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上海晉營自動化科技有限公司

 
  ：喬 靜
 
   電 話：（同號）

   郵 箱：3548508227

     :3548508227

PROFIBUS的zui大優(yōu)點在于具有穩(wěn)定的標準EN50170作保證，并經(jīng)實際應用驗證具有普遍性。目前已廣泛應用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等領域。PROFIBUS由3個兼容部分組成，即PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery，分布I/O系統(tǒng)）、PROFIBUS-PA（Process Automation，現(xiàn)場總線信息規(guī)范）和PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification，過程自動化）。PROFIBUS-DP是一種高速、低成本通信，專門用于設備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代24V DC或4~20mA信號傳輸。PORFIBUS-PA專為過程自動化設計，可使傳感器和執(zhí)行機構連在一根總線上，并有本質(zhì)安全規(guī)范。PROFIBUS-FMS用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡，是一個令牌結(jié)構的實時多主網(wǎng)絡。

1．PROFIBUS的協(xié)議結(jié)構
PROFIBUS協(xié)議結(jié)構是根據(jù)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(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設備可調(diào)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定義了第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(diào)不同的通信關系并提供不依賴設備的第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(zhì)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(wǎng)絡。

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2．PROFIBUS的傳輸技術   電 話：（同號）
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PROFIBUSzui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(wǎng)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(zhì)為屏蔽雙絞電纜，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zui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；當分段站超過32個時，必須使用中繼器用以連接各總線段，串聯(lián)的中繼器一般不超過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zui大長度取決于傳輸速率采用RS-485傳輸技術的PROFIBUS網(wǎng)絡使用9針D型插頭。當連接各站時，應確保數(shù)據(jù)線不要擰絞，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(zhì)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?？墒褂脙煞N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(zhuǎn)換成光纖導體信號或?qū)⒐饫w導體信號轉(zhuǎn)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(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，第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(zhì)存取控制（M A C，   Medium Access Control）具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦?，MAC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(zhì)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，應盡可能快速又簡單地完成數(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(nèi)得到總線存取權（令牌），令牌在所有主站中循環(huán)一周的zui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(zhì)存取控制MAC的任務是制定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)第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在第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。

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成套裝置

采用標準外殼的常用行程開關可以成套裝置的形式提供。

3SE5 行程開關，塑料和金屬外殼

模塊化系統(tǒng)

3SE5 系列是一種模塊化系統(tǒng)，包括不同規(guī)格的基本開關和執(zhí)行器，需要單獨訂貨。由于開關具有模塊化的結(jié)構，用戶可從眾多開關類型中選擇適合其應用的適宜開關，并在很短時間內(nèi)自己進行安裝。

簡單插入方法，用于快速更換執(zhí)行頭。

模塊化系統(tǒng)中選型舉例

設計

所有外殼都具有一個集成的氯化橡膠隔膜（在寒冷和腐蝕性環(huán)境中具有很高功能安全性）。

外殼規(guī)格

3SE5 開關具有五種不同的外殼規(guī)格，帶有兩個或三個觸點；在 XL 外殼中：

• 開放型的行程開關 IP20 或 IP10
• 根據(jù) EN 50047，塑料外殼，31 mm 寬，IP65，1 個電纜進線口
• 金屬外殼，符合 EN 50047，31 mm 寬，IP66/IP67，1 個進線口
• 金屬和金屬外殼，符合 EN 50041，40 mm 寬，IP66/IP67，1 個進線口
• 塑料外殼，寬 50 mm，IP66/IP67，2 個進線口
• 金屬外殼，寬 56 mm，IP66/IP67，3 個進線口
• XL 金屬外殼，帶 4 到 6 個觸點，56 mm 寬，IP66/IP67，3 個電纜引入裝置

外殼型號

針對 3SE5 系列外殼，可選擇各種基本開關：

• 可配備具有兩個或三個觸點（螺釘型接線端子）的開關元件，觸點設計為緩動或快動觸點，緩動觸點還帶先通后斷功能。
• 可選LED 狀態(tài)顯示
• 安裝有 4 或 5 極 M12 接線插座（可作為寬外殼的附件，用于自動裝配）
• 帶有 6-極接線插座+ PE，安裝于金屬外殼上
• 增強了抗腐蝕保護（ICP）
• 工作高度達 –40 °C 的型號
• AS-Interface 型帶適合所有外殼設計的集成式 ASIsafe 電子部件，請參見“適用于 AS-Interface 的 SIRIUS 3SF1 機械安全開關”。

傳動器型號

所有操作機構都可以 22.5°的增量圍繞軸旋轉(zhuǎn)。以下傳動器型號可供選用：

• 標準、圓形和滾筒柱塞
• 滾筒杠桿和有角滾筒杠桿
• 彈簧桿
• 扭轉(zhuǎn)桿和帶扭轉(zhuǎn)執(zhí)行機構的桿執(zhí)行機構
• 帶扭轉(zhuǎn)執(zhí)行器的叉桿

