荆州西门子PLC代理商模块
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PLC网络的组成
1.组建PLC网络的注意事项
在构建一个PLC网络时,应注意避免将低压信号线、通信电缆、AC导线和大电流DC导线放置在同一个接线盒中。应始终成对布线,导线采用中性导线或通用导线,并用热电阻线或信号线进行配对。因为S7-200CPU的通信端口不绝缘,所以,应使用RS-485中继器或EM277模块以确保网络的绝缘。
具有不同参考电位的互联设备将可能导致有电流通过互联电缆。这种电流可能导致
通信出错,甚至可能损坏设备。须确保通过通信电缆连接的所有设备均具有公共参考电势,或对其进行绝缘处理,以避免因具有不同参考电位而产生的电流。
2.设置网络的距离、传输率和电缆
网络段的大长度取决于两个因素:绝缘和波特率(见表6-5)。
当连接不同接地电位的设备时,需要进行绝缘处理。如果接地点在物理上相隔较远的距离,就可能存在不同的接地电位。甚至在较短的距离内,大型设备的负荷电流也可能引起接地电位的差异。
1)在网络上使用中继器
RS-485中继器提供了用于网络段的偏差和终端。使用中继器的作用如下:
(1)为增加网络的长度使用一个中继器,能够将网络长度扩展50m。如果连接了相互之间没有任何其他节点的两个中继器,如图6-38所示,则可将网络扩展到波特率所允许的大电缆长度。在一个网络中,多可串联使用9个中继器,但网络的总长度不能超过9600m。
(2)为在网络中添加设备每段网络多可有传输率9.6kbaud、大连接长度50m的32个设备。使用中继器可以给网络添加另一个网络段(32个设备)。
(3)为使不同的网络段之间电气绝缘,使用中继器可以把具有不同接地电位的网络段隔开。网络绝缘性能的提高可以提高传输的质量。
即使没有为其分配网络地址,网络上的中继器仍默认为网络段上的节点之一。
2)网络电缆的选择
S7-200网络使用符合RS-485标准的双绞线电缆,网络电缆的一般规格见表6-6。使用网络电缆,在一个网络段上多可连接32个设备。
3.接头插针分配
S7-200CPU上的通信端口为与RS-485兼容的9针微型D形连接器,它符合在欧洲标准EN 50170中所定义的PROFIBUS标准。S7-200通信端口的插针分配见表6-7。
4.偏置并端接网络电缆
西门子公司提供了两种类型的网络连接器,可用来方便地将多个设备连接到网络:标准网络连接器和包含有编程端口的连接器,该连接器允许将编程站或HMI设备连接到网络,且对现有网络连接没有任何干扰。编程端口连接器将把所有信号(包括电源插针)从S7-200完全传递到编程端口,它特别适用于连接由S7-200供电的设备,如TD200人机界面设备。
两种连接器都有两套终端螺丝,分别用来连接出/入的网络电缆。两种连接器还具有转换开关,以便有选择地偏置和端接网络。网络电缆的偏置和端接如图6-39所示。
5.选择用于网络的PPI多台主设备电缆或CP卡
STEP 7-Micro/WIN支持RS-232/PPI多台主设备电缆和USB/PPI多台主设备电缆以及允许编程站(计算机或SIMATIC编程设备)作为网络主设备的多个CP卡,见表6-8。
对于高187.5 kbaud的波特率,PPI多台主设备电缆提供STEP 7-Micro/WIN与S7-200CPU或S7-20O网络之间简单、经济的连接。这两个型号的PPI多台主设备电缆均可使用,并都可用于STEP7-Micro/WIN与S7-200网络之间的本地连接。
USB/PPI多台主设备电缆是一种即插即用设备,可用于支持USBV1.1端口的PC。在支持高以187.5 kbaud波特率进行通信时,它将提供PC和S7-200网络之间的绝缘。连接好电缆,选择PC/PPI电缆作为接口、选择PPI协议,并在“PC连接”标签中将端口设置为USB即可。在使用STEP7-Micro/WIN时,每次只能有一个USB/PPI多台主设备电缆连接
到PC.
