1. 概述
对于控制层和现场层的通信网络,PROFIBUS 依然是国际上应用Zui广泛的现场总线标准之一。
所有 SIMATIC 系列 PLC CPU 都自带或可通过扩展 CP/CM 模块支持PROFIBUS 通讯 ,这些 PROFIBUS通信处理器模块是西门子 PLC 家族的重要组成部分,它们扩展了 PLC 的通信接口,还通过自身支持的通信功能,丰富了 PLC站点的通信应用,减轻了 CPU 的负荷。
西门子全系列的 PLC,从 S7-300/400 到 S7-1200/1500,都提供了多种类的 PROFIBUS通信处理器,面对种类繁多的通信模块,我们该如何选择呢?
的内容,我们就会带大家一起来探秘 SIMATIC PLC PROFIBUS 通信处理器。
2. SIMATIC PLC PROFIBUS 通信处理器
SIMATIC PLC PROFIBUS 通信处理器是对 CPU 通信能力的一个补充,每添加一个 PROFIBUS通信处理器,相当于给 CPU 额外增加了一个通信接口,增加了 CPU 的通信能力。总体来说,增加 PROFIBUS通信处理器的功能主要有以下几方面:
- 扩展网络:增加一个完全隔离的 PROFIBUS 网络,扩展连接设备的数量。
- 减轻网络压力:通过添加额外的通信处理器,可以将设备分散连接到不同的PROFIBUS子网络中,减少每个子网络的设备数,减轻每个网络的通信压力以及可能的干扰。
- 扩展通信资源及协议:常用的工业领域的通信连接资源及协议的扩展,例如:PROFIBUS DP、S7、FDL、PG/OP等。
2.1 S7-300 PROFIBUS 通信处理器
S7-300 系列的 CPU 并不是所有型号都集成了 PROFIBUS 接口,考虑到为了实现 PROFIBUS通信能力,或者扩展通信资源,此时我们可以选择在 CPU 后添加 CP 模块。
S7-300 的 PROFIBUS CP 卡有以下三种型号,下面的表格我们列出了三种模块常用的通信协议和连接资源数量。
从表格中我们不难看出三种模块的区别和应用场合。
CP 342-5 和 CP 342-5 FO 两个模块的通信功能及参数完全相同,唯一的区别是物理接口的不同,CP342-5带有Zui常规的 RS485 电气接口,而 CP342-5 FO模块的物理接口则为塑料光纤接口,这个模块特别适用于接入到现场的光纤网络中,可以防止出现电磁干扰的问题。
从支持的通信协议和功能方面,CP342-5 / CP 342-5 FO 支持Zui常用的PROFIBUS DP 主从通信,支持作为 DP主站或 DP 从站,还支持作为 S7通信中的客户端或服务器,能够连接编程设备进行编程调试,还可以连接上位机和触摸屏实现HMI通信。
对于 CP343-5 模块来说,它Zui常用的场景就是需要实现 FMS 协议通讯时,可以将 SIMATIC S7简单地集成进多厂商自动化组。
2.2 S7-400 PROFIBUS 通信处理器
S7-400 CPU 都集成有 PROFIBUS 接口,可以满足常规的 PROFIBUS 通讯需求,经常遇到以下情况,就需要额外的PROFIBUS CP 模块来扩展 CPU 通信接口:
- CPU 集成 PROFIBUS 接口无法连接更多的从站
- 连接的从站过多,需要限制网络规模,需要额外的 CP 模块隔离网络
- 现场存在相同站点地址的从站
- 需要连接不同通信速率参数的站点
- 需要实现额外的通信协议,例如 FDL,FMS
下面的表格我们可以看到 S7-400 的 PROFIBUS CP 卡的功能区别。
从表格中我们不难看出两种模块的区别和应用场合。
CP 443-5 EXT 支持作为 PROFIBUS DP 主站通信,还支持比较常见的S7、PG/OP、FDL等几种通信协议,一般情况下,这款模块是 S7-400 系列中Zui常用的 PROFIBUS 扩展模块。
对于 CP443-5 Basic 模块来说,它Zui常用的场景就是需要实现 FMS 协议通讯时,而随着 FMS通信协议的使用越来越少,这款模块目前在现场也很少会用到,所有模块目前已经被宣布淘汰。