西门子S120变频器一级代理商 西门子授权代理商

                                  上海电气设备有限公司

本司专业经营SIEMENS/西门子PLC6ES7-200/300/400/1200/6EP/6AV/6GK/ET200/6SE变频器/电缆/DP接头/触摸屏 /变频器/数控伺服备件全系列产品、拥有优秀的技术团队,及专业的从业人员,长期为客户提供西门子PLC的销售,安装,调试服务

上海电气设备有限公司。在西门子公司广大同仁和工控领域各界朋友的关怀下埋头发展，一路走来已成西门子合作伙伴中的*。总部设在上海，办公面积1500多平方米，员工150余人。公司组织架构完善合理，下辖河南、沈阳、济南分公司，以及天津、石家庄、唐山、太原、洛阳、西安、大连、长春、北京、合肥办事处。我公司已连续十七年荣获西门子（中国）有限公司较佳代理商奖，在产品供应与技术服务方面拥有优势，深得广大客户和西门子公司的信赖。

西门子DP总线应用领域 

每种总线大都有其应用的领域，比如FF、PROFIBUS-PA适用于石油、化工、医药、冶金等行业的过程控制领域；LonWorks、PROFIBUS-FMS、DevieceNet适用于楼宇、交通运输、农业等领域；DeviceNet、西门子DP总线适用于加工制造业，而这些划分也不是**的，每种现场总线都力图将其应用领域扩大，彼此渗透。 

12背景 

编辑 

大多数的现场总线都有一个或几个大型跨国公司为背景并成立相应的国际组织，力图扩大自己的影响、得到更多的市场份额。比如PROFIBUS以Siemens公司为主要支持，并成立了PROFIBUS国际用户组织。WorldFIP以Alstom公司为主要后台，成立了WorldFIP国际用户组织。 

地区标准 

为了加强自己的竞争能力，很多总线都争取成为国家或者地区的标准，比如PROFIBUS已成为德国标准，WorldFIP已成为法国标准等。 

制造商 

为了扩大自己产品的使用范围，很多设备制造商往往参与不止一个甚至多个总线组织。 

协调 

由于竞争激烈，而且还没有哪一种或几种总线能一统市场，很多重要企业都力图开发接口技术，使自己的总线能和其他总线相连，在国际标准中也出现了协调共存的局面。 

工业自动化技术应用于各行各业，要求也千变万化，使用一种现场总线技术也很难满足所有行业的技术要求；现场总线不同于计算机网络，人们将会面对一个多种总线技术标准共存的现实世界。技术发展很大程度上受到市场规律、商业利益的制约；技术标准不仅是一个技术规范，也是一个商业利益的妥协产物。而现场总线的关键技术之一是彼此的互操作性，实现现场总线技术的统一是所有用户的愿望。 

13主流总线 

下面就几种主流的现场总线做一简单介绍。 

1、基金会现场总线（FoundationFieldbus 简称FF） 

这是以美国Fisher-Rousemount公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的WorldFIP协议于1994年9月合并的。该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用，具有良好的发展前景。 

基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型（1，2，7层），即物理层、数据链路层、应用层，另外增加了用户层。FF分低速H1和高速H2两种通信速率，前者传输速率为31.25Kbit/秒，通信距离可达1900m，可支持总线供电和本质安全防爆环境。后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒，通信距离为750m和500m，支持双绞线、光缆和无线发射，协议符号IEC1158-2标准。FF的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。 

2、CAN（ControllerAreaNetwork控制器局域网） 

较早由德国BOSCH公司推出，它广泛用于离散控制领域，其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。CAN协议分为二层：物理层和数据链路层。CAN的信号传输采用短帧结构，传输时间短，具有自动关闭功能，具有较强的抗干扰能力。CAN支持多主工作方式，并采用了非破坏性总线仲裁技术，通过设置**级来避免冲突，通讯距离较远可达10KM/5Kbps/s，通讯速率较高可达40M /1Mbp/s，网络节点数实际可达110个。已有多家公司开发了符合CAN协议的通信芯片。 

西门子DP总线产品特点： 

　  西门子DP总线是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术[2-3],可实现现场级到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案[4].ProfiBus系列由ProfiBus-DP/FMS/PA三个兼容部分组成。其中ProfiBus-DP和PA的特点如下[1,5]: 

