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西門子RS485總線接頭6ES7972-0BB12-0XA0

西門子RS485總線接頭6ES7972-0BB12-0XA0

公司名稱︰湖南環(huán)辰泰瑞電氣設(shè)備有限公司 
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聯(lián) 系 人︰黎曉蓉 ()               
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工作 ︰2425992014

按照Profibus的規(guī)范，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的硬件設(shè)備超過32個，或者波特率對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通訊距離已經(jīng)超出規(guī)定范圍時，就應(yīng)該使用Profibus RS485中繼器來拓展網(wǎng)絡(luò)連接。中繼器設(shè)備使用起來比較簡單，這里僅就使用過程中容易出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行介紹。

1 RS485中繼器的介紹
首先還是介紹一下RS485中繼器的面板：

圖1 RS485中繼器

其中：
1) RS485中繼器的電源端子。其中“M5.2”是信號線“A、B”的 “信號地”；
2) 網(wǎng)段1和網(wǎng)段2的電纜屏蔽層接地；
3) 網(wǎng)段1的信號線端子；
4) 網(wǎng)段1的終端電阻設(shè)置；
5) 網(wǎng)絡(luò)開關(guān)，用于接通和斷開網(wǎng)段1、2；
6) 網(wǎng)段2的終端電阻設(shè)置；
7) 網(wǎng)段2的信號線端子；
9) 用于PG/OP連接到網(wǎng)段1的接口；
10) LED 24V 電源指示燈；
11) 網(wǎng)段1的工作指示LED；
12) 網(wǎng)段2的工作指示LED；

注意：M5.2用于信號電壓測量時做為參考地，一般不接線。

2 RS485中繼器的功能

2.1 網(wǎng)段的劃分
RS485中繼器上下分為兩個網(wǎng)段，其中A1/B1 和 A1’ / B1 ‘ 是網(wǎng)段1的一個Profibus接口，A2/B2 和 A2’ / B2 ‘ 是網(wǎng)段2的一個Profibus接口，PG/OP 接口屬于網(wǎng)段1；信號再生是在網(wǎng)段1和網(wǎng)段2之間實(shí)現(xiàn)的，同一網(wǎng)段內(nèi)信號不能再生；兩個網(wǎng)段之間是物理隔離的，因而RS485中繼器除了擴(kuò)展網(wǎng)段外，還有一個作用就是可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離。

2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/strong>
A1/B1 和 A1’ / B1 ‘其實(shí)是一個Profibus接口的進(jìn)口/出口的接線端子，就像Profibus接頭的進(jìn)口/出口一樣，因而也涉及到終端電阻的設(shè)置問題，這也往往是在使用過程中容易出現(xiàn)錯誤的地方，這里做個詳細(xì)的說明：

1） 中繼器做為終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展

圖2 中繼器的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展連接

在這個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，中繼器連接了網(wǎng)段1和網(wǎng)段2，由于中繼器內(nèi)部是隔離的，因而做為網(wǎng)段1來講，中繼器就是該網(wǎng)段的一個終端設(shè)備，因而在網(wǎng)段1中，應(yīng)該將Profibus網(wǎng)線接在A1/B1上，同時網(wǎng)段1的終端電阻設(shè)置為“On”；而網(wǎng)段2與網(wǎng)段1類似，也需要將電纜連接在A2/B2上，同時終端電阻設(shè)置為“On”。

由于在一個RS485物理網(wǎng)段中，只能夠連接32個物理設(shè)備，但RS485 中繼器本身也是一個特殊的DP從站設(shè)備，在網(wǎng)段1和網(wǎng)段2中，都分別占用一個物理位置（但不用分配站號），因而實(shí)際在這兩個網(wǎng)段中都只能再連接31個DP主站/從站設(shè)備。

這些都是物理連接上的限制，在STEP7組態(tài)中，網(wǎng)段1和網(wǎng)段2都屬于同一個邏輯網(wǎng)絡(luò)。整個網(wǎng)絡(luò)上從站的連接個數(shù)取決于DP主站的連接個數(shù)（包括RS485中繼器、OLM等設(shè)備）。

中繼器擴(kuò)展的距離，假設(shè)1.5M bps的波特率時，通訊距離為200米，則網(wǎng)段1從zui遠(yuǎn)站到中繼器網(wǎng)段1之間的距離為200米，而從中繼器的網(wǎng)段2到zui遠(yuǎn)站還可以再擴(kuò)展200米，這樣整個網(wǎng)絡(luò)的距離為400米。

2） 中繼器的一個網(wǎng)段做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展

圖3 中繼器的一個網(wǎng)段做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展

該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，網(wǎng)段1仍然時正常的連接，但網(wǎng)段2不是網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備了，而是網(wǎng)絡(luò)中間的一個設(shè)備，此時終端電阻應(yīng)當(dāng)設(shè)置在“Off”，而網(wǎng)段2上的兩個終端設(shè)備應(yīng)分別設(shè)置終端電阻。

在這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，網(wǎng)段1的連接方式和距離和上一種方式相同，但網(wǎng)段2的擴(kuò)展距離是從網(wǎng)段2的左、右兩個終端站點(diǎn)之間的距離（1.5M bps時200米）。

3） 中繼器在的兩個網(wǎng)段內(nèi)都做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展

圖4 中繼器在的兩個網(wǎng)段內(nèi)都做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展

此時，網(wǎng)段1和網(wǎng)段2都按照上一種拓?fù)渲芯W(wǎng)段2的方式進(jìn)行連接和拓展。即終端電阻為“Off”，網(wǎng)段1的總長度為200米（1.5M bps），網(wǎng)段2的總長度也為200米（1.5M bps）。兩個網(wǎng)段之間是電氣隔離的。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的終端站出現(xiàn)斷電情況時，終端電阻也因無法得到電源而丟失（其實(shí)是電阻值發(fā)生變化），這將導(dǎo)致信號中斷或者出現(xiàn)亂碼，從而影響到另外一個網(wǎng)段甚至整個網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量，因而建議可以將兩個網(wǎng)段斷開，這樣可以避免網(wǎng)段之間的相互干擾。

3 中繼器的隔離接地
由于網(wǎng)段之間是隔離的，因而如果 斷開PE端時，可以將兩個網(wǎng)段分別按照接地和不接地的兩個網(wǎng)段進(jìn)行連接操作。

圖5 中繼器的接地和隔離

1. 簡介
在S7-400H冗余系統(tǒng)中，通常配置冗余連接的ET 200M（雙向I/O）。此時，需要配置兩個IM 153-2接口模塊、I/O模塊、用于熱插拔的總線模塊BM（即有源底板，包括用于接口模塊的總線模塊和用于I/O模塊的總線模塊）、DIN深槽導(dǎo)軌等。

配置用于冗余連接的ET 200M時，下面的組件是必需的：
(1) [1] IM 153-2高性能接口模塊（PROFIBUS DP Link） 2塊
(2) [1] IM/IM總線模塊（有源底板），用于安裝/連接2個IM 153-2高性能接口模塊
(3) I/O模塊，按需配置，每個ET 200M從站zui多可配置12個I/O模塊
(4) I/O總線模塊，分為兩種：BM 2×40用于安裝/連接2個40mm寬的I/O模塊；
BM 1×80用于安裝/連接1個80mm寬的I/O模塊
(5) 用于熱插拔的DIN深槽導(dǎo)軌
注[1]：可訂購IM 153冗余套件，包含2個IM 153-2接口模塊和1個IM/IM總線模塊。

下面的組件是可選的：
(1) PS 307或PS 305電源模塊

本文的配置說明中，不包含PROFIBUS DP接頭（連接器）、PROFIBUS DP電纜及剝線工具、I/O模塊前連接器、MTA預(yù)組裝電纜、空槽保護(hù)蓋板、占位模塊、隔離模塊、集中供電電源以及其他用于硬件安裝或連接部件。

2. 訂貨數(shù)據(jù)
配置冗余連接的ET 200M，必選組件相關(guān)的訂貨數(shù)據(jù)可以參考下表：

IM/IM有源總線模塊（有源底板）
	訂貨號	6ES7 195-7HD10-0XA0
	配置個數(shù)	1個/ET 200M站
	配置說明	每個IM/IM有源總線模塊上，安裝兩個IM 153-2接口模塊，用于冗余連接。 用于IM 153-2接口模塊的總線模塊不能與用于I/O模塊的總線模塊通用。

IM 153-2高性能接口模塊（DP Link）
	訂貨號	6ES7 153-2BA02-0XB0
	配置個數(shù)	2個/ET 200M站
	配置說明	冗余配置中，每個ET 200M從站需要兩個IM 153-2接口模塊，分別用來連接冗余的DP主站。

I/O總線模塊 BM 2×40
	訂貨號	6ES7 195-7HB00-0XA0 (BM 2×40)
	配置個數(shù)	1個/2個40mm子模塊
	配置說明	每個BM 2×40總線模塊上，可以安插兩個40mm寬的子模塊（I/O模塊）。

I/O總線模塊 BM 1×80
	訂貨號	6ES7 195-7HC00-0XA0 (BM 1×80)
	配置個數(shù)	1個/1個80mm子模塊
	配置說明	每個BM 1×80總線模塊上，可以安插一個80mm寬的子模塊（I/O模塊）。

I/O模塊等
	訂貨號	——
	配置個數(shù)	按實(shí)際需求
	配置說明	每個ET 200M從站zui多配置12個I/O模塊 除I/O模塊外，還可使用以下模塊： FM 355 C; FM 355 S; FM 355-2 C; FM 355-2 S; FM 350-1; FM 350-2; CP 341; CP 343-2; CP 343-2 P

