PLC網(wǎng)絡的組成

  1.組建PLC網(wǎng)絡的注意事項

  在構建一個PLC網(wǎng)絡時，應注意避免將低壓信號線、通信電纜、AC導線和大電流DC導線放置在同一個接線盒中。應始終成對布線，導線采用中性導線或通用導線，并用熱電阻線或信號線進行配對。因為S7-200CPU的通信端口不絕緣，所以，應使用RS-485中繼器或EM277模塊以確保網(wǎng)絡的絕緣。

  具有不同參考電位的互聯(lián)設備將可能導致有電流通過互聯(lián)電纜。這種電流可能導致

  通信出錯，甚至可能損壞設備。須確保通過通信電纜連接的所有設備均具有公共參考電勢，或對其進行絕緣處理，以避免因具有不同參考電位而產生的電流。

  2.設置網(wǎng)絡的距離、傳輸率和電纜

  網(wǎng)絡段的最大長度取決于兩個因素:絕緣和波特率(見表6-5)。

  當連接不同接地電位的設備時，需要進行絕緣處理。如果接地點在物理上相隔較遠的距離，就可能存在不同的接地電位。甚至在較短的距離內，大型設備的負荷電流也可能引起接地電位的差異。

  1)在網(wǎng)絡上使用中繼器

  RS-485中繼器提供了用于網(wǎng)絡段的偏差和終端。使用中繼器的作用如下:

  (1)為增加網(wǎng)絡的長度使用一個中繼器，能夠將網(wǎng)絡長度擴展50m。如果連接了相互之間沒有任何其他節(jié)點的兩個中繼器，如圖6-38所示，則可將網(wǎng)絡擴展到波特率所允許的最大電纜長度。在一個網(wǎng)絡中，最多可串聯(lián)使用9個中繼器，但網(wǎng)絡的總長度不能超過9600m。

  (2)為在網(wǎng)絡中添加設備每段網(wǎng)絡最多可有傳輸率9.6kbaud、最大連接長度50m的32個設備。使用中繼器可以給網(wǎng)絡添加另一個網(wǎng)絡段(32個設備)。

  (3)為使不同的網(wǎng)絡段之間電氣絕緣，使用中繼器可以把具有不同接地電位的網(wǎng)絡段隔開。網(wǎng)絡絕緣性能的提高可以提高傳輸?shù)馁|量。

  即使沒有為其分配網(wǎng)絡地址，網(wǎng)絡上的中繼器仍默認為網(wǎng)絡段上的節(jié)點之一。

  2)網(wǎng)絡電纜的選擇

  S7-200網(wǎng)絡使用符合RS-485標準的雙絞線電纜，網(wǎng)絡電纜的一般規(guī)格見表6-6。使用網(wǎng)絡電纜，在一個網(wǎng)絡段上最多可連接32個設備。

  3.接頭插針分配

  S7-200CPU上的通信端口為與RS-485兼容的9針微型D形連接器，它符合在歐洲標準EN 50170中所定義的PROFIBUS標準。S7-200通信端口的插針分配見表6-7。

  4.偏置并端接網(wǎng)絡電纜

  西門子公司提供了兩種類型的網(wǎng)絡連接器，可用來方便地將多個設備連接到網(wǎng)絡:標準網(wǎng)絡連接器和包含有編程端口的連接器，該連接器允許將編程站或HMI設備連接到網(wǎng)絡，且對現(xiàn)有網(wǎng)絡連接沒有任何干擾。編程端口連接器將把所有信號(包括電源插針)從S7-200完全傳遞到編程端口，它特別適用于連接由S7-200供電的設備，如TD200人機界面設備。

  兩種連接器都有兩套終端螺絲，分別用來連接出/入的網(wǎng)絡電纜。兩種連接器還具有轉換開關，以便有選擇地偏置和端接網(wǎng)絡。網(wǎng)絡電纜的偏置和端接如圖6-39所示。

  5.選擇用于網(wǎng)絡的PPI多臺主設備電纜或CP卡

  STEP 7-Micro/WIN支持RS-232/PPI多臺主設備電纜和USB/PPI多臺主設備電纜以及允許編程站(計算機或SIMATIC編程設備)作為網(wǎng)絡主設備的多個CP卡，見表6-8。

