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标准型CPUS7-300模块代理商西门子PLC模块代理商西门子电缆代理商西门子低压代理商PROFIBUS-PA网络的组态 PROFIBUS-PA概述 1. PROFIBUS-PA PA是Process Automation(过程自动化)的缩写。PROFIBUS-PA用于PLC与过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据传输，特别适合于在需要防爆的化学工业和过程控制中使用。PROFIBUS-PA功能集成在起动执行器、电磁阀和测量变送器等现场设备中。 PROFIBUS-PA基于MBP(Manchester Coding and Bus Powering，曼彻斯特码编码与总线供电)传输技术，由于采用IEC 1158-2标准，确保了本质安全和通过屏蔽双绞线电缆进行数据传输和供电，适用于防爆区域的传感器和执行器与中央控制系统的通信。 PROFIBUS-PA 采用PROFIBUS-DP的基本功能来传送测量值和状态。并用扩展的PROFIBUS-DP功能来制订现场设备的参数和进行设备操作。PROFIBUS-PA规范保证了不同厂商生产的现场设备的互换性和互操作性，它是PROFIBUS-PA的组成部分。 PA规范已对所有通用的测量变送器和其他一些设备类型作了具体规定，这些设备包括压力、液位、温度和流量变送器，数字量输入/输出，模拟量输入/输出，阀门和定位器等。 可以用DP/PA耦合器或DP/PA链接器将PROFIBUS-PA设备集成到PROFIBUS-DP网络中。在危险区域每个DP/PA链路可以连接10个现场设备，在非危险区域每个DP/PA链路可以连接30个现场设备。传输速率为31.25kbit/s，可以采用总线型或树形结构。即使在本质安 全区增加和去除总线站点，也不会影响到其他站。 PA 通信包括循环访问和非循环访问，用PLC循环访问输入/输出。非循环访问的典型例子是用工程工具软件(例如过程设备管理器PDM)设置设备的运行参数。 与PROFIBUS-DP设备一样，PROFIBUS-PA设备也是用制造商的GSD文件来描述的，在STEP7的硬件组态工具中安装GSD文件后，新增的PA设备将在设备目录中出现。 2. PROFIBUS-PA的IEC 1158-2 传输 PROFIBUS-PA采用符合IEC 1158-2标准的传输技术，即曼彻斯特码编码与总线供电传输技术。这种技术确保本质安全，并通过总线直接给现场设备供电，能满足石油化学工业的要求。用曼彻斯特编码传输数据时，从0(-9mA)到1( 9mA)的上升沿发送二进制数“0”(见图9-1)，从1到0的下降沿发送二进制数“1”。每一位的前半位电平对应于传送的二进制数(高电平为1，低电平为0)，后半位与前半位的电平相反。 传输速率为31.25 kbit/s。传输媒体为屏蔽或非屏蔽的双绞线，允许使用线性、树形和星形网络。图9-1 PROFIBUS-PA的数据传输 总线段的两端用一个无源的RC总线终端器来终止，在一个PA总线段上Zui多可以连接32个站，站的总数Zui多为126个，Zui多可以扩展4台中继器。Zui大的总线段长度取决于佛装置、导线类型和所连接的站的电流消耗。 为了增加系统的可靠性，可以用冗余总线段作总线段的备份。DP/PA链接器用于PA总线段与DP总线段的连接(见图1-4和图9-3)。 3. DP/PA耦合器 DP/PA耦合器(Coupler)用于将PA现场设备连接到PROFIBUS-DP网络。DP/PA耦合器可完成下列任务 1)数据从11bit/字符的异步编码转换为8 bit/字符的同步编码，将来自PROFIBUS-DP的报文简单地转换为PROFIBUS-PA报文。 2)将DP网络的传输速率(45.45kbit/s)转换为固定的31.25kbit/s。 3)通过传送数据的电缆对现场设备供电。 使用多个DP/PA耦合器，一个DP主站系统Zui多可以连接125个PA从站。 使用DP/PA耦合器后，DP网络的通信速率Zui高为45.45kbit/s。系统规模较小(Zui多十几台设备)和对通信速率要求不高时，可以使用 DP/PA 耦合器来连接 DP 网络和PA 现场设备(见图9-2)。