西门子6ES7223-1HF22-0XA8厂家供应
我们的现场维修人员怎么说工作了七八年了,对rs485中继站并不是太清楚,在处理中继站时还有些摸不着头脑。
针对此事我想还是写出来分享一下吧。
网段1终止,网段2直通的设置,也就是让网段1的a1' b1'断开,其他工作。
2. 网段1直通,网段2直通的设置,也就是a1,b1 ;a1' b1' ;a2 b2 ;a2' b2'都工作
3.终端电阻
profibus-dp诊断中怕的是从站瞬间掉站又恢复,有可能输出的跳变影响控制过程。诊断过程也比较繁琐,需要检查接头、通信电缆、布线、查看通信波形等操作,并且还需要带许多工具。是否可以通过修改通信参数的方式避免掉站呢?那我们看看有哪些参数可以修改?
1:修改访问从站的次数?
可能会有些改进,原来一个小时掉一次,修改后可能几个小时掉一次。
2:主站的轮询时间?
如果是在一个项目中进行硬件配置,系统自动增加轮询时间,除非软件有问题。如果不在相同的项目中进行配置,profibus网络上的主站超过4个以上时需要考虑。
3:网络参数不匹配?
使用不同厂商的软件进行配置时可能会有问题。
4:降低通信速率?
常用的方法,有可能管用,可能大大降低故障的频率,需要考虑是否满足控制的要求。
如果上述几点都不行,就必须找到问题的原因了(其他的没有想到)。有一次碰到一个工程师,修改了一个参数就解决了掉站问题,说来简单,就是屏蔽从站监控的看门狗时间,如图1所示。
图1
这个参数的作用就是没有主站的控制,从站保持原状态。如果通信瞬时故障,从站输出保持原状态,等到通信恢复了,主站又可以控制从站了,现场看不到掉站的情况了。如果故障时间比较长,例如cpu故障,从站就会处于失控的状态,因为输入信号不起作用,控制的设备停不下来,可能会造成严重的后果,在参数的说明中特意强调只能在调试中使用,参考图2。
图2
这个参数慎重使用!
降低了丢站的可能性,牺牲了设备的安全可靠是多么可怕,不建议这么做, 我处理过多次这样的故障,多数是通过加中继站可以实现。
如果不加中继站,也可适当降dp的传输波特率,从1.5m降为187.5k,这样对于传输线路远的断网的几率要小好多
连接在profibus网络上的主动站按照它们的地址顺序组成一个逻辑令牌环。令牌从低站地址到高站地址传递,传递到高站地址126后,则跳回到低站地址重新开始。获得令牌的主站可以在拥有令牌期间对属于它的从站进行发送或读取数据的操作。令牌只在主动站点间进行传递,profibus-dp从站通常为被动站点,不能得到令牌。如图所示,主站和可以传递令牌,从站1、2、3不能得到令牌。profibus-dp通常为一主多从,主站轮询从站,保证通信的实时性。
profibus总线符合eia rs485[8]标准,profibusrs485的传输是以半双工、异步、无间隙同步为基础的。传输介质可以是光缆或屏蔽双绞线。
1、传输时网络拓扑
电气传输时为总线型拓扑结构,使用profibus电缆和profibus连接器连接profibus站点。每一个rs485网段大为32个站点(包括有源网络元件例如rs485中继器),在总线的两端必须使用终端电阻,结构如图1所示。
图1 profibus电气网络结构
总线的终端电阻集成在连接器及网络部件中。如果需要扩展总线的长度,或者profibus站点数大于32个时,就要使用rs485中继器(rs485repeater)进行扩展。例如,profibus总线的长度为500米,而波特率要求达到1.5mbit/s,波特率为1.5mbit/s时总线大的长度为200米,要扩展到500米,就需要加入两个rs485中继器。西门子rs485中继器具有信号放大和再生功能,在一条profibus总线上多可以安装9个rs485中继器。