  對于最高187.5 kbaud的波特率，PPI多臺主設備電纜提供STEP 7-Micro/WIN與S7-200CPU或S7-20O網(wǎng)絡之間最簡單、最經濟的連接。這兩個型號的PPI多臺主設備電纜均可使用，并都可用于STEP7-Micro/WIN與S7-200網(wǎng)絡之間的本地連接。

  USB/PPI多臺主設備電纜是一種即插即用設備，可用于支持USBV1.1端口的PC。在支持最高以187.5 kbaud波特率進行通信時，它將提供PC和S7-200網(wǎng)絡之間的絕緣。連接好電纜，選擇PC/PPI電纜作為接口、選擇PPI協(xié)議，并在“PC連接”標簽中將端口設置為USB即可。在使用STEP7-Micro/WIN時，每次只能有一個USB/PPI多臺主設備電纜連接

  到PC.

  RS-232/PPI多臺主設備電纜具有8個DIP開關，這些開關中有兩個將用于配置運行STEP 7-Micro/WIN時的電纜:

  (1)若將電纜連接到PC，則選擇PPI模式(5號開關=1)和本地操作(6號開關=0)。

  (2)若將電纜連接到調制解調器，則選擇PPI模式(5號開關=1)和遠程操作(6號開關=1)

  選擇PC/PPI電纜作為接口，在“PC連接”標簽下選擇使用的RS-232端口。在PPI標簽下，選擇站地址和網(wǎng)絡波特率。不需要進行其他選擇，因為RS-232/PPI多臺主設備電纜下的協(xié)議選擇是自動的。

  USB/PPI和RS-232/PPI多臺主設備電纜都具有LED，LED表示PC通信活動以及網(wǎng)絡通信活動的指示:

  (1)Tx LED指示電纜正在傳輸信息給PC。

  (2)Rx LED指示電纜正在接收來自PC的信息。

  (3)PPILED指示電纜正在傳輸網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)。因為多臺主設備電纜是令牌的持有者，因此，一旦STEP7-Micro/WIN啟動通信，PPILED就將連續(xù)地閃爍。斷開與STEP7-Micro/WIN的連接時，PPILED也將關閉。在等待加入網(wǎng)絡時，PPILED將以1Hz的頻率閃爍。

  CP卡包含有幫助編程站管理多臺主設備網(wǎng)絡的專用硬件，并可支持多個波特率下的不同協(xié)議。每個CP卡都提供有一個單獨的RS-485端口，用于與網(wǎng)絡的連接。CP5511PCMCIA卡具有一個適配器，可提供9插針D型端口。電纜的一端連接到CP卡的RS-485端口，電纜的另一端連接到網(wǎng)絡上的編程端口連接線。

  如果使用的是具有PPI通信功能的CP卡，則STEP7-Micro/WIN將不支持在同一CP卡上同時運行的兩個不同的應用程序。在通過CP卡將STEP7-Micro/WIN連接到網(wǎng)絡之前，必須關閉其他應用程序。如果使用MPI或PROFIBUS通信，則允許多個STEP7-Micro/WIN應用程序通過網(wǎng)絡同時進行通信

  6.在網(wǎng)絡上使用HMI設備

  S7-200 CPU支持西門子公司以及其他廠商的各種型號的HMI設備。當這些HMI設備中的某些設備(如TD200或TP070)不允許選擇設備所使用的通信協(xié)議時，其他設備(例如OP7和TP170)將允許選擇該設備的通信協(xié)議。

  如果HMI設備允許選擇通信協(xié)議，需要注意以下幾點:

  (1l)對于與S7-200CPU通信端口相連接的HMI設備，當網(wǎng)絡上沒有任何其他設備時，可以為HMI設備選擇PPI協(xié)議或MPI協(xié)議。

  (2)對于與EM277PROFIBUS模塊相連接的HMI設備，即可選擇MPI協(xié)議，也可選擇PROFIBUS協(xié)議。

  如果具有HMI設備的網(wǎng)絡包含有S7-300或S7-400 PLC，則為HMI設備選擇MPI協(xié)議。如果具有HMI設備的網(wǎng)絡是一個PROFIBUS網(wǎng)絡，則為HMI設備選擇PROFIBUS協(xié)議，并選擇與PROFIBUS網(wǎng)絡上其他主設備兼容的配置文件。

  (3)對于與已經配置為主設備的S7-200CPU通信端口相連接的HMI設備，則為HMI設備選擇PPI協(xié)議。PPI高級協(xié)議是最佳選擇，因為MPI和PROFIBUS協(xié)議不支持S7-200CPU作為主設備。