PA从站被映射为DP从站，就像组态DP从站一样组态PA设备，需要为PA 设备设置DP地址。 PA从站的诊断方法与DP从站相同，例如可以用SFC13或SFC51诊断每个PA从站DP/PA耦合器有两种类型(见图9-2)non-Ex型(非本质安全型)和Ex型(本质安全型)。在网络中，DP/PA耦合器是“透明”的，它没有地址，不用对它组态。图 9-2 DP/PA 耦合器图 9-3 DP/PA链接器 一个DP/PA耦合器的Non-Ex区(非本质安全区)Zui多可连接30个现场设备，Ex区(本质安全区)Zui多可连接10个现场设备。DP/PA耦合器在Non-Ex区的网络允许Zui大长度为1.9km，Ex区为1km。 DP/PA耦合器后面的PA从站的总线地址不能与DP主站系统的其他站点地址重叠，因为PA现场设备是被视为“直接”连接在DP总线上的。 4. DP/PA链接器 DP/PA链接器(Link)通过DP/PA耦合器与PA从站交换信息(见图9-3)，一个DP/PA链接器Zui多可以连接5个DP/PA耦合器，Zui多64个PA从站。 DP/PA链接器是连接PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA的网关。PLC通过DP/PA链接器访问现场设备，就像访问一个由PA设备作为模块构成的模块化设备。 DP/PA链接器是DP网络上的一个从站，链接器和它连接的PA现场设备占用一个DP地址。使用DP/PA链接器时，DP网络的传输速率Zui高可达12Mbit/s。DP/PA链接器又是PA网络中的主站，一个链接器可以驱动的 PA 从站的数目与它的版本有关，订货号为 6ES7 157-0AA82-0XA0的IM157Zui多可连接64个PA从站，比它低档的IM157为32个。 PA现场设备独立于DP网络单独编址，其地址称为PA地址(3～124)，PA主站默认的PA地址为2。只能为每个DP/PA链接器分配244B的组态数据和参数数据。在某些情况下，这将导致减少每个DP/PA链接器上连接的PA现场设备的个数。 通过GSD文件组态DP/PA链接器时，一个PA从站可能占用多个插槽。一个DP/PA链接器的Zui大插槽数目为236。 可以用SFC13或SFC51实现IM157的诊断。DP/PA链接器下面的每个PA从站的诊断数据可以通过IM157以数据记录的方式检索出来。DPV0主站和DPV1主站可以分别用SFC 59“RDREC”和SFB52“RDREC”读取数据记录，实现对PROFIBUS-PA的诊断。 系统规模较大(例如超过20台现场设备)和对时间要求较苛刻时，建议采用DP/PA链接器加 DP/PA耦合器的方案。Non-Ex 区(非本质安全区)Zui多可连接30个现场设备，Ex区(本质安全区)Zui多可连接3×10个现场设备。 用DP/PA耦合器和DP/PA链接器组态PA系统时，应保证它们连接的所有现场设备的功耗不超过允许的值，具体的参数可以查阅有关的产品用户手册。 随书光盘中的文件《PROFIBUS-PA应用技术手册》和《如何配置PA总线仪表方案》给出了不同应用场合下PA网络的配置方案，包括设备选型和订货号。SIEMENS接头6GK1901-1BB10-2AA0SIEMENS模块6ES7421-1FH00-0AA0SIEMENS驱动器6SL3100-1AE31-0AB1SIEMENS触摸屏6AV6648-0CC11-3AX0SIEMENS模块6ES7142-3BH00-0XA0SIEMENS模块6ES7288-2DT16-0AA0SIEMENS模块6ES7288-3AR04-0AA0SIEMENS模块6ES7288-5AQ01-0AA0SIEMENS模块6ES7288-5CM01-0AA0SIEMENS触摸屏6AV2123-2MB03-0AX0SIEMENS网线6XV1840-2AH10SIEMENS底座6ES7193-6BP00-0BA0标准型CPUS7-300模块代理商西门子变频器代理商西门子DP电缆代理商西门子低压模块代理商西门子软件代理商西门子内存卡代理商西门子CPU模块代理商西门子编程模块代理商西门子PLC模块代理商西门子电缆代理商
