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詳細介紹
結構集整體式結構的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結構的I/O點搭配靈話、安裝整齊的優點于一身。它也是由各個單元的組合構成。其特點是CPU自成獨立的基本單元（由CPU和一定的I/O點組成），其它I/O模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進行單元間的聯接，各個單元可以一個個地疊裝。使系統達到配置靈活、體積小巧。
1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業，各種場合中的自動檢測、監測及控制等。西門子DP紫色電纜S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡都能實現復雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨
西門子PLC之S7家族
的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數運算比較有效地實現了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作系統內，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機西門子DP紫色電纜界面（HMI）從S7-300中取得數據，S7-300按用戶**的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統自動地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關，操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態功能，這使得組態非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業以太網總線系統；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統；多點接口（MPI集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統。
3． SIMATC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的系統。當控制系統規模擴大或升級時，只要適當地增加一些模板，便能使系統升級和充分滿足需要。
組合式結構的可編程序控制器是把PLC系統的各個組成部分按功能分成若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結構的PLC特點是CPU、輸入、輸出均為獨立的模塊。模塊尺寸統一、安裝整齊、I/O點選型自由、安裝調試、擴展、維修方便。
西門子DP紫色電纜
SIMATIC NET, PB FC STANDARD CABLE GP, 2-WIRE, SHIELDED, SPECIAL DESIGN FOR RAPID INSTALLATION, MAX. CONSIGNMENT: 1000 M, MIN. ORDERINGQUANTITY: 20 M SOLD BY THE METER |
2西門子DP藍色屏蔽電纜，訂貨號6XV1830-3EH10
 | 6XV1830-3EH10 SIMATIC NET, PB FC TRAILING CABLE, PROFIBUS TRAILING CABLE MAX. ACCELERATION:4M/QS MIN. OF 3 MILL. BENDING CYCLES MIN. BENDING RADIUS: APPROX.120 MM, 2-WIRE SHIELDED, SOLD BY THE METER MAX. CONSEIGNMENT: 1000 M MIN. ORDERING QUANTITY: 20 M |
3西門子四芯屏蔽網線，訂貨號6XV1840-2AH10
 | 6XV1840-2AH10 Industrial Ethernet FC TP STANDARD CABLE, GP 2X2 (PROFINET TYP A), TP INSTALLATION CABLE FOR CONNECTION TO IE FC RJ45 2x2, FOR UNIVERSAL APPLICATION, 4-WIRE, SHIELDED CAT. 5E, SOLD BY THE METER MAX. CONSIGNMENT: 2000 M, MINIMAL ORDER QUANTITY: 20 M |
