西门子RS232模块6ES7540-1AD00-0AA0通讯模块

西门子RS232模块6ES7540-1AD00-0AA0通讯模块

西门子RS232模块6ES7540-1AD00-0AA0通讯模块

西门子RS232模块6ES7540-1AD00-0AA0通讯模块

SIMATIC S7-1500， CM PTP RS-232 BA 通讯模块针对 串行连接 RS-232， 空闲端口，3964(R)，USS， 19200 kBit/s， 9针 Sub-D 连接器

 ISO/OSI 参考模型的物理层是第1层，PROFIBUS可以使用多种通信媒体，例如带屏蔽的双绞线、光纤、红外线、导轨以及混合方式。传输速率为9.6kbit/s～12Mbit/s，每个DP从站的输入数据和输出数据最大为244B。使用屏蔽双绞线电缆时最长通信距离为9.6km，使用光缆时最长通信距离为90km，最多可以连接127个从站。

  PROFIBUS可以使用灵活的拓扑结构，支持线形、树形、环形结构以及冗余的通信模型。支持基于总线的驱动技术和符合IEC 61508的总线安全通信技术。下面介绍用于DP和FMS 的RS-485传输和光纤传输。

  1. DP/FMS的RS-485传输

  PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS使用相同的传输技术和统一的总线存取协议，可以在同一根电缆上运行。DP/FMS符合EIA RS-485标准(也称为H2)，采用价格便宜的屏蔽双绞线电缆，电磁兼容性(EMC)条件较好时也可以使用不带屏蔽的双绞线电缆。一个总线段的两端各有一套有源的总线终端电阻。

  图2-3中A、B线之间是220@终端电阻，根据传输线理论，终端电阻可以吸收网络上的反射波，有效地增强信号强度。两端的终端电阻并联后的值应基本上等于传输线相对于通信频率的特性阻抗。在总线上没有站发送数据(即总线处于空闲状态)时，39022的下拉电阻与数据基准电位 DGND 相连，上拉电阻与DC 5V电压的正端(VP)相连。上拉电阻和下拉电阻用于确保 A、B 线之间有一个确定的空闲电位。

图 2-3 DP/FMS总线段的结构

  大多数PROFIBUS总线连接器都集成了终端电阻，连接器上的开关在On位置时终端电阻被连接到网络上，开关在 Off 位置时终端电阻从网络上断开。每个网段两端的站必须接入终端电阻，中间的站不能接入终端电阻。

  传输速率为9.6 kbit/s～12 Mbit/s，所选的传输速率

  用于总线段上的所有设备。传输速率大于1.5Mbit/s时，由于连接的站的电容性负载引起导线反射，必须使用附加有轴向电感的总线连接插头。

  PROFIBUS的站地址空间为0～127，其中的127为广播用的地址，最多能连接127 个站点。一个总线段最多32个站，超过了必须分段，段与段之间用中继器连接。中继器没有站地址，被计算在每段的最大站数中。

  每个网段的电缆最大长度与传输速率有关(见表2-1)。

表 2-1 传输速率与总线的长度的关系

  RS-485采用半双工、异步的传输方式，PROFIBUS的1个字符帧由8个数据位、1个起始位、1个停止位和1个奇偶校验位组成。

  2. D型总线连接器

  PROFIBUS标准推荐总线站与总线的相互连接使用9针D型连接器。连接器的引脚分配如表2-2所示。

表 2-2 D型连接的引脚分配

  在传输期间，A线和B线对“地”(DGND)的电压波形信号为1时B线为高电平，A线为低电平。各报文间的空闲(Idle)状态对应于二进制“1”信号。

  3. DP/FMS的光纤电缆传输

  PROFIBUS可以通过光纤中光的传输来传送数据。单芯玻璃光纤的最大连接距离为15km，价格低廉的塑料光纤为80m。光纤电缆对电磁干扰不敏感，并能确保站与站之间的电气隔离。近年来，由于光纤的连接技术大为简化，这种传输技术已经广泛地用于现场设备的数据通信。许多厂商提供专用总线插头来转换RS-485信号和光纤信号。

