廣州西門子S7-1200代理商

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PROFIBUS的協議結構

    PROFIBUS協議結構是根據ISO7498標準，以OSI作為參考模型的。PROFIBUS-DP定義了第1、2層和用戶接口。第3到7層未加描述。用戶接口規定了用戶及系統以及不同設備可調用的應用功能，并具體說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。PROFIBUS-FMS定義了第1、2、7層，應用層包括現場總線信息規范（FMS）和低層接口（LLI）。FMS包括了應用協議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通訊服務；LLI協調不同的通訊關系并提供不依靠設備的第2層訪問接口。PROFIBUS-PA的數據傳輸采用擴展的PROFIBUS-DP協議。另外，PA還描述了現場設備行為的PA行規。根據IEC1157-2標準，PA的傳輸技術可確保其本質安全性，而且可通過總線給現場設備供電。使用連接器可在DP上擴展PA網絡。

         2．PROFIBUS的傳輸技術

    PROFIBUS提供了三種數據傳輸型式：RS-485傳輸、IEC1157-2傳輸和光纖傳輸。

   （1） RS-485傳輸技術

    RS-485傳輸是PROFIBUS常用的一種傳輸技術，通常稱之為H2。RS-485傳輸技術用于PROFIBUS-DP與PROFIBUS-FMS。

PROFIBUS的協議結構

    PROFIBUS協議結構是根據ISO7498標準，以OSI作為參考模型的。PROFIBUS-DP定義了第1、2層和用戶接口。第3到7層未加描述。用戶接口規定了用戶及系統以及不同設備可調用的應用功能，并具體說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。PROFIBUS-FMS定義了第1、2、7層，應用層包括現場總線信息規范（FMS）和低層接口（LLI）。FMS包括了應用協議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通訊服務；LLI協調不同的通訊關系并提供不依靠設備的第2層訪問接口。PROFIBUS-PA的數據傳輸采用擴展的PROFIBUS-DP協議。另外，PA還描述了現場設備行為的PA行規。根據IEC1157-2標準，PA的傳輸技術可確保其本質安全性，而且可通過總線給現場設備供電。使用連接器可在DP上擴展PA網絡。

         2．PROFIBUS的傳輸技術

    PROFIBUS提供了三種數據傳輸型式：RS-485傳輸、IEC1157-2傳輸和光纖傳輸。

   （1） RS-485傳輸技術

    RS-485傳輸是PROFIBUS常用的一種傳輸技術，通常稱之為H2。RS-485傳輸技術用于PROFIBUS-DP與PROFIBUS-FMS。

             RS-485傳輸技術基本特征是：網絡拓撲為線性總線，兩端有有源的總線終端電阻；傳輸速率為9.6kbps～12Mbps；介質為屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環境條件；不帶中繼時每分段可連接32個站，帶中繼時可多到127個站。

             RS-485傳輸設備安裝要點：全部設備均與總線連接；每個分段上多可接32個站（主站或從站）；每段的頭和尾各有一個總線終端電阻，確保操縱運行不發生誤差；兩個總線終端電阻必須一直有電源；當分段站超過32個時，必須使用中繼器用以連接各總線段，串聯的中繼器一般不超過4個；傳輸速率可選9.6kbps～12Mbps，一旦設備投進運行，全部設備均需選用同一傳輸速率。電纜大長度取決于傳輸速率。采用RS-485傳輸技術的PROFIBUS網絡好使用9針D型插頭。當連接各站時，應確保數據線不要擰絞，系統在高電磁發射環境下運行應使用帶屏蔽的電纜，屏蔽可進步電磁兼容性（EMC）。如用屏蔽編織線和屏蔽箔，應在兩端與保護接地連接，并通過盡可能的大面積屏蔽接線來復蓋，以保持良好的傳導性。

             （2）IEC1157-2傳輸技術

IEC1l57-2的傳輸技術用于PROFIBUS-PA，能滿足化工和石油化產業的要求。它可保持其本質安全性，并通過總線對現場設備供電。IEC1157-2是一種位同步協議，可進行無電流的連續傳輸，通常稱為H1。

