NA-PLC
DP总线解决方案
南大傲拓科技有限公司
2012年2月
目录
一、
PROFIBUS总线的介绍：...........................................3
二、
NA400 PLC DP主站模块简介.....................................4
Profibus DP模块CMM401-0102................................4
三、
NA400 PLC 单DP总线接口从站模块简介...................7
Profibus DP从站模块CMM401-0103........................7
DP从站模块CMM401-0103典型系统结构图............11
四、
NA400 PLC 热备冗余DP总线从站模块简介...............11
DP从站通讯模块CMM401-0113...............................11
DP从站模块CMM401-0113典型系统结构图..............15
五、
NA200 PLC 单DP总线接口从站模块简介..................15
DP从站通讯模块CMM201-0103.................................15
DP从站模块CMM201-0103典型系统结构图...............19
六、
NA200 PLC 双DP总线接口从站模块简介....................19
双DP冗余从站通讯模块CMM201-0203.......................19
DP从站模块CMM201-0203典型系统结构图..............23
2001年11月2日，现场总线PROFIBUS协议规范被正式批准为中华人民共和国机械行业标准JB/T 10308.3-2001，这标志着PROFIBUS技术这种目前全球市场占有率第一位应用最广泛开放性及先进性均保持领先的现场总线技术成为第一个中国的现场总线标准，并率先与国际接轨。所有采用PROFIBUS技术的国内设备厂商最终用户的利益将受到国家的支持及保护。
PROFIBUS是符合国际和国家通用标准的开放通信协议的工业现场总线。是目前国际上通用的现场总线标准之一，以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规，已成为最重要的现场总线标准。符合：IEC 61158国际标准、JB/T10308.3-2001(中国标准2001年)。
PROFIBUS提供强大的系统级故障诊断能力，从总线系统的任意一点可通过PROFIBUS—DP进行诊断、编程、和控制。采用PROFIBUS诊断中继器可以实时精确定位故障发生点和在线监控通讯负荷，并可通过人机界面即时显示。
远程I/O数据和PLC间互锁信息的传输，网络实现介质冗余，网络节点具备两个冗余通讯通道，在其中一个通道发生故障时，能够自动切换到另外一个通道，不需要应用软件协助。网络拥有现成的、灵活的网络组态工具和强大的网络诊断功能。现场总线采用符合国际和国家通用标准的开放通信协议的工业现场总线。传输介质为屏蔽电缆(线)或光纤，总线传输速率不小于12Mbps。控制线缆采用阻燃耐火型。符合国际标准IEC61158。硬件设备具有防尘、防腐蚀、防潮、防霉、防震、抗电磁干扰和静电干扰的能力，保证在地铁环境中安全、可靠地运行。所有光缆、通信电缆、控制和相关设备选型满足相关规定。所有设备有独立隔离功能。
特点：
1） 12M的通信速率和可靠的通信质量(海明距离=4)。
2） 适用多种通信介质(电、光、红外、导轨以及混合方式)。
3） 灵活的拓扑结构，支持线型、树型、环型结构以及冗余的通信模型。
4） 强大的通信功能，支持基于总线的驱动技术和符合IEC61508的总线安全通信技术。
5） 先进的网络规模（最多支持126个总线站，网络规格可达90公里）。
6） 现场总线符合国际标准IEC61158。
符合国际和国家通用标准的开放通信协议的工业现场总线。传输介质为屏蔽电缆（线）或光纤。
Profibus DP主站模块CMM401-0102
订货号
400CMM4010102
特性
CMM401-0102通讯模块具有以下特性：
独立完成通讯任务，与CPU仅完成数据交换，不占用CPU资源；
与CPU模块的数据交换单独使用一路内部网，与I/O模块的内部网分离减轻内部网通讯的负担；
