西门子 S7-1500分布式 I/O通信 :PROFINET IO 与 PROFIBUS DP详解(下)

发布于:2025-07-24 ⋅ 阅读:(13) ⋅ 点赞:(0)

 PROFIBUS接口模块1种如下:

6ES7155-5BA00-0AB0(IM155-5 DP ST)是 SIMATIC ET 200MP 系列中的 PROFIBUS 接口模块,专为连接最多 12 个 S7-1500 模块设计,且包含 PROFIBUS 连接插头(6ES7972-0BB70-0XA0),其核心特性如下:

类别 具体项目 参数详情
基本信息 产品类型标志 IM 155-5 DP ST
硬件功能状态 FS01 以上版本
固件版本 V2.0.0,支持固件更新
制造商标记(VendorID) 81AAh
I&M 数据功能 支持 I&M0 至 I&M3
功能特性 不支持的功能 运行期间更换模块(热插拔)、时钟同步模式、IRT、换刀器、IO 数据的本地耦合
组态支持 STEP 7 TIA V13 及以上版本;通过 GSD 文件在 STEP 7 中组态
PROFIBUS 版本 GSD V1.0 及 GSD 修订版 V5.1 以上
配置控制 不支持通过数据组进行配置控制
电源与功率 电源电压 额定 24V DC,允许范围 19.2-28.8V DC,具备反极性保护和短路保护
停电 / 断电跨接时间 5ms
电流参数 24V DC 空载耗用电流 0.2A;20.4V DC 最大负载耗用电流 1.2A;接通电流最大值 4A;I²t 0.09A²・s;DC 5V 接口电流最大值 80mA
功率参数 背板总线馈电功率 14W;典型功率损失 4W
硬件扩展与接口 硬件扩展 集成 14W 电源;IM 左侧无插拔式系统电源;允许 1 个分段电源(含接口模块);每个组件载体最多连接 12 个外围设备模块
接口情况 1 个 PROFIBUS 接口,物理接口 RS 485,1 个端口,无集成开关和 BusAdapter(PROFINET);支持 PROFIBUS DP 从站协议,传输速率最大值 12Mbit/s;支持 PROFIsafe 协议,不支持 PROFINET IO、EtherNet/IP 和 Modbus TCP 协议;PROFIBUS DP 服务支持 SYNC 能力、FREEZE 功能和 DPV1
报警、诊断与状态 功能支持 具备状态显示、报警和诊断功能
诊断显示 LED RUN(绿色)、ERROR(红色)、MAINT(黄色)、DP 连接显示(绿色)
电位隔离与绝缘 电位隔离 PROFIBUS DP 和所有其他电路之间存在电位隔离;不同电路之间为安全特低电压 SELV
绝缘测试 使用 707V DC(测试类型)
环境与物理参数 运行温度 水平安装:-25°C(FS04 以上版本)至 60°C;垂直安装:-25°C(FS04 以上版本)至 40°C
最大海拔安装高度 5000m,安装高度超过 2000m 时受限(详见手册)
尺寸与重量 宽度 35mm,高度 147mm,深度 129mm,重量约 360g


2. ET200SP 分布式 I/O 系统

ET200SP 以高度灵活和可扩展为核心优势,是空间受限场景的理想选择:

  • 高防护等级:通过 IP20 认证,可安全安装在控制柜内,适应工业现场环境。
  • 超强扩展性:根据接口模块不同,最多可连接 32/64 个 I/O 模块,且模块可按任意组合方式插入无源 BaseUnit 中,能根据实际需求灵活配置。
  • 丰富的组件构成:包含接口模块、BaseUnit(浅色用于连接输入电源电压或打开电位组,深色用于传导电位组)、I/O 模块、服务模块、总线适配器等,各组件分工明确,确保系统稳定运行。

以下是上图接口模块 IM 155-6 DP HF(订货号 6ES7155-6BA01-0CN0)的关键信息总结:

基本信息与组件
类别 具体内容
订货号 6ES7155-6BA01-0CN0
包含组件 - 接口模块 IM 155-6 DP HF(6ES7155-6BU01-0CN0)
- 服务模块(6ES7193-6PA00-0AA0)
- PROFIBUS FastConnect 总线连接器(6ES7972-0BB70-0XA0)
技术特性与功能
类别 具体内容
核心功能 连接 ET 200SP 分布式 I/O 系统和 PROFIBUS DP
电源 1 L+ 24 V DC(SELV/PELV),1L + 与 2L+、1M 与 2M 内部桥接;环路最大允许 10A
总线连接 通过 RS485 接口进行 PROFIBUS DP 连接
支持功能 标识数据 I&M 0 到 3、PROFIBUS DP 固件更新、用户程序组态控制、DPV1 从站运行等
最大组态 - I/O 数据:244 字节
- 模块数量:32 个 I/O 模块 + 16 个 ET 200AL 模块

LED 指示灯 颜色 状态 含义 解决方法
RN(RUN) 绿色 ET 200SP 与 DP 主站进行数据交换 -
闪烁 正在为 ET 200SP 分配参数 -
ER(ERROR) 红色 组错误、组态不匹配等 评估诊断,检查组态或模块故障
闪烁 I/O 模块参数分配错误 纠正 I/O 模块错误
MT(MAINT) 黄色 要求维护 执行维护
DP 绿色 PROFIBUS 接口与通信伙伴连接正常 -
PROFIBUS 接口与通信伙伴无连接 检查总线电缆是否断开
PWR 绿色 电源电压正常 -
无电源或电压过低 检查电源电压

四、分布式 I/O 的核心价值与应用场景

分布式 I/O 系统为工业控制带来诸多优势:

  • 降低布线成本:减少长距离电缆的使用,简化布线工程,降低材料和施工成本。
  • 提升信号质量:缩短信号传输距离,减少干扰和衰减,提高控制精度。
  • 增强系统灵活性:可根据生产布局灵活调整 I/O 模块位置,便于生产线改造和扩展。
  • 便于维护管理:分散的 I/O 模块可本地诊断,故障定位快速,减少停机时间。

其典型应用场景包括大型汽车生产线、冶金工厂、物流仓储系统等,能有效解决设备分散带来的控制难题。

结语

西门子 S7-1500 分布式 I/O 系统凭借 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 的强大通信能力,以及 ET200MP、ET200SP 等系列的灵活扩展特性,为工业控制提供了突破距离限制的高效解决方案。无论是新建大型生产线还是改造既有系统,选择合适的分布式 I/O 方案都能显著提升控制效率、降低成本,助力企业实现智能化生产。


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