重慶西門子一級代理商

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一．PROFIBUS 簡介

1. PROFIBUS 基本性質(zhì)

PROFIBUS規(guī)定了串行現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術(shù)和功能特性。通過這個系統(tǒng)，從底層（傳感器、執(zhí)行器級）到中層（單元級）的分布式、數(shù)字現(xiàn)場可編程控制器都可以連網(wǎng)。PROFIBUS區(qū)分為主站和從站。

> 主站 主站掌握總線中數(shù)據(jù)流的控制權(quán)。只要它擁有訪問總線權(quán)（令牌），主站就可在沒有外部請求的情況下發(fā)送信息。在PROFIBUS協(xié)議中，主站也被稱作主動節(jié)點。
> 從站 從站是簡單的輸入、輸出設(shè)備。典型的從站為傳感器，執(zhí)行器以及變頻器。從站也可為智能從站，如S7300／400帶集成口的CPU等。從站不 會擁有總線訪問的授權(quán)。從站只能確認收到的信息或者在主站的請求下發(fā)送信息。從站也被稱作被動節(jié)點。
> 傳輸方法 符合美國標準EIA RS485的閉合電路傳輸，是制造工程、建筑服務管理 系統(tǒng)和動力工程的基本標準。它采用銅導體的雙絞線，也可用光纖。
> 傳輸速度 PROFIBUS總線的傳輸速率從9.6Kbit/s—12Ｍbit/s。

網(wǎng)段總線長度與傳輸速率的關(guān)系

> 最大節(jié)點數(shù) 127（地址0－126）

2． ROFIBUS現(xiàn)場應用類型

PROFIBUS提供了三種通信協(xié)議類型：FMS，DP和PA
> PROFIBUS－FMS： 用于現(xiàn)場通用通信任務的FMS接口（DIN 19245 T.2）
> PROFIBUS－DP：　用于與分布式I/O進行高速通訊
> PROFIBUS－PA： 用于執(zhí)行規(guī)定現(xiàn)場設(shè)備特性的PA設(shè)備，它使用擴展的PROFIBUS－DP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。

3． 利用PROFIBUS DP進行的通信

PROFIBUS－DP是為了實現(xiàn)在傳感器－執(zhí)行器級快速數(shù)據(jù)交換而設(shè)計的。中央控制裝置（例如可編程控制器）在這里通過一種快速的串行接口與分布式輸入和輸出設(shè)備通信。與這些裝置的通信一般是循環(huán)發(fā)生的。
中央控制器（主站）從從站讀取輸入信息并將輸出信息寫到從站。
單主站或者多主站系統(tǒng)可以由PROFIBUS－DP來實現(xiàn)。這使得系統(tǒng)配置異常方便。一條總線最多可以連接126個設(shè)備（主站或從站）。

> 系統(tǒng)配置

系統(tǒng)配置的規(guī)范包含一系列的站點，I/O地址的分配， 輸入輸出數(shù)據(jù)的完整性，診斷信息的格式以及總線參數(shù)。

> 設(shè)備類型

二．通過PROFIBUS－DP實現(xiàn)兩CPU集成DP接口之間的主從通信

PROFIBUS－DP從站不僅僅是ET200系列的遠程I/O站，當然也可以是一些智能從站，如帶集成DP接口和PROFIBUS 通信模塊的S7 300站，S7400站（V3.0以上）都可以作為DP的從站。下面我們將以兩個CPU315-2DP CPU之間主從通信為例介紹連接智能從站的組態(tài)方法。

1． 硬件和軟件需求

硬件：
PROFIBUS-DP主站 S7－300 CPU315-2DP(6ES7 315-2AG10-0AB0)，SM374
PROFIBUS-DP從站 S7－300 CPU315-2DP(6ES7 315-2AG10-0AB0)；SM374
PROFIBUS電纜及接頭
CP5512（PCMCIA卡，用于筆記本電腦）或PC適配器，CP5611（PC機）

軟件：

STEP7 V5.3 SP2

2． 網(wǎng)絡組態(tài)及參數(shù)設(shè)置

1) 新建項目：
在STEP7中創(chuàng)建一個新項目，然后選擇Insert ? Station ? Simatic 300 station，插入兩個S7 300站，這里命名為Simatic 300(master)和 Simatic 300(slave)。當然也可完成一個站的配置后，再建另一個。如圖1。

圖1 在STEP7 硬件組態(tài)中插入兩個S7 300站

2) 組態(tài)從站：在兩CPU主從通信組態(tài)配置是，原則上要先組態(tài)從站。

> 硬件組態(tài)
雙擊Simatic 300(slave)“Hardware”，進入硬件組態(tài)窗口，在功能按鈕欄中點擊“Catalog”圖標打開硬件目錄，按硬件安裝次序和訂貨號依次插入機架、電源、CPU和SM374等進行硬件組態(tài)。
插入CPU時會同時彈出PROFIBUS接口組態(tài)窗口。也可以插入CPU后，雙擊DP(X2)插槽，打開DP屬性窗口點擊屬性按鈕進入PROFIBUS接口組態(tài)窗口。點擊“NEW”按鈕新建PROFIBUS網(wǎng)絡，分配 PROFIBUS站地址，本例設(shè)為3號站。點擊“Propertives”按鈕組態(tài)網(wǎng)絡屬性，選擇“Network Setting”進行網(wǎng)絡參數(shù)設(shè)置，如波特率、行規(guī)。本例傳輸速率為1.5Mbit/s，行規(guī)為DP。如圖2。

圖2 Profibus DP 網(wǎng)絡參數(shù)設(shè)置

確認上述設(shè)置后，PROFIBUS接口狀態(tài)如圖3。

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圖3 Profibus 接口狀態(tài)

> DP 模式選擇

同樣在DP屬性設(shè)置對話框中，選擇“Operating Mode”標簽，激活“DP slave”操作模式。如果“Test,commissioning,routing”選項被激活，則意味著這個接口既可以作為DP從站，同時還可以通過這個接口監(jiān)控程序。也可以用STEP7 F1幫助功能查看詳細信息。

圖4 DP 模式選擇

> 定義從站通信接口區(qū)

選擇“Configuration”標簽，打開I/O通信接口區(qū)屬性設(shè)置窗口，點擊“New”按鈕新建一行通信接口區(qū)，如圖5可以看到當前組態(tài)模式為主從（MS，Master-slave configuration）。注意此時只能對本地（從站）進行通信數(shù)據(jù)區(qū)的配置。

設(shè)置完成后點擊“Apply”按鈕確認。同樣可根據(jù)實際通信數(shù)據(jù)建立若干行，但最大不能超過244字節(jié)。在本例中分別創(chuàng)建一個輸入?yún)^(qū)和一個輸出區(qū)，長度為4字節(jié)，設(shè)置完成后可在“Configuration”窗口中看到這兩個通信接口區(qū)。如圖6。

圖5 通信接口區(qū)設(shè)置

Q1: SIMOCODE-DP 3UF50是否可以用在連接6kV電源系統(tǒng)的電流互感器？

A1:對于一些用戶而言我們確實接到過這種技術(shù)要求，但是目前還沒有實際應用。
所以我們建議如下：
1、如果在6kV系統(tǒng)中使用，SIMOCODE只能用于控制和監(jiān)控的目的，而不能作為電動機保護。 另外，需要在中壓回路中單獨使用電流互感器。同時出于安全的原因，我們建議互感器的二次側(cè)電纜使用6kV電纜。
2、根據(jù)IEC 61000-4 標準，SIMOCODE-DP的抗EMC干擾的等級為3級，其準確值可參閱SIMOCODE-DP手冊C-3頁。因此也要考慮SIMOCODE能夠承受中壓開關(guān)柜系統(tǒng)中的干擾

Q2: SIMOCODE-DP 3UF50單穩(wěn)態(tài)與雙穩(wěn)態(tài)的含義和區(qū)別是什么？

A2: 通過Simocode-DP 3UF50訂貨號第11位可以選擇單穩(wěn)態(tài)或雙穩(wěn)態(tài)的模塊輸出特性，此位為0則為單穩(wěn)態(tài)，為1則為雙穩(wěn)態(tài)。其含義如下：

單穩(wěn)態(tài)：當控制電壓丟失或發(fā)生CPU故障時，3UF50基本單元的數(shù)字量輸出觸點會做復位處理，不能保持原有狀態(tài)。

雙穩(wěn)態(tài)：當控制電壓丟失或發(fā)生CPU故障時，通過設(shè)置相關(guān)功能3UF50基本單元的數(shù)字量輸出觸點可以保持原有輸出狀態(tài)，直至故障消除。此外，雙穩(wěn)態(tài)版本的Simocode-DP 基本單元還可以調(diào)用失電非復位元件功能塊（Non-Reseting Elements On Power Loss）。

