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上海晉營自動(dòng)化科技有限公司

 
  ：喬 靜
 
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 光信號(hào)傳輸
光纜通過在光學(xué)頻率范圍內(nèi)的電磁波來傳輸信號(hào)。 光束在導(dǎo)體內(nèi)被向前引導(dǎo)，在光纖中心到達(dá)光纖外殼的傳輸過程中進(jìn)行多次全反射，其外殼的折射率要比中心低。
光纜具有一層保護(hù)涂層。光纜通?？s寫成 FOC。
針對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)，提供了采用玻璃光纖、PCF 光纖（聚合物包層光纖）和 POF 光纖（聚合物光纖）：
玻璃纖維光纜；
雙工電纜，用于戶內(nèi)和戶外的光纖網(wǎng)絡(luò)
POF 光纜；用于室內(nèi) POF 網(wǎng)絡(luò)的雙工電纜
PCF 光纜；雙工電纜，用于戶內(nèi)和戶外的 PCF 網(wǎng)絡(luò)
外套材料：PVC
戶內(nèi)和戶外工業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)使用
PUR高移動(dòng)性應(yīng)用（兩條拖鏈），用于高機(jī)械應(yīng)力或高化工應(yīng)力的苛刻工業(yè)環(huán)境中
PE戶內(nèi)和戶外潮濕地方敷設(shè)電纜，及用于直接埋入地下
FRNC高防火要求要求的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用PRFIBUS FC 食用電纜：
該種電纜使用 PE 外套材料，因此適用于食品和煙草行業(yè)。
PROFIBUS FC 接地電纜：
于地下敷設(shè)。它不同于裝備有附加外套的 PROFIBUS 總線電纜
PROFIBUS FC軟電纜
柔性（合導(dǎo)線）、無鹵素總線電纜，帶聚氨酯護(hù)套，可偶然移動(dòng)
PROFIBUS FC 拖纜:
于在拖纜中強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)控制的總線電纜，例如在連續(xù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器部件中（合導(dǎo)線）
PROFIBUS 混合電纜 GP:
適合拖曳的堅(jiān)固混合電纜，帶有兩條用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)你~導(dǎo)線和兩條用于 ET 200pro 的電源的銅導(dǎo)線
SIENOPYR FR 船用電纜
無鹵素、抗踩壓、阻燃、經(jīng)過船級(jí)社認(rèn)證的光纖電纜，可安裝在船甲板及船艙內(nèi)。按米銷售

4．PROFIBUS-DP基本功能
PROFIBUS-DP用于現(xiàn)場設(shè)備級(jí)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(shí)間必須要比主站（PLC）程序循環(huán)時(shí)間短。除周期性用戶數(shù)據(jù)傳輸外，PROFIBUS-DP還提供智能化設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報(bào)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zui多站點(diǎn)（主-從設(shè)備）數(shù)為126。采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（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。控制指令允許輸入和輸出同步。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(dòng)態(tài)激活和可激活。DP從站組態(tài)的檢查。強(qiáng)大的診斷功能，三級(jí)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(duì)DP主站（DPM1）進(jìn)行配置，每DP從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)zui大為246字節(jié)。    所有信息的傳輸按海明距離HD=4進(jìn)行。DP從站帶看門狗定時(shí)器（Watchdog Timer）。對(duì)DP從站的輸入/輸出進(jìn)行存取保護(hù)。DP主站上帶可變定時(shí)器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視。每個(gè)PROFIBUS-DP系統(tǒng)包括3種類型設(shè)備：*類DP主站（DPM1）、第二類DP主站（DPM2）和DP從站。DPM1是是*控制器，它在預(yù)定的周期內(nèi)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(shè)備或操作面板，在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時(shí)使用，完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的；DP從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備，是帶二進(jìn)制值或模擬量輸入輸出的I/O設(shè)備、驅(qū)動(dòng)器、閥門等。經(jīng)過擴(kuò)展的PROFIBUS-DP診斷能對(duì)故障進(jìn)行快速定位。診斷信息在總線上傳輸并由主站采集。診斷信息分3級(jí)：本站診斷操作，即本站設(shè)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(gè)站點(diǎn)的某具體I/O模塊故障；通道診斷操作，即一個(gè)單獨(dú)輸人/輸出位的故障。

 
（2）PROFIBUS-DP允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)
在同一總線上zui多可連接126個(gè)站點(diǎn)。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(yùn)行階段，只有一個(gè)活動(dòng)主站。如圖1所示為PROFIBUS-DP單主站系統(tǒng)，PLC作為主站。PROFIBUS-DP單主站系PROFIBUS-DP多主站系統(tǒng)中總線上連有多個(gè)主站?？偩€上的主站與各自從站構(gòu)成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)。如圖2所示，任何一個(gè)主站均可讀取DP從站的輸入／輸出映像，但只有一個(gè)DP主站允許對(duì)DP從站寫入數(shù)據(jù)。
（3）PROFIBUS-DP系統(tǒng)行為
PROFIBUS-DP系統(tǒng)行為主要取決于DPM1的操作狀態(tài)，這些狀態(tài)由本地或總線的配置設(shè)備所控制，主要有運(yùn)行、清除和停止3種狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)下，DPM1處于輸入和輸出數(shù)據(jù)的循環(huán)傳輸，DPM1從DP從站讀取輸入信息并向DP從站寫入輸出信息；在清除狀態(tài)下，DPM1讀取  DP從站的輸入信息并使輸出信息保持在故障安全狀態(tài)；在停止?fàn)顟B(tài)下，DPM1和DP從站之間沒有數(shù)據(jù)傳輸。DPM1設(shè)備在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，以有選擇的廣播方式將其本地狀態(tài)周期性地發(fā)送到每一個(gè)有關(guān)的DP從站。如果在DPM1的數(shù)據(jù)傳輸階段中發(fā)生錯(cuò)誤，DPM1將所有相關(guān)的DP從站的輸出數(shù)據(jù)立即轉(zhuǎn)入清除狀態(tài)，而DP從站將不再發(fā)送用戶數(shù)據(jù)。在此之后，DPM1轉(zhuǎn)入清除狀態(tài)。6XV1830-0EH10   PROFIBUS總線電纜6XV1830-3EH10   PROFIBUS總線拖纜6XV1840-2AH10   以太網(wǎng)總線電纜6XV1830-0AH10    DP總線電纜6XV1830-0EU10  PROFIBUS總線電纜6XV1830-3BH10  Profibus總線拖纜6XV1830-5EH10  PROFIBUS總線電 6XV1830-5FH10 PROFIBUS總線電纜6XV1840-2AH10     4芯以太網(wǎng)電纜6XV1840-3AH10   4芯以太網(wǎng)高柔性電纜
用于不同應(yīng)用區(qū)域的不同類型（例如，地下電纜、拖曳電纜、危險(xiǎn)區(qū)域（Zone 1 和 Zone 2））雙層屏蔽，抗干擾性能好阻燃總線連接電纜（不含鹵素）。由于電纜上印有以米表示的長度標(biāo)記，因此易于確定長度UL 認(rèn)證由于特殊的總線電纜，有很廣的應(yīng)用范圍。由于使用了雙層屏蔽電纜和集成式接地技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾功能。采用 FastConnect （快速連接） 電纜，連接器連接簡單又快速，從而節(jié)省了時(shí)間。產(chǎn)品中不含硅硐，因此特別適用于汽車工業(yè) （如上釉流水線）。為了構(gòu)建 PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò)，提供有不同類型的電纜，可滿足不同類型應(yīng)用的要求。一般地，應(yīng)該使用所列出的電纜。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的詳細(xì)信息，請參見 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)手冊。UL 認(rèn)證用于網(wǎng)絡(luò)電纜的 UL 列表（安全標(biāo)準(zhǔn)）對(duì)于美國和加拿大市場尤為必需。根據(jù)電纜敷設(shè)在建筑物中位置來決定適當(dāng)?shù)恼J(rèn)證要求。這適用所有電纜，這些電纜從一個(gè)機(jī)器敷設(shè)到一遠(yuǎn)程控制柜，位于電纜架上并保護(hù)著建筑物。通過 UL 認(rèn)證的電纜在其名稱后面附加字母“GP”（通用）。Ex認(rèn)證用于本質(zhì)安全 PROFIBUS DP 應(yīng)用的電纜在其名稱后面附加字母“IS”（本質(zhì)安全）屏蔽的雙電纜，圓形截面所有 PRO

