西门子PLC PROFIBUS电缆 西门子PLC PROFIBUS电缆

西门子PLC PROFIBUS电缆参数及型号详细介绍：

浔之漫智控技术（上海）有限公司

上海诗幕自动化设备有限公司

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西门子PROFIBUS DP 电缆型号规格及参数西门子数字化工业软件致力于推动数字化企业转型，实现满足未来需求的工程、制造和电子设计。我们的解决方案可帮助各类规模的企业创建并充分利用数字化双胞胎，为机构带来全新的洞察、机遇和自动化水平，促进创新。gkljbsbdxmz741

西门子物联网服务事业部成立于2019年4月1日，在全球10个*设有21个办事处，西门子PROFIBUS DP 电缆型号规格及参数超过7500名员工，业务主要集中在欧洲、h美国和中国市场。从工业、基础设施、交通、能源到医疗设备，在大众的印象里，西门子这家百年企业所涉足的领域都是“硬到不能再硬”的传统行业。物联网服务事业部究竟是做的？带着好奇和探究，记者来到位于苏州市金芳路东坊创智园的西门子（中国）有限公司物联网服务事业部苏州办公室。

变频器若要长电缆运行时，此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两挡选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。

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概述

对于远程系统来说，要发送用户需要的数据，那么就必须通过程序块来实现。sinaut md720-3 系统提供了四个基本的功能块wdc_init、wdc_send、wdc_receive和wdc_control。刚开始学习此系统的用户可能对如何使用这四个功能块、以及如何用这四个功能块来实现一个任务感觉很困难，因此我们针对这种情况，对如何编程作进一部的介绍。

根据不同的应用情况，下面分两种情况来作程序架构的搭建步骤：

一、远程站与中心站通讯

二、远程站与远程站的通讯

远程站与中心站通讯

不管哪种应用情况，首先要注意的一点是，上面提及的四个功能块都必须在程序的每个扫描周期顺序调用。

一、远程站发送数据到中心站见下图：

整个任务完成的流程如下：
步：s7-200 plc通过模拟量接口模块读取模拟量值12.3%到内部的数据区。

第2步：s7-200 plc通过调用功能块wdc_send（包括有发送的站地址、和数据区的起始地址及长度；中心站的站地址为0）到modem上

第三步：modem把接收到的数据12.3%进行处理后转化为gprs的数据包格式后，通过gprs服务转发到移动服务供应商。

第四步：移动网络供应商进一步把数据12.3%转发到internet上，移动供应商提供了与internet的接入点。

第五步： internet通过路由把数据12.3%转发到internet网络服务供应商的中心站上。

第六步：internet网络服务供应商的中心站把数据12.3%继续转发到sinaut micro sc的中心服务器。

第七步：sinaut micro sc中的opc server把接收到的数据提供给opc的客户端使用。

第八步：当sinaut micro sc成功接收数据后，会发一个确认信息给远程站。

第九步：modem接收到这个确认信息后，把它转发给s7-200的cpu

第十步：s7-200 cpu通过wdc_receive功能块接收此确认信息，紧接着又通过wdc_send功能发送一个发送完成的信息给用户程序。

上面的这些步骤完成了一次发送的任务，从此不难看出即使是一个发送任务，仅调用一次wdc_send功能是不行，还必须调用wdc_receive功能块来接收确认的信息，而在调用发送与接收功能块之前必须调用wdc_init功能块来完成gprs通讯的初始化工作，经过实验我们发现wdc_control功能块也是必不可少的。

在s7-200中的程序如下：

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网络１中调用wdc_init功能块先初始化gprs的通讯，wdc_init功能块的各参数的含义如上图data block所定义的：

vb700 中定义sinaut micro sc 服务器的获得的公网ip地址；必须查看internet的连接属性中的ip地址；
vb720 中定义sinaut micro sc 服务器上用的端口号，必须与在sinaut micro sc软件所定义的端口号一致；
vb730 中定义modem的名字，必须与在sinaut micro sc软件所定义的modem名一致；
vb740 中定义modem的密码，必须与在sinaut micro sc软件所定义的modem密码一致；
vb750 中定义sim卡的pin码，必须与所使用sim卡的pin码一致；不清楚的话可以向移动公司查询；缺省值“1234”；
vb760 中定义网络供应商的internet接入点名，对于移动的接入点为“cmnet”；
vb770 中定义网登陆接入点的用户名，对于移动的接入点为空，所以定义为“”；
vb780 中定义网登陆接入点的密码，对于移动的接入点为空，所以定义为“”；
vb790 gsm 供应商的域名服务器 ip 地址。若在ip里填写的是ip地址那么这里可以为空，但若是在ip地址里填的是域名，那么这里必须指域名服务器的ip地址；
vb809 中定义工作站上所有允许的拨叫号码列表。单个表单条目通过分号 (；) 隔开。序列已确定，为在 s7-200 (com_clip_x) 上的拨叫服务和在调制解调器上的拨叫服务
的运行 (service_clip_x) 各选择 3 个号码。

网络2调用wdc_send功能块发送数据，这个功能块确实完成这两能，一是发送用户需要发送的数据；二是发送确认信息，所以不管程序是否发需要送用户数据，此功能块必须调用，因为它还发送这gprs通讯的确认信息。

m10.0 上升沿触发一次发送任务，在此程序里，我们是在网络5与网络6来对触发周期来作控制的，从程序中不难看出触发任务的周期是30s。也就是每隔30s会发一组数据出去。
vw814 该地址中存放着远程工作站的逻辑地址，可以将数据发送到该地址，或从该地址读取数据，这里我们可以通过传输指令把整数“0”传输到vw814中，这样发送的目的地址就是中心站。

vw816 该地址存放要发送数据的起始地址，如这里可以通过传输指令把“3000”传输给vw816，意味着要发送的数的起始地址是vb3000；

vw818 该地址存放要发送数据的数据长度，如这里可以通过传输指令把“10”传输给vw818，意味着要发送的数长度为10个字节；

vw820 控制命令 “1” 将数据发送到另一个工作站；“2” 要求得到另一个工作站的数据；
网络3调用wdc_receive功能块接收数据，这个功能块也完成两能，一是接收用户发送来的数据；二是接收确认信息，所以不管程序是否接收用户数据，此功能块必须调用，因为它还接收gprs通讯的确认信息。在这个程序里主要用来接收确认信息。

vw824 该地址存放着接收缓冲区的起始地址，如这里可以通过传输指令把“2000”传输给vw824，意味着接收缓冲区的起始地址是vb2000；

vw826 该地址存接收缓冲区的大小，如这里可以通过传输指令把“10”传输给vw818，意味着接收缓冲区长度为10个字节；

网络4调用wdc_control功能来切换gprs modem的工作模式。这里我们不作详细的介绍。

二、中心站发送数据到远程站见下图：

整个任务完成的流程如下：

步：opc的客户端对变量进行更新。

第2步：opc客户端传输变量到sinaut micro sc的opc服务器上。

第三步：sinaut micro sc的opc服务器把这个变化的变量在加上路由表里的ip地址，发送到远程站。

第四步：internet网络供应商转发心的值到internet上。

第五步：在internet上数据被路由到移动网络服务商。

第六步：移动网络服务商把此值发送到modem上。

第七步：变化的过程值再传输到modem与s7-200连接的pc/ppi电缆上。

第八步：这个变量值通过功能块wdc_receive，被接收指的地址区内。

第九步：接收成功后，程序调用wdc_send功能块发送一个确认的信息给modem。

第十步：modem转发确认信息给中心站的sinaut micro sc。

第十一步：如果确认信息被成功的接收，那么这个tag被认为是”good”，若在指的监控时间内没有接收到此确认信息，那么tag被认为是”bad”。

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完成此任务时，在远程站a和远程站b中编写的程序结构与前面介绍的程序结构是一样的，只是在a站与b站中调用功能块的一些参数不一样，根据实际情况赋值参数。

发送任务的管理

前面介绍各种发送任务的实现过程，实现的程序基本就是顺序调用四个功能块。在这几个功能块来说，只有发送功能块可以控制发送的条件，而其他几个基本上赋值参数就可以，而且需在每个循环扫描周期里调用即可。
对于用户通讯功能的完成来说，有可能是上面的几个任务的组合，但对于程序来说，一时刻只能处理一个发送任务，要处理多个任务，那么就必须对任务进行规划，也就是需要用户自己编写发送的时钟周期，来在不同的周期里发送不同的任务，而且在在每个任务执行前把相应的发送和接收的功能块的参数进行修改。

1  编码器基础

1.1光电编码器

编码器是传感器的一种，主要用来检测机械运动的速度、位置、角度、距离和计数等，许多马达控制均需配备编码器以供马达控制器作为换相、速度及位置的检出等，应用范围相当广泛。按照不同的分类方法，编码器可以分为以下几种类型：

