广州西门子S7-1200代理商

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PROFIBUS的协议结构

    PROFIBUS协议结构是根据ISO7498标准，以OSI作为参考模型的。PROFIBUS-DP定义了第1、2层和用户接口。第3到7层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，并具体说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。PROFIBUS-FMS定义了第1、2、7层，应用层包括现场总线信息规范（FMS）和低层接口（LLI）。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通讯服务；LLI协调不同的通讯关系并提供不依靠设备的第2层访问接口。PROFIBUS-PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS-DP协议。另外，PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据IEC1157-2标准，PA的传输技术可确保其本质安全性，而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。

         2．PROFIBUS的传输技术

    PROFIBUS提供了三种数据传输型式：RS-485传输、IEC1157-2传输和光纤传输。

   （1） RS-485传输技术

    RS-485传输是PROFIBUS常用的一种传输技术，通常称之为H2。RS-485传输技术用于PROFIBUS-DP与PROFIBUS-FMS。

PROFIBUS的协议结构

    PROFIBUS协议结构是根据ISO7498标准，以OSI作为参考模型的。PROFIBUS-DP定义了第1、2层和用户接口。第3到7层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，并具体说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。PROFIBUS-FMS定义了第1、2、7层，应用层包括现场总线信息规范（FMS）和低层接口（LLI）。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通讯服务；LLI协调不同的通讯关系并提供不依靠设备的第2层访问接口。PROFIBUS-PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS-DP协议。另外，PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据IEC1157-2标准，PA的传输技术可确保其本质安全性，而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。

         2．PROFIBUS的传输技术

    PROFIBUS提供了三种数据传输型式：RS-485传输、IEC1157-2传输和光纤传输。

   （1） RS-485传输技术

    RS-485传输是PROFIBUS常用的一种传输技术，通常称之为H2。RS-485传输技术用于PROFIBUS-DP与PROFIBUS-FMS。

             RS-485传输技术基本特征是：网络拓扑为线性总线，两端有有源的总线终端电阻；传输速率为9.6kbps～12Mbps；介质为屏蔽双绞电缆，也可取消屏蔽，取决于环境条件；不带中继时每分段可连接32个站，带中继时可多到127个站。

             RS-485传输设备安装要点：全部设备均与总线连接；每个分段上多可接32个站（主站或从站）；每段的头和尾各有一个总线终端电阻，确保操纵运行不发生误差；两个总线终端电阻必须一直有电源；当分段站超过32个时，必须使用中继器用以连接各总线段，串联的中继器一般不超过4个；传输速率可选9.6kbps～12Mbps，一旦设备投进运行，全部设备均需选用同一传输速率。电缆大长度取决于传输速率。采用RS-485传输技术的PROFIBUS网络好使用9针D型插头。当连接各站时，应确保数据线不要拧绞，系统在高电磁发射环境下运行应使用带屏蔽的电缆，屏蔽可进步电磁兼容性（EMC）。如用屏蔽编织线和屏蔽箔，应在两端与保护接地连接，并通过尽可能的大面积屏蔽接线来复盖，以保持良好的传导性。

             （2）IEC1157-2传输技术

IEC1l57-2的传输技术用于PROFIBUS-PA，能满足化工和石油化产业的要求。它可保持其本质安全性，并通过总线对现场设备供电。IEC1157-2是一种位同步协议，可进行无电流的连续传输，通常称为H1。

             （3）光纤传输技术

    PROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用时，可使用光纤导体，以增加高速传输的间隔。可使用两种光纤导体：一种是价格低廉的塑料纤维导体，供间隔小于50m情况下使用；另一种是玻璃纤维导体，供间隔小于1km情况下使用。很多厂商提供总线插头可将RS-485信号转换成光纤导体信号或将光纤导体信号转换成RS-485信号。

         3. PROFIBUS总线存取控制技术

    PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用一样的总线存取控制技术，它是通过OSI参考模型第2层（数据链路层）来实现的，它包括保证数据可靠性技术及传输协议和报文处理。在PROFIBUS中，第2层称之为现场总线数据链路层（FDL，Fieldbus Data Link）。介质存取控制（M A C，   Medium Access Control）具体控制数据传输的程序，MAC必须确保在任何一个时刻只有一个站点发送数据。PROFIBUS协议的设计要满足介质存取控制的两个基本要求：

             1）在复杂的自动化系统（主站）间的通讯，必须保证在确切限定的时间间隔中，任何一个站点要有足够的时间来完成通讯任务。

    2）在复杂的程序控制器和简单的I/O设备（从站）间通讯，应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。

             因此PROFIBUS主站之间采用令牌传送方式，主站与从站之间采用主从方式。令牌传递程序保证每个主站在一个确切规定的时间内得到总线存取权（令牌），令牌在所有主站中循环一周的长时间是事先规定的。在PROFIBUS中，令牌传递仅在各主站之间进行。主站得到总线存取令牌时可依照主-从通讯关系表与所有从站通讯，向从站发送或读取信息，也可依照主-主通讯关系表与所有主站通讯。所以可能有3种系统配置：纯主-从系统、纯主-主系统和混合系统。

             RS-485传输技术基本特征是：网络拓扑为线性总线，两端有有源的总线终端电阻；传输速率为9.6kbps～12Mbps；介质为屏蔽双绞电缆，也可取消屏蔽，取决于环境条件；不带中继时每分段可连接32个站，带中继时可多到127个站。

             RS-485传输设备安装要点：全部设备均与总线连接；每个分段上多可接32个站（主站或从站）；每段的头和尾各有一个总线终端电阻，确保操纵运行不发生误差；两个总线终端电阻必须一直有电源；当分段站超过32个时，必须使用中继器用以连接各总线段，串联的中继器一般不超过4个；传输速率可选9.6kbps～12Mbps，一旦设备投进运行，全部设备均需选用同一传输速率。电缆大长度取决于传输速率。采用RS-485传输技术的PROFIBUS网络好使用9针D型插头。当连接各站时，应确保数据线不要拧绞，系统在高电磁发射环境下运行应使用带屏蔽的电缆，屏蔽可进步电磁兼容性（EMC）。如用屏蔽编织线和屏蔽箔，应在两端与保护接地连接，并通过尽可能的大面积屏蔽接线来复盖，以保持良好的传导性。

S7-1200是西门子公司的新一代小型PLC，代表了下一代PLC的发展方向。它集成了以太网接口和很强的工艺功能，编程软件STEP 7 Basic集成了用于人机界面组态的WinCC Basic，硬件和网络的组态、编程和监控均采用图形化的方式。

　　1．极为方便的以太网通信。使用普通的以太网电缆，可以下载和监控，提供了笔记本电脑与PLC通信的简单的方法。

　　2．指令系统的设计简单合理，有的指令（例如数据转换指令）可以设置一个或两个操作数的数据类型，一条指令相当于S7-200/300/400的多条指令。

　　3．只有梯形图和功能块图语言，没有语句表语言。

　　4．程序结构基本上与S7-300/400相同。指令系统、程序结构和编程软件应该与替代S7-300/400的S7-1500兼容。

　　5．STEP 7 Basic采用与西门子人机界面的组态软件WinCC flexible类似的多窗口界面，同时显示项目树窗口、程序区、组态和显示信息口，以及指令表或人机界面的对象列表等。软件的使用极为方便，例如可以将变量表和块的接口区中的局部变量直接拖放到梯形图中。软件很容易上手。

　　6．各种硬件、网络和参数采用形象直观的图形和表格组态的方法来设置。比S7-200的“向导”功能和系统块更为直观和方便。

　　7．集成的WinCC Basic的功能和界面与WinCC flexible基本上相同。PLC与精简系列面板在同一个项目中组态和编程，人机界面可以直接使用PLC的变量。指示灯比WinCC flexible的更好用。有人机界面仿真功能。

　　8．具有比S7-300的参考数据更强的功能，有多种显示交叉数据的方法。可以快速查看单独的变量在PLC和HMI中使用的情况。

　　9．有很强的故障诊断和显示功能，有诊断缓冲区诊断选项卡和读取错误信息的指令。可以用LED显示有故障的模拟量模块的通道。

　　10．CPU集成了两点模拟量，集成的高速计数器和高速输出的功能和使用方法与S7-200基本上相同。

　　11．CPU上可安装一块1AO或2DI/2DO信号板。后者可用于高速输入、高速输出，可弥补继电器型CPU不能输出高速脉冲的缺陷。

　　12．PID的参数设置和调试方便直观，有参数自整定功能，可控制16个回路。配一块AO信号板，就可以实现PID闭环控制。PID参数自整定功能很好用。

             （2）IEC1157-2传输技术

IEC1l57-2的传输技术用于PROFIBUS-PA，能满足化工和石油化产业的要求。它可保持其本质安全性，并通过总线对现场设备供电。IEC1157-2是一种位同步协议，可进行无电流的连续传输，通常称为H1。

             （3）光纤传输技术

    PROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用时，可使用光纤导体，以增加高速传输的间隔。可使用两种光纤导体：一种是价格低廉的塑料纤维导体，供间隔小于50m情况下使用；另一种是玻璃纤维导体，供间隔小于1km情况下使用。很多厂商提供总线插头可将RS-485信号转换成光纤导体信号或将光纤导体信号转换成RS-485信号。

         3. PROFIBUS总线存取控制技术

    PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用一样的总线存取控制技术，它是通过OSI参考模型第2层（数据链路层）来实现的，它包括保证数据可靠性技术及传输协议和报文处理。在PROFIBUS中，第2层称之为现场总线数据链路层（FDL，Fieldbus Data Link）。介质存取控制（M A C，   Medium Access Control）具体控制数据传输的程序，MAC必须确保在任何一个时刻只有一个站点发送数据。PROFIBUS协议的设计要满足介质存取控制的两个基本要求：

             1）在复杂的自动化系统（主站）间的通讯，必须保证在确切限定的时间间隔中，任何一个站点要有足够的时间来完成通讯任务。

    2）在复杂的程序控制器和简单的I/O设备（从站）间通讯，应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。

             因此PROFIBUS主站之间采用令牌传送方式，主站与从站之间采用主从方式。令牌传递程序保证每个主站在一个确切规定的时间内得到总线存取权（令牌），令牌在所有主站中循环一周的长时间是事先规定的。在PROFIBUS中，令牌传递仅在各主站之间进行。主站得到总线存取令牌时可依照主-从通讯关系表与所有从站通讯，向从站发送或读取信息，也可依照主-主通讯关系表与所有主站通讯。所以可能有3种系统配置：纯主-从系统、纯主-主系统和混合系统。