• 工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFIBUS 之間的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換
• 工業(yè)以太網(wǎng)接口
  10/100 Mbit/s 全/半雙工傳輸，帶用于自動(dòng)切換的自動(dòng)感測功能
• PROFIBUS 接口
  9.6 kbit/s - 12 Mbit/s，包括 45.45 kbit/s，用于 PROFIBUS PA
• PROFINET IO 代理；
  將 PROFIBUS DP 從站連接到 PROFINET IO 控制器，符合 PROFINET 標(biāo)準(zhǔn)
  • 從 I/O 控制器的角度而言，所有 DP 從站都可像以太網(wǎng)接口的 I/O 設(shè)備那樣處理，例如帶有以太網(wǎng)接口的 I/O 設(shè)備，即 IE/PB Link PN IO 是其代理。
• 通過 S7 路由，可實(shí)現(xiàn)交叉網(wǎng)絡(luò)編程器/操作員面板通訊
  即，可以使用編程設(shè)備在工業(yè)以太網(wǎng)或 PROFIBUS 上對(duì)所有 S7 工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程編程。
• 通過 S7 OPC 服務(wù)器和 S7 路由，可交叉訪問 S7 站的數(shù)據(jù)，用于可視化，
  • 通過 S7 OPC 服務(wù)器，使用 IE/PB Link PN IO，可從工業(yè)以太網(wǎng)中的 PC（例如帶有 OPC 客戶機(jī)接口的 HMI 應(yīng)用程序）訪問 PROFIBUS 上的 S7 站的所有數(shù)據(jù)。
• 模板更換無需編程器，使用 C-PLUG 交換介質(zhì)用于組態(tài)數(shù)據(jù)的備份

PROFINET 應(yīng)用

• PROFIBUS DP 從站與 PROFINET IO 控制器之間的連接簡單，保護(hù)投資
• 支持分布式現(xiàn)場設(shè)備 PROFINET 標(biāo)準(zhǔn)，與制造商無關(guān)

PROFIBUS 和 PROFINET 組態(tài)示例
PROFIBUS 設(shè)備可通過將 IE/PB Link PN IO 作為代理服務(wù)器無縫集成到 PROFINET 中。

垂直集成應(yīng)用

• 通過垂直集成工業(yè)以太網(wǎng)和因特網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)在世界范圍內(nèi)訪問 PROFIBUS 站數(shù)據(jù)
• 從*控制中心即可進(jìn)行工廠優(yōu)化
• 訪問所有公司級(jí)別的過程數(shù)據(jù)
• 從*控制中心即可裝載 STEP7 程序

對(duì)于垂直集成的工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFIBUS 之間的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換，IE/PB Link PN IO 的組態(tài)示例

作為一種獨(dú)立的部件，使用 IE/PB 鏈接器 PN IO 可形成工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFIBUS 之間的無縫轉(zhuǎn)換。

使用 IE/PB 鏈接器 PN IO 作為代理，現(xiàn)有 PROFIBUS 設(shè)備仍可繼續(xù)使用，并可集成在 PROFINET 應(yīng)用中。

IE/PB 鏈接器 PN IO 還提供以下功能：

• S7路由
  • 通過 S7 路由在網(wǎng)絡(luò)間實(shí)現(xiàn)的編程器/操作員面板通訊，即所有 S7 站，都可從工業(yè)以太網(wǎng)或 PROFIBUS 中的編程器進(jìn)行遠(yuǎn)程編程。
  • PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)中 S7 站的可視化數(shù)據(jù)可由工業(yè)以太網(wǎng)中的 HMI 站訪問。
• 數(shù)據(jù)記錄路由（PROFIBUS- DP）
  • 通過 IE/PB 鏈接器 PN IO，使用 SIMATIC PDM（在 PC 機(jī)上）能經(jīng)由工業(yè)以太網(wǎng)對(duì) PROFIBUS 現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行參數(shù)化和診斷。

IE/PB 鏈接器 PN IO 具有 SIMATIC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的所有優(yōu)點(diǎn)：

• 緊湊型設(shè)計(jì); 
  堅(jiān)固的塑料外殼，正面有：
  • RJ45 插座，用于連接到工業(yè)以太網(wǎng)。
  • 9 針 Sub-D 接口，用于與 PROFIBUS 的連接
  • 一個(gè) 2 針端子條，用來連接 24V DC 外部電源。
  • 用于診斷的LED
• 通過 IE FC RJ45 插頭 180（帶 180°電纜引出線）或通過標(biāo)準(zhǔn)插線電纜連接
• 安裝簡單；
  IE/PB 鏈接器 PN IO 安裝在 S7-300 DIN 導(dǎo)軌上。
• 無風(fēng)扇運(yùn)行
• 使用任選 C-接頭 交換介質(zhì)（不在供貨范圍內(nèi)），可在故障時(shí)快速更換設(shè)備

PROFINET

• PROFINET IO 代理；
  將 PROFIBUS DP 從站連接到具有實(shí)時(shí)特性的 PROFINET IO 控制器，符合 PROFINET 標(biāo)準(zhǔn)

其他垂直集成功能

• S7路由
  • 允許跨網(wǎng)絡(luò)的 編程器通訊，即，可以使用編程設(shè)備對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)或 PROFIBUS 上的所有 S7 工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程編程。
  • 可以從工業(yè)以太網(wǎng)上的 HMI 工作站訪問 PROFIBUS 上 S7 工作站的可視化數(shù)據(jù)。
• 數(shù)據(jù)記錄路由（PROFIBUS- DP）
  • 使用該選件，IE/PB Link PN IO 可用作一個(gè)路由器，用于將數(shù)據(jù)記錄轉(zhuǎn)發(fā)至現(xiàn)場設(shè)備（DP 從站）。使用 SIMATIC PDM，可為現(xiàn)場設(shè)備的參數(shù)化和診斷生成這種數(shù)據(jù)組。
    應(yīng)用：
    例如，可以使用 SIMATIC PDM（在 PC 上）通過 IE/PB Link PN IO 和 DP/PA 耦合器/鏈路對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)上的 PA 現(xiàn)場設(shè)備設(shè)置參數(shù)和執(zhí)行診斷。

其它垂直集成功能還可用于現(xiàn)有沒有采用 PROFINET 的 PROFIBUS 應(yīng)用，以與上位工業(yè)以太網(wǎng)連接。

在這種情況下，IE/PB Link PN IO 用作 PROFIBUS 段上的附加 2 級(jí) DP 主站，用于連接到工業(yè)以太網(wǎng)，并提供以上功能。

診斷

通過 STEP S7 或 SNMP，可提供豐富的診斷選項(xiàng)，包括：

• PROFIBUS 現(xiàn)場設(shè)備的診斷；
  使用 IE/PB Link PN IO 作為代理，以和 PROFINET IO 設(shè)備同樣的方式，診斷所連接的 DP 從站（甚至可用于 PROFINET IO 控制器的用戶程序中）
• 一般診斷與統(tǒng)計(jì)功能
• 連接診斷
• 診斷緩沖
• 通過 SNMP V1 MIB-II，集成在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中

組態(tài)

組態(tài) IE/PB LINK PN IO 的全部功能需要 STEP 7 V5.4 或更高版本。

STEP 7 分配 IE/PB Link PN IO 的必需參數(shù)（如地址），并生成所有必需的路由信息。

使用 STEP 7 創(chuàng)建的 PROFINET IO 組態(tài)數(shù)據(jù)保存在 IO 控制器中。另外還要注意存儲(chǔ)器容量。以太網(wǎng)接口的初始化數(shù)據(jù)備份在 C-PLUG（組態(tài)插頭）交換媒介中。由于相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)保存在 IO 控制器或 C-PLUG 上，所以在發(fā)生故障時(shí)，不需要編程設(shè)備，便可插拔 IE/PB Link PN IO。