根据检测原理，可分为光学式、磁电式、感应式和电容式。

根据输出信号形式，可以分为模拟量编码器、数字量编码器。

根据编码器方式，分为增量式编码器、式编码器和混合式编码器。

光电编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器，主要利用光栅衍射的原理来实现位移——数字变换，通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。典型的光电编码器由码盘、检测光栅、光电转换电路（包括光源、光敏器件、信号转换电路）、机械部件等组成。光电编码器具有结构简单、精度高、寿命长等优点，广泛应用于精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面。

这里我们主要介绍simatic s7系列高速计数产品普遍支持的增量式编码器和式编码器。

1.2增量式编码器

增量式编码器提供了一种对连续位移量离散化、增量化以及位移变化（速度）的传感方法。增量式编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，它能够产生与位移增量等值的脉冲信号。增量式编码器测量的是相对于某个基准点的相对位置增量，而不能够直接检测出位置信息。

如图1-1 所示，增量式编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成。在码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙，相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期。检测光栅上刻有a、b 两组与码盘相对应的透光缝隙，用以通过或阻挡光源和光电检测器件之间的光线，它们的节距和码盘上的节距相等，并且两组透光缝隙错开1/4 节距，使得光电检测器件输出的信号在相位上相差 90°。当码盘随着被测转轴转动时，检测光栅不动，光线透过码盘和检测光栅上的透过缝隙照射到光电检测器件上，光电检测器件就输出两组相位相差 90°的近似于正弦波的电信号，电信号经过转换电路的信号处理，就可以得到被测轴的转角或速度信息。

一般来说，增量式光电编码器输出 a、b  两相相位差为 90°的脉冲信号（即所谓的两相正交输出信号），根据 a、b 两相的先后位置关系，可以方便地判断出编码器的旋转方向。另外，码盘一般还提供用作参考零位的 n  相标志（指示）脉冲信号，码盘每旋转一周，会发出一个零位标志信号。

图1-2 增量式编码器输出信号

1.3式编码器

式编码器的原理及组成部件与增量式编码器基本相同，与增量式编码器不同的是，式编码器用不同的数码来指示每个不同的增量位置，它是一种直接输出数字量的传感器。

图1-3式编码器原理图

如图1-3所示，式编码器的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条码道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数。在码盘的一侧是光源，另一侧对应每道有一光敏元件。当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 n 位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有 n  条码道。

根据编码方式的不同，式编码器的两种类型码盘（二进制码盘和格雷码码盘），如图1-4 所示。

图1-4 式编码器码盘

式编码器的特点是不需要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码，即直接读出角度坐标的值。另外，相对于增量式编码器，式编码器不存在累积误差，并且当电源切除后位置信息也不会丢失。

2  编码器输出信号类型

一般情况下，从编码器的光电检测器件获取的信号电平较低，波形也不规则，不能直接用于控制、信号处理和远距离传输，所以在编码器内还需要对信号进行放大、整形等处理。经过处理的输出信号一般近似于正弦波或矩形波，因为矩形波输出信号容易进行数字处理，所以在控制系统中应用比较广泛。

增量式光电编码器的信号输出有集电极开路输出、电压输出、线驱动输出和推挽式输出等多种信号形式。

2.1集电极开路输出

集电极开路输出是以输出电路的晶体管发射极作为公共端，并且集电极悬空的输出电路。根据使用的晶体管类型不同，可以分为npn集电极开路输出（也称作漏型输出，当逻辑 1 时输出电压为 0v，如图2-1所示）和pnp集电极开路输出（也称作源型输出，当逻辑 1 时，输出电压为电源电压，如图2-2所示）两种形式。在编码器供电电压和信号接受装置的电压不一致的情况下可以使用这种类型的输出电路。

图2-1 npn 集电极开路输出

图2-2 pnp集电极开路输出

对于pnp型的集电极开路输出的编码器信号，可以接入到漏型输入的模块中，具体的接线原理如图2-3所示。

注意：pnp型的集电极开路输出的编码器信号不能直接接入源型输入的模块中。

图2-3 pnp型输出的接线原理

对于npn型的集电极开路输出的编码器信号，可以接入到源型输入的模块中，具体的接线原理如图2-4所示。

注意：npn型的集电极开路输出的编码器信号不能直接接入漏型输入的模块中。

图2-4 npn型输出的接线原理

我公司 s7-200模拟量模块系列

模拟信号是指在一定范围内连续的信号（如电压、电流)，这个“一定范围”可以理解为模拟量的有效量程。在使用s7-200模拟量时，需要注意信号量程范围，拨码开关设置，模块规范接线，指示灯状态等信息。

本文中，我们按照s7-200模拟量模块类型进行分类介绍：

1.ai 模拟量输入模块?

2.ao模拟量输出模块?

3.ai/ao模拟量输入输出模块

4.常见问题分析

首先，请参见“s7-200模拟量全系列总览表”，初步了解s7-200模拟量系列的基本信息，具体内容请参见下文详细说明：

ai 模拟量输入模块

a. 普通模拟量输入模块：

如果，传感器输出的模拟量是电压或电流信号（如±10v或0~20ma），可以选用普通的模拟量输入模块，通过拨码开关设置来选择输入信号量程。注意：按照规范接线，尽量依据模块上的通道顺序使用（a->d），且未接信号的通道应短接。具体请参看《s7-200可编程控制器系统手册》的附录a-模拟量模块介绍。

4ai em231模块：

首先，模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程。开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围，且开关设置只有在重新上电后才能生效。也就是说，拨码设置一经确定后，这4个通道的量程也就确定了。如下表所示：

注：表中0~5v和0~20ma（4~20ma）的拨码开关设置是一样的，也就是说，当拨码开关设置为这种时，输入通道的信号量程，可以是0~5v，也可以是0~20ma。

8ai em231模块：

8ai的em231模块，第0->5通道只能用做电压输入，只有第6、7两通道可以用做电流输入，使用拨码开关1、2对其进行设置：当sw1=on，通道6用做电流输入；sw2=on时，通道7用做电流输入。反之，若选择为off，对应通道则为电压输入。

注：当第6、7道选择为电流输入时，第0->5通道只能输入0-5v的电压。

b. 测温模拟量输入模块（热电偶tc；热电阻rtd）：

如果，传感器是热电阻或热电偶，直接输出信号接模拟量输入，需要选择特殊的测温模块。测温模块分为热电阻模块em231rtd和热电偶模块em231tc。注意：不同的信号应该连接至相对应的模块，如：热电阻信号应该使用em231rtd，而不能使用em231tc。且同一模块的输入类型应该一致，如：pt1000和pt100不能同时应用在一个热电阻模块上。

热电偶模块tc：

em231 tc支持j、k、e、n、s、t和r型热电偶，不支持b型热电偶。通过拨码设置，模块可以实现冷端补偿，但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。另外，该模块具有断线检测功能，未用通道应当短接，或者并联到旁边的实际接线通道上。?

热电阻模块rtd：

热电阻的阻值能够随着温度的变化而变化，且阻值与温度具有一定的数学关系，这种关系是电阻变化率α。rtd模块的拨码开关设置与α有关，如下图所示，就算同是 pt100，α值不同时拨码开关的设置也不同。在选择热电阻时，请尽量弄清楚α参数，按 照对应的拨码去设置。具体请参看《s7-200可编程控制器系统手册》的附录a-热电偶和热电阻扩展模块介绍。

em231 rtd模块具有断线检测功能，未用通道不能悬空，接法方式如下：

（1）请将一个电阻按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道，注意：电阻的阻值必须和rtd的标称值相同；

（2）将已经接好的那一路热电阻的所有引线，一一对应连接到空的通道上。

因为热电阻分2线制、3线制、4线制，所以rtd模块与热电阻的接线有3种方式，如图所示。其中，精度的是4线连接，精度低的是2线连接。

提示：

（1）. 在step7 micor/win软件中（s7-200的编程软件），对于模拟量输入通道设有软件滤波功能，如图所示，具体请参见《s7-200 ? logo? sitop 参考》->系统块-模拟量滤波。

但是，在系统块中设置模拟量通道滤波时，rtd和tc模块占用的模拟量通道，应禁止滤波功能。

（2） em231 tc和rtd模块上，均有24v电源指示灯和sf故障指示灯。如图所示：（a）若24v电源指示灯=off，则说明该模块没有24v工作电源；（b）若sf红灯闪烁，原因可能是：模块内部软件检测出外接断线，或者输入超出范围。

注：具体请参见：《s7-200 ? logo? sitop 参考》->em231 rtd/em231 tc。

ao模拟量输出模块

s7-200的扩展模块里，分别有2路、4路的模拟量输出模块em232。根据接线方式（m-v或m-i）选择输出信号类型，电压：±10v，电流：0~20ma（4~20ma）。

ai/ao模拟量输入输出模块

(a) cpu模块本体集成的2路ai和1路ao

s7-200只有cpu 224xp和cpu224xpsi，本体集成有模拟量通道。其中，2路ai是：电压信号±10v，1路ao是：电压信号0~10v；或者电流信号0~20ma(4~20ma)，输出信号类型可以通过硬件接线来选择。

