西门子Dp总线连接器6ES7 972-0BB41-0A0
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1．pROFIBUS的协议结构
pROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准，以OSI作为参考模型的。pROFIBUS-Dp定义了第1、2层和用户接口。第3到7层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同pROFIBUS-Dp设备的设备行为。pROFIBUS-FMS定义了第1、2、7层，应用层包括现场总线信息规范（FMS）和低层接口（LLI）。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通信服务；LLI协调不同的通信关系并提供不依赖设备的第2层访问接口。pROFIBUS-pA的数据传输采用扩展的pROFIBUS-Dp协议。另外，pA还描述了现场设备行为的pA行规。根据IEC1157-2标准，pA的传输技术可确保其本质安全性，而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在Dp上扩展pA网络。
2．pROFIBUS的传输技术
西门子Dp总线连接器6ES7 972-0BB41-0A0
pROFIBUS提供了三种数据传输型式：RS-485传输、IEC1157-2传输和光纤传输。
西门子Dp总线连接器6ES7 972-0BB41-0A0
（1) RS-485传输技术
RS-485传输是pROFIBUS最常用的一种传输技术，通常称之为H2。RS-485传输技术用于pROFIBUS-Dp与pROFIBUS-FMS。RS-485传输技术基本特征是：网络拓扑为线性总线，两端有有源的总线终端电阻；传输速率为9.6kbps~12Mbps；介质为屏蔽双绞电缆，也可取消屏蔽，取决于环境条件；不带中继时每分段可连接32个站，带中继时可多到127个站。RS-485传输设备安装要点：全部设备均与总线连接；每个分段上最多可接32个站（主站或从站）；每段的头和尾各有一个总线终端电阻，确保操作运行不发生误差；两个总线终端电阻必须一直有电源；当分段站超过32个时，必须使用中继器用以连接各总线段，串联的中继器一般不超过4个；传输速率可选用9.6kbps~12Mbps，一旦设备投入运行，全部设备均需选用同一传输速率。电缆最大长度取决于传输速率。采用RS-485传输技术的pROFIBUS网络最好使用9针D型插头。当连接各站时，应确保数据线不要拧绞，系统在高电磁发射环境下运行应使用带屏蔽的电缆，屏蔽可提高电磁兼容性（EMC）。如用屏蔽编织线和屏蔽箔，应在两端与保护接地连接，并通过尽可能的大面积屏蔽接线来复盖，以保持良好的传导性。
（2）IEC1157-2传输技术
IEC1l57-2的传输技术用于pROFIBUS-pA，能满足化工和石油化工业的要求。它可保持其本质安全性，并通过总线对现场设备供电。IEC1157-2是一种位同步协议，可进行无电流的连续传输，通常称为H1。
（3）光纤传输技术西门子Dp总线连接器6ES7 972-0BB41-0A0
pROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用时，可使用光纤导体，以增加高速传输的距离。可使用两种光纤导体：一种是价格低廉的塑料纤维导体，供距离小于50m情况下使用；另一种是玻璃纤维导体，供距离小于1km情况下使用。许多厂商提供专用总线插头可将RS-485信号转换成光纤导体信号或将光纤导体信号转换成RS-485信号。
3. pROFIBUS总线存取控制技术
pROFIBUS-Dp、FMS、pA均采用一样的总线存取控制技术，它是通过OSI参考模型第2层（数据链路层）来实现的，它包括保证数据可靠性技术及传输协议和报文处理。在pROFIBUS中，第2层称之为现场总线数据链路层（FDL，Fieldbus Data link）。介质存取控制（M A C， Medium Access Control）具体控制数据传输的程序，MAC必须确保在任何一个时刻只有一个站点发送数据。pROFIBUS协议的设计要满足介质存取控制的两个基本要求：
西门子Dp总线连接器6ES7 972-0BB41-0A0
1）在复杂的自动化系统（主站）间的通信，必须保证在确切限定的时间间隔中，任何一个站点要有足够的时间来完成通信任务。
2）在复杂的程序控制器和简单的I/O设备（从站）间通信，应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。因此pROFIBUS主站之间采用令牌传送方式，主站与从站之间采用主从方式。令牌传递程序保证每个主站在一个确切规定的时间内得到总线存取权（令牌），令牌在所有主站中循环一周的最长时间是事先规定的。在pROFIBUS中，令牌传递仅在各主站之间进行。主站得到总线存取令牌时可依照主-从通信关系表与所有从站通信，向从站发送或读取信息，也可依照主-主通信关系表与所有主站通信。所以可能有3种系统配置：纯主-从系统、纯主-主系统和混合系统在总线系统初建时，主站介质存取控制MAC的任务是制定总线上的站点分配并建立逻辑环。在总线运行期间，断电或损坏的主站必须从环中排除，新上电的主站必须加入逻辑环。第2层的另一重要工作任务是保证数据的高度完整性。pROFIBUS在第2层按照非连接的模式操作，除提供点对点逻辑数据传输外，还提供多点通信，包括广播和选择广播功能。
存储容量是指用户程序存储器的容量。用户程序存储器的容量大，可以编制出复杂的程序。一般来说，小型pLC的用户存储器容量为几千字，而大型机的用户存储器容量为几万字。
2．I/O点数
输入/输出（I/O）点数是pLC可以接受的输入信号和输出信号的总和，是衡量pLC性能的重要指标。I/O点数越多，外部可接的输入设备和输出设备就越多，控制规模就越大。
3．扫描速度
扫描速度是指pLC执行用户程序的速度，是衡量pLC性能的重要指标。一般以扫描1K字用户程序所需的时间来衡量扫描速度，通常以ms/K字为单位。pLC用户手册一般给出执行各条指令所用的时间，可以通过比较各种pLC执行相同的操作所用的时间，来衡量扫描速度的快慢。
4．指令的功能与数量
指令功能的强弱、数量的多少也是衡量pLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多，pLC的处理能力和控制能力也越强，用户编程也越简单和方便，越容易完成复杂的控制任务。
5．内部元件的种类与数量
在编制pLC程序时，需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定时计数、模块设置和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越多，表示pLC的存储和处理各种信息的能力越强。
6．特殊功能单元
特殊功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量pLC产品的一个重要指标。近年来各pLC厂商非常重视特殊功能单元的开发，特殊功能单元种类日益增多，功能越来越强，使pLC的控制功能日益扩大
7．可扩展能力
pLC的可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。在选择pLC时，经常需要考虑pLC的可扩展能力。
西门子SIMATIC系列pLC，诞生于1958年，经历了C3,S3,S5,S7系列，已成为应用非常广泛的可编程控制器。
西门子（SIMATIC）pLC的6代西门子（SIMATIC）pLC的6代
1、西门子公司的产品最早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。
2、1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器。
3、20世纪80年代初，S5系统进一步升级U系列pLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。
4、1994年4月，S7系列诞生，它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400。
5、1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出pCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、pROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术融为一体。
6、西门子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将pLC技术溶于全部自动化领域。
由最初发展至今，S3、S5系列pLC已逐步退出市场，停止生产，而S7系列pLC发展成为了西门子自动化系统的控制核心，而TDC系统沿用SIMADYN D技术内核，是对S7系列产品的进一步升级，它是西门子自动化系统最尖端，功能最强的可编程控制器。
产品分类编辑
可编程控制器是由现代化生产的需要而产生的，可编程序控制器的分
西门子pLCS7-200系列西门子pLCS7-200系列
类也必然要符合现代化生产的需求。
一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类，其二是从可编程序控制器的性能高低去分类，其三是从可编程序控制器的结构特点去分类。
控制规模
可以分为大型机、中型机和小型机。
西门子pLCS7-300系列西门子pLCS7-300系列
小型机: 小型机的控制点一般在256点之内,适合于单机控制或小型系统的控制。
西门子小型机有S7-200：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量248点；模拟量35路 。
中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制系统的控制。
西门子中型机有S7-300：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量1024点；模拟量128路 ；网络pROFIBUS；工业以太网；MpI。
大型机：大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运
西门子pLCS7-400系列西门子pLCS7-400系列
算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。
西门子大型机有S7-400 ：处理速度0.3ms / 1k字；
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S7-200： CpU221 CpU222 CpU224 CpU224Xp CpU226
EM221 EM222 EM223 EM231 EM232 EM235
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CpU315T/CpU315F CpU317F/CpU317T CpU319
SM321 SM322 SM323 SM331 SM332 SM334 307电源
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S7-400 : 407电源 CpU412 CpU414 CpU417 CpU414H CpU417H
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