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西门子PLC

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【产品规格】：全新原装

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【产品价格】：价格优势

【产品货期】：现货销售

【信誉**、诚信交易】【长期销售、安全稳定】

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【服务**、一诺千金】【质量承诺、客户满意】

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品的电路中包含哪此隔离元件及它们的隔离级别。级别小于 1500V AC

的隔离元件只能作功能隔离，而不能用作安全隔离层。

? CPU 逻辑参考点与 DC 传感器提供的M 点类似。

? CPU 逻辑参考点与采用 DC 电源供电的 CPU 输入电源提供的 M 点类似。

? CPU 通讯端口与 CPU 逻辑口（DP 口除外）具有同样的参考点。

? 模拟输入及输出与 CPU 逻辑不隔离，模拟输入采用差动输入并提供低

压公共模式的滤波电路。

? 逻辑电路与地之间的隔离为 500V AC。

? DC 数字输入和输出与 CPU 逻辑之间的隔离为 500V AC。

? DC 数字 I/O 组的点之间隔离为 500V AC。

? 继电器输出、AC 输出和输入与 CPU 逻辑之间的隔离为 1500V AC。

? 继电器输出组的点之间隔离为 1500V AC。

? AC 电源线和零线与地、CPU逻辑以及所有的I / O 之间的隔离为1500V AC。附录 B108S7-200CN PLC 的安装安装现场接线■ 可选的现场接线端子排

选用现场接线端子排（见图47）使得现场接线在再安装和 S7-200CN 时

可以保持相对固定。参照 S7-200CN 系统手册附录 E 的 S7-200CN 订货号来选用现场接线端子排。现场连线现场接线端子排图47 可选的现场接线端子排

■ 采用可拆卸的端子连接器采用可拆卸的端子连接器（图48）可以保证当拆卸和重新安装 S7-200CN CPU和 I/O 模块时现场接线固定不变。

按照下面的步骤从 CPU 或扩展模块上取下端子连接器：

1. 抬起 CPU 或扩展模块的端子上盖。

2. 如图 48 所示，把螺丝刀插入端子块*的槽口中。

3. 如下所示，用力向下压并撬出端子连接器。

按照下面的步骤把端子连接器装入 CPU 或扩展模块：

1. 抬起 CPU 或扩展模块的端子上盖。

2. 确保新的端子连接器的引线和 CPU 或扩展模块上的引线相符合。

3. 把端子连接器向下压入 CPU 或扩展模块，直到连接器被扣住。

图48 CPU 224 CN 或I/O扩展模块的可拆卸端子连接器附录 B09S7-200CN PLC 的安装安装现场接线■ 交流安装指南下列条目是AC交流接线安装时的一般性指南。文中括弧编号请参见图49。a 用一个单刀切断开关将电源与 CPU、所有的输入电路和输出（负载）

电路隔离开。b 用一台过流保护设备以保护 CPU 的电源、输出点以及输入点。你也可以为每个输出点加上保险丝进行范围更广的保护。

c 当你使用 Micro PLC 24V DC 传感器电源时，可以取消输入点的外部过

流保护，因为该传感器电源具有短路保护功能。

d

 将 S7-200CN 的所有地线端子同较近接地点相连接，以获得较好的抗

干扰能力。建议所有的接地端子都使用 14 AWG 或 1.5mm2 的电线连

接到立导电点上（亦称一点接地）。

e 本机单元的直流传感器电源可用来为本机单元的输入。

f 扩展 DC 输入，以及g 扩展继电器线圈供电，这一传感器电源具有短路保护功能。h 在大部分的安装中，如果把传感器的供电 M 端子接到地上可以获得较佳的噪声抑制。LS7-200CN PLC 的安安装现场接线