6XV1830-0EH10
SIMATIC NET, PROFIBUS 快速標準電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計，**長度: 1000m, 小訂購數量: 20m, 按米銷售
用于網絡電纜的 UL 列表（安全標準）對于美國和加拿大市場尤為必需。根據電纜敷設在建筑物中位置來決定適當的認證要求。這適用所有電纜，這些電纜從一個機器敷設到一遠程控制柜，位于電纜架上并保護著建筑物。通過 UL 認證的電纜在其名稱后面附加字母“GP”（通用）。
Ex認證
用于本質安全 PROFIBUS DP 應用的電纜在其名稱后面附加字母“IS”（本質安全）
SIMATIC NET, PROFIBUS 快速標準電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計，**長度: 1000m, 小訂購數量: 20m, 按米銷售
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西門子電纜中國總公司的西門子電纜Profibus FC快速連接標準電纜，總線電纜徑向對稱設計，允許采用剝線工具，可以快速、方便的裝配總線連接器。標準總線電纜專門為裝配設計
● 實心裸銅線導體，2芯并合成對，芯線紅綠二色。西門子電纜
● 鋁箔、裸金屬絲編織雙層屏蔽，PVC外護套，外觀紫色。
● 符合VDE 0472標準；B類試驗（IEC332.1）。
● 帶米標識，分100米、200米、300米包裝，500米、1000米木輪包裝。
● 工作參數：單線傳輸**規格：1000m，加中繼器可延長至10000m
訂貨數據 訂貨號
Profibus總線電纜 6XV1830-0EH10 西門子電纜線
這是西門子很常見的通訊線纜。
西門子DP紫色電纜
西門子電纜中國總公司前言
現場總線技術是當今世界各國關注的熱點課題，以現場總線為基礎的全數字控制系統是 21 世紀自動化控制系統的主流。PROFIBUS-DP是一種經過優化的高速、廉價的通信連接，專為自動控制系統和設備級分散I/O之間通信設計，使用PROFIBUS-DP模塊可取代價格昂貴的24V或0～20mA并行信號線，用于分布式控制系統的高速數據傳輸。PROFIBUS-DP主要應用于現場設備級，它的響應時間從幾百 到幾百ms，數據傳輸速率為9.6kbit/s～12Mbit/s，傳輸的數據容量為每個報文多達244個字節，傳輸介質為屏蔽雙絞線或光纜，被廣泛應用于樓宇自動化、水電廠管理和工業過程自動化控制系統中。
2 軟起動控制器中PROFIBUS-DP通訊接口的硬件設計
在軟起動控制器的PROFIBUS-DP硬件接口電路設計方案上，采用單片機 + 集成芯片SPC3 + RS485驅動的方案。
2.1 SPC3簡述
SPC3（SIEMENS PROFIBUS CONTROLLER）為優化的智能PROFIBUS-DP從站，集成有PROFIBUS-DP物理層的數據收發功能，可獨立處理PROFIBUS-DP協議。SPC3的內部有RAM、方式寄存器、狀態寄存器、中斷寄存器以及各種緩沖器指針和緩沖區等。SPC3有8根數據線和11根地址線，其中8根數據線與地址線復用，可以接80C32、80C166、80C196、HC196等單片機。SPC3內部集成了1.5KB的雙口RAM作為SPC3與軟件/程序的接口，能自動調整9.6K到12M波特率。
2.2 PROFIBUS-DP通信接口硬件設計
PIC16F877與PROFIBUS-DP網絡的連接通過一個PROFIBUS-DP網絡的協議芯片SPC3和RS-485驅動電路組成。PROFIBUS-DP接口主要由處理器接口和串行總線接口組成。
處理器接口電路如圖1示：80C32通過P0口和P2口擴展外部存儲器，將SPC3內部的雙口RAM作為自己的外部RAM，通過對雙口RAM的讀寫來完成對SPC3的初始化和有關數據的交換。圖中P1是指用雙PIC16F877設計的軟起動控制器，作為通訊的從站，PIC16F877集成了SPI接口，可以和協議芯片SPC3結合，以及MAX485ESA完成到PROFIBUS-DP總線網絡上的連接。
圖1 處理器接口電路
圖2串行總線接口電路
