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| 产地类别 | 进口 | 应用领域 | 化工,电子/电池 |
|---|---|---|---|
| 产地 | 德国 | 品牌 | 西门子 |
双击Hardware 进入硬件配置界面，从右侧硬件列表中拖入机架，并按实际机架上模块的顺序依次添加电源、CPU（315-2DP）、AI/AO模块。DP/PA link等。根据每个测试系统的不同，有选择的在PA层挂入变频器、流量计、变送器和电磁阀等对象。图2是组态完的结果。
产品简介
详细介绍
6ES7972-0BA52-0XA0接头
西门子DP总线是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术[2-3],可实现现场级到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案[4].ProfiBus系列由ProfiBus-DP/FMS/PA三个兼容部分组成。其中ProfiBus-DP和PA的特点如下[1,5]:
西门子DP总线是适用于自动控制系统与分散I/O 之间的高速通信；可取代24 V 或4~20 mA 的串联式信号传输；使用RS 485传输技术或光纤媒体。
西门子DP总线是专为过程自动化设计；可将变送器和执行器连接到一根公共总线，可用于本质安全领域；数据传输采用扩展的ProfiBus-DP协议，还具有PA行规。
本文将采用ProfiBus-DP和ProfiBus-PA通信协议来构建过程控制系统。
2 系统架构
本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的采集、处理，PID 控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过西门子DP总线进行数据传输和交换，采用MPI通信方式与上位机进行通信和远程控制，从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。
系统主要包含上位监控机、CPU、以太网通信模块、DP链路、分布式I/O和变频器DP从站、温度和压力变送器、阀门定位器、电磁流量计等。CPU 采用Siemens 的S7300 315-2 DP,既具有多点通信功能的MPI 接口，又具有ProfiBus-DP通信功能[6].
3 系统组态
3.1 硬件组态
针对西门子S7-300 PLC 来说，其硬件组态是通过Step7 软件来实现的。组态过程主要包括以下几个步骤。
（1）新建项目
新建项目时需选择好存储路径和项目名称。
（2）添加工作站
右键点击新建的站点名字，选择插入SIMATIC300 Station.
（3）硬件配置[7]
双击Hardware 进入硬件配置界面，从右侧硬件列表中拖入机架，并按实际机架上模块的顺序依次添加电源、CPU（315-2DP）、AI/AO模块。DP/PA link等。根据每个测试系统的不同，有选择的在PA层挂入变频器、流量计、变送器和电磁阀等对象。图2是组态完的结果。
【第一步】DP网络寻找故障点
（5）DP线距离较远时，可以加中继器或RS485有源终端
6ES7972-0BA52-0XA0接头
产品详情：
| 电源电压 | ||
| 额定值 (DC) | ||
| ● DC 24 V | 是 | |
| 负载电压 L+ | ||
| ● 额定值 (DC) | 24 V | |
| ● 允许范围，下限 (DC) | 20.4 V | |
| ● 允许范围，上限 (DC) | 28.8 V | |
| 输入电流 | ||
| 接通电流，zui大值 | 10 A; 28.8 V 时 | |
| 来自电源电压 L+，zui大值 | 1 050 mA; 150 mA 至 1050 mA，对于扩展组件输出电流 (5 V DC) 1000 mA | |
| 传感器供电 | ||
| 24 V 传感器供电 | ||
| ● 24 V | 是; 允许范围：15.4 至 28.8 V | |
| ● 短路保护 | 是; 电子，400 mA 时 | |
| ● 输出电流，zui大值 | 400 mA | |
| 功率损失 | ||
| 功率损失，典型值 | 11 W | |
| 存储器 | ||
| 存储器模块数量（可选） | 1; 插拔式存储器模块，内容与集成 EEPROM *，另外还可以分类存放配方、数据记录和其它文件。 | |
| 工作存储器 | ||
| ● 集成（用于程序） | 24 kbyte; 16 KB，在激活运行时间编辑时 | |
| ● 集成（用于数据） | 10 kbyte | |
| 缓冲 | ||
| ● 存在 | 是; 程序：整个程序位于集成 EEPROM 中，免维护，可通过 CPU 编程；数据：整个从 PG/PC 下载的 DB 1 位于集成 EEPROM 中，免维护，DB 1 的即时数值位于 RAM 中，剩余标记、计时器、计数器等通过高效电容器免维护；可选择用于长时间缓冲的电池 | |
| 蓄电池 | ||
| 缓冲器电池 | ||
| ● 缓冲器时间，zui大值 | 100 h; （40 °C 下至少 70 小时）；200 天（典型值）附带可选择的电池模块 | |
| CPU-处理时间 | ||
| 对于位运算，zui大值 | 0.22 µs | |