Q3: SIMOCODE-DP 3UF50智能型馬達保護控制單元如何實現(xiàn)失壓保護？

A3: 在配電或馬達控制時，有時需要進行失壓保護，即當主回路電壓丟失或過低時，需要通過報警或脫扣的方式進行保護。

由于Simocode-DP 3UF50沒有電壓測量的功能，因此主回路失壓保護必須通過外部的電壓監(jiān)控繼電器（西門子產(chǎn)品為3UG系列）輸入的開關(guān)量實現(xiàn)。Simocode-DP 3UF50提供了內(nèi)部功能塊輸入信號UVO（UnderVoltage Off），可將此信號設(shè)定為外部電壓監(jiān)控繼電器的輸出或通過通訊方式傳遞的失壓信號。

當UVO輸入信號為高電平時，Simocode-DP的接觸器控制輸出信號（QE）將立刻跳轉(zhuǎn)為低電平，主回路隨即斷開。同時，計時器T-UVO將開始計時，此計時器動作與參數(shù)UVO-Time有關(guān)。如果在UVO-time內(nèi)UVO輸入信號重新轉(zhuǎn)為低電平（即主回路電壓恢復），3UF50接觸器控制信號（QE）輸出狀態(tài)將在延時Grading Time后自動恢復原有工作狀態(tài)。如果在UVO-time內(nèi)UVO輸入信號一直維持高電平（即主回路欠壓信號持續(xù)），3UF50將會輸出故障Fault UVO，同時接觸器控制信號（QE）輸出狀態(tài)將始終保持低電平，即主回路不能自動接通。請參閱下面的時序圖。

UVO-Time與Grading Time可設(shè)定為0.5秒至60分鐘，當設(shè)定為0時延時為0.1秒。
注意：在過載保護（Overload）控制模式下，此功能無效。

Q4: SIMOCODE-DP 中GSD 文件的特點？

A4: 下面是SIMOCODE-DP 不同的GSD 文件，分別有不同的用途：

1. SIEG8031.GSG 無用戶參數(shù)設(shè)置功能，所有的參數(shù)設(shè)置必須通過WIN-SIMOCODE 軟件；

2. SIEM8031.GSG SIMOCODE 可以作為 DP 的標準從站；

3. SIEM8069.GSG SIMOCODE 可以作為DPV1 從站。

Q5: 如果SIMOCODE-DP 將過載脫扣后的恢復時間設(shè)置成5 分鐘，PLC 能否讀出實際剩余的恢復時間?

A5: 實際剩余的恢復時間只能從PC里讀出，該數(shù)據(jù)不能直接傳輸給PLC。當然，PLC如果需要該數(shù)據(jù)，可以采取其他變通辦法：
1. 恢復過程進行與否這個開關(guān)量可以通過狀態(tài)量的某一位讀出；
2. 或者，PLC 在接收到“overload trip”信號后啟動計時器，計算經(jīng)歷的時間并進行倒計時。

Q6: SIMOCODE-DP 失電后，它的內(nèi)部程序能否保留，可以保留多久?

A6: SIMOCODE-DP 的參數(shù)設(shè)置保存在EEPROM 內(nèi)，其安全保存的時間沒有限制。但是，也有可能發(fā)生下面的情況：如果用戶忘了將“Block DP Parameter ”設(shè)置成“yes”，PLC 會在啟動時將它的一套參數(shù)設(shè)置傳給SIMOCODE。所以，如果PLC 原來還未作有關(guān)的參數(shù)設(shè)置，那么，SIMOCODE 所有的參數(shù)就會被缺省值“0”覆蓋，這樣就造成了SIMOCODE 好像由于失電而丟失了原有程序的假象。

Q7: 有什么辦法可以實現(xiàn)SIMOCODE-DP 3UF50 的總復位?

A7: 對SIMOCODE-DP 3UF50 進行總復位是可以的，具體步驟是：
1. 關(guān)閉控制電壓；
2. 系統(tǒng)通訊口（RS232 口，不是PROFIBUS 口）的管腳5 和8 短接跳線；
3. 接通控制電壓，保持5 分鐘；
4. 關(guān)閉控制電壓；
5. 去掉跳線。

Q8: SIVACON 中MCC 柜的SIMOCODE 的數(shù)據(jù)傳輸速率是怎樣的?

