西门子PLC通讯电缆
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上海晋营自动化科技有限公司
:乔 静
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邮 箱:3548508227
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上海市松江区翔昆路150号
这实际上很合理,因为很多性能问题通常都源自不受限的组播通讯或者过多的广播通讯。如果你出于某种原因需要检查单播通讯,那么端*像的途径。如果网络上没有组播通讯的话,那么使用非管理型的交换机也没什么问题。在只搭载了很少设备的小型简单网络上,很多人使用非管理型的交换机。有时候也可以将这两种类型的交换机结合使用,将一些远程设备搭载在非管理型的交换机上,统一向管理型的交换机反馈。对于那些节点数量很多的网络,如果成本不是一个关键因素 :
,那么还是选择管理型的交换机吧,事后想来这确实是一个明智的选择。
PROFIBUS网络安装的规则
3.2.1 网络布线的规则
①选择标准PROFIBUS通讯电缆
标准PROFIBUS通讯电缆的特性阻抗为150欧姆,这与PB头的终端电阻设置为“ON”时的终端电阻值刚好匹配,如果选择普通的电缆,其特性阻抗与终端电阻很可能不匹配,则通讯性能将会受到影响;
标准的PROFIBUS电缆往往是双层屏蔽的,屏蔽效果比较好。另外,标准通讯电缆是双绞的,因而对于信号在电缆内传输时自身产生的干扰也能够起到自我抑制的作用。
PROFIBUS电缆在插头内接线时,须将屏蔽层剥开,压在插头内的金属部分,该金属部分与当Sub-D插头外部的金属部分相连,当将插头插在CPU或者ET200M等设备的DP口上时,则通过设备连接到了安装底板,而安装底板一般是连接在柜壳上并接地的,从而实现了屏蔽层的接地。
图23 PROFIBUS 插头内部接线即屏蔽层的处理
由于接地有利于保护PLC设备以及DP通讯口,因此对于所有的PROFIBUS站点都要求进行接地处理,即“多点接地”。
③布线规则
- 不同电压等级的电缆分线槽布线
高电压,大电流的动力电缆,与小电压和小电流的电缆应该是分线槽布线,同时线槽应盖上盖板,尽量全封闭;如果现场无法分线槽布线,则将两类电缆尽量远离,中间加金属隔板进行隔离,同时金属线槽要做接地处理(图24)。
图24 电缆槽架以及电缆在线槽内的处理
图25 现场布线
电缆槽架之间也的连接应该保证用金属连接部件大面积连接处理,同时注意“接地”的连接。
图26 电缆桥架之间的连接以及接地处理 :
- 通讯电缆单独在线槽外布线时,可根据情况采用穿金属管的方式,这样既可以保护通讯电缆不被损坏,对于防止EMC的干扰也有好处,但注意外部的金属管需要接地(图25);
图27 现场的通讯电缆
图26中的电缆通讯直接暴露在外面,很容易被压断,类似情况可考虑局部或者全部穿管。
- 通讯电缆与动力电缆避免长距离平行布线
由于平行布线的两根电缆之间需要考虑空间电容耦合,因此为了避免相互之间的影响,应避免平行布线(图27)。
图28 通讯电缆在线槽内与动力电缆平行走线
在图27中,通讯电缆不仅没有满足a. 或 b. 两条原则,反而与比较大的动力电缆平行布线,这会导致该电缆比较容易受到动力电缆的干扰。
可以交叉布线: :
两根交叉布线的电缆相互之间不会因为容性耦合而产生干扰。
- 尽量将电缆贴近大面积的金属板(图29)
图29 通讯电缆贴近金属板
通讯电缆应与大面积的金属板或“地平面”贴近。
电 话:(同号)
- 通讯电缆过长时,不要形成环状(图30)
图30 通讯电缆形成环
此时如果有磁力线从环中间穿过时,根据“右手定律”,容易产生干扰信号。
在图30中,尽管背板是比较大的金属板,但由于项目已经完成,因而不存在电缆长度变化的可能,因此还是建议用户将过长的电缆剪短,放入柜内的电缆槽内。
- 通讯线连接的设备应做等电势连接 :
PROFIBUS 连接的站点可能分布较广,为了保证通讯的质量,一般要求所有通讯站点都应该处于同一个电压等级上,即应当都是“等电势”的(图31)。
图31 通讯站点之间应做“等电势”处理
如果两个站点的“地”之间不等电势,则当两个设备分别各自接地时,将会在两个接地点之间产生电势差,此时电流会流过通讯电缆的屏蔽层,从而对通讯产生影响。因此应该在两个设备之间进行等电势的绑定。