             （3）光纖傳輸技術

    PROFIBUS系統在電磁干擾很大的環境下應用時，可使用光纖導體，以增加高速傳輸的間隔?？墒褂脙煞N光纖導體：一種是價格低廉的塑料纖維導體，供間隔小于50m情況下使用；另一種是玻璃纖維導體，供間隔小于1km情況下使用。很多廠商提供總線插頭可將RS-485信號轉換成光纖導體信號或將光纖導體信號轉換成RS-485信號。

         3. PROFIBUS總線存取控制技術

    PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用一樣的總線存取控制技術，它是通過OSI參考模型第2層（數據鏈路層）來實現的，它包括保證數據可靠性技術及傳輸協議和報文處理。在PROFIBUS中，第2層稱之為現場總線數據鏈路層（FDL，Fieldbus Data Link）。介質存取控制（M A C，   Medium Access Control）具體控制數據傳輸的程序，MAC必須確保在任何一個時刻只有一個站點發送數據。PROFIBUS協議的設計要滿足介質存取控制的兩個基本要求：

             1）在復雜的自動化系統（主站）間的通訊，必須保證在確切限定的時間間隔中，任何一個站點要有足夠的時間來完成通訊任務。

    2）在復雜的程序控制器和簡單的I/O設備（從站）間通訊，應盡可能快速又簡單地完成數據的實時傳輸。

             因此PROFIBUS主站之間采用令牌傳送方式，主站與從站之間采用主從方式。令牌傳遞程序保證每個主站在一個確切規定的時間內得到總線存取權（令牌），令牌在所有主站中循環一周的長時間是事先規定的。在PROFIBUS中，令牌傳遞僅在各主站之間進行。主站得到總線存取令牌時可依照主-從通訊關系表與所有從站通訊，向從站發送或讀取信息，也可依照主-主通訊關系表與所有主站通訊。所以可能有3種系統配置：純主-從系統、純主-主系統和混合系統。

             RS-485傳輸技術基本特征是：網絡拓撲為線性總線，兩端有有源的總線終端電阻；傳輸速率為9.6kbps～12Mbps；介質為屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環境條件；不帶中繼時每分段可連接32個站，帶中繼時可多到127個站。

             RS-485傳輸設備安裝要點：全部設備均與總線連接；每個分段上多可接32個站（主站或從站）；每段的頭和尾各有一個總線終端電阻，確保操縱運行不發生誤差；兩個總線終端電阻必須一直有電源；當分段站超過32個時，必須使用中繼器用以連接各總線段，串聯的中繼器一般不超過4個；傳輸速率可選9.6kbps～12Mbps，一旦設備投進運行，全部設備均需選用同一傳輸速率。電纜大長度取決于傳輸速率。采用RS-485傳輸技術的PROFIBUS網絡好使用9針D型插頭。當連接各站時，應確保數據線不要擰絞，系統在高電磁發射環境下運行應使用帶屏蔽的電纜，屏蔽可進步電磁兼容性（EMC）。如用屏蔽編織線和屏蔽箔，應在兩端與保護接地連接，并通過盡可能的大面積屏蔽接線來復蓋，以保持良好的傳導性。

S7-1200是西門子公司的新一代小型PLC，代表了下一代PLC的發展方向。它集成了以太網接口和很強的工藝功能，編程軟件STEP 7 Basic集成了用于人機界面組態的WinCC Basic，硬件和網絡的組態、編程和監控均采用圖形化的方式。

　　1．極為方便的以太網通信。使用普通的以太網電纜，可以下載和監控，提供了筆記本電腦與PLC通信的簡單的方法。

　　2．指令系統的設計簡單合理，有的指令（例如數據轉換指令）可以設置一個或兩個操作數的數據類型，一條指令相當于S7-200/300/400的多條指令。

　　3．只有梯形圖和功能塊圖語言，沒有語句表語言。

　　4．程序結構基本上與S7-300/400相同。指令系統、程序結構和編程軟件應該與替代S7-300/400的S7-1500兼容。

　　5．STEP 7 Basic采用與西門子人機界面的組態軟件WinCC flexible類似的多窗口界面，同時顯示項目樹窗口、程序區、組態和顯示信息口，以及指令表或人機界面的對象列表等。軟件的使用極為方便，例如可以將變量表和塊的接口區中的局部變量直接拖放到梯形圖中。軟件很容易上手。