SPC3芯片通過請求發送信號（RTS），發送數據信號（TXD），接收數據信號（RXD）,通過高速光耦HCPL7720和總線收發器ADM1485相連，構成串行總線接口。如圖2所示，盡管SPC3已經集成了物理層的數據傳輸功能，但它不具備RS-485的驅動接口，因此添置了RS-485的驅動電路。目前能滿足12M波特率的驅動器芯片為數不多，有SN65ALS176，SN75ALS176，ADM1485等，本系統中選用的是ADM1485。另外為了避免總線上的信號對電路的影響，在SPC3與RS-485總線驅動電路之間采用光電隔離。TXD、RXD信號的隔離器件選用Hewlett Packar公司的12M高速光耦HCPL7720，RTS的信號隔離器件選用HCPL0601。
3 通訊接口的軟件設計
PROFIBUS-DP的ASIC芯片SPC3集成了PROFIBUS-DP協議，能夠處理PROFIBUS-DP狀態機構，因此80C32不用參與處理PROFIBUS-DP狀態機。80C32的主要任務是對SPC3進行合理的配置、初始化及對各種報文的處理。
對SPC3的軟件操作主要包括兩個部分：SPC3的初始化和SPC3的中斷處理。主程序和中斷程序流程圖分別如圖3和圖4所示。
圖 3 主程序流程圖 圖4中斷程序流程圖
SPC3的初始化程序應放在主程序的前面，而中斷處理程序完成CPU對SPC3中斷輸出的響應。 SPC3上電復位之后.在正常工作之前必須進行初始化，以配置各個寄存器。中斷處理程序用于處理SPC3發生的各種事件，這些事件包括新的參數報文事件：全局控制命令報文事件，進入或退出數據交換狀態事件，新的配置報文事件，新的地址設置報文事件，監測到波特率事件和看門狗溢出事件。SPC3在接收到由PROFIBUS主站傳送的不同輸出數據時會產生輸出標志位，CPU通過在應用循環中輪詢標志位來進行接收主站數據。對于特定應用的診斷信息需要實時傳遞到主站。主應用程序在應用循環中判斷是否有可用的診斷BUF存在一當有空閑BUF時應用程序輸入診斷信息，并請求更新。對于實時性要求嚴格的系統，應采用中斷方式進行輸出數據和診斷數據處理。
由于用于現場的設備要特別考慮抗干擾能力，因此在設備硬件抗干擾技術的基礎上，軟件方面采用指令冗余，設置軟件陷阱，系統的自檢及軟硬件相結合的看門狗技術，保證軟件出軌的自動恢復，從而進一步提高系統的抗干擾能力。
4 結論
軟起動器有很多優點，然而，目前國內生產的異步電機的軟起動器大多都不帶通信接口，有一些帶通信接口的，也多為 RS232 或 RS485 串行總線，這些串行總線,由于自身的特點,不適合工業現場控制,有礙于電動機機群的進一步網絡化發展和企業管控一體化及綜合自動化的實現。本文介紹的帶 PROFIBUS-DP總線接口的軟起動控制器，可以解決傳統軟起動器現場通信的不足，實現電動機的群控，促進企業綜合自動化的底層網絡建設，并能帶來顯著經濟效益。
■ DP/DP 耦合器
■ 中繼器
■ 總線連接插頭
除了電信號網絡 （RS485） 之外還有
用于 PROFIBUS PA 的電信號網絡
6XV1830-0EH10【技術指標】
1、實心裸銅線導體，2芯并合成對，芯線紅綠二色。
2、鋁箔、裸金屬絲編織雙層屏蔽，PVC外護套，阻燃,外觀紫色。
3、符合VDE 0472標準；B類試驗（IEC332.1）。
4、帶米標識，分100米、200米、300米包裝，500米、1000米木輪包裝。
5、工作參數：單線傳輸**規格：1000m，加中繼器可延長至10000m
西門子PROFIBUS-DP總線電纜6XV1830-0EH10其它介紹：
1．借助于其雙屏蔽層，尤其適用于安裝在易受電磁干擾的工業環境中
2．通過總線終端的接地觸點的外包層，可實現接地的連續性
3．按米銷售
4．當連接各站時，應確保數據線不要擰，系統在高電磁發射環境（如汽車制造業）下運行應使用帶屛蔽的電纜，屏蔽可提高電磁兼容性（EMC）。
5．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。另外建議數據線必須與高壓線隔離。
6．超過500Kbit/s的數據傳輸速率時應避免使用短截線段，應使用市場上現有的插頭可使數據輸入和輸出電纜直接與插頭連接，而且總線插頭可在任何時候接通或斷開而并不中斷其它站的數據通信。
于光纖強制運動控制應用的光纜，例如戶內及戶外連續運動的機器部件中（用作牽引鏈）。 此應用有兩種型號：
光纖拖纜； 用于高機械應力的電纜，PUR 外套，無UL 認證
光纖拖纜（通用）； 用于低機械應力的電纜，PVC 外套，有UL 認證
按米銷售或定長銷售，預裝配有 4 個 BFOC 接頭或 4 個 SC 接頭。
戶外光纖
防水電纜（縱向和徑向防水），戶外使用，非金屬防護，埋入敷設。
按米銷售或定長銷售，預裝配有 4 個 BFOC 接頭或 4 個 SC 接頭。
注意：需要使用工具由受過培訓的人員安裝玻璃光纖
PC-PPI RS232 接口的西門子 S7-200PLC 編程電纜，長度2米（9針公）
USB-PPI USB 接口的西門子S7-200 PLC編程電纜，帶指示燈，通信距離達2公里,長度為2.5 M（9針公）
USB-PPI+ USB 接口的西門子S7-200 PLC編程電纜，帶指示燈，通信距離達2公里,長度為3米
6ES7901-3DB30-OXAO USB 接口的西門子S7-200 PLC編程電纜，帶指示燈。長度5米，無需安裝驅動要求軟件版本V4.0SP4以上（9針公）
6ES7901-3CB30-OXAO RS232 接口的西門子S7-200 PLC編程電纜，長度5米,不支持187.5
USB-MPI+ 一代 USB 接口的西門子 S7-300/400編程適配器（隔離型）帶通信指示燈，長度4米
USB-MPI+全系列 全系列
6ES7972-0CB20-OXAO五代 USB 接口的西門子S7-200/300/400 PLC編程電纜，長度5米（9針公） DP高速通行 5代可以支持
6ES7972-0CB20-OXAO四代 USB 接口的西門子S7-200/300/400 PLC編程電纜
6ES7972-OCB20-OXAO三代 USB 接口的西門子/300/400 PLC編程電纜
6ES7972-OCA23-OXAO三代 RS232 接口的西門子S7-300/400 PLC編程電纜（MT6000/8000-S7-300）
LOGO!USBCABLE 隔離型 USB 接口的西門子 LOGO 控制器編程電纜，長度3 米，帶通信指示燈 （6針）
LOGO!PC-CABLE 隔離型 RS232 接口的西門子 LOGO 控制器編程電纜，長度3米，對應西門子產品號：6ED1 057-1AA00-0BA0
產品描述 標準總線電纜（4 芯），按米銷售，未裝配
SIMATIC NET, IE FC TP STANDARD CABLE, GP 2X2 (PROFINET TYP A), TP INSTALLATION CABLE FOR ConNECTION TO FC OUTLET RJ45, FOR UNIVERSAL APPLICATION, 4-WIRE, SHIELDED, CAT. 5E, SOLD BY THE METER MAX. CONSIGNMENT: 2000 M, MINIMAL ORDER QUANTITY: 20 M
應用適宜性 適用于快速安裝并帶有堅固芯線的標準電纜
導線名稱 2YY (ST) CY 2x2x0,64/1,5-100 GN SF/UTP
電氣數據
單位長度阻尼量
● 10 MHz 時 / **值 0.052 dB/m
● 100 MHz 時 / **值 0.195 dB/m
波阻
● 1 MHz ... 100 MHz 時 100 ?
相對對稱公差
● 1 MHz ... 100 MHz 時的波阻 15 %
單位長度近端串音阻尼量 西門子DP紫色電纜
● 1 MHz ... 100 MHz 時 0.5 dB/m
耦合電阻越長度 / 10 MHz 時 10 m?/m
單位長度的回路電阻 / **值 115 m?/m
西門子PROFIBUS網絡通訊電纜的總的規范
電子系統各組件之間的*牢固連接是設備正常工作的前提條件，
傳統的接線方式成本較高，容易出錯，設備越大，接線越復雜，調試及以后的維護會產生很高的額外成本。
因此需要建立標準以降低接線成本，降低出錯機率，同時必須考慮供貨速度。
解決方案：
用于 SIMATIC S7 的 SIMATIC TOP connect 系統電纜連接技術。
SIMATIC TOP connect 能夠提供 SIMATIC 所需的全部連接。
用戶可選擇兩種連接方式：基于現成構件原理的*模塊化連接，以及通過集束導線進行的靈活連接。
SIMATIC S7 I/O 模塊與傳感器/執行器之間的接線是關系成本高低、配置、控制柜加工、購置和維修方便性的關鍵因素。
通過 SIMATIC TOP connect 系統電纜連接技術，可簡便而快速地建立 SIMATIC S7 的可靠連接。
SIMATIC TOP connect 適用于以下系統：
- SIMATIC S7-300、S7-400 和 S7-1500
- SIMATIC ET 200M 和 ET 200MP
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