　　西门子DP总线是适用于自动控制系统与分散I/O 之间的高速通信；可取代24 V 或4~20 mA 的串联式信号传输；使用RS 485传输技术或光纤媒体。 

　　西门子DP总线是专为过程自动化设计；可将变送器和执行器连接到一根公共总线，可用于本质安全领域；数据传输采用扩展的ProfiBus-DP协议，还具有PA行规。 

　　本文将采用ProfiBus-DP和ProfiBus-PA通信协议来构建过程控制系统。 

　　2 系统架构 

　　本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的采集、处理，PID 控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过西门子DP总线进行数据传输和交换，采用MPI通信方式与上位机进行通信和远程控制，从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。 

　　系统主要包含上位监控机、CPU、以太网通信模块、DP链路、分布式I/O和变频器DP从站、温度和压力变送器、阀门定位器、电磁流量计等。CPU 采用Siemens 的S7300 315-2 DP,既具有多点通信功能的MPI 接口，又具有ProfiBus-DP通信功能[6]. 

　　3 系统组态 

　　3.1 硬件组态 

　　针对西门子S7-300 PLC 来说，其硬件组态是通过Step7 软件来实现的。组态过程主要包括以下几个步骤。 

　　（1）新建项目 

　　新建项目时需选择好存储路径和项目名称。 

　　（2）添加工作站 

　　右键点击新建的站点名字，选择插入SIMATIC300 Station. 

　　（3）硬件配置[7] 

　　双击Hardware 进入硬件配置界面，从右侧硬件列表中拖入机架，并按实际机架上模块的顺序依次添加电源、CPU（315-2DP）、AI/AO模块。DP/PA link等。根据每个测试系统的不同，有选择的在PA层挂入变频器、流量计、变送器和电磁阀等对象。图2是组态完的结果。 

c

　　PLC 程序主要包含主程序块，故障诊断组织块，功能函数块FB41（连续控制PID），DB数据块。FB41函数块的参数设置是程序编写的重点，主要针对MAN_ON、PVPER_ON、PV_FAC、PV_OFF、LMN_FAC、LMN_OFF、SP_INT、LMN_PER 等参数进行设置。具体的定义和设置要求可通过查阅帮助文件来获取。 

　　3.2 通信组态 

　　在Step7 软件的option 选项里选择Set PG/PC Inter-face,把通信协议改为CP5611（MPI），点击“Diagnostics” 

　　按钮进入测试页面。点击“Test”按钮显示正常，然后点击“Read”按钮读到PLC地址为2表示通信成功。 

　　软硬件均编译通过后，即可下载进PLC. 

西门子DP总线产品功能介绍： 

　　3.3 监控页面组态 

　　本例中用Wincc 软件来驱动Step7 的变量，实现对程序的监控。 

　　（1）新建项目和添加驱动程序 

　　新建项目时需设置项目类型、名称和路径。 

　　选择变量管理--新建驱动程序--插入SIMAT-IC S7 PROTOCOL SUITE.此通信驱动程序支持多种网络协议和类型，此处选择MPI（和PLC 的通信协议一致），并设置站地址为2. 

　　（2）组态变量 

　　Wincc 变量类型主要有过程变量和内部变量。其中过程变量是真实值，位于PLC的存储器中。内部变量表示在Wincc中用来计算或模拟的内部值，不与PLC之间进行通信。每个变量在组态时需定义变量名称和类型。过程变量还需选择PLC中地址和数据格式变换。 

　　（3）创建过程画面 

　　过程画面是由图形编辑器来完成的。在该界面中可添加全部欲在运行状态下显示的内容。Wincc 的图库中提供了丰富的图形，只需选择拖入画面即可。“对象选项板”的“标准板”中列出了线、静态文本、输入输出域等对象；“控件板”中列出了时钟、报警控件、在线表格控件、在线趋势控件等。图3 是组态完成后的一个监控画面。 

　　注意事项： 

　　① 画面中需动态显示的文本框、图形、按钮、输入/输出域、滚动条等一定要设置好连接的变量名，同时亦可在属性选项中更改显示方式等参数。 

　　② 运行系统中如需采集、处理和归档工业现场的过程数据，并创建过程数据变化趋势曲线时，需先对数据进行归档处理，将其存储在归档数据库中，并用表格或趋势曲线的形式输出当前过程值或已归档过程值。 

　　归档中要设置归档变量名、归档周期。图3 使用了Wincc Online Trend Control这个ActiveX 控件来显示过程数据变化趋势。 

　　（4）创建脚本 

　　Wincc 可以通过使用函数和动作使项目中的过程动态化，可自行建立项目函数，也可建立全局动作脚本来实现动态显示要求。 

　　（5）设置系统运行属性和激活项目 

　　在Wincc 资源管理器的左边子窗口中点击“计算机”进行设置。设置内容包括计算机的名称、运行画面的外观、起始画面、标题、画面大小等。 

　　全部组态结束后，即可点击激活按钮，观看项目的动态可视化监控画面了。 

　　注意事项： 

　　① 若运行项目是从其他计算机上拷过来的，必须更改计算机名为当前计算机名。 

　　② 选择在运行时需启动的组件，可选择图形运行系统、报警记录运行系统、变量记录运行系统等。 

　　③ 热键在组态阶段不需屏蔽，当组态结束进入使用阶段，则须将所有热键屏蔽。 

　　4 结语 

　　通过这一过程控制系统的软硬件组态，可掌握PLC技术、组态技术和PID控制技术，具有一定的实用价值。本文是基于西门子DP总线、Siemens PLC和Wincc组态软件，构建了一个典型的工业过程运行和监控系统。在具体构建过程中，因项目的差异，可灵活选择不同的组网和通信方式。本文提供的仅是一个范例，只要掌握了基本方法，还可以将其进一步推广到其他控制领域。

总线连接器 概要：

用于将 PROFIBUS 节点连接到 PROFIBUS 总线电缆 安装方便 FastConnect 插头采用绝缘刺破连接技术，可确保较短的组装时间 集成端接电阻 (6ES7 972-0BA30-0XA0 中不具有) 通过带 Sub-D 接口的连接器可以连接编程器，*额外安装网络节点 

用于 PROFIBUS 的 RS485 总线连接器，可用于连接 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络部件到 PROFIBUS 总线电缆。

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，数据传输速率较大为 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），传输速率较大为 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）。 

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）。

                               上海电气设备有限公司

上海电气设备有限公司本着“以人为本、科技先导、顾客满意、持续改进”的工作方针，致力于工业自动化控制领域的产品开发、工程配套和系统集成，拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量，尤其以 PLC复杂控制系统、传动技术应用、伺服控制系统、数控备品备件、人机界面及网络/软件应用为公司的技术特长，几年来，上海公司在与德国 SIEMENS公司自动化与驱动部门的长期紧密合作过程中，建立了良好的相互协作关系，在可编程控制器、交直流传动装置方面的业务逐年成倍增长，为广大用户提供了SIEMENS的较新 技术及自动控制的较佳解决方案，

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西门子触摸屏：

单色及彩色以及不同尺寸如下。

6AV6 640-0CA11-0AX0 TP177 micro 触摸式 s7-200系列用

6AV6 640-0DA11-0AX0 K-TP 178 micro s7-200系列用

6AV6 641-0AA11-0AX0 OP 73 单色 3英寸

6AV6 641-0BA11-0AX0 OP 77A 单色 4.5英寸

6AV6 641-0CA01-0AX0 OP 77B 单色 4.5英寸

6AV6 642-0AA11-0AX0 TP 177A 单色 5.7英寸

6AV6 642-0BC01-1AX0 TP 177B DP 单色 5.7英寸

6AV6 642-0DC01-1AX0 OP 177B DP 单色 5.7英寸

6AV6 643-0CB01-1AX1 MP277-8 触摸式面板，8寸64K色中文

6AV6 643-0DB01-1AX1 MP277-8 按键式面板,8寸64K色中文显示

6AV6 643-0CD01-1AX1 MP277-10 触摸式面板，10寸64K色中文

6AV6 643-0DD01-1AX1 MP277-10 按键式面板,10寸64K色中文显示

6AV6 642-0BA01-1AX0 TP 177B PN/DP 彩色 5.7英寸

6AV6 642-0DA01-1AX0 OP 177B PN/DP 彩色 5.7英寸

6AV6 643-0BA01-1AX0 OP 277-6操作员面板,5.7寸彩色中文显示

6AV6 643-0AA01-1AX0 TP277-6 触摸式面板,5.7寸彩色中文显示

6AV6671-1CB00-0AX0 MMC 存储卡 128 MB 用于 OP77B, OP/TP 177B, MOBILE PANEL 177

6AV6671-1CB00-0AX1 MMC 存储卡 64 MB 用于 OP77B, OP/TP 177B, MOBILE PANEL 177

6AV6644-0AA01-2AX0 SIMATIC MP 377 12" TOUCH

6AV6644-0AB01-2AX0 SIMATIC MP 377 15" TOUCH 

6AV6644-0AC01-2AX0 SIMATIC MP 377 19" TOUCH

6AV6644-0BA01-2AX0 SIMATIC MP 377 12" 

 6AV6 647-0AA11-3AX0 KTP400 Basic mono PN 3.8 寸单色，4 个功能键，以太网接口

6AV6 647-0AB11-3AX0 KTP600 Basic mono PN 5.7 寸单色，6 个功能键，以太网接口

6AV6 647-0AD11-3AX0 KTP600 Basic color PN 5.7 寸 256 色，6 个功能键 以太网接口

6AV6 647-0AF11-3AX0 KTP1000 Basic color PN 10.4 寸 256 色，8个功能键以太网接口

6AV6 647-0AG11-3AX0 TP1500 Basic color PN 15 寸 256 色，不带功能键，以太网接口

西门子原装触摸屏/人机界面支持*一**的高效率在集成的完整系统框架内保护人员和机器设备的安全

通过协同的可扩展安全系统，在联网环境中**数据安全性

这些显示屏的尺寸从 3 英寸到 19 英寸，可根据需要进行选择。带

有宽屏幕显示屏的人机界面设备的可视化区域可增加高达 40 %。

带 LED 背光照明的显示屏具有很长的使用寿命。总线连接器有多种形式，适合

各种电缆接头。集成终端电阻的接头可方便地

从外面连接。

触摸屏在初始状态下启动后进入传送（Transfer）模式，退出传送模式，点击进入控制面板（ControlPanel），双击传送图标（Transfer）进入传送设置界面。在传送设置界面中选中“EnableChannel”和“RemoteControl”，然后选择传送通道（如MPI/Profibus/S7-Ethernet，ETHERNET，USB）。如果使用MPI或PROFIBUS传送，选择“MPI/Profibus/S7-Ethernet”，然后点击“Advanced”按钮进入高级设置。在高级设置对话框中列出了可选择的连接方式，有“MPI”、“PROFIBUS”和“S7-Ethernet”，选择所需要的连接方式，然后点击属性按钮“Properties…”对选择的连接方式进一步设置。如果选择的是“MPI”或“PROFIBUS”，那么在属性对话框中请选中“Panelistheonlymasteronthebus”，并设置好触摸屏的站地址和波特率等相关的通讯设置。如果选择的是以太网，则设置IP地址和子网掩码，要求IP地址和计算机的IP地址位于同一网段内。设置完成后点击“OK”保存所有修改过的内容。然后退出控制面板，点击“Transfer”进入传送模式。

已组态状态下载：

将触摸屏断电后再接通电源，在触摸屏启动完成后有几秒钟的时间可以选择进入控制面板，然后进行传送设置“Transfer”，设置方法同上（初始状态下载），然后进入传送（Transfer）模式，计算机配置方法同上。配置完毕后即可下载。

通过路由下载：

首先须保证触摸屏已与PLC通讯正常，并在STEP7网络配置里将网络配置好并下载至起路由作用的PLC。设置计算机PG/PC接口为相应的接口（例如计算机通过MPI连接PLC，PROFIBUSDP连接触摸屏），接着就可以试试能否下载了。打开WinccFlexible，点击下载进入下载对话框，选择“模式”为相应通讯通道，并选择路由就可以下载了。如果不能下载，试着做下面的修改，点击进入“Transfer”选项，选择和STEP7网络配置中触摸屏联网的相应通讯通道，并使能“EnableChannel”和“RemoteControl”。接着点击按钮“Advance”，设置通道通讯参数并保存。使触摸屏进入传送状态“Transfer”等待传送。