DIN深槽導(dǎo)軌
	訂貨號	6ES7 195-1GA00-0XA0 (482mm) 6ES7 195-1GF30-0XA0 (530mm) 6ES7 195-1GG30-0XA0 (620mm)
	配置個數(shù)	1個/ET 200M站
	配置說明	對于配置了有源總線模塊的ET 200M應(yīng)用場合，必須使用這種深槽導(dǎo)軌。普通的淺槽導(dǎo)軌和U型連接器不再適用。 導(dǎo)軌長度同樣會限制zui多連接的I/O模塊數(shù)。

 表1 配置冗余連接的ET 200M必選件的說明

對于上表中IM 153-2接口模塊及其總線模塊的配置，可以采用套件的訂貨方式：

IM 153冗余套件
	訂貨號	6ES7 153-2AR03-0XA0
	配置個數(shù)	1個/ET 200M站
	配置說明	IM 153冗余套件中包含了2個IM 153-2接口模塊和1個用于接口模塊自身的IM/IM有源總線模塊（有源底板）。 套件中不包含用于I/O的總線模塊和導(dǎo)軌。

表2 IM 153套件的訂貨

配置冗余連接的ET 200M，必選組件相關(guān)的訂貨數(shù)據(jù)可以參考下表：

PS 305 / PS 307電源
	訂貨號	PS 307 (120/230V AC; 24V DC)： - 2A; 40mm 6ES7 307-1BA01-0AA0 - 5A; 60mm 6ES7 307-1EA01-0AA0 - 5A寬溫; 80mm 6ES7 307-1EA80-0AA0 - 10A; 80mm 6ES7 307-1KA02-0AA0 PS 305 (24/48/60/110V DC; 24V DC)： - 2A寬溫; 80mm 6ES7 305-1BA80-0AA0
	配置個數(shù)	1個或2個/ET 200M站
	配置說明	ET 200M供可以使用PS 307/305，或采用集中供電（如SITOP電源等）。PS電源只需固定在導(dǎo)軌上，無需連接有源底板。 在冗余配置時，建議使用冗余24V DC電源，如兩個PS 307/305電源。供電連接參考圖1。

表3 配置冗余連接的ET 200M可選件的說明

圖1 冗余配置的ET 200M供電示意圖

如需更多關(guān)于ET 200M的訂貨數(shù)據(jù)，請參考《SIMATIC PCS 7過程控制系統(tǒng) 產(chǎn)品目錄》 第8章 過程I/O • ET 200M。

3. 關(guān)于各組件的連接說明
IM/IM與BM、BM之間總線模塊（有源底板）的連接可以參考下圖：

圖2 IM/IM與BM、BM之間總線模塊（有源底板）的連接

總線模塊（有源底板）與DIN深槽導(dǎo)軌的安裝可以參考下圖：

圖3 總線模塊（有源底板）與DIN深槽導(dǎo)軌的安裝

IM 153-2接口模塊、I/O模塊等與總線模塊（有源底板）的連接可以參考下圖：

圖4 IM 153-2接口模塊、I/O模塊等與總線模塊（有源底板）的連接

在冗余系統(tǒng)中，同一個ET 200M站的兩個IM 153-2接口模塊DP地址應(yīng)設(shè)置為相同的。注意：當(dāng)修改了硬件DP拔碼開關(guān)地址后，對IM 153-2重新上電后才能生效。ET 200M站與S7-400H冗余系統(tǒng)的連接可以參考下圖：

西門子RS485數(shù)據(jù)接頭6ES79720BB420XA0
圖5 ET 200M站與S7-400H冗余系統(tǒng)的連接

4. 為什么在冗余系統(tǒng)中通常使用ET 200M而不使用集中I/O（S7-400系列）？
在冗余系統(tǒng)中，ET 200M分布式I/O和集中I/O（S7-400系列I/O模塊）都可以用于連接I/O設(shè)備，都可以完成I/O輸入采集和輸出傳送功能。但ET 200M分布式I/O在冗余系統(tǒng)中的應(yīng)用更為廣泛，有以下一些特點(diǎn)：

■ ET 200M系列I/O模塊的類型更為廣泛，除可支持標(biāo)準(zhǔn)的S7-300系列I/O模塊外，還支持Ex I/O模塊、Hart I/O模塊、安全型I/O模塊等，而S7-400系列I/O不支持這些類型的模塊。
■ ET 200M分布式I/O從站可以實(shí)現(xiàn)與冗余S7-400H的雙向連接。在不配置冗余I/O時，ET 200M分布I/O方式可以在其中一個CPU故障時，另一個CPU依然可以完成I/O通訊。冗余故障時，如果希望集中I/O（S7-400系列）方案也能繼續(xù)完成I/O通訊，則需配置冗余I/O。
■ 當(dāng)配置冗余I/O時，ET 200M分布式I/O方案可以選取并配置合適的MTA端子模塊及對應(yīng)的I/O模塊，配置冗余I/O回路的工作簡單、方便。關(guān)于冗余I/O的配置與應(yīng)用，可以參考下面鏈接。

西門子軟起動器

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