■ 直流安装指南下列条目是 DC 隔离安装接线的一般性指南。文中括弧编号请参见图50。a 用一个单刀开关（a）将电源同 CPU、所有的输入电路和输出（负

载）电路隔离开。b 用过流保护设备以保护 CPU 电源c 输出点，以及

d 输入点。你也可以在每个输出点加上保险丝进行过流防护。当你使用

Micro 24V DC 传感器电源时，可以取消输入点的外部过流保护，因为

传感器电源内部具有限流功能。e 确保 DC 电源有足够的抗冲击能力，以保证在负载突变时，可以维持一个稳定的电压，这时需要一个外部电容。

下面是安全隔离的一些标准：? PELV（**低电压保护）依据 EN 60204-1? 2 级或电压/电流限制电路依据 UL 508图50 DC 系统的安装

f 在大部分的应用中，把所有的 DC 电源接到地可以得到较佳的噪声抑

制。在未接地 DC 电源的公共端与保护地之间并联电阻与电容

g 电阻提供了静电释放通路，电容提供高频噪声通路，它们的典型值是

MΩ 和 4700pf。h 将 S7-200CN 所有的接地端子同较近接地点（h）连接，以获得较好的抗干扰能力。建议所有的接地端子都使用 14 AWG 或 1.5mm2 的电线连接到立导电点上（亦称一点接地）。24V DC 电源回路与设备之间，以及 120/230V AC 电源与危险环境之间，必须提供安全电气隔离。附录 B111

S7-200CN PLC 的安装抑制电路的使用■ 一般性指导在感性负载中要加入抑制在关闭电源时电压的升高。可以采用下面的指导来设计合适的抑制电路。设计的有效性取决于实际的应用，所以你必须调整其参数以适应你的应用。要保护所有的器件参数与实际应用相符合。■ 直流晶体管的保护

S7-200CN 直流晶体管输出包括了适应多种安装的齐纳二极管，对于大电感

或频繁开关的感性负载可以使用外部抑制二极管来防止击穿内部二极管。

图51和 52 所示为直流晶体管输出的典型应用。

电感[a] IN4001 二极管或相似器件图51 直流晶体管输出的普通二极管抑制电感

[a] 二极管或相似器件[b] 齐纳二极管，5W图52 直流晶体管输出的齐纳二极管抑制 继电器控制直流电源的保护如图53所示的电阻/电容网络能用于低压（30V）直流继电器电路，将电阻/电容网络与负载跨接。图53 继电器驱动 DC 负载上跨接电阻电容网络保护电路你也可以使用反接二级管来抑制，如图51和图52所示。若换成齐纳二级管，则阀值电压应大于36V。感较小 R = 12Ω = 0.5μF/A~1μF/A附录 B1127-200CN PLC 的安装抑制电路的使用

■ 继电器和交流输出控制交流电源的保护

当你使用继电器或 AC 输出来开关 115V AC/230V AC 负载时，应当在继

电器触点或 AC 输出负载上跨接电阻/电容网络，如图54所示。

你也可以使用 MOV（金属氧化物可变电阻）来限制峰值电压，但一定要

保护 MOV 的工作电压比正常的线电压至少高出 20%。RCMOV电感对于继电，R > 0.5 x Vrms对于每个10VA 的静态负载C = 0.002μF/A~0.005μF/A

图54 AC 负载继电器或 AC 输出跨接电阻电容网络保护电路? 当开关断开时，电容为漏电流提供了通道，确保漏电流 1 = 2 x 3.14 x

f x C x Vrms 同应用相符。? 例如：一个 NEMA 2 型交流接触器具有 183VA 线圈冲击功率和 17VA 线圈

闭合负载功率，在 115V AC 电源下，冲击电流 1 = 183VA/155V = 1.59A，

这在交流接触器的触点 2A 电流开关能力之内。? 电阻 R = 0.5 x 115 = 57.5Ω，选标称值为 68Ω 的电阻。? 电容 C =（17VA/10）x 0.005 = 0.0085μF，选标称值为 0.01μF 标准电容。? 漏电流 1 = 2 x 3.14 x 60 x 0.01 x 10-6 x 115 = 0.43mA rms。附录 B113

CPU 描述

CPU 222 版本 1.10 或更高CPU 222 DC/DC/DC 和 CPU 222 AC/DC/继电器

CPU 224 版本 1.10 或更高CPU 224DC/DC/DC 和 CPU 224AC/DC/继电器

CPU 224XP 版本 2.0 或更高CPU 224XP DC/DC/DC 和 CPU 224XP DC/DC/继电器CPU 224XPsi CPU 224XPsi DC/DC/DC

CPU 226 版本 1.00 或更高CPU 226 DC/DC/DC 和 CPU 226 AC/DC/继电器

（CP 243-1 IT）因特网模块有下列特性：（CPU 243-1 IT）因特网模块全面兼容（CP 243-1）以太网模块。为（CP 243-1）以太网模块写的用户程序，可以在（CP 243-1 IT）因特网模块上运行。（CP 243-1 1T）因特网模块提供了一个预设的、**范围内一的 MAC 地址此地址不能被改变。电子邮件从系统中发送出去。通过使用IT功能，可以很容易地和其他计

算机和控制器系统交换所有文件。

工业以太网是用于 SIMATIC NET 开放通讯系统地过程控制级和单元级

的网络。物理上，工业以太网是一个基于屏蔽的、同轴双绞线的电气

网络和光纤光学导线的光网络。工业以太网是由国际标准 IEEE 802.3定义的。提示：每个 S7-200 CPU 只能连接一个（CP 243-1 IT）因特网模块。如果连接了多于一个的（CP 243-1 IT）因特网模块，则S7-200 CPU 不能正确运行。功能? （CP 243-1 IT）因特网模块提供下列功能：? S7 通讯是基于 TCP/IP 的? IT 通讯 配置开关 看门狗定时器? 预设的MAC地址（48-位值）可以被寻址的能力■ 配置开关

可以使用 STEP 7-Micro/WIN 因特网向导来组态（CP 243-1 IT）因特网模

块，以将 S7-200 PLC 连接到以太网/因特网网络上。（CP 243-1 IT）因特

网模块有附加的网页服务器功能，可以使用因特网向导来组态此功能。

启动因特网向导，选择 Tools > Internet Wizard菜单命令。

■ 连接（CP 243-1 IT）因特网模块有下列一些连接。连接在前盖板的盖子下。

? 24V DC电源电压和接地连接的接线端子? 用于以太网连接的8针RJ45 插座 I/O总线的插入连接器? 用于I/O总线的带插座的集成扁平电缆其它信息:对于（CP 243-1 IT）因特网模块的更多信息请参考 SIMATIC NET CP 243-1 IT 工业以太网通讯处理器和信息科学技术手册。图A-41 连接（CP 243-1 IT）因特网模块通讯模块76

AS-i 接口模块

CP 243-2 接口模块规范

表A-63 （CP 243-2）AS-i 接口模块定货号

订货号扩展模块输入输出可拆卸连接

6GK7 243-2AX01-0XA0 （CP 243-2）ASI-接口模块8数字量8模拟量8数字量8模拟量是表A-64 （CP 243-2）AS-i 模块通用规范订货号模块名称及描述尺寸（mm） 重量功耗V DC 要求WxHxD） +5V DC 来自 AS-i6GK7 243-2AX01-0XA0 （CP 243-2）ASI- 接口模块71 x 80 x 62 250g 左右3.7W 220mA 100mA表A-65 （CP 243-2）AS-i 接口模块规范常规6GK7 243-2AX01-0XA0循环时间5ms，31 个从站10ms，62个AS-i 从站使用扩展地址模式配置开关使用前面板上的按钮进行组态，或使用组态命令（参考 CP 243-2 AS-i 接口主站手册中关于 AS-i 命令的说明支持的 AS-i 主站协议M1e

AS-i 电缆附件通过 S7-200 端子块。端子1到3或从端子 2 到 4 的允许电流负载为 3A。地址范围一个带有 8 入/8出的数字量模块。一个带有 8 通道模拟输入和 8 通道模拟输出的模拟量模块特性在一个 S7-200 上同时可操作多达两个 AS-i 接口模块，增加了可使用的数字模拟输入/输出（每个 CP AS-i 接口较多 124 数字输入/124数字输出）。由于使用按钮组态从而节省了设置时间。LED 通过显示 CP 和所连接的从站的态以及监控 AS-i 接口主电压，减少了停车时间。AS-i 模块有下列特性：? 支持模拟量模块

 支持所有的主站功能并能够较多连接 62 个 AS-i 接口从站

? 前面板上的 LED 显示所连从站的运行状态和就绪状态

? 前面板上的 LED 显示错误（包括 AS-i 接口电压错误，组态错误）

? 两个端子可直接连接 AS-i 接口电缆

? 两个按钮显示从站的状态信息，切换运行模式，并可将现有的组态作为设置组

态可以使用 STEP 7-Micro/WIN AS-i 向导组态（CP 243-2）AS-i 模块。AS-i 向导可以帮助您在您的组态中使用来自 AS-i 网络的数据。要启动 AS-i 向

导，选择 Tools > AS-i Wizard 菜单命令。

注意AS-i 接口模块触点的负载能力量大是 3A。如果 AS-i 接口模块电缆上的电流**过该值，该 AS-i 接口则不能连接到 AS-i 电缆上，而应由一个分开的

电缆来连接（这种情况下，只使用 AS-i 接口模块的一对端子）。该 AS-i 接口必须通过接地端子接到接地导体上。提示：AS-i 接口模块有功能地的连接。该接口应以尽可能少的电阻连至 PE 导体。通讯模块77国

家代码开关

调制解调器模块

EM 241■ EM 241 Modem 模块规范

订货号 模块名称及描述尺寸（mm）W x H x D）重量 功耗V DC 要求+5V DC +24V DCES7 241-1AA22-0XA0 EM 241 Modem 模块 71.2 x 80 x 62 190g 2.1W80mA 70mAEM 241 Modem 模块规范常规 6ES7 241-1AA22-0XA0电话连接隔离电话线到逻辑和现场） 1500V AC（电的）物理连接RJ11（6 位 4 线）

Modem 标准Bell103，Bell212，V.21，V.22bis，V.23c，V.32，V.32bisV.34（缺省）安全特性密码回拨拨号脉冲或语音信息协议数字TAP（字母及数字）CP 命令 1，30，51工业协议ModbusPPI输入电源要求电压范围隔离（现场电源到逻辑）

20.4 - 28.8V DC

500V AC，1 分钟

EM 241 Modem 模块替代连于 CPU 通讯口的外部 Modem功能。与一个

连有 EM 241 的 S7-200 系统进行通讯，您只需在远端的个人计算机上连

接一个外置 Modem 并安装。STEP7-Micro/Win，可以使用 STEP 7-Micro/

Win Modem 扩展向导去组态 EM 241 Modem 模块。

图39 EM 241 Modem 模块接线端子图EM 241 Modem 模块常规规范通讯模块78EM 241■ 安装 EM 241按以下步骤安装 EM 241：1. 将 EM 241 安装在 DIN 导轨上并插上扁平电缆。. 从 CPU 传感器电源或外部电源连接 24V DC，装接地端连到系统的地。3. 将电话线连至 RJ11 插座。4. 按照表格设置国家代码为了能够读取正确的国家代码，在 CPU 上电

之前，必须设置这些开关。

5. CPU上电。绿色的 MG（模板好）灯应接通。现在 EM 241 已为通讯作

好准备。EM 241支持的国家代码代码国家电话标准00 澳大利亚ACATS-00201 奥地利CTR2102 比利时CTR2105 加拿大IC CS036 中国GB348208 丹麦CTR2109 芬兰CTR2110 法国CTR211 德国CTR21

2 希腊CTR2116 爱尔兰CTR2118 意大利CTR21

2 卢森堡CTR2125 荷兰CTR2126 新西兰PTC 20027 挪威CTR210 波兰CTR214 西班牙CTR2135 瑞典CTR21 瑞士CTR2138 英国CTR2139 美国FCC Part 68

注意

. 雷击或其它不可预期的高压作用于电话线上会损坏 EM 241 Modem 模块。

2. 使用经济实用的电话线冲击保护装置，比如常见的用于个人计算机 Modem 的保护装置。冲击保护装置为保护 EM 241 Modem 模块，

可能会损坏。选择一个能够正面指示它在工作的冲击保护装置。

3. 定期检查冲击保护装置以确保 EM 241 Modem 模块能够得到持续的保护。

图40 RJ11 插座的视图■ RJ11 插座图 40 所示为 RJ11 插座的详细图示。可以通过适配器与其它标准的电话接口相连。对于更多信息，请参考您的适配器连接器文档。描述振铃提示允许反向连接。

CPU 描述

CPU 222 版本 1.10 或更高CPU 222 DC/DC/DC 和 CPU 222 AC/DC/继电器

CPU 224 版本 1.10 或更高CPU 224DC/DC/DC 和 CPU 224AC/DC/继电器

CPU 224XP 版本 2.0 或更高CPU 224XP DC/DC/DC 和 CPU 224XP DC/DC/继电器CPU 224XPsi CPU 224XPsi DC/DC/DC

CPU 226 版本 1.00 或更高CPU 226 DC/DC/DC 和 CPU 226 AC/DC/继电器EM 241 Modem 模块对 S7-200 CPU 的兼容性调制解调器模块通模块79■ 概述SINAUT MICRO 基于 S7-200CN，可经济地扩展监控和简单远控制任务。使用 SINAUT MICRO，可较多有 256 个 S7-200CN 站以及控制中心，采用 GPRS 移动无线网络，简便、安全地相互通讯。 并且*保持在线。■ 优点?

 由于可以继续利用现有移动无线网络，节省无线系统的设计和维护成本

? 经济的 GPRS 流量费率，降低月连接费用

? GPRS 连接*在线，即具有专线优点

? 通过加密数据传输以及 GPRS 供应商的其它措施，可通过公共网安全连接

? 通过采用用户友好的通讯管理器，实现高度灵活的双向连接

- 站与控制中心之间- 站与站之间■ 应用SINAUT MICRO 基于 S7-200CN 和 GPRS。 尤其适用于必须通过无线连接传输小量数据的应用。SINAUT MICRO 可用作经济的故障报警系统，但借助于其双向通讯能力，也适用于简单的远程控制任务。根据 S7-200CN CPU 的主存储器，除了通讯以外，还可处理本地自动化任务。主要应用于以下领域的非移动站的监控：? 污水处理厂

? 饮用水的净化和供给

? 石油和天然气供应

? 集中供热网? 自动机器? 交通控制系统? 气象站 灯塔和浮标 风力发电厂 光电厂 智能广告牌

另外，SINAUT MICRO 还可用于连接移动站，以进行集中监控：

? 铁路车辆? **车辆? 本地公共交通? 复杂的建筑机械? 河流和沿海区域船只SINAUT MICRO■ 设计INAUT MICRO 由以下部件组成：? SINAUT MD720-3用于 GPRS 和 GSM 通讯的调制解调器? SINAUT MICRO SC软件包包括： S7-200CN CPU 块库（CPU 224 及以上） 用于 PC 控制中心的 OPC 服务器软件用与 OPC 客户端进行数据交换，例如 WinCC 或 WinCC fl exible

 用于 PC 控制中心的连接管理器

用于与 SINAUT MD720-3 建立安全的 GPRS 连接，监控这些连接，以

及 S7-200CN 和 S7-200CN 之间的节点间通讯数据路由MD720-3 调制解调器配有一个 RS232 接口，采用西门子 PPI 适配器6ES7 901-3CB30-0XA0），连接到 S7-200CN 控制器。■ 功能GPRS 数据通讯使用 SINAUT MICRO SC 软件和 SINAUT MD720-3 GPRS 调制解调器，可通过 GPRS 进行 S7-200CN PLC 通讯。SINAUT MICRO SC 是一种具有特殊通讯功能的 OPC 服务器，支持远程 S7200CN服务器连接。 这些 PLC 需要配备 MD720-3 调制解调器。 为此，可使用 GSM网

络（**移动通讯系统）的 GPRS 服务（通用分组无线服务）。

使用这些 GPRS 连接，远程 S7-200CN PLC 可与 SINAUT MICRO SC 软件本

身或与其它通过 SINAUT MICRO SC 软件连接的 S7-200CN PLC 进行通讯。

但从 GPRS 网络必须始终能够访问安装 MICRO SC 软件的 PC。 因此，它

必须通过专线直接连接到 GPRS 网络，或通过 DSL 等固定连接到因特网。

通过 GPRS 进行数据监控S7-200CN 站，带调制解调器SINAUT MD720-3S7-200CN 站，带调制解调器SINAUT MD720-3因特网GSM/GPRS服务提供商S7-200CN 站，带调制解调器SINAUT MD720-3控制中心G_IK10_XX_30149OPC 客户端例如 WinCC fl exible,Win CCSINAUT MICRO SCOPC 服务器和连接管理器GPRS MD720-3通讯模块80

SINAUT MICRO

■ 功能（续）SINAUT MICRO SC 软件包包括 S7-200CN PLC 块库。借助于这些块和用于 PC 控制中心的 MICRO SC 软件，用户可进行以下类型的数据交换：短信传送通过应用附加用户软件，可从 S7-200CN PLC 发送短信。 在发送短信时，必须临时中断 GPRS 连接。注：有关发送短信的详细信息，请参见因特网上小型自动化解决方案 21 中的举例。通过远程服务访问 S7-200CN PLC在 SINAUT MD720-3 调制解调器中，可较多保存三个电话号码。通过SINAUT MD720-3 调制解调器，可进行远程服务连接。如果拨叫其中一个号码， MD720-3 将中断 GPRS 连接，通过至 PLC 的远程服务连接进行交换。 在远程服务对话结束时，重新建立 GPRS 连接。通过控制中心两站之间的数据交换站与控制中心之间的数据交换站 1控制中心data站 1

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【产品质量】：质保保证

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使用 FastConnect 剥线工具，可以一下剥去新的快速连接电缆外皮并获得精确的长度 

用这种方法能快速、方便地将总线接头（除了 6ES7 972-0BA30-0A0 外）连接到总线电缆。 

电缆布线： 

 现场总线概述  

摘要：文中阐述了现场总线的主要产品及其控制系统的种类和结构，针对网络拓扑结构论述网络传输的物理介质及网络协议。

关键词：现场总线、网络拓扑、网络协议

         1 前言

    现场总线在控制领域崭露头角不过是较近几年，然而其来势汹涌，且呈愈演愈烈之势。现场总线的技术基础是一种全数字化、双向、多站的通讯系统，是应用于各种计算机控制领域的产业总线。用现场总线将现场各控制器及仪表设备互连，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装本钱和维护用度。

当今现场总线技术一直是国际上各至公司激烈竞争的领域，由于现场总线技术的不断创新，过程控制系统由*四代的DCS发展至今的FCS（Fieldbus Control System）系统，已被称为*五代过程控制系统。而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。现场总线技术以数字信号取代模拟信号，在3C（Computer计算机、Control控制、Commcenication通讯）技术的基础上，大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用，很多控制功能从控制室移至现场设备。

         2 现场总线控制系统的种类

    随着网络技术发展和市场需求的变化，产业设备实现网络化治理控制已经成为一种必然趋势。改善产业控制系统同样也需要在不同生产设备之间实现高效、可靠、标准化的互联，例如利用USB来实现外围设备与控制主机的互联，利用Ethernet和CAN (Controller Area Network，控制器区域网)建立基本网络架构等。为此，引起了很多关于现场总线的标准题目。

         2.1  两种主流总线Profibus和DeviceNet

    Profibus有**较多的供货厂商数，在国内**个取得了行业标准JB/10308.3-2001，国内生产Profibus产品的厂商有十多家，并且有能够进行国际认证的实验室。以上情况表明Profibus在国内已经得到了很好的发展，并且它目前在国内市场占有率也是较高的。可以预见在未来几年内

Profibus还将在国内占主导地位。DeviceNet是现场总线中技术较成熟的一种，由于DeviceNet的出现比Profibus要晚，现在的供货商数在众多总线中次于Profibus，但是DeviceNet目前占有世界两个较大市场美国和日本50%以上的份额。从**来看每年新增的结点数和Profibus不相上下，另外DeviceNet在国内**个取得了国家标准GB/T 18858.2-2002。国内目前DeviceNet的开发商大约有7、8家左右，但由于RA对DeviceNet产品的报价远**西门子对Profibus产品的报价，所以大家普遍以为DeviceNet没有价格上风。

         2.2  Lonworks楼宇自动化

    LONWORKS技术在楼宇自控系统中的应用，其技术上的上风是显而易见的：

·直接互联性。不同品牌、功能的DDC组成一个同一控制网络协同工作。

·自主通讯。数个小规模DDC分布式布置，联合运行，在功能替换了单CPU多I／O点的中大型DDC。

·

网络结构多样化，易于适应用户的不同需求。

·系统响应速度。在公道配置网络设备和选择公道的网络结构的条件下，LONWORKS系统的响应速度和数据传输率都是较高的。

    目前常见的所谓LONWORKS系统按互联性大致可分为三类：

（1） 采用部分LONWORKS器件的系统。这类系统通常仅在现场总线通讯端口的物理层采用LONWORKS技术，如采用FTT-10收发器、TP/XT-10、TP/XF-78网络接口等，所以这类系统可与其它LONWORKS系统共享同一条总线，即DDC可挂在一条总线上。这类系统采用主从令牌网

方式实现系统呼应，多数不具备点对点通讯功能。

（2） 采用LONWORKS开发系统的非LONMARK产品。这类系统通常全套采用了LONWORKS开发平台，而未采用LONMARK协会规定的网络变量来定义DDC间的通讯。由于采用了LONTALK协议，通常采用自定义用户包进行数据通讯，系统现场总线的通讯效率高，DDC功能强，LONWORKS技术所有技术特征除互联性外几乎均能得到充分体现，但由于其网络传输变量的非标准化，使这类系统在互联性上大打折扣，其不符LONMARK规定的网络变量只能在本系统内传输，外系统是无法正确接收的。

（3） 符合LONMARK规约的产品。由于LONWORKS网络技术的高速发展，及厂商大量参与LONMARK领域进行二次开发，如今，即使符合LONMARK规约的产品，其互联性也不敢说地实现。目前，LONWORKS系统的DDC基础编程软件为Visual Control，Lonbuilder，Neuron C，Visio等，由于各厂商的DDC编程工具不同，DDC通讯连接表征文件也不尽相同，时有个别种别的网络变量在异系统中无法调用。当然这类题目通过修改连接表征文件或网络变量的表达方式，一般还是能够解决互联性题目的。

LONWORKS系统要有效工作，除了DDC之间的互联性外，系统网络组网方式也很重要，特别是LONWORKS现场总线与上一级高速----网络治理总线之间的连接，是LONWORKS系统应用中的关键题目。LONWORKS作为控制系统的现场总线，其大量现场数据需要通过上一级高速网络----治理总线来传送，以解决整个系统的响应速度以及与治理总线（一般是以太网）之间的数据交换和共享。控制器区域网(Controller Area Network)CAN现场总线已经成为在仪表装置通讯的新标准。它提供高速数据传送，在短间隔(40m)条件下具有高速(1Mbit/s)数据传输能力，而在较大间隔10000m时具有低速(5kbits/s)传输能力，较适合在高速的产业自控应用上。

         2.3   CAN总线（Controller Aera Network）

    CAN总线与其他总线相比有如下特点：

·它是一种多主总线，即每个节点机均可成为主机，且节点机之间也可进行通讯。

·通讯介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通讯速率可达1Mbps。

·

CAN总线通讯接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通讯数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、**级判别等项工作。

·CAN协议的一个较大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通讯数据块进行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接受到相同的数据，这一点在分步式控制中非常重要。

· 

数据段长度较多为8个字节，可满足通常产业领域中控制命令，工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通讯的实时性。

·CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通讯的可靠性。CAN总线所具有的**性能、较高的可靠性和特设计，特别适合产业设备测控单元互连。因此倍受产业界的重视，并已公以为较有前途的现场总线之一。而且，CAN总线没有任何组织来治理 (当然DeviceNet是基于CAN的)，系统开发本钱较低，特别适用于只有I/O的系统。

2.4  随PLC进行系统配套的两种常用总线Modbus和CC-link

    Modbus算是较老的几种现场总线之一了(当然还有HART更老)，经过20年的发展，也培养出了一大批设备供货商。因此，国内大型项目采用Modbus的实例比较多。但是，Modbus今后将主要作为Schneider主机系统的配套，发展空间相对较小。

    CC-Link是和DeviceNet同时期推出的一种现场总线。从技术上看CC-link基本是RS485的改进，很多人以为CC-link在技术上首先不够先进。但是不管那种现场总线本来都不是很先进的技术，实用和可靠才是较重要的。CC-link由于是基于485开发的，产品价格较低同，特别适合485网络换网的用户。

         2.5  FF现场总线

    FF的名字不能说不好听，技术也不能说不先进，但是由于没有大厂支持，在国际上始终没有找到自己的市场。实在对于现场总线，事实的标准才是较重要的，什么是事实的标准，就是谁的市场份额大。国内现在已经开发出不少FF的产品了，由于FF产品开发的时候大多都得到了国家的支持。

         2.6  HART

    在中国也开了不少花，结了不少果，只是现在提的人少了，HART技术落后了是不争的事实。

         3 现场总线控制系统的结构及其特点

    国际电工协会（IEC）的SP50**对现场总线有以下三点要求：同一数据链路上过程控制单元（PCU）、 PLC等与数字1/ O设备互连；现场总线控制器可对总线上的多个操纵站、传感器及执行机构等进行数据存取；通讯媒体安装用度较低。现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了生产过程领域的基本控制设备（即现场级设备）与更高层次自动控制领域的自动化控制设备（即车间级设备）之间的联系。现场总线控制系统主要包括一些实际应用的设备，如PLC、扫描器、电源、输进输出站、终端电阻等。其它系统也可以包括变频器、智能仪表、人机界面。 

系统中的主控器（Host）可以是PLC或PC，通过总线接口对整个系统进行治理和控制。其总线接口，有时可以称为扫描器。可以是分别的卡件，也可以集成于PLC中。总线接口作为网络治理器和作为主控器到总线的网关，治理来自总线节点的信息报告，并且转换为主控器能够读懂的某种数据格式传送到主控器。总线接口的缺省地址通常设为“0”电源，是网络上每个节点传输和接收信息所必须的。通常输进通道与内部芯片所用电源为同一个电源，习惯称为总线电源。而输出通道使用立的电源，称为辅助电源。 

 系统中的输进输出节点固然有很多不同的类型，但在应用中较常用的是24V直流的2线、3线传感器或机械触点。该节点具有IP67的防护等级，有防水、防尘、抗振动等特性，适合于直接安装在现场。另一个节点是端子式节点，立的输进/输出端子块安装在DIN导轨上，并连接着一个总线耦合器。该总线直流耦合器是连接总线的网关。这种类型的节点是开放式的结构，其防护等级为IP20，它必须安装在机箱中。端子式输进/输出系统包含有很多种开关量与模拟量输进/输出模

块，以及串行通讯、高速计数与监控模块。端子式输进/输出系统可以立使用也可以结合使用。而节点地址连接一个辅助电源，该电源用于驱动电磁阀和其他的电器设备。通过将辅助电器与总线电源分开可以较大地降低在总线信号中的噪音。另外大部分总线节点可以诊断出电器设备中的短路状态并且报告给主控器，即使发生短路也不会影响整个系统的通讯。普通传感器等现场装置可以通过输进输出模块连接到现场总线系统工程中，也可以单装进总线通讯接口，连接到总线系统中。 

  总线电缆和终端电阻：总线电缆一般分为主干缆和分支电缆。各种总线协议对于总线电缆的长度都有所规定，不同的通讯波特率，对应不同的总线电缆长度。同时，分支电缆的长度也是有所限制的。网络的较后部分是终端电阻。在一些总线系统中，这个终端电阻只是连接到两数据线的简单电阻，用来吸收网络信号传输过程中的剩余能量。

3.1现场总线特点  

与传统的PLC点对点的控制方法相比，现场总线控制系统具有无可相比的上风。其特点包括：

· 具有较高的性能价格比，系统综合本钱及一次性安装用度减少40%。由于导线、连接附件的大幅度的减少，使原来的几百根，甚至几千根控制电缆减少到一根总线电缆，从而也使接线端子、电缆桥架等附件大幅度的减少，所以设计、安装、调试、维护的用度大幅度地减少，维护和改造的停工时间减少60%。原来繁琐的原理图、布线图设计变得简单易行；标准接插件快速、简便的安装，耗费的人力、物力大量减少；强大的故障诊断能力，使系统的调试和维护工作量大幅减少。

· 系统性能大幅度进步。可靠的数据传输，快速的数据响应，强大的抗干扰能力，使控制系统的档次跨越了一个台阶。很多总线在通讯介质、信息检验、信息纠错、重复地址检测等方面都有严格的规定，从而确保总线通讯快速、可靠的进行。 

·

 系统具有强大的自动诊断、故障显示功能。诊断包括总线节点的通讯故障、电源故障，以及现场装置和连接件的断路、短路故障，从而迅速地发现系统的各种故障位置和状态。 

· 采用数字信号通讯，有效进步系统的丈量和控制精度。各种开关量、模拟量信号就近转变为数字信号，避免了信号的衰减和变形。

· 总线节点具有IP67的防护等级，具有防水、防尘、抗振动的特性。可以直接安装于产业设备上，大量减少了现场接线箱，使系统可靠性进步。 

· 本质安全型总线。更加适合直接安装于石油、化工等危险防爆场所，减少系统发生危险的可能性

 由于可以将PID功能植进到变送器或执行器中往，使控制周期大为缩短。目前可以从DCS的每秒调节2～3次增加到每秒调节10～20次，从而改善了调节性能。

· 由于免除了主机进口处的瓶颈现象，既可以进步系统的安全性和可靠性，也可使主机腾出手来从事优化等工作以进步效益。

· 组态简单，安装、运行、维护简便。