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西門子正是前行路上能共擔風雨的伙伴。從一顆葡萄到一滴美酒的美妙變遷能在西門子數(shù)字化平臺上全程追溯。而在2016年漢諾威博覽會上，也源自西門子的前沿數(shù)字技術。
憑借尖端技術、全面產(chǎn)品線、覆蓋200多個國家的全球網(wǎng)絡、金融解決方案及靈活服務模式，西門子在電力、油氣與化工、礦山與工業(yè)等領域與中國EPC企業(yè)攜手前行。
截至2015年底，西門子已與中國能建、中國電建、中石油、中石化、中材集團、中集來福士等上百家中國EPC企業(yè)在近60個國家合作項目，足跡遍及六大洲。
西門子總線電纜分為6XV1830-0EH10通訊屏蔽網(wǎng)線 / 6XV1830-3EH10可拖拽軟線
以上2種電纜均為德國進口電纜，全新原裝產(chǎn)品，假一罰十。質(zhì)量保證一年！
型號：6XV1830-0EH10
SIMATIC NET, PROFIBUS 快速標準電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計，較大長度: 1000m, 最小訂購數(shù)量: 20m, 按米銷售
型號：6XV1830-3EH10
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 拖纜, PROFIBUS 拖纜, 較大加速度:4 m/s2, 至少 3 百萬次 彎曲次數(shù)，彎曲半徑： 約 120mm，雙芯屏蔽線，按米銷售，較大長度: 1000m, 最小訂購量: 20 m
西門子是全球較大的電氣化公司自1872年進入中國以來卓越的解決方案和產(chǎn)品堅持不懈地對中國的發(fā)展提供佺面支持，目前西門子在中國已經(jīng)有6家分公司如：蘇州電器、南京電機、上海、武漢、大連、成都西門子在中國已擁有64個辦事處，2014年西門子在中國的銷售額就高達720億人民幣不包括（中國香港，中國澳門，中國臺灣）的銷售額。
DP01模塊簡介
使用 EM DP01 擴展模塊可以將 S7-200 SMART CPU 做為 PROFIBUS-DP 從站連接到PROFIBUS 通信網(wǎng)絡，EM DP01 可作為 DP V0/V1 主站的通信伙伴。通過模塊上的旋轉開關可以設置 PROFIBUS-DP 從站地址。該模塊支持 9600 波特到 12M 波特之間的任一 PROFIBUS 波特率， 最大允許 244 輸入字節(jié)和 244 輸出字節(jié)。 每個 S7-200 SMART CPU（僅限 ST 與 SR 型號）可擴展兩個 PROFIBUS EM DP01。
西門子熱線工程師內(nèi)部學習講座-EM DP01模塊部分：
支持協(xié)議
DP01 模塊同時支持PROFIBUS-DP 和 MPI 兩種協(xié)議。EM DP01 PROFIBUS DP 模塊的 DP 端口可以連接到網(wǎng)絡中的 DP 主站，并且依然能夠作為 MPI 設備與其它主站設備（例如，同一網(wǎng)絡中的 SIMATIC HMI 設備或 S7-300/S7-400 CPU）通信。因 DP01 只能作為從站，所以兩個DP01之間不能通信。作為MPI從站時， 連接資源共6個，1個預留給OP，其余5個為自由資源，可以與MPI主站以及HMI設備通訊。
DP01 模塊使用前提條件
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編程軟件版本：STEP 7-MicroWIN SMART V2.1及以上版本。
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CPU 固件：V2.1及以上版本
數(shù)據(jù)一致性
定義
同步運行中無法修改的數(shù)據(jù)區(qū)稱為一致性數(shù)據(jù)區(qū),即在超出一致性數(shù)據(jù)區(qū)所允許最大空間的連續(xù)數(shù)據(jù)區(qū)中，可同時包含新數(shù)據(jù)和舊數(shù)據(jù)。
示例
如果中斷通信塊的執(zhí)行過程（例如，由優(yōu)先級更高的硬件中斷程序中斷），可能會出現(xiàn)不一致性現(xiàn)象。 如果該中斷程序中的用戶程序?qū)σ延稍撏ㄐ艍K局部處理的數(shù)據(jù)進行更改，則傳送數(shù)據(jù)開始于：
部分開始于處理硬件中斷之前,部分開始于處理硬件中斷之后,這意味著，這些數(shù)據(jù)是不一致的（不連續(xù)）。
PROFIBUS 支持三種類型的數(shù)據(jù)一致性：
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字節(jié)：確保字節(jié)作為整體傳送。
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字：確保字的傳送過程不會被 CPU 中的其它進程所中斷。
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緩沖區(qū)：確保整個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)作為一個單位傳送，不會被 CPU 中的其它進程所中斷。
EM DP01 在數(shù)據(jù)處理過程中始終利用緩沖區(qū)一致性。
EM DP01 和 S7-200 SMART CPU 可確保整個傳送的緩沖區(qū)一致性
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EM DP01 以一條消息的形式接收 DP 主站的輸出。
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EM DP01 將所有輸出以一條消息形式傳送到 S7-200 SMART CPU，并且傳送過程不可中斷。
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S7-200 SMART CPU 一次性將所有輸出傳送到 V 存儲器。傳送不可受用戶干擾而中斷。
輸入到 DP 主站時也會確保這種一致性
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S7-200 SMART CPU 一次性將所有輸入從 V 存儲器傳出。傳送不可受用戶干擾而中斷。
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S7-200 SMART CPU 將所有輸入以一條消息形式傳送到 EM DP01。該傳送不可被中斷。
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EM DP01 將輸入以一條消息形式發(fā)送到 DP 主站。
DP主站的一致性
DP 主站 CPU 的一致性并非總是緩沖區(qū)一致。除非 DP 消息非常小，否則 DP 主站 CPU 不會將整個 DP 消息作為一個不可分割的對象進行處理。DP 主站 CPU 通常會以較小的單位移動 PROFIBUS 數(shù)據(jù)。既可以通過它們將數(shù)據(jù)移動到 I/O 區(qū)，也可以由用戶使用 DPRD_DAT（讀取 DP 設備的一致性數(shù)據(jù)）與 DPWR_DAT（寫入 DP 設備的一致性數(shù)據(jù)）指令來控制移動。使用 DPRD_DAT 和 DPWR_DAT 指令，一次可獲取一個組態(tài)"插槽"的信息。因為允許有兩個組態(tài)插槽，這樣就可以使用兩條 DPRD_DAT 指令來獲取所有數(shù)據(jù)。僅對每條 DPRD_DAT 指令保證一致性。
支持的組態(tài)
在 EM DP01 組態(tài)中，可以支持2個插槽，混用并匹配以上組態(tài)中的任意兩種。EM DP01 最大允許 244 輸入字節(jié)和 244 輸出字節(jié),如果對 EM DP01 使用兩種組態(tài)，則所有的輸入數(shù)據(jù)和所有的輸出數(shù)據(jù)都是連續(xù)的。以下是兩個示例：
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一個 32 字節(jié)輸入輸出的組態(tài)加上一個 8 字節(jié)輸入輸出的組態(tài)得到總計 40 輸入字節(jié)以及 40 輸出字節(jié)。
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一個 122 字節(jié)輸入輸出的組態(tài)加上一個 122 字節(jié)輸入輸出的組態(tài)得到總計 244 輸入字節(jié)以及 244 輸出字節(jié)。
主站中與從站的通信數(shù)據(jù)區(qū)對應關系
假設 DP 主站已定義一個 I/O 組態(tài)，其包含兩個插槽且 V 存儲器偏移量為 1000。將第一個插槽組態(tài)為 32 字節(jié)的輸入輸出，第二個插槽組態(tài)為 8 字節(jié)的輸入輸出。S7-200 SMART CPU 的輸出與輸入緩沖區(qū)均為 40 字節(jié) (32 + 8)。輸出數(shù)據(jù)（來自 DP 主站）緩沖區(qū)起始于 VB1000；輸入數(shù)據(jù)（送入 DP 主站）緩沖區(qū)緊隨輸出緩沖區(qū)并起始于 VB1040。
GSD文件
不同的 PROFIBUS 設備具有不同的性能特征。這些特點會因功能（例如 I/O 信號和診斷消息的數(shù)量）或總線參數(shù)（例如傳送速度與時間監(jiān)視）而不同。這些參數(shù)因設備類型和供應商不同而不同，通常記錄在技術手冊中。為幫助用戶簡化 PROFIBUS 的組態(tài)，可在一個稱為設備數(shù)據(jù)庫文件或 GSD 文件的電子數(shù)據(jù)表中指定具體設備的性能特征?；?GSD 文件的組態(tài)工具可以將不同供應商的設備方便地集成在同一個網(wǎng)絡中。GSD 設備數(shù)據(jù)庫文件以精確定義的格式全面地描述設備的各項特征。供應商負責為每種設備都準備 GSD 文件并提供給 PROFIBUS 用戶使用。組態(tài)系統(tǒng)使用 GSD 文件可讀取PROFIBUS 設備的特征并在組態(tài)網(wǎng)絡時使用這些信息。
DP01 作為一個特殊的PROFIBUS-DP從站模塊，其相關參數(shù)（包括上述的數(shù)據(jù)一致性）是以GSD（或GSE）文件的形式保存的。在主站中配置DP01，需要安裝相關的GSD文件。
EM DP 01 GSD文件
Step7 平臺下安裝GSD文件
首先，在STEP 7項目里插入一個S7-300的站：
STEP7的硬件組態(tài)窗口中的"Options"菜單中點擊“Install GSD File..”，導入EM DP 01 GSD文件，安裝DP01配置文件，如下圖：
選擇DP01 GSD文件所在路徑：
導入GSD文件后，在右側的設備選擇列表中找到從站EM DP01，(添加的GSD文件一般位于PROFIBUS DP->Additional Field Device->PLC->SIMATIC->EM DP 01 PROFIBUS-DP)并且根據(jù)通訊字節(jié)數(shù)，選擇相應的配置：
TIA 平臺下安裝GSD文件
1. 啟動 TIA Portal 軟件。
2. 新建項目。
3. 在項目視圖中，找到菜單欄并選擇："選項 > 管理通用站描述文件(GSD)"（Options > Manage general station description files (GSD)）
4. 在"源"(Source) 路徑中，找到之前加載到計算機中的 EM DP01 GSD 文件。
5. 選中相應 GSD 文件行的復選框。
6. 單擊"安裝"(Install) 按鈕。
7. 執(zhí)行上述操作后，將在硬件目錄中安裝 EM DP01 GSD 文件，如下圖所示：
DP01 LED 指示燈
EM DP01 PROFIBUS DP 模塊的前面板上有四個狀態(tài) LED 用于指示 DP 端口的工作狀態(tài)：
DIAG LED：
– 雙色（綠色/紅色）LED 指示 EM DP01 的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)
– 紅色閃爍：自啟動時開始閃爍，直到 CPU 完成 EM DP01 登錄后停止閃爍，或在 EM DP01 出現(xiàn)故障時閃爍
– 綠色閃爍：EM DP01 等待 S7-200 SMART CPU 傳輸組態(tài)和參數(shù)（登錄后綠燈立即閃爍）期間或固件升級期間
– 綠色常亮：無任何故障且 EM DP01 已組態(tài)
POWER LED：
– 綠色常亮：有用戶 24 V DC
– 滅：無用戶 24 V DC
DP ERROR LED：
– 紅色閃爍：DP 主站寫入 EM DP01 的 I/O 組態(tài)或參數(shù)信息存在錯誤
– 紅色常亮：DP 通信被中斷
– 滅：無錯誤或從未建立數(shù)據(jù)交換
DX MODE LED：
– 滅：S7-200 SMART CPU 通電后，未嘗試進行 DP 通信或 DP 通信被中斷
– 綠色常亮：成功發(fā)起 DP 通信后（EM DP01 已進入與 DP 主站交換數(shù)據(jù)的模式），該指示燈保持常亮，直至 EM DP01 退出數(shù)據(jù)交換模式
下表總結了 EM DP01 狀態(tài) LED 指示的狀態(tài)：
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LED
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滅
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紅色
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紅色閃爍
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綠色閃爍
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綠色
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DIAG
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模塊內(nèi)部故障
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自啟動時開始閃爍，直到CPU 完成 EM DP01 登錄后停止閃爍，或在 EM DP01出現(xiàn)故障時閃爍
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EM DP01 等待 S7- 200 SMART CPU 傳輸組態(tài)和參數(shù)期間或 固件升級期間
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無任何故障； EM DP01 已組態(tài)
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POWER
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無 24 V DC 用戶電源
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-
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-
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24 V DC 用戶電源正常
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DP ERROR
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無錯誤
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DP 通信中斷；數(shù)據(jù)交換模式停止
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參數(shù)設置/組態(tài)錯誤（來自 DP 主站）
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-
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-
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DX MODE
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數(shù)據(jù)交換模式未激活或數(shù)據(jù)通信中斷
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-
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-
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-
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數(shù)據(jù)交換模式激活
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常問問題
是否可以通過DP01模塊控制變頻器？
不可以。DP01是PROFIBUS-DP從站模塊，不能做主站；而變頻器需要接受主站的控制。
為什么重新設置DP01地址后不起作用？
對DP01重新設置地址后，需斷電后重新上電才起作用。或者檢查DP01址撥碼是否到位。
主站中對DP01的I/O配置的數(shù)據(jù)通信區(qū)已經(jīng)到了最大，而仍不能滿足需通信的數(shù)據(jù)量怎么辦？
可以在傳送的數(shù)據(jù)區(qū)中設置標志位，分時分批傳送。
DP01所支持的通信速率和距離是多少？
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電纜長度
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所支持的通信速率
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1200m
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93.75k
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1000m
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187.5k
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400m
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500k
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200m
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1M到1.5M
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100m
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3M到12M
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DP01的聯(lián)網(wǎng)能力如何?
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聯(lián)網(wǎng)能力
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數(shù)據(jù)
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站地址設置
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0-99(由旋鈕開關設定)
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每段最大站數(shù)
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32
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每個網(wǎng)絡最大站數(shù)
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126，最多99個DP01站
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MPI連接
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一共6個，1個保留給OP
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一個網(wǎng)絡上只能有最多99個DP01站，是因為其地址設置開關的限制。
S7-300或S7-400的PROFIBUS_DP主站最多可以有多少個DP01從站？
這與S7-300或S7-400的DP口或DP模板的能力有關，要根據(jù)它所支持的DP從站數(shù)而定。一個網(wǎng)上最多可以有99個
S7-200 SMART 通信端口以及連接方式
每個 S7-200 SMART CPU 都提供一個以太網(wǎng)端口和一個 RS485 端口（端口0），標準型 CPU 額外支持 SB CM01 信號板（端口1），信號板可通過 STEP 7-Micro/WIN SMART 軟件組態(tài)為 RS232 通信端口或 RS485 通信端口。
CPU 通信端口引腳分配
1.S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 通信端口（端口0）是與 RS485 兼容的9針 D 型連接器。CPU 集成的 RS485 通信端口的引腳分配如表1. S7-200 SMART CPU 集成 RS485 端口的引腳分配表所示。
表1. S7-200 SMART CPU 集成 RS485 端口的引腳分配
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連接器
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引腳標號
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信號
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引腳定義
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1
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屏蔽
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機殼接地
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2
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24V 返回
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邏輯公共端
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3
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RS-485 信號 B
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RS-485 信號 B
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4
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發(fā)送請求
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RTS （TTL）
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5
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5V 返回
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邏輯公共端
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6
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+ 5V
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+5 V，100 Ω 串聯(lián)電阻
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7
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+24V
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+24 V
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8
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RS-485 信號 A
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RS-485 信號 A
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9
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不適用
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10 位協(xié)議選擇（輸入）
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外殼
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屏蔽
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機殼接地
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2.標準型 CPU 額外支持 SB CM01 信號板，該信號板可以通過 STEP 7-Micro/WIN SMART 軟件組態(tài)為 RS485通信端口或者 RS232 通信端口。表 2. 給出了 SB CM01 信號板的引腳分配 。
表2. S7-200 SMART SB CM01 信號板端口（端口1）的引腳分配表
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連接器
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引腳標號
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信號
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引腳定義
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1
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接地
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機殼接地
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2
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Tx/B
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RS232-Tx/RS485-B
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3
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發(fā)送請求
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RTS （TTL）
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4
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M接地
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邏輯公共端
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5
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Rx/A
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RS232-Rx/RS485-A
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6
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+ 5V
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+5 V，100 Ω 串聯(lián)電阻
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使用STEP 7-Micro/WIN SMART 軟件組態(tài) SB CM01 信號板為 RS485通信端口或者RS232通信端口的過程如圖 1. SB CM01 信號板組態(tài)過程所示。
圖1. SB CM01 信號板組態(tài)過程
EM DP01通訊端口引腳分配
EM DP01 上的 RS485 串行通信接口是一個 RS485 兼容的九針迷你 D型插口，與歐洲標準 EN 50170 規(guī)定的 PROFIBUS標準一致，下圖介紹了通訊端口的引腳分配。
圖 2. S7-200SMART EM DP01通訊端口的引腳分配
以太網(wǎng)端口連接
S7-200 SMART CPU 的以太網(wǎng)端口有兩種網(wǎng)絡連接方法：直接連接和網(wǎng)絡連接。
直接連接 ：
當一個 S7-200 SMART CPU 與一個編程設備、 HMI 或者另外一個 S7-200 SMART CPU 通信時，實現(xiàn)的是直接連接。直接連接不需要使用交換機，使用網(wǎng)線直接連接兩個設備即可，如圖2.通信設備的直接連接所示。
圖 3. 通信設備的直接連接
網(wǎng)絡連接 ：
當兩個以上的通信設備進行通信時，需要使用交換機來實現(xiàn)網(wǎng)絡連接?？梢允褂脤к壈惭b的西門子 CSM1277 4端口交換機來連接多個 CPU 和 HMI 設備，如圖 3. 多個通信設備的網(wǎng)絡連接所示。
圖 4.多個通信設備的網(wǎng)絡連接
RS485 網(wǎng)絡連接
RS485 網(wǎng)絡的傳輸距離和波特率
RS485 網(wǎng)絡為采用屏蔽雙絞線電纜的線性總線網(wǎng)絡，總線兩端需要終端電阻。RS485 網(wǎng)絡允許每一個網(wǎng)段的最大通信節(jié)點數(shù)為 32 個，允許的最大電纜長度則由通信端口是否隔離以及通信波特率大小等兩個因素所決定，見表 3. RS485 網(wǎng)段電纜的最大長度所示。
表 3. RS485 網(wǎng)段電纜的最大長度
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波特率（bit/s）
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S7-200 SMART CPU 端口
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隔離型 CPU 端口
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9.6K~187.5K
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50m
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1000m
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500K
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不支持
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400m
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1M~1.5M
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不支持
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200m
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3M~12M
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不支持
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100m
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S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 端口以及 SB CM01 信號板都是非隔離型通信端口，允許的最大通信距離為 50m，該距離為網(wǎng)段中第一個通信節(jié)點到最后一個節(jié)點的距離。如果網(wǎng)絡中的通信節(jié)點數(shù)大于 32 個或者通信距離大于 50m 則需要添加 RS485 中繼器拓展網(wǎng)絡連接。
注意：
● S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 端口以及 SB CM01 信號板都是非隔離型，與網(wǎng)段中其它節(jié)點通信時需要做好參考點電位的等電位連接或者使用 RS485 中繼器為網(wǎng)絡提供隔離。參考點電位不同的節(jié)點通信時可能會導致通信錯誤或者端口燒壞。
● S7-200 SAMRT CPU 與其它節(jié)點聯(lián)網(wǎng)時，可以將 CPU 模塊右下角的傳感器電源的 M 端與其它節(jié)點通信端口的 0V 參考點連接起來做到等電位連接。
RS485 中繼器
RS485 中繼器可用于延長網(wǎng)絡距離，電氣隔離不同網(wǎng)段以及增加通信節(jié)點數(shù)量。中繼器的作用如下：
1.延長網(wǎng)絡距離：
網(wǎng)絡中添加中繼器允許將網(wǎng)絡再延長 50m ，如果兩臺中繼器連接在一起，中間無其它節(jié)點，則可將網(wǎng)絡延長 1000m ，一個網(wǎng)絡中最多可以使用 9 個西門子中繼器。如圖 4. 使用 RS485 中繼器拓展網(wǎng)絡所示。
圖 5. 使用 RS485 中繼器拓展網(wǎng)絡
注意：
S7-200 SMART CPU自由口通信、Modbus RTU通信和USS通信時，不能使用西門子中繼器拓展網(wǎng)絡。
2.電氣隔離不同網(wǎng)段：
隔離網(wǎng)絡可以使參考點電位不相同的網(wǎng)段相互隔離，從而確保通信傳輸質(zhì)量。
3.增加網(wǎng)絡設備：
在一個 RS485 網(wǎng)段中，最多可以連接 32 個通信節(jié)點。使用中繼器可以向網(wǎng)絡中拓展一個網(wǎng)段，可以再連接 32 個通信節(jié)點，但是中繼器本身也占用一個通信節(jié)點位置，所以拓展的網(wǎng)段只能再連接 31 個通信節(jié)點。
RS485 網(wǎng)絡連接器
西門子提供了兩種類型的 RS485 網(wǎng)絡連接器（如圖 5. RS485網(wǎng)絡連接器所示），可使用它們輕松地將多臺通信節(jié)點連接到通信網(wǎng)絡上。一種是標準型網(wǎng)絡連接器，另一種則增加了可編程接口。帶有可編程接口的網(wǎng)絡連接器可以將 S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 端口所有通信引腳擴展到編程接口，其中 2 號、7 號引腳對外提供 24VDC電源，可以用于連接 TD400C 。
圖 6. RS485網(wǎng)絡連接器
網(wǎng)絡連接器上兩組連接端子，用于連接輸入電纜和輸出電纜。網(wǎng)絡連接器上具有終端和偏置電阻的選擇開關，網(wǎng)絡兩端的通信節(jié)點必須將網(wǎng)絡連接器的選擇開關設置為 On ，網(wǎng)絡中間的通信節(jié)點需要將選擇開關設置為 Off 。典型的網(wǎng)絡連接器終端電阻和偏置電阻接線如表 4. 網(wǎng)絡連接器終端和偏置電阻所示。
表 4. 網(wǎng)絡連接器終端和偏置電阻
使用 SB CM01 信號板可用于連接 RS485 網(wǎng)絡，當信號板為終端通信節(jié)點時需要接終端電阻和連接偏置電阻，典型的電路圖如圖 6. SB CM01 信號板終端和偏置電阻接線圖所示。
圖 7. SB CM01 信號板終端和偏置電阻接線
注意：
● 終端電阻用于消除通信電纜中由于特性阻抗不連續(xù)而造成的信號反射。信號傳輸?shù)骄W(wǎng)絡末端時，如果電纜阻抗很小或者沒有阻抗的話，在這個地方就會引起信號反射。消除這種反射的方法，就是在網(wǎng)絡的兩端端接一個與電纜的特性阻抗相同的終端電阻，使電纜阻抗連續(xù)。
● 當網(wǎng)絡上沒有通信節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡總線處于空閑狀態(tài)，增加偏置電阻可使總線上有一個確定的空閑電位，保證了邏輯信號 “0”、“1” 的穩(wěn)定性。
RS232 連接
RS232 網(wǎng)絡為兩臺設備之間的點對點連接，最大通信距離為15m，通信速率最大為 115.2 Kbit/s 。RS232 連接可用于連接掃描器、打印機、調(diào)制解調(diào)器等設備。SB CM01 信號板通過組態(tài)可以設置為 RS232 通信端口，典型的 RS232 接線方式如圖 7. SB CM01 信號板 RS232 連接圖所示。
圖 8. SB CM01 信號板 RS232 連接
