西門(mén)子S7-200 SMART通信端口以及連接方式
每個(gè) S7-200 SMART CPU 都提供一個(gè)以太網(wǎng)端口和一個(gè) RS485 端口（端口0），標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 額外支持 SB CM01 信號(hào)板（端口1），信號(hào)板可通過(guò) STEP 7-Micro/WIN SMART 軟件組態(tài)為 RS232 通信端口或 RS485 通信端口。
CPU 通信端口引腳分配
1.S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 通信端口（端口0）是與 RS485 兼容的9針 D 型連接器。CPU 集成的 RS485 通信端口的引腳分配如表1. S7-200 SMART CPU 集成 RS485 端口的引腳分配表所示。
表1. S7-200 SMART CPU 集成 RS485 端口的引腳分配
連接器 | 引腳標(biāo)號(hào) | 信號(hào) | 引腳定義 |
| 1 | 屏蔽 | 機(jī)殼接地 |
2 | 24V 返回 | 邏輯公共端 |
3 | RS-485 信號(hào) B | RS-485 信號(hào) B |
4 | 發(fā)送請(qǐng)求 | RTS （TTL） |
5 | 5V 返回 | 邏輯公共端 |
6 | + 5V | +5 V，100 Ω 串聯(lián)電阻 |
7 | +24V | +24 V |
8 | RS-485 信號(hào) A | RS-485 信號(hào) A |
9 | 不適用 | 10 位協(xié)議選擇（輸入） |
外殼 | 屏蔽 | 機(jī)殼接地 |
2.標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 額外支持 SB CM01 信號(hào)板，該信號(hào)板可以通過(guò) STEP 7-Micro/WIN SMART 軟件組態(tài)為 RS485通信端口或者 RS232 通信端口。表 2. 給出了 SB CM01 信號(hào)板的引腳分配 。
表2. S7-200 SMART SB CM01 信號(hào)板端口（端口1）的引腳分配表
連接器 | 引腳標(biāo)號(hào) | 信號(hào) | 引腳定義 |
| 1 | 接地 | 機(jī)殼接地 |
2 | Tx/B | RS232-Tx/RS485-B |
3 | 發(fā)送請(qǐng)求 | RTS （TTL） |
4 | M接地 | 邏輯公共端 |
5 | Rx/A | RS232-Rx/RS485-A |
6 | + 5V | +5 V，100 Ω 串聯(lián)電阻 |
使用STEP 7-Micro/WIN SMART 軟件組態(tài) SB CM01 信號(hào)板為 RS485通信端口或者RS232通信端口的過(guò)程如圖 1. SB CM01 信號(hào)板組態(tài)過(guò)程所示。
圖1. SB CM01 信號(hào)板組態(tài)過(guò)程
EM DP01通訊端口引腳分配
EM DP01 上的 RS485 串行通信接口是一個(gè) RS485 兼容的九針迷你 D型插口，與歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN 50170 規(guī)定的 PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)一致，下圖介紹了通訊端口的引腳分配。
圖 2. S7-200SMART EM DP01通訊端口的引腳分配
以太網(wǎng)端口連接
S7-200 SMART CPU 的以太網(wǎng)端口有兩種網(wǎng)絡(luò)連接方法：直接連接和網(wǎng)絡(luò)連接。
直接連接 ：
當(dāng)一個(gè) S7-200 SMART CPU 與一個(gè)編程設(shè)備、 HMI 或者另外一個(gè) S7-200 SMART CPU 通信時(shí)，實(shí)現(xiàn)的是直接連接。直接連接不需要使用換機(jī)，使用網(wǎng)線(xiàn)直接連接兩個(gè)設(shè)備即可，如圖2.通信設(shè)備的直接連接所示。
圖 3. 通信設(shè)備的直接連接
網(wǎng)絡(luò)連接 ：
當(dāng)兩個(gè)以上的通信設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，需要使用教換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。可以使用導(dǎo)軌安裝的西門(mén)子 CSM1277 4端口教換機(jī)來(lái)連接多個(gè) CPU 和 HMI 設(shè)備，如圖 3. 多個(gè)通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接所示。
圖 4.多個(gè)通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接
RS485 網(wǎng)絡(luò)連接
RS485 網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離和波特率
RS485 網(wǎng)絡(luò)為采用屏蔽雙絞線(xiàn)電纜的線(xiàn)性總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，總線(xiàn)兩端需要終端電阻。RS485 網(wǎng)絡(luò)允許每一個(gè)網(wǎng)段的zui大通信節(jié)點(diǎn)數(shù)為 32 個(gè)，允許的zui大電纜長(zhǎng)度則由通信端口是否隔離以及通信波特率大小等兩個(gè)因素所決定，見(jiàn)表 3. RS485 網(wǎng)段電纜的zui大長(zhǎng)度所示。
表 3. RS485 網(wǎng)段電纜的zui大長(zhǎng)度
波特率（bit/s） | S7-200 SMART CPU 端口 | 隔離型 CPU 端口 |
9.6K~187.5K | 50m | 1000m |
500K | 不支持 | 400m |
1M~1.5M | 不支持 | 200m |
3M~12M | 不支持 | 100m |
S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 端口以及 SB CM01 信號(hào)板都是非隔離型通信端口，允許的zui大通信距離為 50m，該距離為網(wǎng)段中*個(gè)通信節(jié)點(diǎn)到zui后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離。如果網(wǎng)絡(luò)中的通信節(jié)點(diǎn)數(shù)大于 32 個(gè)或者通信距離大于 50m 則需要添加 RS485 中繼器拓展網(wǎng)絡(luò)連接。
注意：