可以用等势线将两个设备的“地”进行连接,等势线的规格为:铜 6mm2 ,铝 16mm2,钢 50mm2 。
当然,这里不是要求所有的现场都需要增加额外的等势线而增加成本,只是建议在出现接地点电势不相等的情况时,如果影响到通讯,或者可能造成设备损坏,则应当想办法加以改进。
如果由于接地点本身的原因造成了通讯不稳定,比如某个系统的“地”本身存在着很强的干扰,则在此处将屏蔽层接地反而会对PROFIBUS通讯造成影响,因而此时应该考虑首先处理好“地”,然后再将PROFIBUS屏蔽层接地。
为现场设备提供一个良好的“地”以及进行正确的“接地”是提高EMC特性的前提(图32)。
图32 系统进行良好的接地设计和实施
电 话:(同号)
- 通讯线在电柜内的布线
通讯电缆在电柜内布线时,也应该遵循之前的原则,即远离干扰源。
在柜内的走线应当进行精心的设计,尽量避免与高电压、大电流的电缆在同一线槽内走线(图33),同时,不要在柜内形成“环”,特别时避免将变频器等干扰源包围在
图 33 通讯电缆与动力电缆在电柜内的受干扰情况
3.2.2 通讯电缆的屏蔽层在电柜内的处理
1) 首先是PROFIBUS插头,除了之前介绍的,需要将屏蔽层压在插头的金属部分外,还需要注意屏蔽层不要剥开的太长,否则会暴露在空间,成为容易受干扰的“天线”(图34)。
图34 屏蔽层暴露在空间容易接收干扰
2) 通讯电缆的屏蔽层在进/出电气柜时,都应该进行屏蔽层接地处理
屏蔽层应该保证与接地铜排进行大面积的接触(图35)。
图35 屏蔽层的接地
通讯电缆在进/出电柜时,都应该将电缆的屏蔽层进行接地处理。这样避免外部的干扰信号进入电柜,同时也避免柜内产生的干扰对外部设备造成影响(图36)。
图36 屏蔽层在柜内进行接地处理
如果通讯电缆在柜内需要经过端子进行连接,则屏蔽层在端子排的两侧分别进行连接(图37)。
图37 通讯电缆通过端子连接时的屏蔽层处理
而此时应当避免的做法是将屏蔽层剥开,拧成一根连接到端子(图38),这种方式在EMC领域有个名称叫做“猪尾巴”。
图38 屏蔽电缆接头处的“猪尾巴效应”
图39 屏蔽电缆的“猪尾巴”连接
- 电 话:(同号)
如果使用场合存在过压的危险,请在柜外采用直埋电缆,同时在柜内、柜外的电缆上采用过压保护装置(图40)。
如果存在雷击,请参照防雷设计标准进行防雷的设计。
图40 过压保护装置
3.2.4 减小变频器等干扰源设备对通讯的影响
变频器等比较大功率的设备除了通过干扰电源、通过空间辐射干扰影响设备正常运行外,随着变频器等设备具有PROFIBUS通讯的能力,这些设备产生的干扰也有可能直接进入通讯系统,因而应该对变频器进行EMC的处理。
首先是变频器的安装。在电柜内,尽量用镀锌底板替代喷漆底板做为安装背板(图41),以改善EMC特性。
图41 使用镀锌安装底板代替喷漆底板
电 话:(同号)
变频器的出线,都应该进行相应的EMC处理,比如采用通讯电缆采用屏蔽电缆接地,动力电缆采用屏蔽电缆接地或者采用铁氧体磁环进行滤波处理等(图42)。
图42 对变频器的电缆进行规范的EMC处理
4 PROFIBUS诊断的常用工具
PROFIBUS是一种抗干扰性比较强的现场总线,但不时还会发生一些故障。在处理故障的过程中我们发现,造成PROFIBUS通讯出现故障的原因,80%都是zui简单的原因,比如:现场没有接地处理、布线时与动力电缆没有分开等等;因此为了避免PROFIBUS网络后期运行时出现故障,首先应该注意按照PROFIBUS的规范进行网络设计,同时严格遵守安装规范的要求进行现场施工。
除此之外,现场诊断一般会使用到BT200和示波器等设备。BT200是西门子的提供的PROFIBUS网络诊断设备,可以进行网络距离检测,网络连接的质量的检查(比如断线、短路等等),常用于项目现场施工布线阶段;
6XV1830-0EH10
SIMATIC NET, PROFIBUS 快速标准电缆 GP, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计,zui大长度: 1000m, zui小订购数量: 20m, 按米销售
6XV1830-3EH10
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 拖缆, PROFIBUS 拖缆, zui大加速度:4 m/s2, 至少 3 百万次 弯曲次数,弯曲半径: 约 120mm,双芯屏蔽线,按米销售,zui大长度: 1000m, zui小订购量: 20 m
西门子紫色屏蔽电缆接头
西门子RS485网络接头 西门子RS485总线接头 西门子DP接头 西门子DP总线接头
西门子RS485总线接头,BUSANSCHLUSS-SIMATIC DP,总线连接器,用于PROFIBUS,带斜出线电缆,绝缘刺破连接装置(W X H X D)15 X 58 X 34 MM,高达1.5 MBIT/S,无 LAN端接电阻
6XV1830-0EH10
SIMATIC NET, PROFIBUS 快速标准电缆 GP, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计,zui大长度: 1000m, zui小订购数量: 20m, 按米销售
6XV1830-0EN20
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 20 m
6XV1830-0EN50
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 50 m
6XV1830-0ET10
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 100m
6XV1830-0ET20
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 200 m
6XV1830-0ET50
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 500 m
6XV1830-0EU10
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 标准电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计,zui大长度: 1000m
6XV1830-0GH10
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 食品总线电缆,带 PE 护套, 用于食品业和饮料业,2 芯,屏蔽,按米销售,zui大长度: 1000m, zui小订购量: 20 m
6XV1830-0JH10
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 坚固总线电缆,带 PUR 护套,用于化工和机械等恶劣环境使用,按米销售,zui大长度: 1000m, zui小订购量: 20 m
6XV1830-0LH10
SIMATIC NET,PROFIBUS FC FRNC 电缆 GP, 总线电缆,阻燃及无卤素总线电缆,共聚物外壳,按米销售,zui大长度: 1000m, zui小订购量: 20 m
6XV1830-0MH10
SIMATIC NET, PROFIBUS 船用电缆 SIENOPYR, 轮船和海上设备用铜缆, 按米销售,zui大长度: 1000m, zui小订购量: 20 m
6XV1830-0PH10
SIMATIC NET, PROFIBUS 绞缆, 用于高柔性应用(可扭曲), zui大订购长度: 1000m, zui小订购量: 20m, 按米销售
6XV1830-1EN50
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 在线轴盒中 50m
6XV1830-1ET10
SIMATIC NET, PROFIBUS 标准总线电缆, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, 在线轴盒中 100m
6XV1830-3EH10
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 拖缆, PROFIBUS 拖缆, zui大加速度:4 m/s2, 至少 3 百万次 弯曲次数,弯曲半径: 约 120mm,双芯屏蔽线,按米销售,zui大长度: 1000m, zui小订购量: 20 m
6XV1830-3FH10
