西門子DP網絡電纜

西門子DP網絡電纜

　西門子PLC S7-200smart的DP通訊實現方式是，使用EM DP01擴展模塊將 S7-200 smart CPU 做為 PROFIBUS-DP 從站連接到PROFIBUS 通信網絡，從而實現DP通訊，但是需要有一些注意的問題：

　　1. EM DP01可作為 DP V0/V1 主站的通信伙伴。

　　2. 通過模塊上的旋轉開關可以設置PROFIBUS-DP 從站地址。這個模塊支持波特率的范圍是9600到12M，大允許244輸入字節和244輸出字節。

　　3. 每個S7-200 smart CPU根據型號不同，可擴展兩個PROFIBUS EM DP01。

　　4. 用戶需要注意使用編程軟件的版本，S7-200 smart的編程軟件為STEP 7-MicroWIN SMART，需要使用V2.1以上版本才能使用；

　　5. 使用DP通訊是，S7-200 smart CPU的固件版本也有一定要求，需要使用V2.1及以上版本；

　　6. EM DP01是一個PROFIBUS DP從站通訊模塊，用戶在配置時，需要下載并安裝相關的GSD文件才能進行組態

現場總線特點

　　系統構成

　　基于現場總線的調度自動化系統主要由廠站端系統、調度端系統和通信系統構成。

　　(1)廠站端系統

　　廠站端(發電廠、變電站端)的監測與控制系統由前端智能單元、工控機、網絡通信管理適配卡、調制解調器Modem和相應軟件組成。

　　1)前端智能單元。前端智能單元一方面完成對各線路電流(A相、B相和C相)、電壓(A相、B相和C相電壓；AB相間電壓；BC相間電壓；CA相間電壓)、三相/單相有功功率、三相/單相無功功率、三相/單相正有功電能、三相/單相負有功電能、三相/單相正無功電能、三相/單相負無功電能、三相/單相功率因數以及周波等電參量的測量；另一方面還要完成對各開關狀態的檢測和控制。前端智能單元一般采用16位微處理機系統，主要包括采集控制邏輯、模擬信號處理、開關量輸入輸出處理、通信處理、系統監測與保護、實時時鐘及電源部分。前端智能單元能在惡劣的電磁環境下可靠工作，并可安裝在戶外的端子箱內。

　　2)工控機。工控機用于顯示廠站電氣主接線及其運行狀況、記錄各種數據、顯示各種曲線和圖表、異?；蚴鹿蕡缶按蛴?、信息轉發和接收。一般變電站只需要一臺工控機即可完成上述全部工作。在發電廠，根據監視點的需要可增加工控機的臺數。

　　3)網絡通信管理適配卡。網絡通信管理適配卡插在工控機的擴展槽上，通過現場總線實現前端智能單元和工控機之間的高速數據交換，并實現對網絡的管理。

　　4)Modem。Modem(調制解調器)是電力系統的Modem，它完成發電廠、變電站與調度端之間的數據通信。

　　(2)調度端系統

　　調度端對整個系統進行監視、控制和管理。調度端系統由工控機、調制解調設備、多路通信接口設備、大屏幕顯示器構成。調制解調器Modem接收來自載波機的調制信號，同時調度端發出的命令又可通過Modem調制后送到載波通道，然后送到廠站端。多路通信接口完成多路數字信號與廠站端工控機的數據通信。大屏幕顯示器用來顯示電力網絡圖、電網參數和負荷曲線等。

　　(3)數字通信

　　廠站端與調度端之間的數據交換是通過數據通道傳送的。目前電力系統有載波通道、微波通道和光纖通道等。對于載波通道和微波通道，需要在通道兩端使用電力系統的調制解調器Modem，同一通道兩端的Modem采用同一廠家同一型號的Modem。

　　系統特點

　　基于現場總線的發電廠、變電站實時監測監控系統以及由此構成的調度自動化系統，既可避免使用大量電纜將PT(Potential Transformer，電壓互感器)、CT(Current Transformer，電流互感器)二次側電參數傳送至中控室，又可減少線損造成的誤差，提高了測量精度。此外還可取消中控室，實現無人值守，不但節約占地面積與基建投資，而且還可把運行人員從日夜值班的勞累中解放出來?；诂F場總線的廠站實時監測監控系統與傳統的廠站監測監控系統相比，具有如下特點：

　　1)前端智能單元(或稱現場智能設備)可安裝于CT或PT端子箱內，對所采集的數據就地處理，然后進行數字化(通過現場總線)傳送。

　　2)網絡由兩根雙絞線組網，故障率低，通信波特率高。

　　3)解決了傳統監測系統中CT和PT到中控室間的壓降問題，測量精度高。

　　4)抗干擾能力強，能在戶外惡劣條件下運行。

　　5)結構簡單，體積小，安裝、維修方便。

　　由系統的上述特點，可以預言，基于現場總線的監測監控系統必將廣泛應用于電力系統的發電廠和變電站中，而且它與數據通道、調度端監控系統一起將構成新一代的調度自動化系統。

Profibus DP總線電纜連接器的電壓偏置及終端電阻西門子DP網絡電纜方法解決
 

終端電阻：在通訊中，增加終端電阻的作用是什么？
（1）一般說法：終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號反射。在通信過程中，有兩種原因因導致信號反射：阻抗不連續和阻抗不匹配。阻抗不連續，信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號在這個地方就會引起反射。這種信號反射的原理，與光從一種媒質進入另一種媒質要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續。由于信號在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個同樣大小的終端電阻。引起信號反射的另個原因是數據收發器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現在通訊線路處在空閑方式時，整個網絡數據混亂。要減弱反射信號對通訊線路的影響，通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。在實際應用中，對于比較小的反射信號，為簡單方便，經常采用加偏置電阻的方法。
 
（2）信號傳輸電路由于各種傳輸線都有其特性阻抗（以Twisted Pair 而言約為120Ω）。當信號在傳輸線中傳輸至終端時， 如果它的終端阻抗和特性阻抗不同時， 將會造成反射，而使信號波形失真（凹陷或凸出）。該失真的現象在傳輸線短時并不明顯， 但隨著傳輸線的加長會更加嚴重， 致使無法正確傳輸，這時就必須加裝終端電阻（ Terminator）。FBs-PLC 內部已安裝有120Ω 終端電阻，要施加終端電阻時請打開PLC 通訊蓋板，將指撥開關調到〝ON〞的位置上（ 出廠時指撥是置于〝OFF〞位置），但注意終端電阻只能在Bus 的左和右的兩側PLC上施加， 兩側間的所有PLC 指撥需置于〝OFF〞位置， 否則會造成RS-485 推動能力不足。
終端電阻在通信中的作用2007-11-16 15:07終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號反射。
在通信過程中，有兩種原因因導致信號反射：阻抗不連續和阻抗不匹配。
阻抗不連續，信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號在這個地方就會引起反射。這種信號反射的原理，與光從一種媒質進入另一種媒質要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續。由于信號在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個同樣大小的終端電阻。
引起信號反射的另個原因是數據收發器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現在通訊線路處在空閑方式時，整個網絡數據混亂。
要減弱反射信號對通訊線路的影響，通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。在實際應用中，對于比較小的反射信號，為簡單方便，經常采用加偏置電阻的方法。
一個485網絡，可能多會有32個設備接上去，線長大為1千米。這個終端負載電阻線路的兩端用阻抗匹配電阻,是所有的電阻都是XXX歐，還是這么多并起來的等效電阻值是120歐（是芯片的資料上給出的終端負載電阻）.
 
終端電阻和偏置電阻
一個正規的RS-485網絡使用終端電阻和偏置電阻。在網絡連接線非常短、臨時或實驗室測試時也可以不使用終端和偏置電阻。
終端電阻：在線型網絡兩端（相距遠的兩個通信端口上），并聯在一對通信線上的電阻。根據傳輸線理論，終端電阻可以吸收網絡上的反射波，有效地增強信號強度。兩個終端電阻并聯后的值應當基本等于傳輸線在通信頻率上的特性阻抗
偏置電阻：偏置電阻用于在電氣情況復雜時確保A、B信號的相對關系，保證“0”、“1”信號的可靠性
西門子的PROFIBUS網絡連接器已經內置了終端和偏置電阻，通過一個開關方便地接通或斷開。終端和偏置電阻的值*符合西門子通信端口和PROFIBUS電纜的要求。
合上網絡中網絡插頭的終端電阻開關，可以非常方便地切斷插頭后面的部分網絡的信號傳輸。
與其他設備通信時（采用PROFIBUS電纜），對方的通信端口可能不是D-SUB9針型的，或者引腳定義*不同。如西門子的MM4x0變頻器，RS-485通信口采用端子接線形式，這種情況下需要另外連接終端電阻，西門子可以提供一個比較規整的外接電阻。對于其他設備，可以參照《S7-200系統手冊》上的技術數據制作。
西門子網絡插頭中的終端電阻、偏置電阻的大小與西門子PROFIBUS電纜的特性阻抗相匹配，強烈建議用戶配套使用西門子的PROFIBUS電纜和網絡插頭?？梢员苊庠S多麻煩。
一個正規的RS-485網絡（比如MPI，DP）應使用終端電阻和偏置電阻。在網絡連接線非常短、臨時或實驗室測試時也可以不使用終端和偏置電阻。
終端電阻：在線型網絡兩端（相距遠的兩個通信端口上），并聯在一對通信線上的電阻。根據傳輸線理論，終端電阻可以吸收網絡上的反射波，有效地增強信號強度。兩個終端電阻并聯后的值應當基本等于傳輸線在通信