中国西门子电线电缆

西门子DP总线电缆产品特点：?

　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。

西门子DP总线电缆产品?注意事项：

　　① 硬件配置必须和实际PLC 上挂的模块一致，具体的设置参数要看模块左下方的订货号。

　　② CPU 地址设为2,其余模块地址从4 开始，且不能重复[8].

　　③ 设置ProfiBus网络参数为1.5 Mb/s（DP）。

　　④ 模块地址需记住，因为编程的时候要用到。尤其是AI/AO模块地址要记住，以保证数据的正确通信。

　　⑤ AI/AO模拟量模块的输入和输出通道信号类型此处设为两线制4~20 mA.

　　⑥ 硬件配置好后可选择保存编译。

　　（4）程序编写PLC 程序是用于实现现场数据的采集、处理，及Wincc监控页面和PLC之间的互联通信。

　　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总线电缆产品功能介绍：?

　　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。

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，较大长度: 1000m, 较小订购数量: 20m, 按米销售

用于不同应用区域的不同类型（例如，地下电缆、拖曳电缆、危险区域（Zone 1 和 Zone 2））

双层屏蔽，抗干扰性能好

阻燃总线连接电缆（不含卤素）。

由于电缆上印有以米表示的长度标记，因此易于确定长度

UL 认证

由于特殊的总线电缆，有很广的应用范围。

由于使用了双层屏蔽电缆和集成式接地技术，网络具有抗干扰功能。

采用 FastConnect （快速连接） 电缆，连接器连接简单又快速，从而节省了时间。

产品中不含硅硐，因此特别适用于汽车工业 （如上釉流水线）。

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**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

电气数据

单位长度的衰减测量

16 MHz 时较大

42 dB/km

42 dB/km

42 dB/km

42 dB/km

4 MHz 时较大

22 dB/km

22 dB/km

22 dB/km

22 dB/km

38.4 kHz 时较大

4 dB/km

4 dB/km

4 dB/km

4 dB/km

9.6 kHz 时较大

2.5 dB/km

2.5 dB/km

2.5 dB/km

2.5 dB/km

9.6 kHz 下的特征阻抗

270 Ω

270 Ω

270 Ω

270 Ω

9.6 kHz 下特征阻抗的相对对称误差

± 10%

± 10%

± 10%

± 10%

38.4 kHz 下的特征阻抗

185 Ω

185 Ω

185 Ω

185 Ω

38.4 kHz 下特征阻抗的相对对称误差

± 10%

± 10%

± 10%

± 10%

特征阻抗，3 MHz ...20 MHz 时

150 Ω

150 Ω

150 Ω

150 Ω

特征阻抗的相对对称公差，3 MHz ...20 MHz 时

± 10%

± 10%

± 10%

± 10%

标称特征阻抗

150 Ω

150 Ω

150 Ω

150 Ω

单位长度的回路电阻，较大值

110 Ohm/km

110 Ohm/km

110 Ohm/km

110 Ohm/km

单位长度的屏蔽电阻，较大值

9.5 Ohm/km

9.5 Ohm/km

9.5 Ohm/km

9.5 Ohm/km

1 kHz 下的单位长度电容

28.5 nF/km

28.5 nF/km

28.5 nF/km

28.5 nF/km

工作电压（有效值）

100V

100V

100V

100V

机械数据

护套

电缆护套材料

PVC

PVC

PUR

PE

电缆护套外径

8 mm

8 mm

8 mm

8 mm

电缆护套外径的对称误差

0.4 mm

0.4 mm

0.4 mm

0.4 mm

电缆护套的颜色

紫色

蓝色

紫色

黑色

环境温度

工作期间

-40 ... +75 °C

-40 ... +75 °C

-40 ... +60 °C

-40 ... +60 °C

运输期间

-40 ... +75 °C

-40 ... +75 °C

-40 ... +60 °C

-40 ... +60 °C

存储期间

-40 ... +75 °C

-40 ... +75 °C

-40 ... +60 °C

-40 ... +60 °C

安装时

-40 ... +75 °C

-40 ... +75 °C

-40 ... +60 °C

-40 ... +60 °C

弯曲半径

可进行一次弯曲，较小允许值

75 mm

75 mm

75 mm

75 mm

可进行重复弯曲，较小允许值

150 mm

120 mm

150 mm

150 mm

较大张力负荷

100 N

100 N

100 N

100 N

单位长度重量

76 kg/km

80 kg/km

73 kg/km

67 kg/km

燃烧特性

阻燃性符合 IEC 60332-3-24 Category C

阻燃性符合 IEC 60332-3-24 Category C

阻燃性能符合标准 IEC 60332-1

可燃

耐化学腐蚀

耐矿物油

有条件耐受

有条件耐受

耐受性

有条件耐受

耐油脂

有条件耐受

有条件耐受

有条件耐受

有条件耐受

抗紫外线辐射

耐受性

耐受性

耐受性

耐受性

产品性能

无卤素

X

X

X

X

不含硅树脂

√

√

√

√

FastConnect 电气连接型号

√

√

√

√

UL 认证/额定值 300 V

√/CMG/CL3/防晒

√/CMG/CL3/防晒

√ /CMX

X

UL 认证/额定值 600 V

√

√

X

X

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

SIEMENS 可编程控制器

1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200

2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等

3、 SITOP直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并联.

4、HMI 触摸屏TD200 TD400CK-TP OP177 TP177,MP277 MP377,

SIEMENS 交、直流传动装置

1、 交流变频器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.

2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列

SIEMENS 数控 伺服

SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120

系统及伺报电机，力矩电机，直线电机，伺服驱动等备件销售。

模块化中小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用

大范围的各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任务

由于简单实用的分散式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活

方便用户和简易的无风扇设计

当控制任务增加时，可自由扩展

由于大范围的集成功能使得它功能非常强劲 

应用 

---- S7-300是模块化中小型 PLC 系统，它能满足中等性能要求的应用。

---- 模块化，无排风扇结构，易于实现分布，易于用户掌握等特点使得S7-300成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案。

---- SIMATIC S7-300的应用领域包括： 

**机床

纺织机械

包装机械

通用机械工程应用 

控制系统

机床

楼宇自动化

电器制造工业及相关产业

---- 多种的性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块。

---- 当任务规模扩大并且愈加复杂时，可随时使用附加模块对PLC进行扩展。

---- SIMATIC S7-300已经得到以下国内和国际标准认证： 

DIN

UL认证

CSA认证

FM1级1区，A, B, C, D 组

温度组T4(≤135°C) 

船级认证 

- 美国船级社 

- 法国船级社 

- 挪威船级社 

- 德国劳氏船级社 

- 英国劳氏船级社

结构 

---- SIMATIC S7-300可编程序控制器是模块化结构设计。各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。

---- 系统组成： 

*处理单元 (CPU) 

各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。

信号模块 (SM) 

用于数字量和模拟量输入/输出