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以几个例子为基础来说明由“启用PROFIsafe技术”提供的设备。在大部分情况下,这些例子涉及到一些由微处理器技术辅助的高复杂性的设备,在将来它们由于故障安全PROFIsafe通信将会得到进一步的发展。
主要的法律和规则日益提倡工厂中防止污水溢出的安全设备。下图说明了如何通过专门电子器件向在防爆(Ex)区域中的传感器供电,如何通过传统的继电器和接触器技术来安全地切断由Profibus控制的泵。
PROFIsafe概念允许简化配线,统一的电子器件,定期的设备测试和预诊断分析。
有关电子关闭阀门和安全关闭信号(0/24V)是通过特殊电子器件进行调整的,使HART能够与参数化和诊断工具通信。多年来,由于设备不提供任何紧急状况的处理,所以特殊的监视措施是有必要的。
在这一方面,PROFIsafe概念可以从单个的中央控制站对所有设备支持全自动化的周期性测试、趋势说明和预诊断分析、SIL2级。
由于其灵活性,光学安全传感器在生产应用中变得日益流行。特别是具有其自由可定义保护领域的激光扫描仪,然而它们在参数化和诊断工具的形式中需要大量的支持。关闭信号是利用传统的安全技术(中继设备)通过常规的布线进行连接的。
PROFIsafe概念支持缺陷设备、编程控制再参数化、保护领域的Tech-In、设备测试、远程诊断等等的快速交换。
概念的证实
由于明显的经济和物流管理原因,大部分用户对开放标准和事实标准感兴趣。从一开始,PROFIsafe的开发目标就是在定义和解决方案的开发中尽可能包含更多的合作伙伴,同时使
调查结果公开可用。因此,德国机床制造商协会的主要贡献是为DESINA项目紧跟安全技术的开发并且参与概念上的开发。通过开放的标准现场总线技术传输有关安全的信号在这一方面起了中心作用。
TUV(技术审查协会,现在是**性的证明机构),和BIA一样是职业安全方面的国家机构,他们在很大程度上影响着PROFIsafe行规的工作,并且为电子分散化安全技术的有效地接受铺平了道路。这个接受是大量技术研究及其相关积极的技术报告的结果。因此,用于各种开发和程序环境的通用PROFIsafe驱动器已经被开发。这种软件已经过TUV和BIA的预先认证,并且能被当作所有固件使用,例如,激光扫描仪,光隔和ESD阀门,限制开关,压力变送器和驱动器等。
这个解决方案是灵活的,意味着不同的SIL级直达SIL3能够被达到
组态注意事项:
这些设备使用DP/PA Coupler或者通过一个DP/PA bbbb直接连接到Profibus DP。
使用DP/PA Coupler直接连接Profibus DP时,PROFIBUS DP上的传输速率被限制为45.45 kbit/s。DP/PA Coupler将来自PROFIBUS DP的消息简单地转换为PROFIBUS PA消息,并且为PA从站提供工作电流。
通过DP/PA bbbb进行连接时,您可以选择较大12 Mbit/s的Profibus传输速率。DP/PA bbbb在PROFIBUS DP (初级侧)上是一个DP从站,在PROFIBUS PA(次级侧)上为PA从站。DP/PA bbbb通过DP/PA Coupler与位于次级侧的PA从站交换数据。
从Profibus DP向PROFIBUS PA传送数据时可用的选件:
可连接设备的数目:
通过多个DP/PA Coupler,您可在DP主站系统散连接125个PA从站。
如果您使用的DP/PA bbbb上连接了DP/PA Coupler,则可通过多个DP/PA Coupler分散地连接31至64个PA从站。PA从站的数目取决于DP/PA bbbb的版本:
DP/PA bbbb的订货号 | PA从站的较大数量 |
6ES7 157-0AA00-0XA0 | 31 |
6ES7 157-0AA80-0XA0 | 31 |
6ES7 157-0AA81-0XA0 | 31 |
6ES7 157-0AA82-0XA0 | 64 |
如果您想要连接更多的设备,则您必须另外使用带有DP/PA Coupler的DP/PA bbbb。
消息的组态和参数设定
用于在Profibus DP上进行组态的消息和参数数据的较大长度为每个DP从站244个字节。因而,当通过GSD文件组态时,只能为每个DP/PA bbbb分配244个字节的组态和参数数据。在某些情况下,这将导致减少每个DP/PA bbbb上连接的现场设备的数量。
从STEP 7的元知识系统(位于Profibus DP > DP/PA bbbb > IM 157下)组态DP/PA bbbb时,STEP 7将检查设备所受的限制,不允许出现不正确的组态。
DP/PA bbbb的插槽限制
通过GSD文件组态DP/PA bbbb时,一个PA从站可能占用多个插槽。一个DP/PA bbbb的较大插槽数目为236。
I/O数据区域:
连接到一个DP/PA bbbb上的所有现场设备的整个地址空间可达244字节。在某些情况下,这可能导致减少每个DP/PA bbbb上的现场设备。
如果您想要连接更多的设备,则您必须另外使用带有DP/PA Coupler的DP/PA bbbb。
功耗:
如果现场设备不是安装在危险区域,则每个DP/PA bbbb(6ES7 157-0AC80-0XA0或6ES7 157-0AC81-0XA0)上连接的所有现场设备的功耗不能**过400 mA,对于DP/PA Coupler 6ES7 157-0AC82-0XA0则不**过1000 mA。
如果DP/PA Coupler Ex [i] (6ES7 157-0AD81-0XA0、6ES7 157-0AD82-0XA0)所连设备用于危险区域,则总功耗不能**过110 mA。在大多数情况下,允许连接到每个DP/PA Coupler Ex [i]的现场设备的数目被限制在10个以下。
如果您想要连接更多的设备,则您必须另外使用DP/PA Coupler(每个DP/PA bbbb较多5个)。
总结:
您可使用下面的公式计算每个Profibus主站系统中PA从站的理论较大数量(每个主站系统较多125个DP从站):
DP/PA bbbb的Ex版本(危险区域) (6ES7 157-0AD82-0XA0):
数目 = 125个DP/PA bbbb* 5个DP/PA Coupler* 10个PA从站(每个DP/PA Coupler)
= 6250个PA从站。
DP/PA bbbb的非Ex版本(6ES7 157-0AD82-0XA0):
数目 = 125个DP/PA bbbb* 每个IM157允许64个PA从站
= 8000个PA从站
注意事项:
直接将DP/PA Coupler连接到Profibus DP:
DP/PA Coupler在HW Config中并未被明确组态。可以象组态DP从站一样组态您的PA设备。从可编程控制器直接分配地址。
DP/PA Coupler后面的PA从站的总线地址一定不能与相关DP主站系统的站点地址相重叠,因为这些现场设备被视为是按照地址连接在DP总线上的。
将DP/PA bbbb连接到Profibus
DP/PA bbbb是Profibus DP上的从站,同时也是PROFIBUS PA上的主站。在HW Config中创建两个由DP/PA bbbb相连接的总线系统。可编程控制器/自动化系统通过DP/PA bbbb访问现场设备,如同访问一个由PA设备作为模块构成的模块化设备。
DP/PA bbbb后面PA从站的总线地址必须是一的,在每个DP/PA bbbb的Coupler后面*一的地址还不够。PA主站系统中的地址独立于其所连接的DP主站系统,PA从站的地址范围为:3 ... 124。