傳動器滾筒可以有多種材料和直徑

適用于扭轉(zhuǎn)桿和拉桿的扭轉(zhuǎn)桿執(zhí)行機構，可將開關方向設定為右、左或右/左（叉桿之外的所有扭轉(zhuǎn)桿操作機構的標準設置）

蓋板型號

機械行程開關具有青綠色蓋，而機械安全開關具有黃色蓋。

必要時，也可從工廠提供帶有黃色罩蓋的這些開關。罩蓋對開關的工作無任何影響。這兩種類型的開關都可在安全型應用中使用。

多種不同觸頭類型

可互換的 2 或 3 極觸點塊，用于所有外殼尺寸

帶快動或慢動觸點的三極觸點排通?？捎糜谒型鈿ば问健τ趦蓸O觸點塊來說，需要相同的安裝空間。例如，1 NO + 2 NC 型開過通過冗余關斷（2 個常閉觸點）和同時信號指示（常開觸點）提供更高安全性。三極開關也可以是先通后斷型，帶有 2 個常開觸點和 1 個常閉觸點。

接觸可靠性

觸點塊可以確保*的觸頭穩(wěn)定性。即使設備在切換較低電壓和電流，如 1 mA 和 5 V DC 也同樣適用。

強制打開（→）

開關的常閉觸頭必須要使用機械方式強制打開，由活塞正向可靠驅(qū)動。這也稱為“強制打開”。

安裝

簡單插入方法-用于快速更換傳動器頭

行程開關，31 mm 寬，更換頭部

• 打開蓋 (1)
• 操作鎖定桿 (2)
• 更換頭部（可按 16 x 22.5 進行轉(zhuǎn)動）(3)
• 鎖緊并合上蓋子板 (4)

快速連接技術

對于寬度為 31 mm 的塑料外殼

這些行程開關的接線方式既快捷又簡便，使用戶從中受益。連接電纜先連接到接點排的端子，然后經(jīng)引導通過一個狹縫進入電纜壓蓋開口中。這種新型連接方法大約可以節(jié)省 20 到 25 %的時間。

必須將一種電纜密封頭與該快速連接方法結(jié)合使用。

可選 LED 指示器

LED 指示燈適用于 XL 以外的所有外殼規(guī)格。各種外殼可以配有一個 LED信號指示器（1個綠色和1個黃色）。
這是*次將光學信號裝置用于符合 EN 50047 的小型標準外殼。這些 LED 燈的電源為 24 V DC 和 
230 V AC。

SIMATIC 工業(yè)軟件具有模塊化的設計。各個工具可根據(jù)特定應用而單獨使用。

提供了 4 個軟件級別：

STEP 7 是用于對 SIMATIC S7/C7/WinAC 進行編程的基礎。編程時總要使用該軟件。
它具有以下版本：

• STEP 7：
  用于各種應用的完方版本，帶有梯形圖、功能塊圖和指令表編程語言

• STEP 7 Professional 高性能軟件包：
  支持所有 IEC 語言（梯形圖、功能塊圖、指令表、順序功能圖和結(jié)構化文本）。并且，還提供了一個集成離線模擬組件 (S7-PLCSIM)。

• STEP 7 Lite：
  適用于較低性能范圍的版本，可用于 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC C7

• STEP 7 Micro：
  用于 SIMATIC S7-200 的精簡編程軟件包

工程工具是一些面向任務的工具，除 STEP 7 之外也可使用這些工具。它們可大大降低能源成本，并顯著提高舒適性。

設計工具（Engineering Tool）包括：

• 供編程人員使用的高級語言

• 供技術專家使用的圖形化語言

• 用于診斷、模擬、遠程維護、設備文檔制作等的擴展軟件。

運行版軟件包括已編程好并可由用戶程序調(diào)用的解決方案。它直接集成在自動化解決方案中，分為兩種類型：

• 硬件捆綁：
  軟件與特定硬件相關

• 非硬件捆綁：
  軟件可滿足一般硬件要求。

例如，運行版軟件包括：

• 用于 SIMATIC S7 和 WinAC 的控件

• 用于將自動化系統(tǒng)集成到 WINOOWs 應用程序中的工具

您可在“基于 SIMATIC PC 的控制”下面找到用于基于 PC 的控制的運行版軟件。

人機界面包括：

• SIMATIC ProTool 和 ProTool/Lite 用于組態(tài)操作面板

• SIMATIC ProTool/Pro – 通過 PC 實現(xiàn)機器級可視化

• SIMATIC ProAgent ? 用于過程診斷的選件包

• SIMATIC WinCC flexible – 用于組態(tài) SIMATIC HMI 操作員面板的工程工具和用于在機器級簡便完成可視化任務的高性能可視化軟件

• SIMATIC WinCC – WINOOWs NT/2000/XP 系統(tǒng)下的高性能可視化系統(tǒng)