使用rs485中继器的profibus网络可以进行总线和树型拓扑,如图2所示,网段2得到网段1的放大再生信号,同样网段1也得到网段2的放大再生信号,在中继器上带有拨码开关,可以设置网段1、网段2隔离用于测试以及使能终端电阻。网段2可以像网段1一样通过接线端子a2、b2进行扩展,在连接后一个站点时必使能终端电阻。
图2 使用rs485中继器的拓扑结构
由于中继器占用站点数,使用多个中继器进行扩展时应遵守下列规则:
一个网段大有32个节点 (包括repeater、olm及其它带有rs485驱动的元件)。
个和后一个网段多有31个站点。
两个中继器间多有30个站。
每一个网段终端必须有终端电阻。
2、光纤网络拓扑结构
使用olm (optical bbbb module) 光电转换模块可以支持总线拓扑、冗余环网和星型拓扑结构
大家知道基于西门子200(200smart)集成的rs485通讯协议下的通讯类型,其中有modbus通讯。其下面又被细分为modbus rtu通讯(西门子官方提供库指令文件)、modbusascll通讯、uss(西门子特定仅仅只能与西门子驱动器通讯的一种协议)、自由口通讯。
通讯原理:假设系统中有一个主站(只能在系统中设置唯一的主站),与一个或者多个从站设备连接。如果主站在发送请求信息中包含其中一个从站地址信息及数据请求。(如果不带有从站地址信息,则被判断为广播通讯模式,即向所有的从站发送数据请求),从站会判断请求中的地址与本机中被设置的地址等信息是否一致,如果一致,则会根据信息请求内容,把从站数据发送给主站;如果不一致,则从站会忽略主站的信息数据,如此循环轮询方式或者用户自定义方式进行。
rs 485通讯模式是采用正、负2根信号线(双绞屏蔽线)作为信息传输的媒介,线间电压+2v ~+6v,则表示逻辑电平1(高电平),线间电压为-2v ~-6v,则表示逻辑电平0(低电平),差分输出来实现主站与各从站之间建立通讯消息的传递。如果通讯伙伴之间的距离大于50米(西门子通信手册的规定),则需要在后一个通讯从站的端子上添加终端电阻器,
这个电阻的作用和意义是怎样的呢?我们来说道说道。
如何计算两根导线之间的相关数据:
如果这2根导线作无限延长,那么主、从站之间的通讯线路上存在线路电阻(线损)加大;容抗会随着干线的延长而减小,这个可以通过简单的公式来求证。
rl = ρ* l/s(ω)
其中,ρ导线电阻率
l导线长度(米)
s导线截面积(平方毫米)
xc = 1 / ω* c (ω)
其中,ω = 2 * 3.14 * f(频率)
c容量(法拉)
线路间的电容计算
co=0.01207÷[lg(d/r)]
其中,co—两输电线间的电容(μf/km)
d—两输电线轴线间的距离(cm)
r—导线半径(cm)
这3个值的差异决定了通讯电缆的可选择长度范围,当通讯工作频率越高;或者通讯距离增大,2根导线之间的“线阻”就越大,通讯时逻辑电平高或低值是有规约的,如果这些逻辑电平被畸变或者被缩放,则会制约有效的逻辑电平正常传输,使主、从站无法判断正确的信息。为改善由于外部硬件连接条件引起的信号衰减或畸变,需要在通讯信号线回路增加一个电阻器,俗称:终端电阻器,来确保信号电平值在范围。
终端电阻的作用:
1) 降低通讯线间的容抗
2) 降低主、从通讯口的阻抗
3) 抑制逻辑电平的峰值
4) 降低通讯线间的驻波
终端电阻的选择:
一般选择在120~330ω/(1/2w)电阻器
关于上拉和下拉电阻的作用:
上拉电阻的作用是能够把高电平信号在1(+2v)附近的阀值,有效地拉升到高电平范围内,该电阻与端连接(1.5kω)。
下拉电阻的作用是能够把低电平信号在0(-6v)附近的阀值,有效地拉低到低电平范围内。该电阻与系统地(参考点)连接(470ω)。