西门子PLC绿色总线电缆
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系统电源 (PS)连接到背板总线(U 型连接器),仅用于提供内部所需的系统电压, 可为部分模块电子元件和 LED 供电。 CPU 或接口模块未连接 24 VDC 负载电源模块时,也可使用系统电源为其供电。在 CPU/接口模块右侧的插槽(电源段)中,多可以插入两个系统电源 (PS)。
负载电源模块 (PM)为模块的输入/输出电路以及设备的传感器和执行器(如果已安装)供电。在通过系统电源为背板总线提供电压时,也可用于为 CPU/接口模块提供 24 VDC 电压。
负载电源模块可安装在“S7-1500 安装导轨"上,但不需要连接到背板总线。
当 CPU/接口模块提供给背板总线的电量不足以为所连接的所有模块供电时,需要使用系统电源 (PS)。 也可以使用 120/230 VAC 的系统电源,通过背板总线为 CPU/接口模块供电。随后就无需为 CPU 提供 24 VDC 电压。
是否需要额外系统电源取决于所用模块的功耗。 由 CPU/接口模块和系统电源提供的功率必须大于 I/O 模块所需的功率。
通过负载电源模块通过 CPU/接口模块馈电通常可满足中小型硬件配置的需要。所连接模块的功耗不能超过由 CPU/接口模块提供的功率。
大型配置单独通过 CPU背板总线供电已不能满足需求,需要安装额外的系统电源。系统电源和 CPU/接口模块向背板总线供电。提供的总功率是两种方式提供的功率之和。
PROFIBUSDP现场总线的结构及应用
Profibus的大优点在于具有稳定的标准EN50170作保证,并经实际应用验证具有普遍性。目前已广泛应用于制造业自动化、流程产业自动化和楼宇、交通电力等领域。
Profibus由3个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery,分布I/O系统)、PROFIBUS-PA(Process Automation,现场总线信息规范)和PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification,过程自动化)。
PROFIBUS-DP是一种高速、低本钱通讯,专门用于设备级控制系统与分散式I/O的通讯。使用PROFIBUS-DP可取代24V DC或4~20mA信号传输。PORFIBUS-PA专为过程自动化设计,可使传感器和执行机构连在一根总线上,并有本质安全规范。PROFIBUS-FMS用于车间级监控网络,是一个令牌结构的实时多主网络。
1.PROFIBUS的协议结构
PROFIBUS协议结构是根据ISO7498标准,以OSI作为参考模型的。PROFIBUS-DP定义了第1、2层和用户接口。第3到7层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能,并具体说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。PROFIBUS-FMS定义了第1、2、7层,应用层包括现场总线信息规范(FMS)和低层接口(LLI)。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通讯服务;LLI协调不同的通讯关系并提供不依靠设备的第2层访问接口。PROFIBUS-PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS-DP协议。PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据IEC1157-2标准,PA的传输技术可确保其本质安全性,可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。
2.PROFIBUS的传输技术
PROFIBUS提供了三种数据传输型式:RS-485传输、IEC1157-2传输和光纤传输。
(1) RS-485传输技术
RS-485传输是PROFIBUS常用的一种传输技术,通常称之为H2。RS-485传输技术用于PROFIBUS-DP与PROFIBUS-FMS。
RS-485传输技术基本特征是:网络拓扑为线性总线,两端有有源的总线终端电阻;传输速率为9.6kbps~12Mbps;介质为屏蔽双绞电缆,也可取消屏蔽,取决于环境条件;不带中继时每分段可连接32个站,带中继时可多到127个站。
RS-485传输设备安装要点:全部设备均与总线连接;每个分段上多可接32个站(主站或从站);每段的头和尾各有一个总线终端电阻,确保操纵运行不发生误差;两个总线终端电阻必须一直有电源;当分段站超过32个时,必须使用中继器用以连接各总线段,串联的中继器一般不超过4个;传输速率可选9.6kbps~12Mbps,一旦设备投进运行,全部设备均需选用同一传输速率。电缆大长度取决于传输速率。采用RS-485传输技术的PROFIBUS网络好使用9针D型插头。当连接各站时,应确保数据线不要拧绞,系统在高电磁发射环境下运行应使用带屏蔽的电缆,屏蔽可进步电磁兼容性(EMC)。如用屏蔽编织线和屏蔽箔,应在两端与保护接地连接,并通过尽可能的大面积屏蔽接线来复盖,以保持良好的传导性。
(2)IEC1157-2传输技术
IEC1l57-2的传输技术用于PROFIBUS-PA,能满足化工和石油化产业的要求。它可保持其本质安全性,并通过总线对现场设备供电。IEC1157-2是一种位同步协议,可进行无电流的连续传输,通常称为H1。
(3)光纤传输技术
PROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用时,可使用光纤导体,以增加高速传输的间隔。可使用两种光纤导体:一种是价格低廉的塑料纤维导体,供间隔小于50m情况下使用;另一种是玻璃纤维导体,供间隔小于1km情况下使用。很多厂商提供总线插头可将RS-485信号转换成光纤导体信号或将光纤导体信号转换成RS-485信号。