西門子CPU模塊6ES7516-2PN00-0AB0

SIMATIC 現場總線計算器

　　現場設備的直接連接（尤其是在危險區域中）以及通信的信息內容在過程工業中顯得非常重要。PROFIBUS PA 允許數字量數據和電源在采用本安 MBP 傳輸技術（曼徹斯特編碼；總線供電）的一條雙線總線上進行傳輸，它經過定制可滿足這些要求。它于將 Ex 區域 1/21 或 0/20 運行環境中的氣動執行器、電磁閥和傳感器直接集成到過程控制系統中。

　　變送器的典型響應時間大約為 10 ms ，這說明甚至在一個帶有zui多 31 個設備的網段配置下，也可通過 PROFIBUS PA 取得很短的循環時間。過程工業中的幾乎所有典型應用都可在小型和大型工廠中實現。雙向通信和豐富的信息內容提高了診斷能力，可快速、準確地檢測和消除故障。標準化的通信服務保證了多供應商的現場設備之間的互操作性和替換性，并且可在運行過程中對現場設備設置參數。

　　使用 PROFIsafe 行規的安全通信

　　通過 PROFIsafe 行規，可將安全通信無縫集成到 PROFIBUS PA 中。無需為安全相關應用單獨配置安全總線。采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS PA 已集成到過程自動化 Safety Integrated 安全系統當中。西門子公司為過程自動化中的故障安全、容錯應用而提供的綜合系列產品與服務，為用戶提供了吸引力而又經濟有效的替代方案，用以隔離安全系統。

　　冗余架構

　　您可以根據自動化任務和相關安全要求來分別確定工廠控制器、現場總線和 I/O 級的冗余程度，并將它們與現場儀表相匹配（靈活模塊化冗余，FMR）。有關 PROFIBUS PA 的冗余結構的概覽，請參見“設計"下面的內容。

　　PROFIBUS PA 到 PROFIBUS DP 的網絡轉換

　　好將 PA Link 用作從 PROFIBUS PA 到 PROFIBUS DP 的網關。使用 PA Link 時，PROFIBUS DP 上的傳輸速率與從屬 PROFIBUS PA 段無關。PA link 的組態取決于現場總線架構。“PA 路由器"一節中描述的耦合器類型可用于進行組態。在數據量較小（小數量框架）和時間要求較低時，DP/PA 耦合器也可作為一個路由器在獨立模式中運行。

　　采用 PROFIBUS PA 行規而實現的分布式現場自動化的優點是硬件成本低、組態經濟有效、運行安全性高并可實現順利維護。以下特點讓這些優點更加突出：

　　從傳感器直至控制層實現模塊化和統一性，可實現新的工廠設計

　　通過在危險區域中采用現場總線來實現本質安全應用

　　通過冗余 PROFIBUS PA 架構（帶有耦合器冗余的環型和總線型拓撲），可實現從自動化系統（控制器）直至 PA 現場設備的靈活模塊化冗余 (FMR)

　　可實現安全相關應用和容錯應用，對設備和布線的要求較低

　　通過對現場設備（PROFIBUS PA和 HART 以及 SIMATIC PDM，跨供應商）進行簡單的集中工程組態降低組態成本

　　將雙線電纜用于供電和數據傳輸，安裝簡便

　　通過簡化的環路檢查降低調試成本

　　布線簡單并具有全面的診斷功能，維修成本低

　　PROFIBUS PA 架構示例

　　下面的圖說明了以下設備上含有 DP/PA 耦合器和 PA Link 路由器的 PROFIBUS PA 配置形式：

　　PROFIBUS DP 主站，簡單設計（AS 單站）

　　PROFIBUS DP 主站，冗余設計（AS 冗余站）

　　作為 PROFIBUS DP 主站的 AS 單站上的 PROFIBUS PA

　　作為 PROFIBUS DP 主站的 AS 冗余站上的 PROFIBUS PA

　　帶單個耦合器的線型結構

　　在含有單個耦合器的總線架構中，每個總線段都各與一個 DP/PA 耦合器相連。

　　如果 PA 路由器是獨立 DP/PA 耦合器，則可以連接 PROFIBUS PA 總線（總線段）。在一個zui多帶有 5 個 DP/PA 耦合器且用作 PA 路由器的 PA Link 上，通過單個耦合器（對于帶環型或耦合器冗余的混合組態，zui多 3 個），zui多可運行 5 個總線段。

　　PA 路由器可與單一或冗余 PROFIBUS DP 相連，具體取決于型號（見圖）。

　　FDC 157-0 是 DP/PA 耦合器的首要選擇。在使用此耦合器時，PA 可借助于 AFD 有源現場分配器集成到總線段中，例如，可使用的有源現場分配器為 AFD4、FD4 RAILMOUNT、AFD4 FM 和 AFD8（防爆危險區 2/22 認證）和 AFDiSD（防爆危險區 1/21 認證）。PA 設備通過防短路分支線路連接至這些現場分配器。

　　也可以在一個總線網段中運行zui多 8 個 AFD 現場分配器、zui多 5 個 AFDiSD 現場分配器或zui多 5 個 AFDiSD 和 AFD 現場分配器的任意組合。不過，在混合使用 AFDiSD/AFD 時，無法在 PROFIBUS PA 中對 AFDiSD 執行擴展診斷功能。從 DP/PA 耦合器離開的總線末端處的zui后一個現場分配器會自動激活其總線端接電阻器。

　　危險區域中符合 Ex Zone 1/21 或 0/20 要求的本質安全 PA 設備主要通過有源現場分配器 AFDiSD 集成到總線網段。對于防爆危險區 1/21 中的 PA 設備，可通過 DP/PA 耦合器 Ex [i] 上的總線段進行連接（在 PA Link 中或獨立）。這些設備通過 SplitConnect 分接頭（通過分支線路或直接通過 SplitConnect M12 出口）單獨集成到總線網段。總線網段的端接需要使用 SplitConnect 端接器

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概述

  S7-1500自動化系統具有模塊化的結構，可包含最多 32個模塊。 它擁有豐富的模塊，且這些模塊
均可以獨立地組合使用。S7-1500自動化系統支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個安裝導
軌上（請參見手冊以了解前提條件）。一個系統包含下列組件：控制器：CPU 具有不同性能等級，
并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET和PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程
設備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設備間的通信。用于數字量和模擬量輸入/輸出的
信號模塊。工藝模塊用于高速計數、位置檢測或測量等功能。通信模塊和通信處理器可通過通信接
口將控制器進行擴展根據要求，也可使用下列模塊：在CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊
來說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內部電路供電。用于將 
SIMATICS7-1500連接到120/230VAC電源的負載電源模塊 (PM)。接口模塊用于連接基于S7-
1500 的分布式 I/O。簡單的設計使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活，便于維護。集成背板總線集
成的背板總線；背板總線集成在模塊上。 模塊通過 U 形連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。 
  可以節省安裝時間。 不久將會提供具有“無響應熱插拔"功能的有源背板。模塊組裝在S7-1500 安
裝導軌上：具有各種長度，包括切割至定長的型號。 由于具有集成式 DIN 導軌，可以卡裝廣泛的標
準部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。性能可靠，接線方便：I/O 信號是通過統一的40 
針前連接器來連接的。 信號模塊和前連接器之間具有機械編碼，可防止因意外的錯誤插入而對電路
造成破壞。為了對前連接器進行簡單接線，可將該連接器置于“預接線位置"。 在此位置上，插頭尚
未與模塊電路接觸。 此位置還可用于在運行過程中進行改動。 用戶可借助于前蓋內側的一個印制電
纜連接圖進行連接。前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號提供。 兩個型號都可以連接線
芯截面積為 0.252~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的導線。另外，數字量信號模塊可通過 
TOP Connect 進行系統接線。 通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現場的傳感器和執
行器，并可在控制柜中進行簡便接線。對于模擬量模塊，可以直接在模塊上進行屏蔽；隨模塊提供
了一個屏蔽連接套件，無需工具即可進行安裝。針對 S7-1500 的信號模塊提供了標簽條。可使用
一臺標準激光打印機來打印這些 DIN A4 標簽紙上的標簽。 可以從 TIA Portal 進行自動打印，而
無需重新輸入符號或地址。 

各種自動化系統的開放性

盡管面板可被統一地集成到 SIMATIC 系統中，但它們也可用于連接到眾多不同廠商的 PLC。標準供貨范圍內包含有綜合系列驅動程序。

創新性的操作員控制和監視

SIMATIC 人機界面面板方便創新的操作員控制和監視，堅固耐用、穩定、簡單。尤其是在舒適型面板上，標準硬件和軟件接口（例如，MMC/SD 卡、USB、以太網、PROFIBUS DP、Visual Basic 腳本或客戶特定的 ActiveX 控件）為辦公環境提供了更大的靈活性和開放性。

使用

SIMATIC 人機界面面板的配備非常適合使用。通過在線語言選擇功能，在運行過程中通過簡單按一個按鈕，即可選擇zui多 32 種語言。提供各種語言，包括亞洲語言（中文簡體、繁體中文、朝鮮語和日語）和俄語等WinCC (TIA Portal) 的組態界面（包括在線幫助）和整套文檔都是多語言的。在一個項目中zui多可有 32 種語言。它們可通過西門子公司的服務支持來提供。

配置一覽

SIMATIC 移動面板移動式操作面板，可以在任何地點對工廠和機床進行直接的操作控制。提供工件或者過程的*視圖，同時，可以直接顯示并存取操作面板在正常運行過程中便于插拔，因此用途廣泛（移動式面板 177 和移動式面板 277）或無線自由（移動面板 277(F) IWLAN）像素級圖形，帶觸摸屏（模擬/阻性）的高亮度彩色顯示器PROFIBUS 或 PROFINET 通信；對于移動式面板 277(F) IWLAN，可通過 WLAN 實現 PROFINET功能鍵帶有自定義標簽（帶 LED），可任意進行組態（不適用于移動式面板 277 10"）