　　6．各種硬件、網絡和參數采用形象直觀的圖形和表格組態的方法來設置。比S7-200的“向導”功能和系統塊更為直觀和方便。

　　7．集成的WinCC Basic的功能和界面與WinCC flexible基本上相同。PLC與精簡系列面板在同一個項目中組態和編程，人機界面可以直接使用PLC的變量。指示燈比WinCC flexible的更好用。有人機界面仿真功能。

　　8．具有比S7-300的參考數據更強的功能，有多種顯示交叉數據的方法?？梢钥焖俨榭磫为毜淖兞吭赑LC和HMI中使用的情況。

　　9．有很強的故障診斷和顯示功能，有診斷緩沖區診斷選項卡和讀取錯誤信息的指令?？梢杂肔ED顯示有故障的模擬量模塊的通道。

　　10．CPU集成了兩點模擬量，集成的高速計數器和高速輸出的功能和使用方法與S7-200基本上相同。

　　11．CPU上可安裝一塊1AO或2DI/2DO信號板。后者可用于高速輸入、高速輸出，可彌補繼電器型CPU不能輸出高速脈沖的缺陷。

　　12．PID的參數設置和調試方便直觀，有參數自整定功能，可控制16個回路。配一塊AO信號板，就可以實現PID閉環控制。PID參數自整定功能很好用。

             （2）IEC1157-2傳輸技術

IEC1l57-2的傳輸技術用于PROFIBUS-PA，能滿足化工和石油化產業的要求。它可保持其本質安全性，并通過總線對現場設備供電。IEC1157-2是一種位同步協議，可進行無電流的連續傳輸，通常稱為H1。

             （3）光纖傳輸技術

    PROFIBUS系統在電磁干擾很大的環境下應用時，可使用光纖導體，以增加高速傳輸的間隔?？墒褂脙煞N光纖導體：一種是價格低廉的塑料纖維導體，供間隔小于50m情況下使用；另一種是玻璃纖維導體，供間隔小于1km情況下使用。很多廠商提供總線插頭可將RS-485信號轉換成光纖導體信號或將光纖導體信號轉換成RS-485信號。

         3. PROFIBUS總線存取控制技術

    PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用一樣的總線存取控制技術，它是通過OSI參考模型第2層（數據鏈路層）來實現的，它包括保證數據可靠性技術及傳輸協議和報文處理。在PROFIBUS中，第2層稱之為現場總線數據鏈路層（FDL，Fieldbus Data Link）。介質存取控制（M A C，   Medium Access Control）具體控制數據傳輸的程序，MAC必須確保在任何一個時刻只有一個站點發送數據。PROFIBUS協議的設計要滿足介質存取控制的兩個基本要求：

             1）在復雜的自動化系統（主站）間的通訊，必須保證在確切限定的時間間隔中，任何一個站點要有足夠的時間來完成通訊任務。

    2）在復雜的程序控制器和簡單的I/O設備（從站）間通訊，應盡可能快速又簡單地完成數據的實時傳輸。

             因此PROFIBUS主站之間采用令牌傳送方式，主站與從站之間采用主從方式。令牌傳遞程序保證每個主站在一個確切規定的時間內得到總線存取權（令牌），令牌在所有主站中循環一周的長時間是事先規定的。在PROFIBUS中，令牌傳遞僅在各主站之間進行。主站得到總線存取令牌時可依照主-從通訊關系表與所有從站通訊，向從站發送或讀取信息，也可依照主-主通訊關系表與所有主站通訊。所以可能有3種系統配置：純主-從系統、純主-主系統和混合系統。