西门子差压变送器

正确的做法是两个插头都连接进线端。因为终端电阻与插头的出线端是2选1的。终端电阻打on，进线端连接终端电阻，断开与出线端的连接；终端电阻打off，进线端断开与终端电阻的连接，连接出线端。

2常见的profibus总线连接

图3 主站在总线一端点

图3所示的是一般的profibus总线连接方法，主站位于总线的一端，终端电阻打on。
然后依次连接后面的站点，中间的站点终端电阻打off，后面的站点终端电阻打on

图4 主站在总线中间

有时候由于现场设备分布的原因，主站也可以安装在profibus总线的中间，具体做法如图4所示。

终端电阻打on的设备不能断电，如图5所示profibus插头上除了220欧的终端电阻以外还有两个390欧的偏置电阻，并且偏置电阻上必须连接电源。

提供有各种类型的总线连接器，可优化用于连接的设备：

总线连接器具有轴向电缆引出线（180°），可用于如 pc 和 simatic hmi op，传输速率高达 12 mbit/s，带集成的总线端接电阻

带垂直电缆引出线的总线连接器（90°）；

这种接头采用垂直电缆引出线（有或没有编程器接口），数据传输速率高达 12 mbit/s，带集成的终端电阻。传输速率为 3、6 或12 mbit/s 时，在带编程器接口的总线接头和编程器之间，需要使用 simatic s5/s7 连接电缆。

有 30°电缆引出线的总线接头（经济型），无编程器接口，数据传输速率大为 1.5 mbit/s，无集成的总线端接电阻。

profibus 快速连接 rs485 总线接头（90°或 180°电缆引出线），传输速率大为 12mbit/s，采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装（用于硬线和软线）。

 

5plc编程方法简单

其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图是使用得多的可编程序控制器的编程语言。梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户顺序。

plc可编程序控制器在执行梯形图的顺序时，梯形图语言实际上是一种面向用户的一种高级语言。用解释顺序将它翻译”成汇编语言后再去执行。

6维修方便，维修工作量少。

plc有完善的自诊断和显示功能。plc或外部的输入装置和执行机构发生故障时，plc故障率很低。可以根据plc上的发光二极管或编程器提供的住处迅速的查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。

7能耗低，体积小。

使用plc后，对于复杂的控制系统。可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型plc体积相当于几个继电器大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的确1/2-1/10。

解决plc控制系统应用的抗干扰问题

plc工业控制中的应用越来越广泛。plc控制系统的可靠性直接影响到工业企业的平安生产和经济运行，随着科学技术的发展。系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型plc有的集中装置在控制室，有的装置在生产现场和各电机设备上，大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高plc控制系统可靠性，一方面要求plc生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求工程设计、装置施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才干完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。

二、电磁干扰源及对系统的干扰

1干扰源及干扰一般分类

大都发生在电流或电压剧烈变化的部位，影响plc控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样。这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。

分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同。分为继续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130v以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统i/o模件损坏率较高的主要原因）这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种直接叠加在信号上，直接影响丈量与控制精度。

2plc控制系统中电磁干扰的主要来源

2.1来自空间的辐射干扰

其分布极为复杂。若plc系统置于所射频场内，空间的辐射电磁场（emi主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的通常称为辐射干扰。就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径：一是直接对plc内部的辐射，由电路感应发生干扰；而是对plc通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和plc局部屏蔽及高压泄放元件进行维护。

2.2来自系统外引线的干扰

通常称为传导干扰。这种干扰在国工业现场较严重。主要通过电源和信号线引入。

1来自电源的干扰

因电源引入的干扰造成plc控制系统故障的情况很多，实践证明。笔者在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的plc电源，问题才得到解决。

将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，plc系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广。入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。plc电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在隔离是不可能的

2来自信号线引入的干扰

除了传输有效的各类信息之外，与plc控制系统连接的各类信号传输线。会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的由信号引入干扰会引起i/o信号工作异常和丈量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。plc控制系统因信号引入干扰造成i/o模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。

3来自接地系统混乱时的干扰

既能抑制电磁干扰的影响，接地是提高电子设备电磁兼容性（emc有效手段。正确的接地。又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使plc系统将无法正常工作。

不同接地点间存在地电位差，plc控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对plc系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均。引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必需一点接地，如果电缆屏蔽层两端ab都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。

屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，此外。变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上发生不等电位分布，影响plc内逻辑电路和模拟电路的正常工作。plc工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响plc逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、顺序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致丈量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。

2.3来自plc系统内部的干扰

如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射发生。模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于plc制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。

三、plc控制系统工程应用的抗干扰设计

必需从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施：抑制干扰源；切断或衰减电磁干扰的传达途径；提高装置和系统的抗干扰能力。这三点就是抑制电磁干扰的基本原则。为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰。

西门子PROFIBUS紫色通信电缆插头

西门子PROFIBUS紫色通信电缆接头西门子PROFIBUS紫色通信电缆接头西门子PROFIBUS紫色通信电缆接头

SPC 3 是一个带处理器接口的预处理通信芯片。 SPC 3 处理消息帧和地址识别，处理数据备份序列以及处理 PROFIBUS-DP 的协议。

可为 Siemens SPC 3 提供附加的固件（参见订购数据）。

DPC 31

DSPC 31 是一个带处理器接口和集成处理器芯子（C31 芯）的预处理通信芯片。

用于将作为从站的智能现场装置连接到 PROFIBUS-DP 和 PROFIBUS PA。

DPC31 能够处理全部通信任务，其特点是有一个附加的 C31 芯子用于其他应用程序。 它把 ASIC SPC3 和 SPC4-2的通信特性综合在单一芯片之中。 此外， 集成 C31 芯子可以由用户编程。 可为 Siemens ASIC DPC 31 提供附加的固件（参见订购数据）。

SPC 4-2

SPC 4-2 是一个带有不同控制器处理器接口的预处理通信芯片。 计用于组合应用中。由于其低功率管理特性，它特别适合用在实质安全系统中。 TMG itec 公司1)可为 SPC 4-2 提供固件。 利用 SIM 1-2 模块，可为 PROFIBUS PA 转换信号。

1) 订货联系地址：
TMG itec
76137 Karlsruhe
Tel. +49 (0)721 82 80 60

SIM 1-2

SIM 1-2 可作为 SPC 4-2 或 DPC 31的补充。除了这些 ASIC以外，只需几个外部部件，即可将 PROFIBUS PA现场设备连接到本安网络。与 SPC 4-2 或 DPC 31 结合使用，PROFIBUS PA从站可由物理连接功能实现通讯控制功能。

SIM 1-2 支持所有发送和接收功能（包括传输长控制）以及辅助电源与总线电缆之间的高阻抗去耦。 它提供了一可调稳压电源，同时，也支持使用几个无源部件配置电气隔离电源。

ASIC具有一个接口逻辑，可为电流信号的隔离提供低成本、小功率接口，作为标准信号接口备用

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    

Benefits

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）。   

Area of application

为了构建 PROFIBUS DP 网络，提供有不同类型的电缆，可满足不同类型应用的要求。一般地，应该使用所列出的电缆。有关网络组态的详细信息，请参见 PROFIBUS 网络手册。

UL

用于网络电缆的 UL 列表（安全标准）对于美国和加拿大市场尤为必需。根据电缆敷设在建筑物中位置来决定适当的要求。这适用所有电缆，这些电缆从一个机器敷设到一远程控制柜，位于电缆架上并保护着建筑物。通过 UL 的电缆在其名称后面附加字母“GP”（通用）。

Ex

用于本质安全 PROFIBUS DP 应用的电缆在其名称后面附加字母“IS”（本质安全）

SIMATIC S7-1200

SIMATIC S7-1500

SIMATIC S7-300

SIMATIC S7-400

SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H

编程器

*

PC、工业 PC

SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统

数控

机器人控制

驱动控制器

其它厂商设备

通过点到点通信模块进行数据通信

通过点到点通信模块，可实现功能强大的点到点连接。 例如，可以连接以下设备：

SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统

扫描仪、条形码阅读器、识别系统

机器人控制

打印机

支持的协议：

*

Freeport： 适用于通用通信的用户可设置报文格式

3964(R) 可提高传输可靠性

Modbus RTU 主站

Modbus RTU 从站

USS，通过指令实现

接口性质：

RS 232 带辅助信号

RS 422 用于全双工连接

RS 485 用于半双工和多点连接

传输速率为 300 - 115 200 bit/s

通过 Sub D 连接器进行连接

*

提供有大量功能，支持用户的 S7-1500 编程、调试和维护等工作。

性能

指令处理速度更快, 取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型

代码生成得到优化，响应时间显著缩短

集成技术

通过标准 PLCopen 运动控制块，简便、快速地对运动序列进行编程

方便的诊断和调试工具提供了驱动器调试支持

向组态系统和人机界面自动发送报警消息：简化的故障排除步骤节省了调试时的时间与工作量。

等时同步模式

将分布式信号采集、信号传输和程序执行与具有恒定总线循环时间的 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环进行同步耦合：

采集输入信号并进行处理，按固定时间间隔（恒定总线循环时间）将输出信号输出。同时创建了前后一致的部分过程图像。

由于分布式 I/O 以恒定总线循环时间进行同步信号处理，可实现可重现的确定过程响应

*

时间

在分布式自动化解决方案中，SIMATIC S7-1500 还可执行高速处理操作，并可取得极高的精度和重现性。这意味着可以以稳定的产品不断地扩大生产数量。

提供了用于完成运动控制、测量值采集、高速控制等复杂任务的全面组件。

集成安全功能

通过密码进行知识保护，防止未经授权而读取和修改程序块（与 STEP 7 相结合）

通过复制保护

来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。

4-级授权理念： 

可向用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。由于操作保护得到改进，控制器可以检测到组态数据的更改或未经允许的传输。

设计与操作

带集成显示屏的 CPU： 

可方便地分析集中和分布式模块的状态，或不使用编程设备而设置或更改 IP 地址。系统诊断信息和用户报警在显示屏上以普通文本形式显示，有助于快速有效地响应产生的错误消息。菜单和消息文本在显示屏上可以多种语言显示。