● S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 端口以及 SB CM01 信號(hào)板都是非隔離型，與網(wǎng)段中其它節(jié)點(diǎn)通信時(shí)需要做好參考點(diǎn)電位的等電位連接或者使用 RS485 中繼器為網(wǎng)絡(luò)提供隔離。參考點(diǎn)電位不同的節(jié)點(diǎn)通信時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致通信錯(cuò)誤或者端口燒壞。
● S7-200 SAMRT CPU 與其它節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)時(shí)，可以將 CPU 模塊右下角的傳感器電源的 M 端與其它節(jié)點(diǎn)通信端口的 0V 參考點(diǎn)連接起來(lái)做到等電位連接。
RS485 中繼器
RS485 中繼器可用于延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)距離，電氣隔離不同網(wǎng)段以及增加通信節(jié)點(diǎn)數(shù)量。中繼器的作用如下：
1.延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)距離：
網(wǎng)絡(luò)中添加中繼器允許將網(wǎng)絡(luò)再延長(zhǎng) 50m ，如果兩臺(tái)中繼器連接在一起，中間無(wú)其它節(jié)點(diǎn)，則可將網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng) 1000m ，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中zui多可以使用 9 個(gè)西門(mén)子中繼器。如圖 4. 使用 RS485 中繼器拓展網(wǎng)絡(luò)所示。
圖 5. 使用 RS485 中繼器拓展網(wǎng)絡(luò)
注意：
S7-200 SMART CPU自由口通信、Modbus RTU通信和USS通信時(shí)，不能使用西門(mén)子中繼器拓展網(wǎng)絡(luò)。
2.電氣隔離不同網(wǎng)段：
隔離網(wǎng)絡(luò)可以使參考點(diǎn)電位不相同的網(wǎng)段相互隔離，從而確保通信傳輸質(zhì)量。
3.增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：
在一個(gè) RS485 網(wǎng)段中，zui多可以連接 32 個(gè)通信節(jié)點(diǎn)。使用中繼器可以向網(wǎng)絡(luò)中拓展一個(gè)網(wǎng)段，可以再連接 32 個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，但是中繼器本身也占用一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)位置，所以拓展的網(wǎng)段只能再連接 31 個(gè)通信節(jié)點(diǎn)。
RS485 網(wǎng)絡(luò)連接器
西門(mén)子提供了兩種類(lèi)型的 RS485 網(wǎng)絡(luò)連接器（如圖 5. RS485網(wǎng)絡(luò)連接器所示），可使用它們輕松地將多臺(tái)通信節(jié)點(diǎn)連接到通信網(wǎng)絡(luò)上。一種是標(biāo)準(zhǔn)型網(wǎng)絡(luò)連接器，另一種則增加了可編程接口。帶有可編程接口的網(wǎng)絡(luò)連接器可以將 S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 端口所有通信引腳擴(kuò)展到編程接口，其中 2 號(hào)、7 號(hào)引腳對(duì)外提供 24VDC電源，可以用于連接 TD400C 。
圖 6. RS485網(wǎng)絡(luò)連接器
網(wǎng)絡(luò)連接器上兩組連接端子，用于連接輸入電纜和輸出電纜。網(wǎng)絡(luò)連接器上具有終端和偏置電阻的選擇開(kāi)關(guān)，網(wǎng)絡(luò)兩端的通信節(jié)點(diǎn)必須將網(wǎng)絡(luò)連接器的選擇開(kāi)關(guān)設(shè)置為 On ，網(wǎng)絡(luò)中間的通信節(jié)點(diǎn)需要將選擇開(kāi)關(guān)設(shè)置為 Off 。典型的網(wǎng)絡(luò)連接器終端電阻和偏置電阻接線(xiàn)如表 4. 網(wǎng)絡(luò)連接器終端和偏置電阻所示。
表 4. 網(wǎng)絡(luò)連接器終端和偏置電阻
使用 SB CM01 信號(hào)板可用于連接 RS485 網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)信號(hào)板為終端通信節(jié)點(diǎn)時(shí)需要接終端電阻和連接偏置電阻，典型的電路圖如圖 6. SB CM01 信號(hào)板終端和偏置電阻接線(xiàn)圖所示。
圖 7. SB CM01 信號(hào)板終端和偏置電阻接線(xiàn)
注意：
● 終端電阻用于消除通信電纜中由于特性阻抗不連續(xù)而造成的信號(hào)反射。信號(hào)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)末端時(shí)，如果電纜阻抗很小或者沒(méi)有阻抗的話(huà)，在這個(gè)地方就會(huì)引起信號(hào)反射。消除這種反射的方法，就是在網(wǎng)絡(luò)的兩端端接一個(gè)與電纜的特性阻抗相同的終端電阻，使電纜阻抗連續(xù)。
● 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上沒(méi)有通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)處于空閑狀態(tài)，增加偏置電阻可使總線(xiàn)上有一個(gè)確定的空閑電位，保證了邏輯信號(hào) “0”、“1” 的穩(wěn)定性。
RS232 連接
RS232 網(wǎng)絡(luò)為兩臺(tái)設(shè)備之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，zui大通信距離為15m，通信速率zui大為 115.2 Kbit/s 。RS232 連接可用于連接掃描器、打印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備。SB CM01 信號(hào)板通過(guò)組態(tài)可以設(shè)置為 RS232 通信端口，典型的 RS232 接線(xiàn)方式如圖 7. SB CM01 信號(hào)板 RS232 連接圖所示。
圖 8. SB CM01 信號(hào)板 RS232 連接
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