RS-232/PPI多台主设备电缆具有8个DIP开关,这些开关中有两个将用于配置运行STEP 7-Micro/WIN时的电缆:
(1)若将电缆连接到PC,则选择PPI模式(5号开关=1)和本地操作(6号开关=0)。
(2)若将电缆连接到调制解调器,则选择PPI模式(5号开关=1)和远程操作(6号开关=1)
选择PC/PPI电缆作为接口,在“PC连接”标签下选择使用的RS-232端口。在PPI标签下,选择站地址和网络波特率。不需要进行其他选择,因为RS-232/PPI多台主设备电缆下的协议选择是自动的。
USB/PPI和RS-232/PPI多台主设备电缆都具有LED,LED表示PC通信活动以及网络通信活动的指示:
(1)Tx LED指示电缆正在传输信息给PC。
(2)Rx LED指示电缆正在接收来自PC的信息。
(3)PPILED指示电缆正在传输网络上的数据。因为多台主设备电缆是令牌的持有者,因此,一旦STEP7-Micro/WIN启动通信,PPILED就将连续地闪烁。断开与STEP7-Micro/WIN的连接时,PPILED也将关闭。在等待加入网络时,PPILED将以1Hz的频率闪烁。
CP卡包含有帮助编程站管理多台主设备网络的硬件,并可支持多个波特率下的不同协议。每个CP卡都提供有一个单的RS-485端口,用于与网络的连接。CP5511PCMCIA卡具有一个适配器,可提供9插针D型端口。电缆的一端连接到CP卡的RS-485端口,电缆的另一端连接到网络上的编程端口连接线。
如果使用的是具有PPI通信功能的CP卡,则STEP7-Micro/WIN将不支持在同一CP卡上同时运行的两个不同的应用程序。在通过CP卡将STEP7-Micro/WIN连接到网络之前,关闭其他应用程序。如果使用MPI或PROFIBUS通信,则允许多个STEP7-Micro/WIN应用程序通过网络同时进行通信
6.在网络上使用HMI设备
S7-200 CPU支持西门子公司以及其他厂商的各种型号的HMI设备。当这些HMI设备中的某些设备(如TD200或TP070)不允许选择设备所使用的通信协议时,其他设备(例如OP7和TP170)将允许选择该设备的通信协议。
如果HMI设备允许选择通信协议,需要注意以下几点:
(1l)对于与S7-200CPU通信端口相连接的HMI设备,当网络上没有任何其他设备时,可以为HMI设备选择PPI协议或MPI协议。
(2)对于与EM277PROFIBUS模块相连接的HMI设备,即可选择MPI协议,也可选择PROFIBUS协议。
如果具有HMI设备的网络包含有S7-300或S7-400 PLC,则为HMI设备选择MPI协议。如果具有HMI设备的网络是一个PROFIBUS网络,则为HMI设备选择PROFIBUS协议,并选择与PROFIBUS网络上其他主设备兼容的配置文件。
(3)对于与已经配置为主设备的S7-200CPU通信端口相连接的HMI设备,则为HMI设备选择PPI协议。PPI协议是佳选择,因为MPI和PROFIBUS协议不支持S7-200CPU作为主设备。
PLC系统中干扰的主要来源及途径
(1)强电干扰:PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化, 如刀开关的使用均会产生电网内部的扰动。
刀开关也就是我们通常所说的闸刀开关,是一种接通和分断交直流电路或作隔离开关用的手动开关装置。操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。
(2)柜内干扰:控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
来自信号线引入的干扰:与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信息之外,总会有外部干扰信号侵入。
此干扰主要有两种途径:一是通过变送器
变送器是将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;
二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。
(3)来自接地系统混乱时的干扰:接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无法正常工作。
(4)来自PLC系统内部的干扰:主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路
逻辑电路是包含逻辑关系的数字电路, 以二进制为原理、实现数字离散信号的传递,逻辑运算和操作的电路。基本的逻辑电路是常见的门电路,而简单的门电路为与电路、或电路和非电路。相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
(5)变频器干扰:一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。
6ES7211-1BE40-0XB0 | CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES7211-1AE40-0XB0 | CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI |
6ES7211-1HE40-0XB0 | CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES7212-1BE40-0XB0 | CPU 1212C AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES7212-1AE40-0XB0 | CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI |
6ES7212-1HE40-0XB0 | CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES7214-1BG40-0XB0 | CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES7214-1AG40-0XB0 | CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI |
6ES7214-1HG40-0XB0 | CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES7215-1BG40-0XB0 | CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES7215-1AG40-0XB0 | CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES7215-1HG40-0XB0 | CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72171AG400XB0 | CPU 1217C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |