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西門子S7300介紹：

安裝模塊：

只需簡(jiǎn)單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)到位然后鎖緊螺釘。 集成的背板總線： 背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。 模塊采用機(jī)械編碼，更換極為容易：更換模塊時(shí)，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機(jī)構(gòu)，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯(cuò)插到其他的模塊上。 現(xiàn)場(chǎng)證明可靠的連接：對(duì)于信號(hào)模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。 TOP 連接：為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號(hào)模塊上接線。

規(guī)定的安裝深度：

所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護(hù)。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。 無插槽規(guī)則:信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。若用戶的自動(dòng)化任務(wù)需要 8 個(gè)以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時(shí)，則可對(duì) S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進(jìn)行擴(kuò)展：中央控制器和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架***多可連接32個(gè)模塊：總共可將 3 個(gè)擴(kuò)展裝置（EU）連接到中央控制器（CC）。每個(gè) CC/EU 可以連接八個(gè)模塊。 通過接口模板連接：每個(gè) CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中，并自動(dòng)處理與擴(kuò)展裝置的通信。

通過 IM 365 擴(kuò)展：

1 個(gè)擴(kuò)展裝置***遠(yuǎn)擴(kuò)展距離為 1 米；電源電壓也通過擴(kuò)展裝置提供。 通過 IM 360/361 擴(kuò)展：3 個(gè)擴(kuò)展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的***遠(yuǎn)距離為 10m。 單獨(dú)安裝：對(duì)于單獨(dú)的 CC/EU，也能夠以更遠(yuǎn)的距離安裝。兩個(gè)相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長(zhǎng)達(dá) 10m。 靈活的安裝選項(xiàng)：CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以限度滿足空間要求。

S7-300 具有不同的通信接口：

連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。 用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通信處理器 多點(diǎn)接口 (MPI), 集成在 CPU 中；是一種經(jīng)濟(jì)有效的方案，可以同時(shí)連接編程器/PC、人機(jī)界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動(dòng)化系統(tǒng)。

PROFIBUS DP進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化。從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行改造，在PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的后面增加了幾個(gè)站點(diǎn)，距離也非常近，符合PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度的限制，同時(shí)也符合網(wǎng)絡(luò)的安裝規(guī)范，接地也良好，施工完成后，從站出現(xiàn)不定期的掉站情況，故事將帶您一起分析故障的原因。

現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，劃分了好幾個(gè)網(wǎng)段，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試簡(jiǎn)單畫出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，如圖1所示。

為了便于分析，圖1中的網(wǎng)絡(luò)只是示意圖，總共有三個(gè)網(wǎng)段，只有一個(gè)CPU，從站故障多發(fā)生于網(wǎng)段1中CPU右邊的22個(gè)從站設(shè)備中。

由于PROFIBUS通信是電壓差分信號(hào)，故障發(fā)生在哪一個(gè)網(wǎng)段只是結(jié)果并不能判斷故障源。先使用Amprolyzer （PROFIBUS報(bào)文測(cè)試軟件，可以在西門子 上下載）軟件對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)有報(bào)文錯(cuò)誤。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試***頭疼的就是由多個(gè)網(wǎng)段組成的網(wǎng)絡(luò)，必須單獨(dú)測(cè)量，檢查的方法也很簡(jiǎn)單，就是排除法。首先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分拆，屏蔽網(wǎng)段2，再在CPU上使用終端電阻隔開CPU左邊的36個(gè)從站，這樣可以排除網(wǎng)段間的相互干擾。***后發(fā)現(xiàn)大量的錯(cuò)誤報(bào)文還是由CPU右邊22個(gè)從站設(shè)備發(fā)出，這樣就確定了故障的網(wǎng)段。

首先檢查接地，表面看每個(gè)站點(diǎn)都接地良好，因?yàn)闆]有考慮到接地電阻，接地線分布等原因，這些問題對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)調(diào)試是不可能的事情，所以就算接地良好。

其次查看是否符合PROFIBUS安裝規(guī)范，包括站點(diǎn)間距離、是否有分支等，看了半天也沒查出原因，就算是沒問題吧，因?yàn)椴榭疵恳粋€(gè)接頭是否虛接同樣不現(xiàn)實(shí)。都沒有問題，現(xiàn)場(chǎng)了解，在CPU右邊22個(gè)從站設(shè)備的網(wǎng)段中進(jìn)行過改造，添加了新設(shè)備，有一個(gè)站點(diǎn)添加在原網(wǎng)段，后面又添加了一個(gè)中繼器用于擴(kuò)展和隔離，檢查了也沒有發(fā)現(xiàn)問題，那么問題出現(xiàn)在哪里呢？

表面看不出來，只能通過示波器查看一下通信的物理信號(hào)，例如是否受到信號(hào)干擾以及PROFIBUS安裝問題等，使用示波器查看的波形圖如圖2所示，

在波形上可以看到明顯的信號(hào)反射，通過時(shí)間與信號(hào)傳輸速度的關(guān)系，計(jì)算到反射的位置距離主站大于70米，而70米處正是添加新設(shè)備的位置，再去現(xiàn)場(chǎng)重新檢查，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的安裝現(xiàn)象，如圖3所示。

現(xiàn)場(chǎng)查看，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)***后使用中繼器與新加站點(diǎn)隔開，由于安裝空間問題，還有一個(gè)站點(diǎn)在中繼器前安裝，然后再連接到中繼器，連接從站到中繼器的電纜與原電纜不匹配，一個(gè)新的，一個(gè)是舊的，電纜訂貨號(hào)居然不同，難道問題出在這里？使用終端電阻將使用新通信電纜的站點(diǎn)隔離，再看信號(hào)波形圖，反射信號(hào)消失了，問題找到了，使用一段多余的舊線替換新線后，錯(cuò)誤報(bào)文很少出現(xiàn)。真是沒有想到，一小段電纜居然造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。

如果通信電纜的特征阻抗不匹配，通信信號(hào)就會(huì)發(fā)生反射，如果通信距離較長(zhǎng)，在末端出現(xiàn)反射，對(duì)通信造成的危害更大，即使電纜參數(shù)相同，但是廠商不同，特征電阻也會(huì)有偏差（手冊(cè)中標(biāo)有誤差范圍為正負(fù)10%，所以偏差20%），如果在長(zhǎng)距離使用非PROFIBUS協(xié)會(huì)的電纜，通信質(zhì)量就更難保證，圖4的安裝不能說錯(cuò)誤，但是應(yīng)注意上述的問題。