  光链路模块(OLM)用来实现单光纤环和冗余的双光纤环。在单光纤环中，OLM 通过单工光纤电缆相互连接，如果光纤电缆断线或 OLM出现故障，整个环路将崩溃。在冗余的双光纤环中，OLM 通过两个双工光纤电缆相互连接，如果两根光纤线中的一根出了故障，总线系统将自动地切换为线性结构。光纤导线中的故障排除后，总线系统返回正常的冗余环状态。

BRAUMAT/SISTAR 系统由以下组件组成： 

可视化和控制层

基于 PC 的 BRAUMAT/SISTAR IOS 系统（信息和操作系统）在服务器/客户机架构中的控制层上使用，用于操作、可视化和数据归档。

IOS 服务器可在单独或冗余设计中使用，作为一个中心设备，用于连接到下层 PLC 控制技术（过程控制单元 - PCU）。通常，每个工厂区域使用一个 IOS 服务器系统（符合 ISA-88）。 

客户机连接到 IOS 服务器系统，用于中央或局部操作和可视化。共有两种客户机：

多区域客户机 – 用于跨区域连接和可视化

单区域客户机 – 用于同一区域内的连接和可视化 

控制层

对于过程控制层，将采用所谓 PCU 系统（可编程控制单元）。这些系统由 SIMATIC S7-1500 或 S7-400 型自动化设备组成，配有相关的工艺程序模块。它们负责处理闭环和开环控制任务、监控过程操作、进行测量值采集并处理和控制产品输送。这些任务基本上由该控制系统自主处理。  

工程组态

IOS 系统和 PCU 的工程组态是在集成的组态工具中完成的；S7 PLC 的附加组态和编程直接在 STEP 7 中进行（对于 S7-1500 ，在 TIA Portal 中；对于 S7-400，在 SIMATIC Manager 中）。BRAUMAT / SISTAR 为工厂规划人员和操作人员提供了各种标准化的组态工具，这些工具可用来根据 ISA-88 标准来安排系统的结构，确保系统的总体透明度。 

BRAUMAT / SISTAR Lean

BRAUMAT / SISTAR 的精简版（Lean 版）为了一种简单且经济有效的入门级系统，尤其可满足小型工厂（例如，小型酿酒厂和精酿啤酒厂）或封闭工厂单元（例如，“短时加热”等热处理）的需要。该系统提供了一系列面向需求的功能，并且可对所需的数量结构提供可扩展的许可。 

一个 Lean 系统总是包含一个 PCU 以及一个 PC 站；在 PC 站上，除了本地可视化外，还可进行工程组态。通过分步启用所需单元（符合 ISA-88 的定义），对工厂数量结构提供许可，最大数量结构包含 40 个单元。还可以添加用于分布式操作的附加客户机。 

一个 Lean 系统基本上包含 BRAUMAT / SISTAR“标准版”的所有功能。其中还包括回放模式的系列功能。
在 Lean 系统中，无法对服务器冗余、附加 PCU 组件和路径控制系统 (RCS) 执行可选扩展。

可方便地从 BRAUMAT / SISTAR Lean 系统切换到“标准版”。现有的工程组态系统可以无缝移植，继续使用。 

下列许可证包适用于 Lean 版：

Lean 基本软件包：
构成 Lean 系统的基础，包含组件 IOS 单一服务器、PCU 和 Engineering，允许组态最多 4 个单元

Lean 变量升级包：
将基本 Lean 系统扩展额外 12 个单元。可为每个基本 Lean 系统购买该变量升级包并安装最多 3 次，从而可以分步扩展到最多 40 个单元（4、16、28、40 个单元）。

Lean 转换软件包：
允许从 BRAUMAT/SISTAR Lean 系统切换到 BRAUMAT/SISTAR Standard 系统。为每个变量升级包级别（4、16、28、40 个）提供了相应的转换软件包。