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 接地电缆, 2 芯, 屏蔽,按米销售,zui大长度: 1000m, zui小订购量: 20 m
6XV1830-3GH10
SIMATIC NET, PROFIBUS 彩色电缆, 2 芯, 屏蔽, zui大加速度: 4 m/s2,弯曲次数,zui少 5 次,按米销售,zui大订货数量: 1000m, zui小订购量: 20 m
6XV1831-2A
SIMATIC NET, PB FC STANDARD CABLE IS GP, BUS CABLE 2-WIRE, SHIELDED, SPECIAL- MOUNT F. FAST MOUNTING, MAXIMAL LENGTH: 1000 M, MINIMAL LENGTH: 20 M SOLD BY THE METER
6XV1831-2K
SIMATIC NET, PB FC 柔性电缆 GP, 2 芯, 屏蔽, 为快速安装而特殊设计, zui大订货数量: 1000m, zui小订购量: 20m, 按米销售
6XV1831-2L
SIMATIC NET, PB FC 拖缆, PROFIBUS 拖缆, zui大加速度:4 m/s2, 至少 3 百万次弯曲次数 120mm,2 芯,屏蔽,按米销售,zui大订货数量: 1000m, zui小订购量: 20 m
6XV1860-2R
SIMATIC NET, PROFIBUS 混合标准电缆 GP, 带 4xCu(1.5 平方毫米) 和 2xCu(0.64 mm)电缆, 屏蔽, ET200, 按米销售, zui大长度: 1000m, zui小长度: 20 m
6XV1860-2S
SIMATIC NET, PROFIBUS 混合高强度电缆, 非焊接,拖缆,带 4xCu(1.5 平方毫米) 和 2xCu(0.64 mm)电缆, 屏蔽, ET200, 按米销售, zui大长度: 1000m, zui小长度: 20 m
订货号
6XV1 860-2R
6XV1 860-2S
产品类型描述
PROFIBUS 混合标准电缆
PROFIBUS 混合加强电缆
适合的用途
ET 200pro
ET 200pro,电缆耐飞溅的焊料(符合 HD22.2 S3/5)
电缆名称
02Y(ST)C 1x2x0.65/2.56-1 50LI LIY-Z Y 2 x 1 x 1.5 VI
02Y(ST)C 1 x 2 x 0.65/2.56-150LI LIH-Z 1 1Y 2 x 1 x 1.5 VI FRNC
订货号
6XV1 830-3GH10
6XV1 830-0PH10 电 话:(同号)
6XV1 830-0MH10
产品类型描述
PROFIBUS
吊挂电缆
PROFIBUS
扭转电缆
SIENOPYR FR 船用电缆
适合的用途
吊挂附件
用于移动机器部件
船级社认证
电缆名称
02YS (ST) CY 1 x 2 x 0.65/2.56 LI petrol FR
02Y (ST) C 11Y 1 x 2 x 0.65/2.56-150 LI FR VI
M-02Y (ST) CH X 1 x 2 x 0.35 100 V
订货号
6XV1 830-3FH10
6XV1 831-2K
6XV1 830-3EH10
6XV1 830-0LH10
产品类型描述
PROFIBUS
FC 接地电缆
PROFIBUS
FC 软电缆
PROFIBUS
FC 拖曳电缆
PROFIBUS
FC FRNC 电缆 GP
适合的用途
地下
偶尔移动的机器部件
在电缆托架中使用
无卤阻燃应用
电缆名称
02YSY (ST) CY2Y 1 × 2 × 0.64/2.55-1 50 KF 40 SW
02YH (ST) C11Y 1 × 2 × 0.64/2.56-1 50 LI KF 40 FRNC FC VI
02YY (ST) C11Y 1 × 2 × 0.64/2.55-150 LI KF 40 FR petrol
02YSH (ST) CH 1 × 2 × 0.64/2.55-1 50 VI KF 25 FRNC
订货号
6XV1 830-0EH10
6XV1 831-2A
6XV1 830-0JH10
6XV1 830-0GH10
产品类型描述
PROFIBUS FC
标准电缆
PROFIBUS FC
标准电缆 IS GP
PROFIBUS FC
高强度电缆
PROFIBUS FC
?食品行业电缆
适合的用途
多功能
通用电缆,用于本质安全分布式 I/O 系统
用于腐蚀环境及机械应力严重的工况
食品、饮料和烟草制造业
电缆名称
02YSY (ST) CY 1 × 2 × 0.64/2.55-1 50 KF 40 FR VI
02YSY (ST) CY 1 × 2 × 0.65/2.56 BL KF40 FR
02YSY (ST) CY 1 × 2 × 0.64/2.55-150 KF 40 FR VI
02YSY (ST) C2Y 1 × 2 × 0.64/2.55-1 50 KF 40
总线连接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口(9 针 Sub-D 接口)中。
可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆。
通过从外部清晰可见的便于接触的开关,可以连接总线连接器中集成的总线端接器(不适用于 6ES7 972-0BA30-0XA0)。在此过程中,连接器中的进线和出线总线电缆是分开的(隔离功能)。
必须在 PROFIBUS 网段的两端进行这种连接。
提供有各种类型的总线连接器,可优化用于连接的设备:
总线连接器具有轴向电缆引出线(180°),可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP,传输速率高达 12 Mbit/s,带集成的总线端接电阻
带垂直电缆引出线的总线连接器(90°);
这种接头采用垂直电缆引出线(有或没有编程器接口),数据传输速率高达 12 Mbit/s,带集成的终端电阻。传输速率为 3、6 或12 Mbit/s 时,在带编程器接口的总线接头和编程器之间,需要使用 SIMATIC S5/S7 连接电缆。
有 30°电缆引出线的总线接头(经济型),无编程器接口,数据传输速率zui大为 1.5 Mbit/s,无集成的总线端接电阻。
PROFIBUS 快速连接 RS485 总线接头(90°或 180°电缆引出线),传输速率zui大为 12Mbit/s,采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装(用于硬线和软线)。
西门子DP总线接头 西门子代理商
6ES7972-0BA52-0XA0
SIMATIC DP, 连接 PROFIBUS(高达 12Mbit/s)的总线连接器,90 度电缆出线,15.8 X 59 X 35.6 mm(W X H X D),IPCD TECHOLOGY 快速连接,无 PG 插座 电 话:(同号)
6AG1500-0EA02-2AA0
SIPLUS NET PB CONNECTOR FOR -25 ... +60 DGR C AND MED BASED ON 6GK1500-0EA02
6AG1972-0BA12-2XA0
SIPLUS DP PB CONNECTOR W R - 90 DEGREES CABLE OUTLET -25 ... +70 DEGREES C WITH CONFORMAL COATING BASED ON 6ES7972-0BA12-0XA0
6AG1972-0BB12-2XA0
SIPLUS DP PB-CONNECTOR M R - M PG - 90 DGR CABLE OUTLET -25 ... +70 DEGREES C WITH CONFORMAL COATING BASED ON 6ES7972-0BB12-0XA0
6ES7972-0BA12-0XA0
SIMATIC DP,总线连接器,用于PROFIBUS,高达12 MBIT/S,90度出线电缆(W X H X D):15,8 X 54 X 34 MM,端接电阻,带隔离
6ES7972-0BA30-0XA0
BUSANSCHLUSS-SIMATIC DP,总线连接器,用于PROFIBUS,带斜出线电缆,绝缘刺破连接装置(W X H X D)15 X 58 X 34 MM,高达1.5 MBIT/S,无 LAN端接电阻
6ES7972-0BA42-0XA0
SIMATIC DP,总线连接器,用于 PROFIBUS UP,传输速率达 12 Mbit/s,带弯式电缆引出口,15.8 X 54 X 39.5 mm(宽 x 高 x 深),端接电阻器,带隔离功能,无编程器插口
6ES7972-0BA52-0XA0
SIMATIC DP, 连接 PROFIBUS(高达 12Mbit/s)的总线连接器,90 度电缆出线,15.8 X 59 X 35.6 mm(W X H X D),IPCD TECHOLOGY 快速连接,无 PG 插座
6ES7972-0BA60-0XA0
SIMATIC DP,总线连接器,用于PROFIBUS,高达12 MBIT/S,35度出线电缆( H X D):16 X 72.7 X 34 MM,IPCD 快速连接技术,
6ES7972-0BA70-0XA0
SIMATIC DP, BUS CONNECTOR FOR PROFIBUS UP TO 12 MBIT/S 90 DEGREE ANGLE CABLE OUTLET, 15.8 X 72.2 X 36.4 MM (HXD), IPCD TECHOLOGY FAST CONNECT, WITHOUT PG SOCKET
6ES7972-0BB12-0XA0
SIMATIC DP,总线连接器,用于PROFIBUS,高达12 MBIT/S,90度出线电缆(W X H X D):15.8 X 54 X 34 MM,端接电阻,带隔离
总线接头
6ES7 972-0BA52-0XA0
6ES7 972-0BB52-0XA0
6ES7 972-0BA60-0XA0
6ES7 972-0BB60-0XA0
6GK1 500-0FC10
6GK1 500-0EA02
电缆引出线
90° 电缆出线
35° 电缆出线
180° 电缆出线
180° 电缆出线
总线接头
6ES7 972-0BA12-0XA0
6ES7 972-0BB12-0XA0
6AG1 972-0BB12-0XA0 1)
6ES7 972-0BA42-0XA0
6ES7 972-0BB42-0XA0
6AG1 972-0BB42-0XA0 1)
6ES7 972-0BA30-0XA0 2)
电缆引出线
90° 电缆出线
35° 电缆出线
30° 电缆出线
网卡及电缆
6ES7 972-0CB20-0XA0 USB接口编程适配器(USB接口编程电缆)
6ES7 972-0CB35-0XA0 TS适配器II 用于调制解调器远程服务
6ES7 972-0CC35-0XA0 TS适配器II 用于ISDN 远程服务
6GK1 561-1AA01 CP5611网卡(PCI总线软卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP)
6GK1 551-2AA00 CP5512网卡(PCMCIA总线软卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP,笔记本电脑用,32BIT)
6GK1 561-3AA01 CP5613网卡(PCI总线硬卡,支持PROFIBUS-DP主站)
6GK1 561-3FA00 CP5613光纤网卡(PCI总线硬卡,支持PROFIBUS-DP主站
6GK1 561-4AA01 CP5614网卡(PCI总线硬卡,支持PROFIBUS-DP主站/从站)
6GK1 561-4FA00 CP5614光纤网卡(PCI总线硬卡,支持PROFIBUS-DP主站/从站) 电 话:(同号)
6GK1562-1AA00 CP5621通讯卡
6GK1571-1AA00 CP5711卡
6FX800开头 是动力电缆跟信号电缆
6XV1840-2AH10 4芯电缆
6FC5210-0DF22-2AA0 PCU50
6XV1 830-0PBH30
6XV1 830-0EH10 PROFIBUS通讯电缆
6XV1 830 3EH10
6XV1 830-0AH10 DP电缆
6XV1 820-5AH10 光纤电缆(米)
6XV1 820-5BH50 光纤电缆 含BFOC (5米)
6XV1 820-5BT10 光纤电缆 含BFOC (100米)
6GK1 901-0DA20-0AA0 BFOC接头(每包20只)
6ES7 901-0BF00-0AA0 5米MPI电缆 9针插头 PLC通讯电缆
6ES7 901-1BF00-0XA0 RS232电缆