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上海晉營自動化科技有限公司
 
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總線連接器直接插入到 PROFIBUS 節(jié)點或者 PROFIBUS 網(wǎng)絡組件的 PROFIBUS 接口（9 針式 Sub-D 型非插入式連接器）。進線和出線 PROFIBUS LAN 電纜通過連接器中的四個端子連接。使用從外部很容易接近的開關(guān)（ 6ES7 972-0BA30-0XA0 除外）來連接集成在總線連接器中的線路終接器。 在這里，進線和出線總線電纜在連接器中是分開的（隔離功能）。

中國的弱電線纜生產(chǎn)比較集中，因此既有利又有弊。益處在于弱電線纜發(fā)展初期，由于生產(chǎn)集中度較高，能夠帶動一個地區(qū)的弱電線纜行業(yè)的快速發(fā)展。而弊端就在于，當弱電線纜行業(yè)發(fā)展到一定的階段，競爭必然越發(fā)激烈。而同樣由于區(qū)域生產(chǎn)集中度較高，而造成各生產(chǎn)企業(yè)近乎“知根知底”，不但同質(zhì)化競爭嚴重，而且為打價格戰(zhàn)埋下了隱患。

二、價格低、大量應用于建筑行業(yè)

弱電電纜難以突破低價競爭的關(guān)鍵在于，弱電線纜產(chǎn)品主要應用于建筑行業(yè)，其中囊括建筑項目中的電力、通信、控制、安防及消防等重要系統(tǒng)，再加上建筑行業(yè)用纜比較混亂，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)甚至有很多電纜產(chǎn)品由裝修人員或住客自行購買，因此更是擴大了“低價為王”的氣焰。但是*電纜產(chǎn)品，質(zhì)量卻很難有保障。

三、假冒偽劣、質(zhì)量不保證、市場競爭強烈

隨著國內(nèi)弱電行業(yè)的快速發(fā)展，原有的弱電線纜生產(chǎn)企業(yè)紛紛擴大生產(chǎn)能力，其他線纜生產(chǎn)廠家及一些新成立的企業(yè)也紛紛加入到弱電行業(yè)，市場競爭不斷加劇。為了提高*，獲取一定的生存空間，絕大多數(shù)的弱電線纜生產(chǎn)企業(yè)往往采取低價策略。但是，當產(chǎn)品的銷售價格已經(jīng)接近甚至低于產(chǎn)品制造的實際成本時，部分廠家為保證利潤，控制成本，只能以偷工減料、缺米少碼、粗制濫造等方式來維持運營和生產(chǎn)。

工業(yè)連接器

傳統(tǒng)的連接設備在典型辦公室環(huán)境下向用戶提供數(shù)年的服務保證。然而，將同樣的銅纜或是光纖連接器暴露于條件下，其性能和可靠性都會下降，zui終用戶須支付價格高昂的維護費用以排除故障和更換配件。一種新的連接器，它被專門設計用以在惡劣環(huán)境下構(gòu)建一個堅固的以太網(wǎng)連接，比先前的連接器更堅韌、更強壯、更具抵御力。這個新接口被普遍認為是“工業(yè)連接器”，其應用不僅局限于制造業(yè)。這種連接器被設計用以經(jīng)受zui為惡劣工業(yè)環(huán)境的考驗

西門子DP總線逐漸在工業(yè)現(xiàn)場推廣，不少設備不但具有傳統(tǒng)儀表的功能，而且還具備現(xiàn)場總線的功能、在DCS中，西門子DP總線被廣泛應用。現(xiàn)場總線在使用中需要注意以下幾個問題： 

1）通信距離。西門子DP總線的通信距離一般有一定的要求，例如，PROFIBUS/DP在12Mbps速率時，采用標準電纜，可以達到200m，如果采用187.5kbps速率，可以達到1 000m。通信距離有兩層含義，*個，是兩個節(jié)點之間不通過中繼器能夠?qū)崿F(xiàn)的距離，一般來說，距離和通信速率成反比；另一個，是整個網(wǎng)絡zui遠的兩個節(jié)點之間的距離。往往在廠家的介紹材料中對于此類的描述不夠清楚，在實際使用中，必須考慮整個網(wǎng)絡的范圍，電磁波信號在電纜中傳遞是需要時間的，特別在—些高速的現(xiàn)場總線中，如果增大距離，就必須對一些通信參數(shù)進行修改； 

2）線纜選擇?，F(xiàn)場的環(huán)境決定現(xiàn)場總線的通信速度和通信介質(zhì)。一般而言，西門子DP總線線采用電信號傳遞數(shù)據(jù)，在傳輸?shù)倪^程中不可避免地收到周圍電磁環(huán)境的影響。大多數(shù)現(xiàn)場總線采用屏蔽雙絞線。必須注意的是，不同種類現(xiàn)場總線要求的屏蔽雙絞線可能是不同的?，F(xiàn)場總線的*一般規(guī)定一種特制的線纜，在正確使用這種線纜的條件下才能實現(xiàn)規(guī)定的速率和傳輸距離。在電磁條件極度惡劣的條件下，光纜是合理的選擇，否則局部的干擾，可能影響整個現(xiàn)場總線網(wǎng)絡的工作； 

3）隔離。一般來說，西門子DP總線的電信號與設備內(nèi)部是電氣隔離的。現(xiàn)場總線電纜分布在車間的各個角落，一旦發(fā)生高電壓串入，會造成整個網(wǎng)段所有設備的總線收發(fā)器損壞。如果不加以隔離，高電壓信號會繼續(xù)將設備內(nèi)部其他電路損壞，導致嚴重的后果； 

4）屏蔽。西門子DP總線采用的屏蔽電纜的外層必須在一點良好接地，如果高頻干擾嚴重，可以采用多點電容接地，不允許多點直接接地，避免產(chǎn)生地回路電流； 

5）連接器。現(xiàn)場總線一般沒有對連接器做嚴格的規(guī)定，但是如果處理不當，會影響整個系統(tǒng)通信。例如，現(xiàn)場總線一般采用總線型菊花鏈連接方式，在連接每一個設備時，必須注意如何不影響在現(xiàn)有通信的條件下，實現(xiàn)設備插入和摘除，這對連接器就有一定的要求； 

6）終端匹配。西門子DP總線信號和所有電磁波信號一樣具有反射現(xiàn)象，在總線每一個網(wǎng)段的兩個終端，都應該采用電阻匹配，*個作用可以吸收放射，第二個作用是在總線的兩端實現(xiàn)正確的電平，保證通信。因此，現(xiàn)場總線技術(shù)是控制、計算機、通訊技術(shù)的交叉與集成，它的出現(xiàn)和快速發(fā)展體現(xiàn)了控制領(lǐng)域?qū)档统杀尽⑻岣?.3 監(jiān)控頁面組態(tài)

Profibus可使分散式數(shù)字化控制器從現(xiàn)場底層到車間級網(wǎng)絡化，與其他現(xiàn)場總線相比，Profibus的重要優(yōu)點是具有穩(wěn)定的標準EN50170作保證，并經(jīng)實際應用驗證具有普遍性，它包括了加工制造、過程和數(shù)字自動化等廣泛的應用領(lǐng)域，并可同時實現(xiàn)集中控制、分散控制和混合控制三種方式。該系統(tǒng)分為主站和從站：

主站決定總線的數(shù)據(jù)通信，當主站得到總線控制權(quán)（令牌）時，沒有外界請求也可以主動發(fā)送信息。在Profibus協(xié)議中主站也稱為主動站。

從站為外圍設備，典型的從站包括：輸入/輸出裝置、閥門、驅(qū)動器和測量發(fā)射器。它們沒有總線控制權(quán)，僅對接收到的信息給予確認或當主站發(fā)出請求時向它發(fā)送信息。從站也稱為被動站。由于從站只需總線協(xié)議的一小部分，所以實施起來特別經(jīng)濟。

性能

與其它現(xiàn)場總線系統(tǒng)相比，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。已應用的領(lǐng)域包括加工制造．過程控制和自動化等。PROFIBUS開放性和不依賴于廠商的通信的設想，已在10多萬成功應用中得以實現(xiàn)。市場調(diào)查確認，在德國和歐洲市場中PROFIBUS占開放性工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)的市場超過40%。PROFIBUS有*自動化技術(shù)裝備的生產(chǎn)廠商支持，它們都具有各自的技術(shù)優(yōu)勢并能提供廣泛的優(yōu)質(zhì)新產(chǎn)品和技術(shù)服務。

結(jié)構(gòu)

PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498標準，以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡（Open System Interconnection-OSI）作為參考模型的。該模型共有七層?！。?）PROFIBUS－DP：定義了*．二層和用戶接口。第三到七層未加描述。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*．二．七層，應用層包括現(xiàn)場總線信息規(guī)范（Fieldbus Message Specification - FMS）和低層接口(Lower Layer Interface － 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(guān)系并提供不依賴設備的第二層訪問接口?！。?） PROFIBUS－PA：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)IEC1158－2標準，PA的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，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?！∽ⅲ?層為物理層，第二層為數(shù)據(jù)鏈路層，第三層為網(wǎng)絡層，第四層為傳輸層，第五層為會話層，第六層為表達層，第七層為應用層。需要注意的是，第三~六層在Profibus中沒有具體應用，但是這些層要求的任何重要功能都已經(jīng)集成在低層接口（LLI）中。

   設置棒圖的常規(guī)屬性，其中連接變量為Feedback，zui大值設為2000，zui小值設為-2000，如圖18所示。

圖18 棒圖常規(guī)屬性設置

         設置棒圖的外觀，如圖19所示。

圖19 棒圖外觀屬性設置

         設置棒圖刻度，如圖20所示。

圖20 棒圖刻度屬性設置

          運行指示燈用來指示變頻器是否處于運行狀態(tài)，連接變量為StsWord1的第2位，運行時顯示綠色，非運行時顯示白色。其外觀動畫設置如圖21所示。

圖21 運行指示及其外觀動畫設置

         反轉(zhuǎn)指示燈用來指示變頻器是否處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，連接變量為StsWord1的第14位，反轉(zhuǎn)時顯示綠色，非反轉(zhuǎn)時顯示白色。其外觀動畫設置如圖22所示。

圖22 反轉(zhuǎn)指示及其外觀動畫設置

         故障指示燈用來指示變頻器是否處于故障狀態(tài)，連接變量為StsWord1的第3位，故障時顯示紅色，非故障時顯示綠色。其外觀動畫設置如圖23所示。

圖23 故障指示及其外觀動畫設置

         接著設置4個按鈕的功能，此處在按鈕的單擊事件下添加不同的函數(shù)來實現(xiàn)不同的功能。
啟動按鈕：添加SetValue函數(shù)，變量為CtrlWord1，值為1150（16進制047E）。再添加SetBitInTag函數(shù)，變量仍為CtrlWord1，位為0，如圖24所示。每次按下啟動按鈕，觸摸屏將先發(fā)送047E，再發(fā)送047F給V20變頻器，實現(xiàn)啟動功能。

圖24 啟動按鈕事件設置

          停止按鈕：添加ResetBitInTag函數(shù)，變量為CtrlWord1，位為0，如圖25所示。每次按下停止按鈕，控制字1的第0位將被復位為0，觸摸屏將發(fā)送047E給V20變頻器，實現(xiàn)OFF1停車功能。

圖25 停止按鈕事件設置

        反向按鈕：添加InvertBitInTag函數(shù)，變量為CtrlWord1，位為11，如圖26所示。每次按下反向按鈕，控制字1的第11位將做非運算，觸摸屏將相應的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)指令發(fā)送給V20變頻器，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向反向功能。

圖26 反向按鈕事件設置

         故障確認按鈕：添加SetBitInTag函數(shù)，變量為CtrlWord1，位為7。再添加ResetBitInTag函數(shù)，變量仍為CtrlWord1，位為7，如圖27所示。每次按下故障確認按鈕，觸摸屏將先發(fā)送1狀態(tài)的故障確認位，再發(fā)送0狀態(tài)的故障確認位給V20變頻器，給故障確認位一個上升沿，實現(xiàn)故障確認功能。

圖27 故障確認按鈕事件設置

5. 系統(tǒng)運行效果
        完成上述步驟之后，下載組態(tài)程序至觸摸屏中。實際運行效果證明：SMART LINE觸摸屏與V20變頻器通訊正常，觸摸屏可以通過四個按鈕控制變頻器運行、停止、反向以及故障確認；變頻器相關(guān)變量和狀態(tài)可以在觸摸屏上正確顯示。變頻器運行時觸摸屏顯示畫面如圖28所示。

圖28 變頻器運行時觸摸屏顯示畫面

FastConnect 插頭采用絕緣刺破連接技術(shù)，可確保極短的組裝時間 集成端接電阻 (6ES7 972-0BA30-0XA0 中不具有) 通過帶 Sub-D 接口的連接器可以連接編程器，無需額外安裝網(wǎng)絡節(jié)點   Area of application 用于 PROFIBUS 的 RS485 總線連接器，可用于連接 PROFIBUS 節(jié)點或 PROFIBUS 網(wǎng)絡部件到 PROFIBUS 總線電纜。  Design 提供有各種類型的總線連接器，可優(yōu)化用于連接的設備：總線連接器具有軸向電纜引出線（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，傳輸速率高達 12 Mbit/s，帶集成的總線端接電阻 帶垂直電纜引出線的總線連接器（90°）； 這種接頭采用垂直電纜引出線（有或沒有編程器接口），數(shù)據(jù)傳輸速率高達 12 Mbit/s，帶集成的終端電阻。傳輸速率為 3、6 或12 Mbit/s 時，在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間，需要使用 SIMATIC S5/S7 連接電纜。有 30°電纜引出線的總線接頭（經(jīng)濟型），無編程器接口，數(shù)據(jù)傳輸速率大為 1.5 Mbit/s，無集成的總線端接電阻。 PROFIBUS 快速連接 RS485 總線接頭（90°或 180°電纜引出線），傳輸速率大為 12Mbit/s，采用絕緣刺破技術(shù)可實現(xiàn)快速簡單安裝（用于硬線和軟線）。   Functions 總線連接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 網(wǎng)絡組件的 PROFIBUS 接口（9 針 Sub-D 接口）中?？墒褂?4 個端子在插頭中連接進入和離開的 PROFIBUS 電纜。通過從外部清晰可見的便于接觸的開關(guān)，可以連接總線連接器中集成的總線端接器（不適用于 6ES7 972-0BA30-0XA0）。在此過程中，連接器中的進線和出線總線電纜是分開的（隔離功能）。