6ES7288-1SR60-0AA0继电器输出模块CPU SR60

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PROFIBUS-DP(或DP标准)是由欧洲标准EN 50170定义的远程I/O协议，即使各个设备由不同的公司制造，只要满足该标准便相互兼容，DP表示分布式外围设备，亦即远程IO，PROFIBUS表示过程现场总线。 S7-200 CPU可以通过EM277 PROFIBUS-DP 从站模块连入PROFIBUS-DP网，主站可以通过EM277 对S7-200 CPU进行读/写数据。

图. S7-200 CPU通过EM277模块连接到PROFIBUS-DP网络

S7-200支持的通信协议，有些是公开的标准；有些是西门子公司的内部协议，不公开。

PROFIBUS-DP协议：标准协议，公开

部件都是一样的：

PROFIBUS电缆：电缆型号有多种，其中较基本的是PROFIBUS FC（Fast Connect快速连接）Standard电缆（订货号6XV1 830-0EH10）

PROFIBUS网络连接器：网络连接器也有多种形式，如出线角度不同等等

A. 电缆和剥线器。使用FC技术不用剥出裸露的铜线。

图3.1.1. 剥好一端的PROFIBUS电缆与快速剥线器（FCS，订货号6GK1905-6AA00）。

B. 打开PROFIBUS网络连接器。首先打开电缆张力释放压块，然后掀开芯线锁。

图3.1.2. 打开的PROFIBUS连接器

C. 去除PROFIBUS电缆芯线外的保护层，将芯线按照相应的颜色标记插入芯线锁，再把锁块用力压下，使内部导体接触。应注意使电缆剥出的屏蔽层与屏蔽连接压片接触。

图3.1.3. 插入电缆

由于通信频率比较高，因此通信电缆采用双端接地。电缆两头都要连接屏蔽层。

D. 复位电缆压块，拧紧螺丝，消除外部拉力对内部连接的影响。

 3.2. 网络连接器

网络连接器主要分为两种类型：带和不带编程口的。不带编程口的插头用于一般联网，带编程口的插头可以在联网的同时仍然提供一个编程连接端口，用于编程或者连接HMI等。

图3.2.1. 左侧为不带编程口的网络连接器（订货号：6ES7 972-0BA52-0XA0） 右侧的是带编程口的网络连接器（订货号：6ES7 972-0BB52-0XA0）。

3.3. 线型网络结构

通过PROFIBUS电缆连接网络插头，构成总线型网络结构。

图3.3.1. 总线型网络连接

在上图中，网络连接器A、B、C分别插到三个通信站点的通信口上；电缆a把插头A和B连接起来，电缆b连接插头B和C。线型结构可以照此扩展。

注意圆圈内的“终端电阻”开关设置。网络终端的插头，其终端电阻开关必须放在“ON”的位置；中间站点的插头其终端电阻开关应放在“OFF”位置。

3.4. 终端电阻和偏置电阻

一个正规的RS-485网络使用终端电阻和偏置电阻。在网络连接线非常短、临时或实验室测试时也可以不使用终端和偏置电阻。

终端电阻：在线型网络两端（相距较远的两个通信端口上），并联在一对通信线上的电阻。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。两个终端电阻并联后的值应当基本等于传输线在通信频率上的特性阻抗
偏置电阻：偏置电阻用于在电气情况复杂时确保A、B信号的相对关系，保证“0”、“1”信号的可靠性
西门子的PROFIBUS网络连接器已经内置了终端和偏置电阻，通过一个开关方便地接通或断开。终端和偏置电阻的值完全符合西门子通信端口和PROFIBUS电缆的要求。合上网络中网络插头的终端电阻开关，可以非常方便地切断插头后面的部分网络的信号传输。

与其他设备通信时（采用PROFIBUS电缆），对方的通信端口可能不是D-SUB9针型的，或者引脚定义完全不同。如西门子的MM4x0变频器，RS-485通信口采用端子接线形式，这种情况下需要另外连接终端电阻，西门子可以提供一个比较规整的外接电阻。对于其他设备，可以参照《S7-200系统手册》上的技术数据制作。

西门子网络插头中的终端电阻、偏置电阻的大小与西门子PROFIBUS电缆的特性阻抗相匹配，强烈建议用户配套使用西门子的PROFIBUS电缆和网络插头。可以避免许多麻烦。

 3.5. S7-200长距离通讯

S7-200的通信距离可能是方案设计中的一个重要因素,下面就S7-200的远距离通信能力作一简介：

 1.RS-485网络通信

CPU上的通信端口：较高速率为187.5K波特，保证的通信距离为50m

EM277 上的通信口：波特率为187.5K时可以做到1000m通信距离，其他波特率下通讯距离参考以下链接

西门子的RS485中继器具有信号放大和再生功能，在一条PROFIBUS总线上较多可以安装9个西门子中继器，但通信距离不能**过9600m。其他厂商的产品要看其产品规范以确定安装个数。中继器作用如下：

延长网络距离：EM277通讯口隔离，如果主站通讯口也隔离，则增加一个中继器可以扩展1000米（波特率187.5K），如果两台中继器连接在一起，中间无其他节点，则可将网络延长1000m（波特率187.5K）。

电气隔离不同网段：隔离网络可以使参考点电位不同的网段相互隔离，从而确保通信传输质量。

增加网络设备：在一个RS485网段中，较多可以连接32个通信节点。使用中继器可以向网络中扩展一个网段，可以再连接32个通信节点，但是中继器本身也占用一个通信节点位置，所以扩展的网段只能再连接31个通信节点。

下表是西门子的中继器，订货号仅供参考，具体选型以西门子官网信息为准。

表3.5.1. 中继器订货号

下图为RS485中继器结构简单介绍：

RS485中继器上下分为两个网段，其中A1/B1和A1'/B1'是网段1的一个PROFIBUS接口，A2/B2和A2'/B2'是网段2的一个PROFIBUS接口，PG/PC属于网段1，信号放大是在网段1和网段2之间实现，同一网段内信号不能放大，两个网段之间物理隔离。

• • 1. 总线段1、PG接口与总线段2电气隔离
    2. 在总线段1、PG接口与总线段2之间具有信号中继功能
    3. 终端电阻的设置需要考虑是否连接A1'/B1'和A2'/B2'

常问问题

西门子的RS485中继器能否用于Modbus RTU通讯？

自由口通信、Modbus RTU通信和USS通信均不可以使用西门子的中继器（包括下面介绍的OLM也不能用于这些通信）。考虑第三方中继器。

2.光纤通信

对于长距离传输，电气网络往往不能满足要求，而光纤通信可以满足长距离数据传输并且保持高的传输速率，在强电磁干扰的环境中，由于其良好的传输特性，还可以屏蔽干扰信号对整个网络的影响。

S7-200产品不直接支持光纤通信，但西门子有全线产品满足用户的光纤通信需求，应用较多较常见的光纤网络是利用OLM(Optical Link Module)模块将电信号转换为光信号，然后再组成光纤网络。

光纤根据材质的不同，分为塑料光纤、PCF光纤以及玻璃光纤等，塑料光纤和PCF光纤由于工艺要求较低，通讯距离短；玻璃光纤由分为多模与单模光纤，通讯距离长，但是对工艺要求高，通讯质量有保证，目前常用的是玻璃光纤。

针对光纤材质的不同，OLM也有多种型号，见表3.5.2（订货号仅供参考，具体选型以西门子官网信息为准）：

表3.5.2. 常用OLM型号表

图3.5.2. OLM应用