(b) em235模拟量输入输出模块

em235模块有4路ai和1路ao。通过拨码开关设置来选择4路ai通道的输入信号程，如下表所示，这个模块可以测量毫伏级（mv）的信号；1路ao是：电压信号 ±10v；或电流信号0~20ma（4~20ma），可以根据硬件接线方式（m-v或m-i）选择输出信号类型。

注：模块上的电位计是用来调节输入信号和转换数值的放大关系，在模块出厂时已经设置好了，如无需要，请不要随意更改。

常见问题分析

a．模拟量输入与数字量的对应关系：

模拟量信号（0~10v，0~5v或0~20ma）在s7-200 cpu内部用0~32000的数值表示（注：4~20ma对应6400~32000），这两者之间有一定的数学关系，如图所示：

b．模拟量模块的硬件接线介绍

（1）cpu 224 xp集成有2路电压输入，接线方法见a：分别为a+和m、b+和m，此时只能输入±10v 电压信号。

cpu 224xp还集成有1路模拟量输出信号。电流输出如图b，将负载接在i和m端子之间；电压输出如图c，将负载接在v和m端子之间。

（2）模拟量输入的接线方式

以4ai em231模块为例，分别介绍电压、电流型输入信号的接线方式，如图所示。注意：此接线图是一个示意图，表述的是不同的接线方式，并不是指该模块只有a通道可以接入电压，b通道必须悬空，c和d通道只能接入电流。

当您的信号为电压输入时可以参考接线方法a，以此类推。

方式a. 电压输入方式：信号正接a+；信号负接a-；

方式b. 未用通道接法（不要悬空）：未用通道需短接，如b+和b-短接；

方式c. 电流输入方式（四线制）：信号正接c+，同时c+与rc短接；信号负接c-，同时c-和模块的m端短接。

方式d. 电流输入方式（两线制）：信号线接d+，同时d+与rd短接；电源m端接d-，同时和模块的m端短接。

注：具体请参见：《s7-200 ? logo? sitop 参考》->模拟量模块接线。

（3）电流型信号输入接线方式

电流型信号的接线方式，分为四线制、三线制、二线制接法。这里讨论的“几线制”，是以传感器或仪表变送器是否需要外供电源来区别的，而并不是指em231模块需要几根信号线，或该变送器的信号线输出。

a. 四线制-电流型信号的接法：

四线制信号是指信号设备本身外接供电电源，同时有信号+、信号-两根信号线输出。供电电源可有220vac或24vdc，接线如图所示：

b. 三线制-电流型信号的接法：

三线制信号是指信号设备本身外接供电电源，只有一根信号线输出，该信号线与电源线共用公共端，通常情况是共负端的。接线如图所示：

注：若设备的24vdc供电电源与em231模块的供电电源不是同一个电源，那么，需要将模块的m端与该通道的负端引脚短接（如，m和c-短接）。这是为了使模块与测量通道工作在同一的参考电压，也就是等电位。下面的二线制接法同理。

c. 二线制-电流型信号的接法：

二线制信号是指信号设备本身只有两根外接线，设备的工作电源由信号线提供，即其中一根线接电源，另一根线是信号输出。接线如图所示：

c．224xp本体集成的ai，能否接电流信号0~20ma？

首先，这两路模拟量输入通道可以接收±10v的电压信号，不能直接接收电流信号。若使用该通道接收电流信号，会有一定的风险，可能导致测量的不准确或模块的损坏等等。具体说明请点击 查看

d．如何对 s7-200 的 cpu224xp 和扩展模块 em 231， em 232 及 em 235 的模拟量值进行比例换算?

s7-200模拟量输入通道所采集的信号，是以0~32000中的数值表示，存储在aiw中。也就是说，这个数值与实际的物理量之间，存在一定的比例换算关系。

• PA总线采用曼彻斯特编码，通过信号电缆进行总线供电，通讯速率为31.25kb/s
• 支持本安型仪表
• PA在使用A型电缆时大通讯长度为1900米，本安区域1000米
• 每段多可连接 32 个站
• 主干线的两端必须配置终端电阻

DP/PA耦合器（DP/PA Coupler）产品信息

PA耦合器根据现场使用情况分为防爆耦合器和非防爆耦合器，耦合器的订货号总览：