，用于對S7-300 PLC編程和對Profibus-DP網進行組態和通訊配置,計算機與PLC通訊采用Profibus-DP通訊方式。

3）RPBA-01為與變頻器配套的通訊適配器,插在ABB變頻器的插槽1內，其外觀如圖所示，其中S1為總線終端器選擇開關,總線終端器可以防止總線電纜端的信號反射，如果模塊是網絡中的最后一個模塊或是第一個模塊，總線終端器必須設置為ON ，當使用PROFIBUS 帶內置終端器的D-sub 連接器時，必須斷開 RPBA-01終端器；S2為DP地址十位,S3為DP地址個位，如地址為26，則S2撥到2，S3撥到6，在操作時，可以改變節點的地址，但是模塊必須重新初始化才能使改變生效。

3 通訊協議的設計

1）PROFIBUS 是一種開放式串行通訊標準，該標準可以實現數據在各類自動化元件之間互相交換。 PROFIBUS 主要有三種類型：PROFIBUS-FMS （Fieldbus Message Specification，現場總線信息規范）, PROFIBUS-DP （DecentralisedPeriphery，分布式外設） 和PROFIBUS-PA （Process Automation, 過程自動化）。RPBA-01 PROFIBUS-DP 適配器模只支持PROFIBUS-DP 協議；。Profibus-DP通訊協議的數據電報結構分為協議頭、網絡數據和協議層。網絡數據即PPO包括參數值PKW及過程數據PZD。參數值PKW是變頻器運行時要定義的一些功能碼如正反轉命令源，給定值的命令源等;過程數據PZD是變頻器運行過程中要輸入/輸出的一些數據值，如頻率給定值、速度反饋值、電流反饋值等。Profibus-DP共有5種類型的網絡PPO，其格式如下圖所示，其中：ID-參數識別 IND-數組索引號 VALUE-參數值 CW-控制字 SW-狀態字 REF-給定值 ACT-實際值 PZD-過程數據 DW-數據字。

2）總線的物理傳輸媒介是雙絞型電纜（符合RS-485 標準）。總線電纜的最大長度在100～1200 米范圍內，具體長度取決于所選的傳輸速率。最多可以有31 個節點連接到同一個PROFIBUS 網絡段上，并且不需要使用中繼器。如果使用中繼器，連接到網絡上的節點數（ 包括中繼器和主機站） 可以增加到127個。

3）通訊協議設計為主/從方式，S7-300 PLC作為主站，變頻器作為從站，主站向變頻器傳送控制指令，同時接受變頻器反饋的運行狀態及運行參數。變頻器與RPBA-01通訊適配器模塊相連，接入Profibus-DP網中作為從站，接受從主站SIMATIC S7-315-2DP來的控制。RPBA-01通訊適配器模塊將從Profibus-DP網中接收到的過程數據存入雙向RAM中，變頻器將RAM中的數據寫入控制字、設定值或讀出實際值、診斷信息等參量，從而使變頻器能夠按照計算機指令運行。

4 STEP7項目系統組態及通訊編程

1） 使用STEP7V5.4組態軟件，進入Hardware Configure，將RPBA-01的GSD（設備數據庫）文件導入STEP7的編程環境中，點擊options——install GSD file 將ABB變頻器的GSD文件導入STEP7中，如圖1所示，導入成功后如圖2所示，GSD文件可從http://www.profibus.com/或從ABB網站下載，文件名為ABB_0812.GSD。

2） 選定S7-315-2DP為主站系統，默認地址為2，將ABB的RPBA-01組態到S7-315-2DP為主站的DP網上，并選定使用的PPO類型，本文使用PPO4，設定站點網絡地址為4，如下圖所示,然后編譯存盤。

3）PLC主機從從站讀取輸入信息并把輸出信息反送給從站，因此在PLC主程序OB1中調用兩個系統功能塊SFC14和SFC15來讀寫這些數據，實現到變頻器的通信控制，并在PLC程序中建立一個數據塊DB10，用于變頻器的數據通信，如圖所示,到此程序設計部分全部完成，可以通過控制字來實現傳動設備的控制。

5 變頻器運行設置

通訊電纜聯接后，啟動變頻器，完成對變頻器通訊參數的設置，如下圖所示。

6 結束語

這樣，ABB變頻器與S7-300PLC的連接已經基本建立，可以通過編寫程序通過PLC來控制變頻器的啟、停、速度給定等各項功能，來滿足工藝要求。同時也可以讀取變頻器數據通過上位機進行顯示，達到在線監視和診斷的目的，變頻器控制系統采用了Profibus-DP現場總線控制模式后，不但整個系統可靠性強，操作簡便，而且可根據工藝需要進行靈活的功能修改。