西門子DP總線接頭
.應用概述
SIMOTION通信函數_xsend與_xreceive適合SIMOTION之間通過MPI-MPI接口、PROFIBUS-PROFIBUS間的數據交換,通信數據zui大為200個字節,SIMOTION也可以通過調用通信函數_xsend與_xreceive實現與S7-300/400 PLC(在PLC中調用SFC65 X_SEND與SFC66 X-REV)MPI接口間的數據交換,由于受到PLC通信區的限制,zui大通信數據為64個字節。
2.MPI與PROFIBUS網絡介紹
MPI是S7-300/400,SIMOTION的編程接口,對通信數據及實時性要求不高的應用可以利用編程接口進行通信, MPI的通信速率為19.2K~12Mbit/s, 只有可以設置為PROFIBUS接口的MPI口才支持12M的通信速率,例如S7-300中CPU318-2DP及所有的S7-400CPU 、SIMOTION MPI口都可以設定為PROFIBUS接口,所以它們的MPI接口通信速率都可以設置為12M。MPI接口通信速率缺省設置為187.5Kbit/s,無中繼情況下zui大通信通訊距離為50米,通過中繼器可以擴展網絡長度,擴展的方式有兩種,*種,兩個站點中間沒有其它站,如圖1
圖1:MPI網絡擴展
西門子DP總線接頭
控制器站點到中繼器zui長為50米,兩個中繼器之間的距離為1000米,zui多可以增加10個,所以兩個站點之間的zui長距離為9100米。
第二種,如果在兩個中繼器中間有MPI站點,那么每個中繼器只能擴展50米,在組態時要考慮這兩種連接方式。
MPI接口為RS485接口,連接電纜為PROFIBUS電纜(屏蔽雙絞線),接頭為PROFIBUS接頭并帶有終端電阻,如果用其它電纜和接頭不能保證通信距離。在MPI網絡上zui多可以有32個站,中繼器,WINCC站,操作面板OP/TP也要算一個站點。MPI的站號及通訊速率可以在STEP7或SCOUT硬件組態時修改,下載組態信息到CPU后,站號及通訊速率將改變。
PROFIBUS總線符合EIA RS485[8]標準,PROFIBUS RS485 的傳輸程序是以半雙工、異步、無間隙同步為基礎的。傳輸介質可以是光纜或屏蔽雙絞線,電氣傳輸時,每一個RS485傳輸段為32個站點包括有源網絡元件(RS485中間器,OLM等),在總線的兩端為終端電阻,結構如圖2:
圖2:PROFIBUS網絡結構
西門子總線終端一般都配有終端電阻,PROFIBUS使用9針D型連接器,D型連接器插座連接總線站,D型連接器插頭與總線電纜相連。總線終端和針腳定義如表1:
表1 總線終端管腳定義
針腳號 | 信號名稱 | 設計含義 |
1 | SHIELD | 屏蔽或功能地 |
2 | M24 | 24V輸出電壓地(輔助電源) |
3 | RXD/TXD-P | 接收和發送數據-正 B線 |
4 | CNTR-P | 方向控制信號P |
5 | DGND | 數據基準電位(地) |
6 | VP | 供電電壓-正 |
7 | P24 | 正24V輸出電壓(輔助電源) |
8 | RXD/TXD-N | 接收和發送數據-負 A線 |
9 | CNTR-N | 方向控制信號N |
PROFIBUS總線的傳輸速率為9.6Kbit/s ~12Mbit/s,總線長度與傳輸速率相關,總的規律是傳輸速率越高總線長度越短,越容易受到電磁干擾,基于傳輸速率的zui大網段長度參考表2:
表2 傳輸速率與通信長度
波特率(K Bit/s) | 9.6~187.5 | 500 | 1500 | 3000~12000 |
總線長度(米) | 1000 | 400 | 200 | 100 |
總線終端的電阻與PROFIBUS總線相匹配,并配有軸向電感以消除電容性負載而引起的導線反射,選擇普通的屏蔽雙絞線不能保證總線的段長度。
如果需要擴展總線的長度或者PROFIBUS從站數大于32個時,就要加入RS485中繼器,例如,PROFIBUS的長度為500米,而波特率要求達到1.5MBIT/S,對照表2波特率為1.5MBIT/S使zui大的長度為200米,要擴展到500米,就需要加入兩個RS485中繼器,拓撲圖如圖3所示:
圖3:PROFIBUS網絡擴展
西門子RS485中繼器具有信號放大和再生功能,在一條PROFIBUS總線上zui多可以安裝9個RS485中繼器,其它廠商的產品要查看其產品規范以確定安裝個數。
一個PROFIBUS網段zui多可有32個站點,如果一條PROFIBUS網上超過32個站點,也需要用RS485中繼器隔開,例如一條PROFIBUS總線上有80個站點,那么就需要兩個RS485中繼器分成3個網段。RS485中繼器是一個有源的網絡元件,本身也要算一個站點。除了以上兩個功能,RS485中繼器的還可以使網段之間相互隔離。
3.網絡設置
下面以SIMOTION D435與S7-300 PLC 通過MPI網絡通信為例介紹通信函數_xsend與_xreceive的使用。首先打開SCOUT軟件插入D435,點擊D435使用右鍵進入硬件配置界面如圖4所示:
圖4:SIMOTION MPI接口設置
雙擊X136接口(只有X136接口可以設置為MPI接口),將該接口設置為MPI接口,選擇MPI站地址,如圖5所示: