S7系列PLC電氣控制設(shè)計與應用

第13講 分布式現(xiàn)場總線設(shè)備ET200的應用

The Application of Fieldbus Distributed Devices ET200

S7系列PLC電氣控制設(shè)計與應用

第13講 分布式現(xiàn)場總線設(shè)備ET200的應用

The Application of Fieldbus Distributed Devices ET200

浙江工商職業(yè)技術(shù)學院 李方園

ET200能在本地分布式運行，同時通過功能強大的PROFIBUSDP高速數(shù)據(jù)傳輸能力，可以確保控制CPU和I/O設(shè)備穩(wěn)定順暢地進行通訊。本文介紹了分布式現(xiàn)場總線設(shè)備ET200的應用。

PROFIBUS；總線控制；ET200從站

1 前言

組建自動化系統(tǒng)時，通常需要將過程的輸入和輸出集中集成到該自動化系統(tǒng)中。如果輸入和輸出遠離可編程控制器，將需要鋪設(shè)很長的電纜，從而不易實現(xiàn)，并且可能因為電磁干擾而使得可靠性降低。分布式I/O設(shè)備便是這類系統(tǒng)的理想解決方案，即控制CPU位于中央位置，而I/O設(shè)備(輸入和輸出)在本地分布式運行，同時通過功能強大的PROFIBUSDP的高速數(shù)據(jù)傳輸能力，可以確保控制CPU和I/O設(shè)備穩(wěn)定順暢地進行通訊。

2 ET200的常見分類

無論控制系統(tǒng)多么復雜，西門子ET200分布式I/O可以給用戶帶來另外一個選擇。ET200是一種基于開放式PROFIBUS總線，并可實現(xiàn)從現(xiàn)場信號到控制室的數(shù)據(jù)通訊的遠程分布式輸入輸出結(jié)構(gòu)。它可以給用戶帶來許多好處，如降低接線成本、提高數(shù)據(jù)安全性、增加系統(tǒng)靈活性等等。如圖1所示是ET200在自動化項目中的典型應用。

圖1 ET200在自動化項目中的典型應用

（1）ET200CNIM177

ET200CNIM177是全新的ProfibusDP接口模塊，帶有集成的數(shù)字量輸入/輸出通道和ProfibusDP快速連接接頭以及24VDC400mA傳感器供電電源，可以擴展最多6個S7-200小型PLC的數(shù)字量及模擬量擴展模塊。

它的網(wǎng)絡(luò)連接速度高達1.5M，并能完全在Step7下實現(xiàn)硬件組態(tài)、編程及在線診斷。

（2）ET200pro

ET200pro是防護等級IP65以上的一款分布式I/O，最大可擴展16個模塊或128點，電子模塊與連接模塊均支持熱插拔，支持Profibus以及Profinet，可以連接電機啟動器、變頻模塊、MOBY識別等功能模塊，提供故障安全型模塊，并可與標準模塊混合使用，安全等級達到4類/SIL3安全要求，使系統(tǒng)更具可用性。

（3）ET200S

SIMATICET200S是一種可分拆為單個組件而設(shè)計的分布式I/ O，它由以下部分組成：輸入和輸出模塊、智能模塊、任何三相電源用電設(shè)備的負載饋電器。品種規(guī)格齊全、組態(tài)及編程的一致性使ET200S成為應用廣泛深入的通用I/O系統(tǒng)，即使在頻繁要求改變的場合，通過交換和組合各種I/O模塊，可顯著地縮短設(shè)備的建立時間和降低費用。

（4）ET200M

SIMATICET200M分布式I/O設(shè)備是具有IP20防護等級的模塊化DP從站。ET200M具有S7-300自動化系統(tǒng)的組態(tài)技術(shù)，它由一個IM153-x和多個S7-300的I/O模塊組成。

（5）其他ET200

除了以上ET200外，還有其他分布式I/O，包括：

? ET200is是本質(zhì)安全系統(tǒng)，適用于有爆炸危險的區(qū)域。

? ET200X是IP65/67的分布式I/O，相當于CPU314，可用于有粉末和水流噴濺的場合。

? ET200eco是經(jīng)濟實用的I/O，IP67。

? ET200R適用于機器人，能抗焊接火花的飛濺。

? ET200L是小巧經(jīng)濟的分布式I/O，像明信片大小的I/O模塊。

? ET200B是整體式的一體化分布式I/O。

3 在SIMATIC管理器中組態(tài)ET200M

如圖2所示，啟動SIMATIC管理器，然后建立一個帶有DP主站的新項目，除了OB1之外，還為項目創(chuàng)建OB82。接著從硬件目錄中插入PROFIBUSDP上的IM153-2，并設(shè)置IM153-2上的PROFIBUS地址為3，最后將各個模塊從硬件目錄拖放到組態(tài)表上。

圖2 ET200M硬件組態(tài)

圖3 所示為DP從站的屬性，包括設(shè)置PROFIBUS地址為3。在分布式I/O系統(tǒng)中，IM153-x的PROFIBUS地址遵守以下規(guī)則：允許的PROFIBUS地址是1至125；每個PROFIBUS地址在總線上僅能分配一次。

圖3 DP從站的屬性

對于DP從站而言，它可以在任何時候更改PROFIBUS地址，但是IM153-x僅在切斷/接通24VDC電源后才采用新的PROFIBUS地址。如圖4所示，當所有的硬件參數(shù)確定后，就可以保存并編譯組態(tài)。

圖4 DP從站的DI/DO模塊

4 結(jié)束語

DP主站是控制CPU和分布式I/OET200之間的連接鏈接。DP主站通過PROFIBUSDP與ET200交換數(shù)據(jù)并監(jiān)視PROFIBUSDP，ET200則負責在現(xiàn)場準備編碼器和執(zhí)行器數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)可以通過PROFIBUSDP發(fā)送至控制CPU。

[1] 李方園. 自動化綜合實訓教程[M]. 北京: 科學出版社, 2011.

[2] 李方園. 西門子S7PLC應用簡明教程[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2013

[3] 李方園. 零起點學西門子S7-300/400PLC[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2012

ET200 can run locally distributed, through the powerful PROFIBUS DP-speed data transmission capability. It can be ensured that the control CPU and I / O devices communicate smoothly stablely. This article describes the application of fieldbus distributed devices ET200.

PROFIBUS; Fieldbus Control; ET200 slave station

李方園（1973-），男，浙江舟山人，高級工程師，畢業(yè)于浙江工業(yè)大學信息學院工程碩士專業(yè)，長期從事于變頻器等現(xiàn)代工控產(chǎn)品的應用與研究工作，現(xiàn)就職于浙江工商職業(yè)技術(shù)學院。