PROFIBUSDP系统组态可分为带DP口的主站系统,采用通讯模板CP的主站系统以及带智能从站的DP系统。三种DP系统中带DP口的主站系统,采用通讯模板CP的主站系统在硬件组态时基本相同。
1. PROFIBUSDP系统之一:带DP口的主/从系统
带DP口的主/从系统设计十分灵活,它允许用CPU中不同的数据区域来储存DP过程数据。对数据区域的选择取决于CPU的类型和应用。过程映像区,位存储器以及数据块都可用于DP输入,输出数据。
过程映像是标准的数据分配。在CPU的过程映像中须有充分的空间为DP保留一个连续的输入区域和一个连续的输出区域。这可能受中央配置中过程映像大小和信号模块数量的限制。
位存储器与过程映像相同,这个区域适合于DP信号的全局存储。例如,如果过程映像可利用的空间(没有被中央信号模块占据的空间)不够用,则可以使用位存储区。
数据块也可以用来存储DP信号。有关的DP数据区只被一个程序调用时使用这种存储。
F 建立S7-300PLC主站的硬件组态(带DP口):双击“X2/DP”栏或“CP342-5”栏,在对话框内选中“DP-Master”
F 在PROFIBUS总线上添加ET-200 从站:
主站/从站的I/O地址不能重复,它是由系统软件分配的。如果用户需要对地址进行修改,可以通过模板特性对话框重新设置。
2.PROFIBUSDP系统之二:带通讯模板CP的主站系统。
采用通讯模板CP的主站/从站系统,则主站/从站的I/O地址可以重复,因为此时的PLC系统相当于两个CPU。用户可以通过模板特性对话框任意设置I/O地址,只是主站或从站内的I/O地址不能重复。
当配置CP时,必须设定操作模式。(OperatingMode)
CP342-5DP总是需要DP-SEND和DP-RECV。这些组块通过底板总线在CPU和CP之间转移数据.
CP342-5的数据总是连续地传输。主站大数据长度是240字节,从站大数据长度是86字节。
DP-SEND(发送)将CPU中的的DP数据区的数据发送到PROFIBUSCP的发送缓冲器,以便传送给DP从站;DP-RECV(接收)从DP从站中读出数据,将PROFIBUSCP接收缓冲区的数据放入CPU的DP数据区中。
确定基准电位点很重要
今天,一个新来的同事找我讨论模拟量模块的问题,他在上遇到了一些麻烦,用户打反映在现场的S7300模拟量模块读数不变化,怎么折腾都读数是32767。模拟量模块大家都很熟悉,类似的问题还经常有用户反应。翻了翻手边的资料,似乎没有系统讲解这个问题的,于是把自己的经验归纳一下。
关于读不出值的问题,如果总是32767没有变化,其实值已经有了,只是超量程了。如果值为0,那就要注意模拟量是否有问题了,使用万用表测量现场信号并没有超限。为什么会出现这两种现象呢?这是因为选择的参考电位不同,例如,现场过来的信号为5V,那要问一下,基准点是几伏?10~15是5V,-10~-5同样也是5V,如果测量端基准点是0V,那么测量就会有问题,一定要保证两端等电位。模拟量模块的基准电位点就是MANA ,所有的接线都与之有关。
02
隔离与非隔离问题系列
这里的隔离是指模拟量模块的基准电位点MANA 与地(也是PLC的数据地)隔离。隔离模块MANA 与地M可以不连接,以MANA 作为测量端的参考电位;非隔离模块MANA 与地M必须连接, 这样地M变为MANA作为测量端的参考电位。隔离模块的好处就是可以避免共模干扰。如何知道模块是否是隔离模块,例如SM331模块,可以从模板规范中查到。S7-300中只有一款SM334(SM355除外)模块是非隔离的,CPU31XC集成的模拟量也是非隔离的,共同特点就是模块的输出和输入公用M端。
同样传感器也有隔离与非隔离的问题。通常非隔离的传感器电源的负端与信号的负端公用一个端子,例如传感器有三个端子L, M 和S+,通过L,M端子向传感器供电,S+,M为信号的输出,公用M端。判断传感器是否隔离还是参考手册。隔离传感器信号负端与地M可以不连接,以信号负端作为信号源端的参考电位。非隔离传感器信号负端必须在源端(设备端)接地,以源端的地作为信号的参考电位。
下面就是如何保证测量端与信号源端等电位接线的问题。在下面建议的连接图中所用的缩写词和助记符含义如下:
M +:测量导线(正)
M -: 测量导线(负)
MANA:模拟量模块基准电位点
这里需要注意MANA ,不同的接线方式都是以MANA 为参考基准电位。
M: 接地端子
L +: 24VDC电源端子
UCM:MANA与模拟量输入通道之间或模拟量输入通道之间的电位差
UCM共模电压,有两种:
1)不同输入信号负端的电位差,例如一个输入信号为3V,另一个输入信号也为3V,它们的基准点电位可能不同,可能是1~4V或3~6V,那么它们之间的共模电压为2V。
2)输入信号负端与MANA的电位差。
模块的UCM 是造成模拟量值超上限的主要原因。不同模块UCM 的值不同。
UISO:MANA和CPU的M端子之间的电位差
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使用隔离的模拟量模块连接隔离的传感器
隔离传感器与隔离模拟量信号连接图如图1所示: