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廣西西門子PROFIBUS-DP電纜*總代理商

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上海晉營自動化科技有限公司

 
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• 西門子工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通常使用的物理傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線（FC TP）、工業(yè)屏蔽雙絞線（ITP）和光纖。

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  廣西西門子PROFIBUS-DP電纜*總代理商

  1.1 屏蔽雙絞線（Fast Connection Twist Pair）
  FC TP快速連接雙絞線用于將DTE快速連接到工業(yè)以太網(wǎng)上，配合西門子FC TP RJ45接頭使用，連接方式如圖1所示：   電 話：（同號）

  
  圖1： FC TP電纜與TP RJ45接頭

  將雙絞線按照TP RJ45接頭標(biāo)示的顏色插入連接孔中，快捷、方便地將DTE設(shè)備連接到工業(yè)以太網(wǎng)上。使用FC雙絞線從DTE到交換機zui長通信距離為100米（DTE到DTE）。也可以使用普通RJ45接頭，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕跓o干擾情況下zui長通信距離為5米。
  RJ－45連接有兩種連接方式，交叉連接（如圖2所示）和直通連接（如圖3所示）。交叉連接用于網(wǎng)卡之間的連接或集線器之間的連接；直通線用于網(wǎng)卡與集線器之間或網(wǎng)卡與交換機之間的連接。Siemens交換機由于采用了自適應(yīng)技術(shù)，可以自動檢測線序，故通過交換機可以選擇任意一種電纜進行連接。

  
  圖2 交叉線連接

  
  圖3 直通線連接

  SIMOTION 帶有RJ45接頭，建議使用西門子FC TP和FC TP RJ45接頭。

  1.2 工業(yè)屏蔽雙絞線 （Industrial Twisted Pair）
  屏蔽雙絞線如圖4所示，它有白/藍和白/橙兩對雙絞屏蔽線。外部包有屏蔽層和絕緣層，用于連接有ITP端口的以太網(wǎng)設(shè)備。通過ITP電纜連接的兩個設(shè)備的zui遠(yuǎn)距離為100米。

  
  圖4 ITP電纜結(jié)構(gòu)圖

  連接ITP電纜的連接頭有兩種，即 9 針或 15 針的Sub－D 接頭，如圖所示5、6：

       
  圖5 Sub－D 9針接頭                                                 圖6 Sub－D 15針接頭

  使用Sub－D 接頭進行連接的網(wǎng)絡(luò)連接牢固，不易松動。其連線方法及9/15 接頭的轉(zhuǎn)換可以查閱西門子手冊 。同樣ITP 電纜也會有交叉連接的情況，可以直接定購 ITP XP 標(biāo)準(zhǔn)電纜 。
  SIMOTION只有RJ45以太網(wǎng)接口，通常不使用工業(yè)雙絞線ITP。

  1.3光纖
  按光在光纖中的傳輸模式不同，光纖可分為單模光纖和多模光纖。
  多模光纖：中心玻璃芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴(yán)重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。
  單模光纖：中心玻璃芯較細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但其色度色散起主要作用，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求， 即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。
  光纖技術(shù)只允許點對點的連接，即一個發(fā)送裝置只對應(yīng)一個接收裝置。因而兩個站點之間需要有發(fā)送和接收兩根光纖進行連接。所有SIMATIC NET 標(biāo)準(zhǔn)的光纜都是兩根光纖。光纖的連接頭有很多種如圖7所示：

  
  
  圖7 光纖的連接頭

  其中各種連接頭都有各自的優(yōu)點，例如：ST 連接頭安裝簡易，比較適合于現(xiàn)場連接，（西門子BFOC接頭就是ST 接頭）；FC 接頭有一個不固定的套環(huán)，可以提供較好的機械的隔離；SC 連接頭適合緊密連接，其推拉設(shè)計可以避免在安裝過程中的光纖平面受損，應(yīng)用比較普遍。在西門子的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，大多光纖鏈路設(shè)備使用BFOC接頭。
  光纖通訊應(yīng)用于工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)點：
  隔離電氣的站點或網(wǎng)段
  沒有電氣的接地問題
  沒有屏蔽電流
  數(shù)據(jù)傳輸不受外界電磁干擾
  不受雷電的影響
  不會產(chǎn)生電磁干擾
  重量輕
  根據(jù)光纖的類型不同，長距離的通訊依然可以保持高的通訊波特率
  帶有RJ45接頭的SIMOTION 可以直接連接到交換機的電氣接口上，交換機之間可以通過光纖連接，增加通信距離和抗干擾性。

• 2．SIMOTION工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
  通過西門子交換機組成的以太網(wǎng)有三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：1）總線型；2）星型；3）冗余環(huán)網(wǎng)。圖8所示為SCALANCE 200組成的冗余環(huán)網(wǎng)。

  
  圖8 冗余環(huán)網(wǎng)示例

• 截面校驗

  （1）按電壓選擇電纜：按照上述的一般原則中的*條進行選擇。

  （2）按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面：計算方法與導(dǎo)線截面的計算方法一樣。

  （3）按照線路zui大*負(fù)載電流校驗電纜截面Iux≥Izmax

  式中：Iux——電纜的允許負(fù)載電流（A）；

  Izmax——電纜中*通過的zui大負(fù)載電流（A）。

  我們在平時的工作中zui長用的就是這種選擇方法，通常是先求出線路的工作電流，再按照線路zui大的工作電流不應(yīng)該大于電纜的允許載流量。電纜允許的*工作電流見表一。

  我們在實際工作中經(jīng)常會遇到這種情況，由于負(fù)荷的增加，負(fù)載電流增大，原有電纜載流量不足，過流運行，為了增加容量，考慮到原有電纜運行正常，要重新敷設(shè)電纜施工難度大而且不經(jīng)濟，我們常采用雙并、甚至三并的做法。

  在并用電纜的選擇上很多人認(rèn)為只要在滿足載流量要求的前提下電纜截面越小越經(jīng)濟，越合理，實際究竟是不是這樣呢。

  2006年1月3日1#變壓器至配電室主電纜爆，原185mm的四心鋁心電纜2根爆了一根，工區(qū)為了及時恢復(fù)供電，將另一根好的電纜保留，并了兩根120mm的四心鋁心電纜進行供電。在運行了10個月后2006年11月15日主電纜再次爆裂，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，185mm的電纜爆引發(fā)了此次事故。

  為什么會發(fā)生此次事故呢，按照表一我們可以得出三根電纜并用得安全載流量是668A，使用鉗型電流表測得生活區(qū)得的zui大負(fù)載電流只有500A，按照Iux≥Izmax的原則，這樣運行應(yīng)該是安全可靠的。但是，我們忽略了電纜是有電阻的，因為多并電纜連接時，連接處存在接觸電阻不同，而此接觸電阻又往往與電纜本身的電阻可比擬，其結(jié)果會造成多并電纜的電流分配不平衡，多并電纜的電流分配，是與電纜的阻抗有關(guān)的。

  銅線界面粗略計算：S=IL/54.4U（S導(dǎo)線截面積平法毫米）

  鋁線界面粗略計算：S=IL/34U

  電阻計算

  電纜的直流標(biāo)準(zhǔn)電阻可以按照下式進行計算：

  R20=ρ20（1+K1）（1+K2）/∏/4×dn×10

  式中：R20——電纜在20℃時的支流標(biāo)準(zhǔn)電阻（Ω/km）

  ρ20——導(dǎo)線的電阻率（20℃時）（Ω*mm/km）

  d——每根心線的直徑（mm）

  n——芯線數(shù)；

  K1——芯線扭絞率，約0.02-0.03；

  K2——多心電纜是的扭絞率，約0.01-0.02。

  任一溫度下每千米長電纜實際交流電阻為：

  R1=R20（1+a1）(1+K3)

  式中：a1——電阻在t℃時的溫度系數(shù)；

  K3——計及肌膚效應(yīng)及臨近效應(yīng)的系數(shù)，截面積為250mm以下時為0.01；1000 mm時為0.23-0.26。

  電容計算

  C=0.056Nεs/G

  式中：C——電纜的電容（uF/km）

  εs——相對介電系數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)為3.5-3.7）

  N——多心電纜的心數(shù)；

  G——形狀系數(shù)。

  電感計算

  配電用的地下電纜，當(dāng)導(dǎo)體截面為圓形時，且忽略鎧裝及鉛包損失時，每根電纜的電感計算方法與導(dǎo)線相同。

  L=0.4605㏒Dj/r+0.05u

  LN=0.4605㏒DN/rN

  式中：L——每根相線的電感（mH/km）

  LN——中性線的電感（mH/km）；

  DN——相線與中性線間的幾何距離（cm）；

  rN——中性線的半徑（cm）；

  DAN、DBN、DCN——各相線對中性線間的中心距離（cm）。

  例證

  測得工區(qū)2#生活變負(fù)荷電流為330A，現(xiàn)有電纜為120mm四芯銅芯電纜，查表一知其安全載流量為260A，電纜超載運行，存在不安全隱患，為了保證供電正常，我工區(qū)打算并另外一根電纜進行分流，以保證正常供電。（以下提到的電纜都是指1KV，VV型鎧裝聚乙烯四心銅心電纜）。

  如果按照安全載流量來看330A－260A=70A，我們只需要并一根載流量為70A的電纜在理論上就可以保證安全運行（理想情況下）。

  按照電纜阻抗的計算方法，將16mm、25 mm、35 mm、50 mm、70 mm、95 mm、120 mm的阻抗值如表二：

   

  標(biāo)稱截面積（mm）	電阻(Ω/km)(20℃時)	電抗(Ω/km)
  16	1.15	0.068
  25	0.75	0.066
  35	0.53	0.064
  50	0.37	0.063
  70	0.26	0.081
  95	0.19	0.06
  120	0.15	0.06

   

  表二 四芯銅芯電纜阻抗

  按照上表我們可以計算出電纜的阻抗模，在不計并列電纜的接觸電阻的情況下，將并列電纜理解為兩阻抗并聯(lián)，計算出電流分配值。

  當(dāng)然，兩條電纜平行敷設(shè)時，電纜的安全載流量會發(fā)生變化，兩條并用時，其安全載流量應(yīng)該為原載流量的0.92倍。

  則此時120mm銅芯電纜的安全載流量為239A。25mm的為86A, 35mm的為109A,按照Iux≥Izmax的原則再并一根35mm的電纜就可安全運行。

  為2#生活并一35mm的四心銅心電纜時：

  ︱Z35︱=0.534Ω

  負(fù)載電流為330A，則I120=︱Z16︱/（︱Z16︱+︱Z120︱）*330

  得出 I120=253.19A；I16=76.81A

  不難看出120mm的電纜還是在過流運行。

概述

• 3.8" 到 15" 的理想入門級系列，用于操作和監(jiān)視緊湊型機器和設(shè)備
• 由于使用全圖形顯示屏，可以清晰地顯示過程
• 通過觸控屏和觸覺功能鍵實現(xiàn)直觀操作
• 配備所有必需的基本功能，如警報記錄、配方管理、曲線顯示、矢量圖形和語言切換
• 通過集成的以太網(wǎng)接口或帶有 RS 485/422 的單獨版本可以簡單地連接到控制器

SIPLUS extreme 產(chǎn)品基于 SIMATIC 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。此處的內(nèi)容摘自相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。增加了與 SIPLUS extreme 相關(guān)的信息。

• 全集成自動化 (TIA) 的集成組件：
  提高生產(chǎn)率，zui小化工程費用，減少生存周期成本
  • 由于采用垂直組態(tài)（4" 和 6" 設(shè)備），即使在安裝空間受*也可使用
  • 縮短組態(tài)和調(diào)試時間
  • 由于免維護型設(shè)計和背光顯示器使用壽命較長，維修十分方便
• 由于具有輸入/輸出字段、矢量圖形、趨勢曲線、條形圖、文本和位圖等要素，可以簡單、輕松地顯示過程值
• 圖片庫，帶有現(xiàn)成的圖形對象
• 可使用：
  • 可組態(tài) 32 種語言（包括亞洲和西里爾字符集）
  • 在線可在多達 5 種語言間切換
  • 相關(guān)語言文本和圖形

在生產(chǎn)、過程和樓宇自動化中，使用 SIMATIC HMI 基本面板可以實現(xiàn)對緊湊型機器和設(shè)備的本地控制和監(jiān)視。它們在各個部門中有著廣泛的應(yīng)用。

SIMATIC HMI 基本面板與面板和多功能面板產(chǎn)品系列的現(xiàn)有觸摸設(shè)備安裝兼容。

KP300 基本型單色 PN

• 3.6" FSTN 像素圖形，單色
• 1 個以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸控設(shè)備，配備10個功能鍵和10個系統(tǒng)鍵。
• Text Displays (TD 100C, TD 200/TD 200C, TD 400C) 和 OP 73 、 OP 73micro的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品。

KTP400 Basic 單色 PN

• 3.8" STN，單色
• 1 個以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏和 4 個觸覺功能鍵

KTP600 Basic 單色 PN

• 5.7" STN，單色
• 1 個以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏和 6 個觸覺功能鍵
• TP 177micro//TP 177A 創(chuàng)新的后續(xù)產(chǎn)品

KTP600 基本型彩色 PN 或 DP

• 5.7" TFT，256 色
• 1 個以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）或
  1 個 RS 485/422 接口（MPI，PROFIBUS DP；單獨版本）
• 觸摸屏和 6 個觸覺功能鍵
• TP 177micro//TP 177A 創(chuàng)新的后續(xù)產(chǎn)品

KTP1000 基本型彩色 PN 或 DP

• 10.4" TFT，256 色
• 以太網(wǎng)接口 (TCP/IP, PROFINET) 或
  1 個 RS 485/422 接口（MPI，PROFIBUS DP；單獨版本）
• 觸摸屏和 8 個觸覺功能鍵

TP1500 Basic 彩色 PN

• 15.0" TFT，256 色
• 1 個以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏
• *性窗口和模板概念，用于生成屏幕模板
• 輸入/輸出域
  用于顯示和更改過程參數(shù)
• 按鈕
  ?用于直接初始化功能和動作。在按鈕上zui多可以同時配置 16 種功能。
• 圖像
  可以用作 ICON 以代替用作功能鍵或按鈕的文本標(biāo)簽。它們還可以用作全屏背景圖像。
  組態(tài)工具包含帶有大量圖形和多種對象的庫。所有的帶有 OLE 接口的編輯器都可以用作圖形編輯器（比如 Paint Shop，Designer 或者 CorelDraw）。
• 矢量圖形
  基本幾何形狀（直線，圓和矩形）可以在組態(tài)工具中直接創(chuàng)建
• 固定文本
  可以以任何字符尺寸用作功能鍵，過程圖和過程值的標(biāo)簽
• 曲線功能和直方圖
  可用于以圖形形式顯示動態(tài)值
• 語言切換：
  • 5 種在線語言，32 種組態(tài)語言，包括亞洲和西里爾字母字符集。
  • 相關(guān)語言文本和圖形
• 可按照各個部門的要求進行用戶管理（安全性）
  • 通過用戶名和密碼進行身份驗證
  • 特定用戶組的優(yōu)先級
• 發(fā)信系統(tǒng)
  • 離散警報
  • 模擬報文
  • 具有可自由定義的消息級別（如狀態(tài)/故障消息），用于定義確認(rèn)響應(yīng)和顯示消息事件
  • 歷史消息
• 配方管理
• 幫助文本
  過程屏幕、消息和變量
• 算術(shù)函數(shù)
• 極限值監(jiān)控
  用于輸入和輸出的可靠過程控制
• 指示燈
  用于指示機器和設(shè)備狀態(tài)
• 任務(wù)計劃器，用于循環(huán)執(zhí)行功能
• 模板概念
• 在模板中組態(tài)的顯示元素將出現(xiàn)在每個顯示中
• 可以通過如下方法簡單地進行維護和組態(tài)：
  • 用 ProSave 在 PC 上備份和還原組態(tài)，操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)記錄和軟硬件數(shù)據(jù)
  • 通過 MPI/PROFIBUS DP 或以太網(wǎng)下載組態(tài)
  • 自動傳輸識別
  • 單獨對比設(shè)定與校準(zhǔn)
  • 清潔屏幕
  • 無須電池

組態(tài)

使用工程軟件 SIMATIC WinCC flexible 2008 Compact 執(zhí)行組態(tài)。