6ES7340-1CH02-0AE0参数详细
1 引言
现场总线控制系统（FCS）用数字信号取代模拟信号，以提高系统的可靠性、**度和抗干扰能力，并延长信息传输的距离。它既是一个开放的通信网络，有时一种全分布的控制系统，是一种新型的网络集成自动化系统，它以现场总线为纽带，把挂接在总线上相关的网络节点组成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、综合自动化等多项功能。
FCS用“工作站－现场总线智能仪表”的二层机构完成了集散控制系统（DCS）“操作站－控制站－现场仪表”的三层结构模式，降低了成本，提高了可靠性，且在统一的下可实现真正的开放式互连系统结构，是一种正在发展的很有前途的计算机控制系统。
目前具代表性的现场总线是PROFIBUS（Process Fieldbus）。PROFIBUS是由SIEMENS公司推出的一种开放式现场总线标准，1989年成为德国标准DIN19245，1996年成为欧洲标准EN50170，1999年12月被接受为IEC61158的一部分。用于工厂自动化系统三级网络中的底层，即车间级监控和现场设备层数据通信与控制;使用于分散的、具有通讯接口的现场受控设备对底层设备有较高的数据集成和远程诊断、故障报警及数字化要求的系统。
PROFIBUS遵循ISO/OSI模型，其通信模型由三层构成:物理层、数据链路层和应用层。PROFIBUS由三部分组成，PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification，现场总线报文规范）、PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery，分散型外围设备）、PROFIBUS-PA（Process Automation，过程自动化）。其中PROFIBUS-DP已广泛适用于水电站自动化领域。
2 PROFIBUS-DP的特性及系统组成
2.1 PROFIBUS-DP的特性
PROFIBUS-DP使用物理层，数据链接层和用户接口，用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站地输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站程序循环时间短。此外，PROFIBUS-DP还提供智能化现场设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理及复杂设备在运行中参数的确定。
PROFIBUS-DP基本功能和特性如下:
（1） 远程离高速通信
支持9.6Kbps到12Mbps的传输速率; 12Mbps时大传输距离为100m，1.5Mbps时为200m，另外还可以用中继器延长;
（2） 分布式结构
各主站间令牌传递，主站与从站为主－从传送;每段可有32个站，用连接线可扩展到126个站;
（3） 易于安装，开放式的通讯网络;
（4） 可靠性高，具备自诊断功能。
PROFIBUS-DP主站分为一类主站和二类主站。一类主站完成总线通信控制与管理，完成周期性数据访问，包括PLC、PC或可做一类主站的控制器。二类主站完成非周期性数据访问，如数据读写、系统配置、故障诊断等，包括操作员工作站（如PC机加图形监控软件）、编程器、HMI等。PROFIBUS-DP从站主要进行输入、输出信号采集和发送，包括PLC或其他控制器、分散式I/O、智能现场设备等。
2.2 系统组成
为便于叙述和理解，现组成一个双主站单从站的PROFIBUS-DP网络，如图1所示。具体配置如下:
图1 PROFIBUS-DP网络
（1） 硬件:带Siemens CP5611卡的PC机两台，一台配置为一类主站，另一台配置为二类主站;从站为Siemens S7-200 系列PLC的CPU224一块，带Siemens EM277DP通讯模块;三个网络连接器;连接线为双绞线。
（2） 软件:用于软件编程的STEP7-MICROWIN3.2和用于实现PROFIBUS-DP协议网络配置的SIMATIC NET6.0。
3 PROFIBUS-DP主站和从站的组态
3.1 一类主站的组态
在PC1（一类主站）使用SIMATIC net 6.0软件来组态整个PROFIBUS-DP网络。具体步骤如下:
（1） 使用SIMATIC程序组中的Configuration Console设定PROFIBUS的模式为Configured Mode，插槽号随意，如图2所示:
图2 Configuration Console
（2） 用PC Station Wizard进行一系列简单的设置后新建一个工程
设置CP5611的参数:网络类型设为PROFIBUS，站地址为1（也可为其他值，但不能重复，其他站点地址的设定与此类同）;加上PROFIBUS-DP总线（DP master system（1）），并把CP5611设为DP-Master（即一类主站）。导入EM277的GSD文件，在视窗右侧的从站设备栏里面就可以找到EM277模块了。将EM277图标拖到DP总线上，站地址为设置2，V存储器偏移量本例设置为4000，然后根据需要设定EM277的发送和接收缓冲区大小。后将配置结果下载到模块。结果如图3所示:
图3 一类主站的组态
至此，本PROFIBUS-DP网络结构一类主站与从站的主从关系已经确立了。下面接着配置二类主站。
3.2 二类主站的组态
（1） 同样还是在PC1上，在图3的界面中点击图标 （Configure Network），弹出如图4的界面。添加一个SIMATIC PC Station（此时这个PC Station还没有挂到DP网上），并双击它，弹出如图5的窗口（此窗口与图3类同）。手动添加OPC Server和CP5611，槽位随意。将CP5611站点地址设为3，从属于之前添加的DP网，并设定为DP Master Class 2（即二类主站），将配置结果下载到模块。再次点击 ，可看到PC Station挂到DP网上了。
图4 Configure Network
图5 二类主站的组态
1．体积极小的微型PLC
FXlS，FXIN和FX2N系列PLC的高度为90mm，深度为75mm(FXlS和FXlN系列)和87mm(FX2N和FX2NC系列)，FXlS-14M(14个I/O点的基本单元)的底部尺寸仅为90mm�60mm，相当于一张卡片大小，很适合于在机电一体化产品中使用。内置的24V DC电源可作输入回路的电源和传感器的电源。
2．**美观的外部结构
三菱公司的FX系列PLC吸收了整体式和模块式PLC的优点，它的基本单元、扩展单元和扩展模块的高度和深度相同，宽度不同。它们之间用扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整齐的长方体。
3．提供多个子系列供用户选用
FXlS，FXlN和FX2N的外观、高度、深度差不多，但是性能和价格有很大的差别(见表2-1)。
FX1S的功能简单实用，价格便宜，可用于小型开关量控制系统，多30个I/O点，有通信功能，可用于一般的紧凑型PLC不能应用的地方；以FXlN多可配置128个I/O点，可用于要求较高的中小型系统；FX2N的功能强，可用于要求很高的系统。FX2NC的结构紧凑，基本单元有16点、32点、64点和96点4种，可扩展到256点，有很强的通信功能。由于不同的系统可以选用不同的子系列，避免了功能的浪费，使用户能用少的投资来满足系统的要求。
4．灵活多变的系统配置
FX系列PLC的系统配置灵活，用户除了可选不同的子系列外，还可以选用多种基本单
元、扩展单元和扩展模块，组成不同I/O点和不，同功能的控制系统，各种配置都可以得到很高的性能价格比。FX系列的硬件配置就像模块式PLC那样灵活，因为它的基本单元采用整体式结构，又具有比模块式PLC更高的性能价格比。
每台PLC可将一块功能扩展板安装在基本单元内，不需要外部的安装空间，这种功能
扩展板的价格非常便宜，功能扩展板有以下品种：4点开关量输入板、2点开关量输出板、2
路模拟量输入板、1路模拟量输出板、8点模拟量调整板、RS–232C通信板、RS-485通信板和RS-422通信板。
显示模块FX1N–5DM的价格便宜，可以直接安装在FX1S和FX1N上，它可以显示实时钟的当前时间和错误信息，可对定时器、计数器和数据寄存器等进行监视，可对设定值进行修改。
FX系列还有许多特殊模块，如模拟量输入输出模块、热电阻，热电偶温度传感器用模拟量输入模块、温度调节模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、定位控制器、可编程凸轮开关、CC–bbbb系统主站模块、CC–bbbb接口模块、MELSEC远程I/O连接系统主站模块、AS–i主站模块、DeviceNet接口模块、Profibus接口模块、RS–232C通信接口模块、RS–232C适配器、RS-485通信板适配器、RS–232C／RS-485转换接口等。
FX系列PLC还有多种规格的数据存取单元，可用来修改定时器、计数器的设定值和数据寄存器的数据，也可以用来作监控装置，有的显示字符，有的可以显示画面。
5．功能强，使用方便
FX系列的体积虽小，却具有很强的功能。它内置高速计数器，有输入输出刷新、中断、输入滤波时间调整、恒定扫描时间等功能，有高速计数器的专用比较指令。使用脉冲列输出功能，可直接控制步进电动机或伺服电动机。脉冲宽度调制功能可用于温度控制或照明灯的调光控制。可设置8位数字密码，以防止别人对用户程序的误改写或盗用，保护设计者的知识产权。FX系列的基本单元和扩展单元一般采用插接式的接线端子排，更换单元方便快捷。
FX1S和FXlN系列PLC使用EEPROM，不需要定期更换锂电池，成为几乎不需要维护的电子控制装置；FX2N系列使用带后备电池的RAM。若采用可选的存储器扩充卡盒，FX2N的用户存储器容量可扩充到16K步，可选用RAM，EPROM和EEPROM储存器卡盒。
FX1S和FX1N系列PLC有两个内置的设置参数用的小电位器，FX2N和FXlN系列可选用有8点模拟设定功能的功能扩展板，可以用旋具来调节设定值。
FX系列PLC可在线修改程序，通过调制解调器和电话线可实现远程监视和编程，元件注释可储存在程序储存器中。持续扫描功能可用于定义扫描周期，可调节8点输入滤波器的时间常数，面板上的运行/停止开关易于操作。