西门子模块6ES7212-1BB23-0XB8全年质保

1、分布式i/o的引入

组建自动化系统时，通常需要将过程的输入和输出集中集成到该自动化系统中。如果输入和输出远离可编程控制器，将需要铺设很长的电缆，从而不易实现，并且可能因为电磁干扰而使得可靠性降低。

分布式 i/o 设备便是这类系统的理想解决方案，即控制 cpu 位于中央位置，而i/o 设备(输入和输出)在本地分布式运行，同时通过功能强大的 profibus dp 的高速数据传输能力，可以确保控制 cpu 和 i/o 设备稳定顺畅地进行通讯。

2、profibus-dp与分布式i/o

dp 主站是控制 cpu 和分布式 i/o 之间的连接链接。dp 主站通过 profibus dp 与分布式 i/o 交换数据并监视 profibus dp。分布式 i/o（即 dp 从站）负责在现场准备编码器和执行器数据，使得数据可以通过profibus dp 发送至控制cpu。

3、et200系列分布式i/o

无论控制系统多么复杂，西门子et200分布式i/o可以给用户带来另外一个选择。et200是一种基于开放式profibus总线，并可实现从现场信号到控制室的数据通讯的远程分布式输入输出结构。它可以给用户带来许多好处，如降低接线成本、提高数据安全性、增加系统灵活性等等。如图1所示是et200在自动化项目中的典型应用。

图1 et200在自动化项目中的典型应用

（1）et 200cn im177

et 200cn im177 是全新的profibus dp接口模块，带有集成的数字量输入/输出通道和profibus dp快速连接接头以及24vdc 400ma供电，可以扩展多6个s7-200小型的数字量及模拟量扩展模块。

它的网络连接速度高达1.5m，并能完全在step 7下实现硬件组态、编程及在线诊断。

图2所示是et 200cn im177在总线配置中的一个实例，作为分布式i/o设备，它是分布式外设系统中的一个dp从站，可以将现场传感器或执行器的数据通过profibus-dp总线传送到dp主站的s7-300 cpu。

图2 et 200cn im177的总线配置

（2）et 200pro

et 200pro是防护等级ip65以上的一款分布式i/o，大可扩展16个模块或128点，模块与连接模块均支持热插拔，支持profibus 以及profinet，可以连接电机启动器、变频模块、moby识别等功能模块，提供故障安全型模块，并可与标准模块混合使用，安全等级达到 4 类/ sil3 安全要求，使系统更具可用性，如图3所示。

图3 et 200pro外观示意

（3）et 200s

simatic et 200s是一种可分拆为单个组件而设计的分布式i/o，它由以下部分组成：输入和输出模块、智能模块、任何三相电源用电设备的负载馈电器。品种规格齐全、组态及编程的一致性使et 200s成为应用广泛深入的通用i/o系统，即使在频繁要求改变的场合，通过交换和组合各种i/o模块，可显著地缩短设备的建立时间和降低费用。

et 200s可以在step 7中配置称直接通讯方式，这是一种特殊的dp从站之间的关系，它的特点就是能够获取其他dp从站发送到主站的具体内容。

（4）et 200m

simatic et 200m分布式 i/o 设备是具有 ip 20 防护等级的模块化 dp 从站。et 200m 具有 s7-300 自动化系统的组态技术，如图4所示，它由一个 im 153-x 和多个 s7-300 的 i/o模块组成。

① 电源模块 ps 307；② 接口模块 im 153-x；③ 多 8 个 i/o 模块（sm/fm/cp）

图4 et 200m 分布式 i/o 设备的组态实例

（5）其他et 200

除了以上et200外，还有其他分布式i/o，包括：

◆et 200is是本质安全系统，适用于有爆炸危险的区域。

◆et 200x是ip65/67 的分布式i/o，相当于cpu 314，可用于有粉末和水流喷溅的场合。

◆et 200eco 是经济实用的i/o，ip67。

◆et 200r 适用于机器人，能抗焊接火花的飞溅。

◆et 200l 是小巧经济的分布式i/o，像明信片大小的i/o 模块。

◆et 200b是整体式的一体化分布式i/o。

1、主站的创建

网络配置的步，一般是首先创建profibus网络的主站，主站创建需要建立项目、确定cpu型号、配置机架、模块、i/o模块等基本操作。

在主站配置完成后，保存配置并退出到图1所示的项目编辑画面。右键单击dp，即会弹出“添加主站系统”菜单。

图1 添加主站系统

2、profibus接口dp的参数设置

profibus接口dp的参数设置包括地址（如本案例选择为2），然后点击“新建子网”，如图2所示，设置传输率、配置文件。

图2 dp主站的属性

一旦新建网络后，就会出现子网profibus（1），如图3所示。

图3 新建子网

3、profibus主站系统

按照上述步骤完成后，点击“确定”后，这时在硬件配置页面将出现一条与dp接口连接的母线，即“profibus（1）：dp主站系统（1）”，如图4所示。

图4 出现dp主站系统

4、profibus从站的配置

在dp主站母线上点击右键，将出现如图5所示的菜单按照上述步骤完成后，点击“确定”后，这时在硬件配置页面将出现一条与dp接口连接的profibus（1）：dp主站系统（1）。

图5 dp主站上配置从站

在从站的菜单中选择所配置的智能模块，比如本案例选择em277模块，如图6所示。如果没有安装em277的gsd文件，则通过菜单命令“选项” | “安装gsd文件”进行操作。

图6 选择em277模块

对于em277从站还必须设置参数属性，如图7所示。

图7 设置dp从站em277的属性

em277从站参数设置完成后，即会出现如图8所示的从站图标。

图8 出现em277从站图标

点击em277从站图标，可以设置dp从站的常规属性。完成dp从站的参数后，在硬件配置的下面窗口还必须设置em277的订货号与标识，如图9所示，在这里选择“8 bytes out/ 8 bytes in”，点击确认后就会出现图10所示的终em277从站标识。

图9 设置em277的订货号与标识

图10 终的em277从站标识

传统系统中，现场仪表和控制器之间均采用一对一的物理连接。这种传输方式一方面要给现场安装、调试及维护带来困难，另一方面难以实现现场仪表的在线参数整定和故障诊断，无法实时掌握现场仪表的实际情况，使得处于底层的模拟变送器和执行机构成了计算机控制系统中薄弱的环节。

如图所示，采用数字信号传输，允许在一条通信线缆上挂接多个现场设备，而不再需要a/d、d/a等i/o组件。当需要增加现场控制设备时，现场仪表可就近连接在原有的通信线上，无需增设其它任何组件。

从结构上看，实际上是“半分散”、“半数字”的系统，而fcs采用的是一个“全分散”、“全数字”的系统架构。fcs的技术特征可以归纳为以下几个方面：①全数字化通信――现场信号都保持着数字特性，现场控制设备采用全数字化通信。②开放型的互联网络――可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连。③互可操作性与互用性――互操作性的含义是指来自不同制造厂的现场设备可以互相通信、统一组态；而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。④现场设备的智能化――总线仪表除了能实现基本功能之外，往往还具有很强的数据处理、状态分析及故障自诊断功能，系统可以随时诊断设备的运行状态。⑤系统架构的高度分散性――它可以把传统控制站的功能块分散地分配给现场仪表，构成一种全分布式控制系统的体系结构。