9.3.1 EC-TX103通讯卡机械安装
安装环境
环境温度:0℃ ~+40℃
相对湿度:5%~95%
其他气候条件:无凝露、结冰、雨、雪、雹等,太阳辐射低于700W/m2,气压70~106kPa
盐雾和腐蚀性气体含量:污染等级2
灰尘和固体颗粒含量:污染等级2
振动和冲击:正弦振动9~200Hz时,5.9m/s2(0.6g)
安装步骤
1、将EC-TX103通讯卡小心地插入控制板的指定位置,并固定在胶柱上;
2、设置EC-TX103通讯卡的总线终端器开关至所需位置。
注意:
1、安装前,务必切断设备的电源,并至少等3分钟确保电容器放电完毕。切断从外部控制电路到单元输入和输入端的危险电压。
2、EC-TX103通讯卡电路板上的一些电子元件对静电放电很敏感。不要用手接触电路板。如果不可避免地对电子板进行操作,在处理电路板时,请要配戴接地腕带。
9.3.2 EC-TX103通讯卡电气安装
节点选择
节点地址是设备在PROFIBUS总线上的唯一的地址,节点地址号为两位数,范围在00~99。
在操作时,可以改变节点的地址,但是必须重新初始化才能使改变生效。
总线终端器
每段的头和尾各有一个总线终端器,确保操作运行不发生误差。EC-TX103通讯卡上的DIP开关用于接通总线终端器。总线终端器可以防止总线电缆端的信号反射。 如果EC-TX103通讯卡是网络中的最后一个EC-TX103通讯卡或是第一个EC-TX103通讯卡,总线终端器必须设置为ON。当使用PROFIBUS 带内置终端器的D-sub连接器时,必须断开 EC-TX103通讯卡终端器。
图 9.3总线终端器
EC-TX103通讯卡总线网络连接
屏蔽双绞铜线(符合RS-485标准)传输是PROFIBUS最常用的一种传输方式,采用的电缆是屏蔽双绞铜线。
传输技术基本特征:
网络拓扑:线性总线,两端有有源的总线终端电阻。
传输速率:9.6k bit/s~12M bit/s
介质:屏蔽双绞电缆,也可取消屏蔽,取决于环境条件(EMC)。
站点数:每分段32个站(不带中继),可多到127个站(带中继)。
插头连接:9针D型插头
图 9.4连接器插针排序
适用于PROFIBUS协议时,连接器插针的分配如表所示:
连接器插针 | 说明 | 连接器插针 | 说明 | ||
1 | - | 未使用 | 2 | - | 未使用 |
3 | B-Line | 数据正(双绞线1) | 4 | RTS | 发送请求 |
5 | GND_BUS | 隔离地 | 6 | +5V BUS | 隔离的5V DC供电 |
7 | - | 未使用 | 8 | A-Line | 数据负(双绞线2) |
9 | - | 未使用 | 金属外壳 | SHLD | PROFIBUS电缆屏蔽线 |
+5V和GND_BUS用于总线终端器。一些设备,如光收发器(RS485)可能需要从这些针获取外部供电。
在一些设备中,使用RTS来决定发射方向。在正常应用中,只需使用线A-Line 线、B-Line和屏蔽层。
建议采用SIEMENS公司生产的标准DB9接头,如果要求通讯波特率大于187.5kbps时,请严格参照SIEMENS的接线标准接线。
图 9.5连接PROFIBUS设备的标准PROFIBUS插头
中继器
每个分段上最多可接31个站(主站或站),当分段站超过31个时,必须使用中继器用以连接各总线段。串联的中继器一般不超过3个。(注:中继器没有站地址,但被计算机在每段的最多站数中)
图 9.6每个分段上最多可接31个站
传输速率与最大传输距离
电缆最大长度取决于传输速率。表9.3给出了传输速率和传输距离的关系。
表 9.1总线传输距离
传输率(kbps) | 9.6 | 19.2 | 93.75 | 187.5 | 500 | 1500 | 12000 |
A型导线(m) | 1200 | 1200 | 1200 | 1000 | 400 | 200 | 100 |
B型导线(m) | 1200 | 1200 | 1200 | 600 | 200 | ----- | ----- |
表 9.2传输线相关参数
参数 | A型导线 | B型导线 |
阻抗(欧姆) | 135~165 | 100~130 |
单位长度电容(皮法/米) | < 30 | < 60 |
回路电阻(欧姆/千米) | 110 | -------- |
线芯直径(毫米) | 0.64 | > 0.53 |
线芯截面(平方毫米) | > 0.34 | > 0.22 |
另外除了屏蔽双绞铜线传输以外,PROFIBUS还可以采用光纤传输,PROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用时,可使用光纤导体,以增加高速传输的距离。可使用两种光纤导体,一是价格低廉的塑料纤维导体,供距离小于50米情况下使用,另一种是玻璃纤维导体,供距离小于1公里米情况下使用。
PROFIBUS总线连接示意图
图 9.7标准PROFIBUS 电缆接线图
上图为“端子”接线示意图,电缆是标准PROFIBUS 电缆,由一个双绞线和屏蔽层组成。PROFIBUS 电缆屏蔽层在所有节点上都是直接接地。用户可根据现场实际情况选择最好的接地方式。
接线注意事项:
当连接各站时,应确保数据线不要拧绞,系统在高电磁发射环境下运行应使用带屏蔽的电缆,屏蔽可提高电磁兼容性(EMC)。
如用屏蔽编织线和屏蔽箔,应在两端与保护接地连接,并通过尽可能的大面积屏蔽接线来复盖,以保持良好的传导性。另外建议数据线必须与高压线隔离。
超过500k bit/s的数据传输速率时应避免使用短截线段,应使用市场上现有的插头可使数据输入和输出电缆直接与插头连接,而且总线插头连接可在任何时候接通或断开而并不中断其它站的数据通信。
9.3.3系统配置
在正确的安装好EC-TX103通讯卡之后,需要对主机站和变频器进行配置才能使主机站与EC-TX103通讯卡建立通讯。
在PROFIBUS总线上的每一个PROFIBUS从站都要有一个“设备描述文件”称为GSD文件,用来描述该PROFIBUS-DP设备的特性。GSD文件包含了设备所有定义的参数,包括:支持的波特率、支持的信息长度、输入/输出数据数量、诊断数据的含义等等信息。
本EC-TX103通讯卡的GSD文件(扩展名为.gsd),可从我司网站下载。用户可将此GSD文件拷贝至组态工具软件的相关子目录下,具体操作和PROFIBUS系统组态方法可参看相关的系统组态软件说明。
参数号 | 参数名称 | 可选设置 | 缺省设置 | 备注 |
0 | 模块类型 | 只读 | PROFIBUS-DP | 该参数显示由变频器检测到的通讯模块型号,用户不能调整该参数值。如果该参数没有被定义,则不能在模块与变频器之间建立通讯。 |
1 | 节点地址 | 0~99 | 2 | 在PROFIBUS网络中,每台设备都对应一个唯一的节点地址。使用节点地址选择开关来定义节点地址,用户不能调整该参数值,仅用来显示所设置的节点地址。 |
2 | 波特率 设置 | 0:9.6kbit/s 1:19.2 kbit/s 2:45.45 kbit/s 3:93.75 kbit/s 4:187.5 kbit/s 5:500 kbit/s 6:1.5 Mbit/s 7:3Mbit/s 8:6 Mbit/s 9:9 Mbit/s 10:12 Mbit/s | 6 | |
3 | PZD2 | 0~65535 | 0 | |
4 | PZD3 | 0~65535 | 0 | |
… | …… | 0~65535 | 0 | |
10 | PZD12 | 0~65535 | 0 |
在正确的安装好EC-TX103通讯卡之后,需要对主机站和变频器进行配置才能使主机站与EC-TX103通讯卡建立通讯。