西门子CPU模块6ES7512-1DK01-0AB0
西门子DP总线是适用于自动控制系统与分散I/O 之间的高速通信;可取代24 V 或4~20 mA 的串联式信号传输;使用RS 485传输技术或光纤媒体。
西门子DP总线是专为过程自动化设计;可将变送器和执行器连接到一根公共总线,可用于本质安全领域;数据传输采用扩展的ProfiBus-DP协议,还具有PA行规。
本文将采用ProfiBus-DP和ProfiBus-PA通信协议来构建过程控制系统。
2 系统架构
本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的采集、处理,PID 控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过西门子DP总线进行数据传输和交换,采用MPI通信方式与上位机进行通信和远程控制,从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。
系统主要包含上位监控机、CPU、以太网通信模块、DP链路、分布式I/O和变频器DP从站、温度和压力变送器、阀门定位器、电磁流量计等。CPU 采用Siemens 的S7300 315-2 DP,既具有多点通信功能的MPI 接口,又具有ProfiBus-DP通信功能[6].
3 系统组态
3.1 硬件组态
针对西门子S7-300 PLC 来说,其硬件组态是通过Step7 软件来实现的。组态过程主要包括以下几个步骤。
(1)新建项目
新建项目时需选择好存储路径和项目名称。
(2)添加工作站
右键点击新建的站点名字,选择插入SIMATIC300 Station.
(3)硬件配置[7]
双击Hardware 进入硬件配置界面,从右侧硬件列表中拖入机架,并按实际机架上模块的顺序依次添加电源、CPU(315-2DP)、AI/AO模块。DP/PA link等。根据每个测试系统的不同,有选择的在PA层挂入变频器、流量计、变送器和电磁阀等对象。图2是组态完的结果。
西门子CPU模块6ES7512-1DK01-0AB0
RS485总线连接器
用于将 PROFIBUS 节点连接到 PROFIBUS 总线电缆
安装方便
FastConnect 插头采用绝缘刺破连接技术,可确保极短的组装时间
集成端接电阻 (6ES7 972-0BA30-0XA0 中不具有)
通过带 Sub-D 接口的连接器可以连接编程器,无需额外安装网络节点
用于 PROFIBUS 的 RS485 总线连接器,可用于连接 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络部件到 PROFIBUS 总线电缆。
提供有各种类型的总线连接器,可优化用于连接的设备:
总线连接器具有轴向电缆引出线(180°),可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP,传输速率高达 12 Mbit/s,带集成的总线端接电阻
带垂直电缆引出线的总线连接器(90°);
这种接头采用垂直电缆引出线(有或没有编程器接口),数据传输速率高达 12 Mbit/s,带集成的终端电阻。传输速率为 3、6 或12 Mbit/s 时,在带编程器接口的总线接头和编程器之间,需要使用 SIMATIC S5/S7 连接电缆。
有 30°电缆引出线的总线接头(经济型),无编程器接口,数据传输速率zui大为 1.5 Mbit/s,无集成的总线端接电阻。
PROFIBUS 快速连接 RS485 总线接头(90°或 180°电缆引出线),传输速率zui大为 12Mbit/s,采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装(用于硬线和软线)。
总线连接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口(9 针 Sub-D 接口)中。
可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆。
通过从外部清晰可见的便于接触的开关,可以连接总线连接器中集成的总线端接器(不适用于 6ES7 972-0BA30-0XA0)。在此过程中,连接器中的进线和出线总线电缆是分开的(隔离功能)。
必须在 PROFIBUS 网段的两端进行这种连接。