| 计数器、定时器及其剩磁 | ||
| S7 计数器 | ||
| ● 数量 | 256 | |
| 剩磁 | ||
| — 可调整 | 是; 关于高效电容器或电池 | |
| — 下限 | 1 | |
| — 上限 | 256 | |
| 计数范围 | ||
| — 下限 | 0 | |
| — 上限 | 32 767 | |
| S7 时间 | ||
| ● 数量 | 256 | |
| 剩磁 | ||
| — 可调整 | 是; 关于高效电容器或电池 | |
| — 上限 | 64 | |
| 时间范围 | ||
| — 下限 | 1 ms | |
| — 上限 | 54 min; 4 个计时器：1 ms 至 30 s；16 个计时器：10 ms 至 5 min；236 个计时器：100 ms 至 54 min | |
| 数据范围及其剩磁 | ||
| 标记 | ||
| ● 数量，zui大值 | 32 byte | |
| ● 存在剩磁 | 是; M 0.0 至 M 31.7 | |
| ● 在带电池的情况下保留 | 0 至 255，关于高效电容器或电池，可调整 | |
| ● 在不带电池的情况下保留 | 0 至 112 在 EEPROM 中，可调整 | |
| 硬件扩展 | ||
| 扩展支架数量，zui大值 | 7; 只能使用 S7-22x 系列的扩展模块。由于输出电流受限，扩展模块的使用可能受到限制。 | |
| 可连接的编程设备/PC | SIMATIC PG/PC，标准 PC | |
| 扩展模块 | ||
| ● 模拟输入端/输出端，zui大值 | 35; zui大 28 个输入和 7 个输出（EM）或zui大 0 个输入和 14 个输出（EM） | |
| ● 数字输入端/输出端，zui大值 | 148; zui多 128 个输入和 120 个输出（CPU+EM） | |
| ● AS 接口输入端/输出端，zui大值 | 62; AS 接口 A/B 从站 (CP 243-2) | |
| 数字输入 | ||
| 数字输入端数量 | 24 | |
| 源型输入/漏性输入 | 是; 可选择，每组 | |
| 输入电压 | ||
| ● 额定值 (DC) | 24 V | |
| ● 对于信号“0” | 0 至 5 V | |
| ● 对于信号“1” | zui小值 15 V | |
| 输入电流 | ||
| ● 对于信号“1”，典型值 | 2.5 mA | |
| 输入延迟（输入电压为额定值时） | ||
| 对于标准输入端 | ||
| — 可参数化 | 是; 全部 | |
| — 从“0”到“1”时，zui小值 | 0.2 ms | |
| — 从“0”到“1”时，zui大值 | 12.8 ms | |
| 对于报警输入端 | ||
| — 可参数化 | 是; E 0.0 至 E 0.3 | |
| 对于计数器/技术功能 | ||
| — 可参数化 | 是; （E 0.0 至 E 1.5）30 kHz | |
| 导线长度 | ||
| ● 屏蔽，zui大值 | 500 m; 标准入口： 500 m，快速计数器： 50 m | |
| ● 未屏蔽，zui大值 | 300 m; 不用于高速信号 | |
| 数字输出 | ||
| 数字输出端数量 | 16; 晶体管 | |
| 短路保护 | 否; 外部预设 | |
| 感应式关闭电压的限制 | 1 W | |
| 输出端的通断能力 | ||
| ● 电阻负载时的zui大值 | 0.75 A | |
| ● 照明负载时的zui大值 | 5 W | |
| 输出电压 | ||
| ● 对于信号 “1”，zui小值 | DC 20 V | |
| 输出电流 | ||
| ● 对于信号“1”的额定值 | 750 mA | |
| ● 针对信号“0”的剩余电流，zui大值 | 10 µA | |
| 电阻负载时的输出延迟 | ||
| ● 从 “0” 到“1”，zui大值 | 15 µs; 标准输出，zui大值（A 0.2 至 A 1.1）2 µs；脉冲输出，zui大值（A 0.0 至 A 0.1）2 µs | |
| ● 从 ”1” 到“0”，zui大值 | 130 µs; 标准输出，zui大值（A 0.2 至 A 1.1）10 µs；脉冲输出，zui大值（A 0.0 至 A 0.1）10 µs | |
| 两个输出端并联 | ||
| ● 用于增加功率 | 是 | |
| 开关频率 | ||
| ● 电阻负载的脉冲输出端，zui大值 | 20 kHz; A 0.0 至 A 0.1 | |
| 输出端的总电流（每组） | ||
| 所有安装位置 | ||
| — zui高可达 40 ℃，zui大值 | 6 A | |
| 水平安装位置 | ||
| — zui高可达 55 ℃，zui大值 | 6 A | |
| 继电器输出端 | ||
| ● 继电器输出端数量，集成 | 0 | |
| 导线长度 | ||
| ● 屏蔽，zui大值 | 500 m | |
| ● 未屏蔽，zui大值 | 150 m | |
| 模拟输入 | ||
| 模拟电位计数量 | 2; 模拟电位计；分辨率 8 位 | |
| 传感器 | ||
| 可连接传感器 | ||
| ● 双线传感器 | 是 | |
| — 允许的闭路电流（双线传感器） zui大值 | 1 mA | |
| 1. 接口 | ||
| 接口类型 | 集成 RS 485 接口 | |
| 物理组成 | RS 485 | |
| 功能性 | ||
| ● MPI | 是; 作为 MPI 从站，用于和 MPI 主站的数据交换（S7-300/S7-400-CPU、OP、TD、按钮式面板）；S7-200 内部 CPU/CPU 通讯在 MPI 网络中可能受限；传输速率 19.2/187.5 kbit/s | |
| ● PPI | 是; 附带 PPI 协议，用于编程功能、HMI 功能 (TD 200,OP)，S7200内部CPU/CPU通讯；传输速率 9.6/19.2/187.5 kbit/s | |
| ● 串行数据交换 | 是; 作为可自由编程的接口，使用附带 ASCII 协议波特率的外部设备用于串联数据交换： 1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 kbps；PC/PPI 电缆也可用作 RS 232/RS 485 变换器 | |
| MPI | ||
| ● 传输速率，zui小值 | 19.2 kbit/s | |
| ● 传输速率，zui大值 | 187.5 kbit/s | |
| 2. 接口 | ||
| 接口类型 | 集成 RS 485 接口 | |
| 物理组成 | RS 485 | |
| 功能性 | ||
| ● MPI | 是; 作为 MPI 从站，用于和 MPI 主站的数据交换（S7-300/S7-400-CPU、OP、TD、按钮式面板）；S7-200 内部 CPU/CPU 通讯在 MPI 网络中可能受限；传输速率 19.2/187.5 kbit/s | |
| ● PPI | 是; 附带 PPI 协议，用于编程功能、HMI 功能 (TD 200,OP)，S7200内部CPU/CPU通讯；传输速率 9.6/19.2/187.5 kbit/s | |
| ● 串行数据交换 | 是; 作为可自由编程的接口，使用附带 ASCII 协议波特率的外部设备用于串联数据交换： 1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 kbps；PC/PPI 电缆也可用作 RS 232/RS 485 变换器 | |
| 集成功能 | ||
| 计数器数量 | 6; 快速计数器（每 30 kHz），32 位（包括符号），可用作正向或反向计数器或用于连接 2 个附带 2 个旋转 90° 的脉冲序列的增量编码器（zui大 20 kHz（A/B）计数器）；释放和复位输入可参数化；当达到额定值时有中断可能（包括任意内容的子程序的调用）；转换计数方向等 | |
| 计数频率（计数器），zui大值 | 30 kHz | |
| 报警输入端的数量 | 4; 4 个上升脉冲和/或 4 个下降脉冲 | |
| 脉冲输出端的数量 | 2; 快速输出端，20 kHz，有中断可能；脉冲波长和频率可调制 | |
| 极限频率（脉冲） | 20 kHz | |
| 电位隔离 | ||
| 数字输入电位隔离 | ||
| ● 在通道之间 | 是 | |
| ● 在通道之间，分组点数 | 13 和 11 | |
| 数字输出电位隔离 | ||
| ● 在通道之间 | 是; 光电耦合器 | |
| ● 在通道之间，分组点数 | 8 和 8 | |
| 允许的电位差 | ||
| 在不同电路之间 | DC 500 V 在 DC 24 V 和 DC 5 V 之间 | |
| 防护等级和防护类别 | ||
| 防护等级符合 EN 60529 | ||
| ● IP20 | 是 | |
| 环境要求 | ||
| 运行中的环境温度 | ||
| ● 水平安装，zui小值 | 0 °C | |
| ● 水平安装，zui大值 | 55 °C | |
| ● 垂直安装，zui小值 | 0 °C | |
| ● 垂直安装，zui大值 | 45 °C | |
| 气压符合 IEC 60068-2-13 标准要求 | ||
| ● 允许范围，下限 | 860 hPa | |
| ● 允许范围，上限 | 1 080 hPa | |
| 相对空气湿度 | ||
| ● 操作，zui小值 | 5 % | |
| ● 操作，zui大值 | 95 %; RH 应力强度 2 符合 IEC 1131-2 | |
| 组态 | ||
| 编程 | ||
| ● 操作备用装置 | 二进制运算、比较运算、时间运算、计数运算、时钟运算、传输运算、表格运算、逻辑运算、移动和旋转运算、转换运算、程序控制运算、中断和通讯运算、堆叠运算、固定点运算、浮点运算、数字功能 | |
| ● 程序编辑 | 自由循环 (OB 1)，报警控制，时间控制（1 至 255 ms） | |
| ● 程序组织 | 1 OB，1 DB，1 SDB 子程序有/无参数传输 | |
| ● 子程序数量，zui大值 | 64 | |
| 编程语言 | ||
| — KOP | 是 | |
| — FUP | 是 | |
| — AWL | 是 | |
| 技术保护 | ||
| ● 用户程序保护/密码保护 | 是; 3 级密码保护 | |
| 连接技术 | ||
| 插拔式 I/O 端子 | 是 | |
| 尺寸 | ||
| 宽度 | 196 mm | |
| 高度 | 80 mm | |
| 深度 | 62 mm | |
| 重量 | ||
| 重量，约 | 550 g | |