西門子6ES7591-1AAO1-OAAO

模擬量輸出模塊可以將 16 位數(shù)字值轉換為電流或電壓并輸出到過程。例如，它們適合控制比例閥或小型伺服驅動器。

提供有以下模擬量輸出模塊：

• AQ 2xU/I ST
  2 通道模擬量輸出模塊；16 位分辨率；準確度 +/-0.3%；一個電壓組；可設置診斷參數(shù)；可設置輸出的替代值；在執(zhí)行時間中進行校準
  模塊寬度 25 mm

• AQ 4xU/I ST
  4 通道模擬量輸出模塊；16 位分辨率；準確度 +/-0.3%；一個電壓組；可設置診斷參數(shù)；可設置輸出的替代值；在執(zhí)行時間中進行校準
  模塊寬度 35 mm

• AQ 8xU/I HS
  8 通道模擬量輸出模塊；16 位分辨率；準確度 +/-0.3%；一個電壓組；可設置診斷參數(shù)；可設置輸出的替代值；速 8 通道，125 µs；等時同步模式；在執(zhí)行時間中進行校準
  模塊寬度 35 mm

• 西門子CPU 1518F-4 PN/DP ODK 技術參數(shù)：

  		SIMATIC S7-1500, CPU 1518F-4 PN/DP ODK, *處理器 mit ODK 運行時 接口, 工作存儲器 6 MByte 用于 程序 和 20MByte 用于數(shù)據(jù), 1. 接口:PROFINET IRT mit 2 Port 交換機, 2. 接口:PROFINET RT, 3. 接口:以太網, 4. 接口:PROFIBUS, 1 ns Bit-Performance, 需要 SIMATIC 存儲卡
  一般信息 西門子6ES7591-1AAO1-OAAO
  產品類型標志		CPU 1518F-4 PN/DP ODK
  固件版本		V2.0
  附帶程序包的
  ● STEP 7 TIA 端口，可組態(tài) / 已集成，自版本		V14
  配置控制
  通過數(shù)據(jù)組		是
  顯示
  屏幕對角線 [cm]		6.1 cm
  操作元件
  按鍵數(shù)量		6
  運行模式開關		1
  電源電壓
  電源的電壓類型		24 V DC
  允許范圍，下限 (DC)		19.2 V
  允許范圍，上限 (DC)		28.8 V
  反極性保護		是
  電源和電壓斷路跨接
  ● 停電/斷電跨接時間		5 ms
  輸入電流
  耗用電流（額定值）		1.55 A
  接通電流，大值		2.4 A; 額定值
  I2t		0.02 A2·s
  功率
  背板總線上的饋電功率		12 W
  來自背板總線的功耗（達到均衡）		30 W
  功率損失
  功率損失，典型值		24 W
  存儲器
  SIMATIC 存儲卡插槽數(shù)量		1
  需要 SIMATIC 存儲卡		是
  工作存儲器
  ● 集成（用于程序）		6 Mbyte
  ● 集成（用于數(shù)據(jù)）		20 Mbyte
  ● 集成（用于 CPU Runtime 的 CPU 功能庫）		20 Mbyte
  裝載存儲器
  ● 插拔式（SIMATIC 存儲卡），大值		32 Gbyte
  緩沖
  ● 免維護		是
  CPU-處理時間
  對于位運算，典型值		1 ns
  對于字運算，典型值		2 ns
  對于定點運算，典型值		2 ns
  對于浮點運算，典型值		6 ns
  CPU-組件
  元素數(shù)量（總數(shù)）		10 000; 程序塊 (OB、FB、FC、DB) 和 UDT
  DB
  ● 編號范圍		1 ... 60 999；劃分如下：用戶可用編號范圍：1 ... 59 999 和由 SFC 86 創(chuàng)建的數(shù)據(jù)塊的編號范圍：60 000 ... 60 999
  ● 容量，大值		16 Mbyte; 如果模塊訪問未經優(yōu)化，數(shù)據(jù)庫的大容量為 64 KB
  FB
  ● 編號范圍		0 ... 65 535
  ● 容量，大值		512 kbyte
  FC
  ● 編號范圍		0 ... 65 535
  ● 容量，大值		512 kbyte
  OB
  ● 容量，大值		512 kbyte
  ● 可用循環(huán) OB 數(shù)量		100
  ● 時間報警 OB 數(shù)量		20
  ● 延遲報警 OB 數(shù)量		20
  ● 喚醒警告 OB 數(shù)量		20; 可另外存在兩個 RTG（分別帶有一個“周期性中斷組織塊"或一個“可用循環(huán)組織塊" (F-OB) 用于確保故障安全
  ● 過程報警 OB 數(shù)量		50
  ● DPV1 報警 OB 的數(shù)量		3
  ● 等時模式 Ob 數(shù)量		2
  ● 技術同步警告 OB 數(shù)量		2
  ● 啟動 OB 數(shù)量		100
  ● 異步錯誤 OB 數(shù)量		4
  ● 同步錯誤 OB 數(shù)量		2
  ● 診斷報警 OB 的數(shù)量		1

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  施耐德萬高雙電源:

  
  

  WATSGA-32/3極 WATSGB-32/3極 WATSGC-32/3極 WATSGD-32/3極 WATSGM-32/3極

  WATSGA-63/3極 WATSGB-63/3極 WATSGC-63/3極 WATSGD-63/3極 WATSGM-63/3極

  WATSGA-100/3極 WATSGB-100/3極 WATSGC-100/3極 WATSGD-100/3極 WATSGM-100/3極

  WATSGA-125/3極 WATSGB-125/3極 WATSGC-125/3極 WATSGD-125/3極 WATSGM-125/3極

  WATSGA-160/3極 WATSGB-160/3極 WATSGC-160/3極 WATSGD-160/3極 WATSGM-160/3極

  WATSGA-200/3極 WATSGB-200/3極 WATSGC-200/3極 WATSGD-200/3極 WATSGM-200/3極

  WATSGA-250/3極 WATSGB-250/3極 WATSGC-250/3極 WATSGD-250/3極 WATSGM-250/3極

  WATSGA-320/3極 WATSGB-320/3極 WATSGC-320/3極 WATSGD-320/3極 WATSGM-320/3極

  WATSGA-400/3極 WATSGB-400/3極 WATSGC-400/3極 WATSGD-400/3極 WATSGM-400/3極

  WATSGA-500/3極 WATSGB-500/3極 WATSGC-500/3極 WATSGD-500/3極 WATSGM-500/3極

  WATSGA-630/3極 WATSGB-630/3極 WATSGC-630/3極 WATSGD-630/3極 WATSGM-630/3極

  WATSGA-800/3極 WATSGB-800/3極 WATSGC-800/3極 WATSGD-800/3極 WATSGM-800/3極

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1．PROFIBUS的協(xié)議結構

PROFIBUS協(xié)議結構是根據(jù)ISO7498*標準，以OSI作為參考模型的。PROFIBUS-DP定義了*1、2層和用戶接口。*3到7層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設備可調用的應用功能，并詳細說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。PROFIBUS-FMS定義了*1、2、7層，應用層包括現(xiàn)場總線信息規(guī)范（FMS）和低層接口（LLI）。FMS包括了應用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務；LLI協(xié)調不同的通信關系并提供不依賴設備的*2層訪問接口。PROFIBUS-PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴展的PROFIBUS-DP協(xié)議。另外，PA還描述了現(xiàn)場設備行為的PA行規(guī)。根據(jù)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(xiàn)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(shù)據(jù)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；介質為屏蔽雙電纜，也可取消屏蔽，取決于環(huán)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，確保操作運行不發(fā)生誤差；兩個總線終端電阻必須一直有電源；當分段站*過32個時，必須使用中繼器用以連接各總線段，串聯(lián)的中繼器一般不*過4個；傳輸速率可選用9.6kbps~12Mbps，一旦設備投入運行，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(shù)據(jù)線不要擰，系統(tǒng)在高電磁發(fā)射環(huán)境下運行應使用帶屏蔽的電纜，屏蔽可提高電磁兼容性（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工業(yè)的要求。它可保持其本質安全性，并通過總線對現(xiàn)場設備供電。IEC1157-2是一種位同步協(xié)議，可進行無電流的連續(xù)傳輸，通常稱為H1。

（3）光纖傳輸技術

PROFIBUS系統(tǒng)在電磁干擾很大的環(huán)境下應用時，可使用光纖導體，以增加高速傳輸?shù)木嚯x。可使用兩種光纖導體：一種是價格低廉的塑料纖維導體，供距離小于50m情況下使用；另一種是玻璃纖維導體，供距離小于1km情況下使用。許多廠商提供*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*2層（數(shù)據(jù)鏈路層）來實現(xiàn)的，它包括保證數(shù)據(jù)可靠性技術及傳輸協(xié)議和報文處理。在PROFIBUS中，*2層稱之為現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層（FDL，F(xiàn)ieldbus Data link）。介質存取控制（M A C，   Medium Access Control）具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦颍琈AC必須確保在任何一個時刻只有一個站點發(fā)送數(shù)據(jù)。PROFIBUS協(xié)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(tǒng)（主站）間的通信，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信任務。

2）在復雜的程序控制器和簡單的I/O設備（從站）間通信，應盡可能**又簡單地完成數(shù)據(jù)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(guī)定的時間內得到總線存取權（令牌），令牌在所有主站中循環(huán)一周的長時間是事先規(guī)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-從通信關系表與所有從站通信，向從站發(fā)送或讀取信息，也可依照主-主通信關系表與所有主站通信。所以可能有3種系統(tǒng)配置：純主-從系統(tǒng)、純主-主系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。

在總線系統(tǒng)初建時，主站介質存取控制MAC的任務是**總線上的站點分配并建立邏輯環(huán)。在總線運行期間，斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除，新上電的主站必須加入邏輯環(huán)。

*2層的另一重要工作任務是保證數(shù)據(jù)的高度完整性。PROFIBUS在*2層按照非連接的模式操作，除提供點對點邏輯數(shù)據(jù)傳輸外，還提供多點通信，包括廣播和選擇廣播功能。

4．PROFIBUS-DP基本功能

PROFIBUS-DP用于現(xiàn)場設備級的高速數(shù)據(jù)傳送，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息?？偩€循環(huán)時間必須要比主站（PLC）程序循環(huán)時間短。除周期性用戶數(shù)據(jù)傳輸外，PROFIBUS-DP還提供智能化設備所需的非周期性通信以進行組態(tài)、診斷和報警處理。

（1）PROFIBUS-DP基本特征

采用RS-485雙線、雙線電纜或光纜傳輸，傳輸速率從9.6kbps到12Mbps。各主站間令牌傳遞，主站與從站間為主-從傳送。支持單主或多主系統(tǒng)，總線上多站點（主-從設備）數(shù)為126。采用點對點（用戶數(shù)據(jù)傳送）或廣播（控制指令）通信。循環(huán)主-從用戶數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主-主數(shù)據(jù)傳送?？刂浦噶钤试S輸入和輸出同步。同步模式為輸出同步；鎖定模式為輸入同步。

DP主站和DP從站間的循環(huán)用戶有數(shù)據(jù)傳送。各DP從站的動態(tài)激活和可激活。DP從站組態(tài)的檢查。強大的診斷功能，三級診斷信息。輸人或輸出的同步。通過總線給DP從站賦予地址。通過總線對DP主站（DPM1）進行配置，每DP從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)大為246字節(jié)。    所有信息的傳輸按海明距離HD=4進行。DP從站帶看門狗定時器（Watchdog Timer）。對DP從站的輸入/輸出進行存取保護。DP主站上帶可變定時器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視。

每個PROFIBUS-DP系統(tǒng)包括3種類型設備：*類DP主站（DPM1）、*二類DP主站（DPM2）和DP從站。DPM1是是*控制器，它在預定的周期內與分散的站（如DP從站）交換信息。典型的DPM1如PLC、PC等；DPM2是編程器、組態(tài)設備或操作面板，在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時使用，完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的；DP從站是進行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設備，是帶二進制值或模擬量輸入輸出的I/O設備、驅動器、閥門等。

經過擴展的PROFIBUS-DP診斷能對故障進行**定位。診斷信息在總線上傳輸并由主站采集。診斷信息分3級：本站診斷操作，即本站設備的一般操作狀態(tài)，如溫度過高、壓力過低；模塊診斷操作，即一個站點的某具體I/O模塊故障；通道診斷操作，即一個單獨輸人/輸出位的故障。

（2）PROFIBUS-DP允許構成單主站或多主站系統(tǒng)

在同一總線上多可連接126個站點。系統(tǒng)配置的描述包括：站數(shù)、站地址、輸入/輸出地址、輸入/輸出數(shù)據(jù)格式、診斷信息格式及所使用的總線參數(shù)。

PROFIBUS-DP單主站系統(tǒng)中，在總線系統(tǒng)運行階段，只有一個活動主站。如圖1所示為PROFIBUS-DP單主站系統(tǒng)，PLC作為主站。




圖1   PROFIBUS-DP單主站系統(tǒng)

PROFIBUS-DP多主站系統(tǒng)中總線上連有多個主站。總線上的主站與各自從站構成相互獨立的子系統(tǒng)。如圖2所示，任何一個主站均可讀取DP從站的輸入／輸出映像，但只有一個DP主站允許對DP從站寫入數(shù)據(jù)。