A8: SIVACON 中MCC 都是抽屜式設(shè)計，MCC 的總線是通過電纜連接的，其數(shù)據(jù)的傳輸速率取決于每個總線單元內(nèi)的電纜長度，具體數(shù)值如下：
9.6...93.75 KBaud L<=96m
187.5KBaud L<=75m
500KBaud L<=30m
1500KBaud L<=10m
并且，當數(shù)據(jù)通訊波特率變大時，應注意有關(guān)的EMC 問題。

Q9: 3UF50使用KTY傳感器時無法實現(xiàn)只報警不脫扣?

A9 : 只有使用PTC二進制傳感器可實現(xiàn)報警和脫扣的選擇，當使用模擬量傳感器時無法實現(xiàn)只報警不脫扣。參見下圖.

Q10: SIMOCODE-DP既可以作為DP 標準從站，也可以作為DPV1 從站，兩者有什么區(qū)別?

A10: 當SIMOCODE 作為DP 標準從站時，它遵循PROFIBUS-DP 的一般規(guī)定，需要通過一類主站進行數(shù)據(jù)的周期性通訊，而DPV1 協(xié)議需要通過二類主站和DP 從站進行非周期的通訊。具體的區(qū)別是：
（1） SIMOCODE-DP 和CPU 之間的周期性數(shù)據(jù)通信是通過PLC 的一類主站來完成的；
（2） PROFIBUS 上DP 從站參數(shù)的在線設(shè)置可以通過PC（如，配有CP5512 卡），按照

二類主站的非周期數(shù)據(jù)通訊方式來完成.

Q11: WIN SIMOCODE Object Manager V1.1 的安裝

A11: 軟件的安裝應參考以下的步驟：

1. 安裝STEP 7，Version 4.0 以上；

2. 安裝WIN SIMOCODE Professional，Version 1.1 以上(硬件版本高于E10)；

3. 安裝WIN SIMOCODE Object Manager Version 1.1。

注意：為了使Object Manager 能正常工作，組態(tài)軟件WIN SIMOCODE PROFESSIONAL 必須是Version1.1 以上(硬件版本高于E10)。

Q12:為什么沒有連接PLC,SIMOCODE DP在軟件中仍然報”PLC-CPU Fault”故障?

A12: 因為”PLC-CPU Fault”故障取自于PLC和SIMOCODE DP之間控制字0號字節(jié)的第7位,當這位的值為”1”時,表明PLC-CPU正常,當這位的值為”0”時,即認為是PLC-CPU故障.當沒有連接PLC時,此位的值為0,故在軟件中仍然報”PLC-CPU Fault”故障.

Q13: SIMOCODE-DP能測量電能嗎?

A13:不可以,因為SIMOCODE DP不能配置電壓互感器.所以無法檢測電壓,也不能做電能計算.

Q14: SIMOCODE-DP內(nèi)置的電流檢測裝置的精度是多少？

A14: 3UF5內(nèi)置的電流檢測裝置的精度為設(shè)置范圍的5%,為測量型電流互感器.最小的電流檢測范圍為20%的最小設(shè)定電流.如3UF5001-3…0-1的電流設(shè)定范圍為1.25A~6.3A,最小的設(shè)定電流為1.25A,則最小的檢測電流為1.25*20%=0.25A.

Q15: 在Win-SIMOCODE DP軟件中如何設(shè)置與PLC之間的循環(huán)數(shù)據(jù)交換?

A15: 在Win-SIMOCODE DP軟件中,點擊Bus Profibus-DP,可選擇數(shù)據(jù)類型(有Basic type 1, Basic type 2, Basic type 3),點擊Data Type右邊的下拉式菜單,會有循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)的定義.循環(huán)接收位的定義在Control stations和Function Block Inputs下定義.

Q16: 負載起動電流較小,一起動Simocode即脫扣,并發(fā)出”Run Time On”的故障信息,如何解決?

A16: SIMOCODE-DP接到“on”命令之后，必須在設(shè)置的起動時間之內(nèi)檢測到主回路的電流。如果檢測不到或電流較小，會發(fā)出故障信息“Run Time On”，SIMOCODE-DP會復位接觸器控制QE1/QE2/QE3。可在Win-Simocode DP 軟件中雙擊Motor,將Run Time時間設(shè)置為0即可.

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