PROFIBUS系统配置及设备选型介绍

   下面以SIEMENS公司产品为例，介绍Profibus系统配置及设备选型。
　　一． 选择主站：
　　1． 选择PLC做一类主站
　　选择PLC做一类主站有两种形式：
　　（1）处理器CPU带内置Profibus接口：这种CPU通常具有一个PROFIBUS－DP和一个MPI接口。 （2）Profibus通信处理器：CPU不带PROFIBUS接口，需要配置PROFIBUS通信处理器模块。
　　（A） IM308－C接口模板
　　◎ 用于SIMATIC S5 －115U／H至S5－155U／H，此模块只占一槽。
　　◎ 作为主站，IM308－C接口模块管理Profibus－DP数据通信，可连接多达122个从站，如ET200系列分散型I／O或S5－95U／DP。
　　◎ 可作为从站，与主站交换主据。
　　◎ 数据传输速率：9.6K12M bit／s
　　（B） CP5431 FMS／DP通信处理器
　　◎ CP5431 FMS／DP通信处理器模块可以将SIMATIC S5－155U连接Profibus上,该模块作为主站，符合EN50170，具有FMS．DP．FDL通信协议。
　　◎ CP5431 FMS／DP通信处理器模块可插入SIMATIC S5系统，占单槽。
　　◎ 数据传输速率：9.6K1.5M bit／s
　　（C）CP342-5通信处理器
　　◎ CP342-5通信处理器用于S7－300系列，可符合EN50170标准。
　　◎ PLC与PLC通信支持SEND／RECEIVE接口。也会支持S7－Function。
　　◎ 作为主站，最多可带125个从站。
　　◎ 数据传输速率：9.6K1.5Mbit/s。
　　（D）CP443－5通信处理器
　　◎ CP443－5通信处理器可用于S7－400系列PLC，可将S7－400 PLC连接到Profibus－FMS／DP上。
　　◎ CP443－5通信处理器作为主站，符合EN50170标准，提供的通信功能经包括FMS．DP．S7．SEND／RECEIVE。
　　◎ 数据传输速率：9.6K12M bit/s
　　（E）IF964－DP接口子模块
　　◎ IF964－DP接口子模块用于SIMATIC M7，可M7系列处理器连接到Profibus－DP上。
　　◎ 用于M7－300插入EXM378 －2／－3扩展模块中。用于M7――400插入CPU．FM456－4．EXM478扩展模块中。
　　◎ 数据传输速率：9.6K/12KM12M/1KM。
　　2． 选择PC机加网卡作一类主站
　　PC机加Profibus网卡可作为主站，这类网卡具有PROFIBUS／DP／PA／FMS接口。要注意选择与网卡配合使用的软件包，软件功能决定PC机作一类主站还是只作编程和监控的二类主站。
　　（1） CP5411．CP5511．CP5611网卡
　　◎ CP5X11自身不带微处理器；CP5411是短ISA卡．CP5511是TYPEⅡPCMCIA卡．CP5611是短PCI卡。
　　◎ CP5X11可运行多种软件包，9针D型插头可成为Profibus－DP或MPI接口。
　　◎ CP5X11运行软件包SOFTNET－DP／Windows 95, NT4.0 fro Profibus,具有发下功能：
　　（A） DP功能：PG／PC机成为一个Profibus－DP一类主站，可连接DP分散型I／O设备。主站具有DP协议诸如初始化．数据库管理．故障诊断．数据传送及控制等功能。
　　（B） S7 FUNCTION：实现SIMATIC S7设备之间的通信。用户可使用PG／PC对SIMATIC S7／S5编程。
　　（C） 支持SEND／RECEIVE功能
　　（D） PG FUNCTION：使用STEP 7PG／PC支持MPI接口。
　　（2） CP5412通信处理器
　　◎ 用于PG或AT兼容机，ISA总线卡，9针D型接口。
　　◎ 具有DOS．WIN3．11．WIN95．WIN NT．UNIX操作系统下的驱动软件包。◎最大数据传输速率：1.5M
　　◎具有集中和分散式的诊断数据分析。
　　◎ ET200L－SC是可扩展的ET200L，由TB16SC扩展端子,可扩展16个I／O通道。这16个通道可按8组自由组态。即由几个微型I／O模型组成。每一个微型I／O模块可以是2DI．2DO．1AI．1AO。
　　（3）ET200B
　　◎ ET200B是小型固定式I／O站。
　　◎ ET200B由端子模块和电子模块组成。端子模块由电源．通信口及接线端子组成。电子模块由各种类型的I／O部分组成。
　　◎各种24VDC螺丝端子模块．24VDC弹簧子模块．120V／230VAC螺丝端子模块及用于模拟量的弹簧端子模块。
　　◎各种24VDC开关量输入．输出及混合输入／输出模块，包括：16DI．32DI．16DO．32DO．24DI／8DO．16DI／16DO．8RO．8DI／8DO。各种120／230VAC开关量输入．输出及混合输入／输出模块，包括：16DI．32DI．16DO．16RO．8DI／8RO。32DO．各种模拟量输入．输出及混合输入／输出模块，包括：4／8AI．4AI．4AO。
　　◎ ET200B具有集成的Profibus－DP接口。
　　◎防护等级IP20
　　◎最大数据传输速率：12M bit/s
　　◎具有集中和分散式的诊断数据分析。
　　（4）ET200 C
　　◎ ET200C是小型固定I／O站。
　　◎具有高防护等级IP66／67，“UL50，TYPE 4”认证。
　　◎ ET200C具有集成的Profibus－DP接口。
　　◎各种24VDC开关量输入．输出及混合输入／输出模块，包括：8DI．8DO．16DI／16DO。各种模拟量输入．输出及混合输入／输出模块，包括：4／8AI．4AI．4AO。
　　◎最大数据传输速率：开关量输入／输出时12M bit/s,模拟量输入／输出时1.5M bit/s
　　（5）ET200X
　　◎ ET200X是一种坚固型结构的分散式I／O站。设计保护等级为IP65。模块化结构。
　　◎ ET200X由一个基本模块和若干扩展模块组成。最多可扩展7个扩展模块。
　　◎两种基本模块：8DI／24VDC．4DO／24VDC／2A。
　　◎扩展模块：4DI／24VDC．8DI／24VDC．4DO／24VDC／2A．4DO/24VDC/0.5A．2AI／±10V．2AI／±20mA．2AI／420mA．2AI／RTD／PT100．2AO／±10V．2AO/±20mA．2AO／420mA。
　　◎ EM300DS和EM300RS扩展模块，适用于开关和保护任何AC负载，主要用于标准电机，最在功率可达5.5KW/400VAC。EM300DS用于直接启动器，EM300RS用于反转启动器，范围从0.06KW（0.140.2A）到5.5KW（912A）。
　　◎ Profibus－DP接口传输速率可达12M bit/s，因此EX200X可用于对时间要求高的高速机械场合，由于电机启动器模块辅助供电电源是分别提供的，因此很容易实现突然紧急停止。
　　（6）ET200 U
　　◎ ET200U是模块化I／O从站。
　　◎ ET200U由IM 318－B／C通信接口模块和最多可达32个S5－100U各种I／O模块组成。
　　◎ IM318－B具有Profibus－DP／FMS接口，符合EN50170，数据传输速率9.6K1.5M bit/s ，可自动按主站调整速率。
　　2．PLC作从站――智能型I／O从站
　　（1）S5－95U／DP
　　◎ S5－95U／DP可作Profibus――DP从站，
　　◎数据传输速率9.6K1.5M bit/s。
　　◎最多可扩展32个S5－100U各种I／O模块
　　◎本机：32DI／DO，9AI／AO；可扩展到480DI／DO，41AI／AO。
　　◎编程软件：STEP 5
　　（2）CPU215－2DP
　　◎ CPU215－2DP是一种带内置Profibus－DP接口的S7－200。
　　◎ CPU215－2DP只作从站，最大数据传输速率：开关量输入／输出时12M。
　　◎ CPU215－2DP本机有14DI／10DO，可扩展到62DI／58DO或12AI／4AO。
　　◎编程软件：STEP 5
　　（3）CPU315－2DP
　　◎ CPU315－2DP带内置Profibus－DP接口的S7－300系列PLC处理器。S7－300是一种模块式中小型PLC。
　　◎ CPU315－2DP带内置Profibus－DP接口，符合EN50170。可设置成主站或从站。
　　◎数据传输速率9.6K12M bit/s
　　◎最大I／O规模：DI／DO：1024，AI／AO：128
　　◎编程软件：STEP 7 BASIC
　　（4）S7－300 ＋ CP342－5
　　◎ CP342－5通信处理用于S7－300系列，可将S7－300 PLC连接到Profibus－DP上。
　　◎ CP342－5通信处理可用作主站或从站，符合EN50170标准。
　　◎ PLC与PLC通信支持SEND／RECEIVE接口。也支持S7－Function。
　　◎数据传输速率：9.6K1.5M bit/s。
　　3．DP／PA耦合器和链路
　　如果使用Profibus－PA，可能会采用DP到PA扩展的方案。这样，需选DP／PA耦合器和链路。
　　（1）IM 157 DP／PA Link
　　◎ IM 157 DP／PA Link可连接5个Ex本征安全DP/PA Coupler――可扩展5条Ex本征安全PA总线，或2个非本征安全DP／PA Coupler――可扩展2条非本征安全PA总线。
　　◎ IM 157 DP／PA LINK外形结构与S7－300兼容。
　　◎订货号：6ES7 157－0AA00－0AX0
　　（2）DP／PA Coupler实现DP到PA电气性能转换。
　　◎ DP／PA Coupler 实现DP到PA电气性能转换。
　　◎ DP／PA Coupler有两种版本：6ES7 157 0AD00－0XA0，Ex本征安全DP／PA Coupler，最大提供120mA电流。6ES7 157 0AC00－0XA0，E非本征安全DP／PA Coupler,最大提供400mA电流。
　　◎ DP／PA Coupler 外形结构与S7－300兼容。
　　4．CNC 数控装置
　　SINUMERIK 840 D
　　（1） SINUMERIK 840D是一种高性能数字系统,用于模具和工具制造．复杂的大批生产以及加工中心。
　　◎ SINUMERIK 840D可连接如下部件：MMC机器控制面板和操员面板．S7－300 I／O模块．SIMODRIVE 611数字变频系统．编程设备．CNC快速输入／输出．手持式控制单元。
　　◎ SINUMERIK 840D主处理器NCU技术指标：
　　A． NCU 571 ：最大5轴（2主轴），存储器：128K字节。
　　B． NCU 572 ：最大8轴（5主轴），存储器：256K1.5M字节。
　　C． NCU573 ：最大8轴（5主轴），存储器：1.5M字节。
　　◎ SINUMERIK 840D装置的NCU中有集成的CPU315－2DP，可与Profibus－DP直接。
　　（2）SINUMERIK 840C／IM 382－N／IM 392－N
　　◎ SINUMERIK 840C模块化系统适用于车间和自动化制造。
　　◎ DINUMERIK 840C使用IM382－N．IM 392－N Profibus－DP接口模块与PROFIBUS连接。
　　◎ IM 382－N模块插入SINUMERIK 840C中控制器，作为Profibus－DP从站。最大有32字节的I／O信息传输。数据传输速率1.5M。
　　◎ IM 382－N模块插入SINUMERIK 840C中控制器，作为Profibus－DP主站或从站。作为主站最多可连接32个从站。每个从站最大有32个字节的I／O信息传输。数据传输速率1.5M。
　　5．SIMODRIVER 传感器－具有Profibus的绝对编码器
　　◎ SIMODRIVER传感器是装有光电旋转编码器的传感器，用于测量机械位移．角度．速度。
　　◎ Profibus绝对值编码器可作为从站通过PROFIBUS与主站连接，可与PROFIBUS上的数字式控制器．PLC．驱动器．定位显示器一起使用。
　　◎ Profibus绝对值编码器可通过主站完成远程参数配置，如分辨率．零偏置．计算方向。
　　◎防护等级可达IP65，数据传输速率可达12M bit/s。

    ◎支持FMS．DP．FDL．S7 FUNCTION．PG FUNCTION
    ◎具有C语言接口（C库或DLL）。
    ◎数据传输速率：9.6K12Mbit/s

    二. 选择从站
    根据实际需要，选择带Profibus接口的分散式I／O．传感器．驱动器等从站。从站性能指标一定要首先满足现场设备控制需要，再考虑PROFIBUS接口问题。如从站不具备PROFIBUS接口，可考虑分散式I／O方案。
    1.分散式I／O (选择具有Profibus-DP接口ET200系列产品)
　　（1）ET200 M
　　◎ ET200M是一种模块式结构的远程I／O站。
　　◎ ET200M远程I／O站由IM153Profibus－DP接口模块．电源．各种I／O模块组成。
　　◎ ET200M远程I／O可使用S7－300系列所有I／O模块，SM321／322／323／331／332／334．EX．FM350－1／351／352／353／354。
　　◎最多可扩展到8个I／O模块。
　　◎ ET200M最多可提供的I／O地址为：128 BYTE INPUT／128 BYTE OUTPUT
　　◎防护等级IP20
　　◎最大数据传输速率：12M
　　◎具有集中和分散式的诊断数据分析。