西门子数字量模块

西门子数字量模块西门子数字量模块

数字量输入

用于连接标准开关和两线制接近开关 (BERO)

数字量输入模板用来实现PLC与数字量过程信号的连接。使用于连接标准开关和两线制接近开关 (BERO)。

数字量输入模块具有下列机械特性：

紧凑型设计：

坚固的塑料机壳里包括：

绿色 LED，用于指示输入的信号状态。

前连接器插座，通过前门保护。

前门上的标签区。

连接器针脚分配，用于在前门内部进行配线。

安装方便：

没有插槽规则；输入地址由插槽决定。

当在 ET 200M 中与有源总线模块一起使用时，可以进行热插拔，而不会有任何反应。

方便用户接线。

具有8、16、32或64通道的模块。

数字量输入模块将来自过程的外部数字信号电平转换成控制器的内部信号电平（逻辑“0”或“1”）。

多种输入电压，可支持连接不同的控制信号：

24 V DC

48 - 125 V DC

120/230 V AC

除了经济性以及易于处理的特点外，该模块还具有其他特殊功能：

可在等时模式下使用

过程和诊断报警

使用源电流或漏电流

特殊模块还可处理过程工程，例如支持 NAMUR 标准。

西门子S7300介绍：

安装模块：

只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。 集成的背板总线： 背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。 模块采用机械编码，更换极为容易：更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。 现场证明可靠的连接：对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。 TOP 连接：为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。

规定的安装深度：

所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。 无插槽规则:信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展：中央控制器和3个扩展机架***多可连接32个模块：总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到中央控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。 通过接口模板连接：每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。

通过 IM 365 扩展：

1 个扩展装置***远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。 通过 IM 360/361 扩展：3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的***远距离为 10m。 单独安装：对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：长达 10m。 灵活的安装选项：CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以限度满足空间要求。

S7-300 具有不同的通信接口：

连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。 用于点到点连接的通信处理器 多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中；是一种经济有效的方案，可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。

PROFIBUS DP进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

一个项目进行改造，在PROFIBUS网络的后面增加了几个站点，距离也非常近，符合PROFIBUS网络长度的限制，同时也符合网络的安装规范，接地也良好，施工完成后，从站出现不定期的掉站情况，故事将带您一起分析故障的原因。

现场总线网络比较复杂，划分了好几个网段，根据现场测试简单画出网络拓扑图，如图1所示。

为了便于分析，图1中的网络只是示意图，总共有三个网段，只有一个CPU，从站故障多发生于网段1中CPU右边的22个从站设备中。

由于PROFIBUS通信是电压差分信号，故障发生在哪一个网段只是结果并不能判断故障源。先使用Amprolyzer （PROFIBUS报文测试软件，可以在西门子网站上下载）软件对整个网络进行测试，发现有报文错误。现场调试***头疼的就是由多个网段组成的网络，必须单独测量，检查的方法也很简单，就是排除法。首*行网络分拆，屏蔽网段2，再在CPU上使用终端电阻隔开CPU左边的36个从站，这样可以排除网段间的相互干扰。***发现大量的错误报文还是由CPU右边22个从站设备发出，这样就确定了故障的网段。

首先检查接地，表面看每个站点都接地良好，因为没有考虑到接地电阻，接地线分布等原因，这些问题对于现场临时调试是不可能的事情，所以就算接地良好。

其次查看是否符合PROFIBUS安装规范，包括站点间距离、是否有分支等，看了半天也没查出原因，就算是没问题吧，因为查看每一个接头是否虚接同样不现实。都没有问题，现场了解，在CPU右边22个从站设备的网段中进行过改造，添加了新设备，有一个站点添加在原网段，后面又添加了一个中继器用于扩展和隔离，检查了也没有发现问题，那么问题出现在哪里呢？

表面看不出来，只能通过示波器查看一下通信的物理信号，例如是否受到信号干扰以及PROFIBUS安装问题等，使用示波器查看的波形图如图2所示，

在波形上可以看到明显的信号反射，通过时间与信号传输速度的关系，计算到反射的位置距离主站大于70米，而70米处正是添加新设备的位置，再去现场重新检查，发现了一个奇怪的安装现象，如图3所示。

现场查看，发现网络***使用中继器与新加站点隔开，由于安装空间问题，还有一个站点在中继器前安装，然后再连接到中继器，连接从站到中继器的电缆与原电缆不匹配，一个新的，一个是旧的，电缆订货号居然不同，难道问题出在这里？使用终端电阻将使用新通信电缆的站点隔离，再看信号波形图，反射信号消失了，问题找到了，使用一段多余的旧线替换新线后，错误报文很少出现。真是没有想到，一小段电缆居然造成整个网络不稳定。

如果通信电缆的特征阻抗不匹配，通信信号就会发生反射，如果通信距离较长，在末端出现反射，对通信造成的危害更大，即使电缆参数相同，但是厂商不同，特征电阻也会有偏差（手册中标有误差范围为正负10%，所以偏差20%），如果在长距离使用非PROFIBUS协会的电缆，通信质量就更难保证，图4的安装不能说错误，但是应注意上述的问题。

如果现场确实有困难，应在两种电缆交汇处使用中继器隔开。