通讯节点数：最大126个，地址0~125；
智能模块，具有自诊断功能，模块运行出现故障时能够自动复位并重新启动；
硬件无需设置，启动后CPU模块自动对其加载参数；
支持热插拔；
模块外观
CMM401-0102通讯模块
LED指示灯
下表描述了串口通讯模块CMM401-0102的LED显示区指示灯及其工作状态：
LED显示区指示灯
|
LED
|
灯颜色
|
灯状态
|
含 义
|
|
R
|
绿
|
闪烁/常亮
|
模块正常运行/程序已运行但参数未加载
|
|
A
|
绿
|
亮/灭
|
模块在内部网接发送数据正常/发送数据异常
|
|
F
|
红
|
亮/灭
|
灯亮表示模块有故障/正常运行时灯灭
|
|
STA
|
绿
|
亮/灭
|
保留灯
|
|
RUN
|
绿
|
闪烁/常亮
|
主模块运行灯，通讯故障时闪烁，正常时常亮
|
|
ERR
|
红
|
灭/亮
|
与子站通讯异常灯，正常时灭
|
|
DP
|
绿
|
闪烁/灭
|
与子站通讯灯，正常时闪烁，异常时灭
|
技术规格
|
型号
|
CMM401-0102
|
|
订货号
|
400CMM4010102
|
|
功率消耗
|
3.0W/5V
|
|
电流消耗
|
600mA/5V
|
|
通讯口数量
|
1
|
|
接口类型
|
RS485
|
|
支持通行波特率
|
9.6~12000kbps
|
|
每个端最多站点数
|
32
|
|
每个网络最多站点数
|
126
|
|
编程驱动
|
可编程
|
|
重量
|
250g
|
|
尺寸(宽×高×深)（mm)
|
40×145×158
|
CMM401-0102的模块硬件设置及对外接口
1. 调试串口
模块提供一个RJ45接口的RS232串口，通过串口可以对模块下载配置。
RJ45端口定义
2. 通讯接口
模块对外通讯采用DB9孔接头，RS485接口。
DB9端口定义
注释：CMM401-0102 DP主站模块可以作为单主站模块使用也可以两个模块做热备双主使用。
三、NA400 PLC 单DP总线接口从站模块简介
Profibus DP从站模块CMM401-0103
订货号
400CMM4010103
特性
CMM401-0103 Profibus从站通讯模块具有以下特性：
标准PROFIBUS-DP从站接口：DP-V0/V1协议，符合IEC61158及中国国家标准GB/T 20540-2006：测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线的第3部分；
波特率可设置，最大波特率12M；
Profibus总线上最多可挂接此从站数量为30块；
最大扩展I/O模块：32点DI / 32点DO模块≤32块；16点AI模块≤7块；4点AO模块≤7块；
智能模块，强大的自诊断功能，模块运行出现故障时能够自动复位并重新启动独特的数据安全输出功能，使控制设备具有更高的安全功能；
全面的LED指示灯：电源、模块激活、模块运行、故障、PROFIBUS总线运行及故障等全面的LED指示；
支持热插拔
模块外观
CMM401-0103通讯模块
LED指示灯
下表描述了DP从站通讯模块CMM401-0103的LED显示区指示灯及其工作状态：
LED显示区指示灯
|
LED
|
灯颜色
|
灯状态
|
指示灯状态含义
|
|
LOGO
|
蓝
|
亮/灭
|
电源正常/异常
|
|
R
|
绿
|
闪烁/常亮
|
模块正常运行/程序已运行但参数未加载
|
|
A
|
绿
|
亮/灭
|
模块在内部网收发数据正常/发送数据异常
|
|
F
|
红
|
亮/灭
|
灯亮表示模块有故障/正常运行时灯灭
|
|
RDY
|
绿
|
闪烁/亮或灭
|
主控芯片与profibus协议芯片数据交换正常/异常
|
|
STA
|
绿
|
亮/灭
|
已正确接收主站的配置信息/未接收到配置信息
|
|
BUS
|
绿
|
亮/灭
|
主站与从站通讯正常/异常
|
|
ERR
|
绿
|
亮/灭
|
总线出现可诊断的错误/总线正常
|
模块面板上的指示灯对应其工作状态的具体含义如下：
LOGO：电源指示灯，指示电源是否正常工作。
R：运行指示灯，指示模块运行状态。模块正常运行时指示灯闪烁，指示灯常亮时表示参数未加载。
A：当模块通过高速总线网和IO模块通讯正常时灯亮
F：故障指示灯，当模块出现故障时灯亮
RDY：主控芯片与profibus协议芯片数据交换指示灯，闪烁表数据交换正常，常亮或常灭表数据交换异常。
STA：从站配置指示灯，正确接收来自主站的配置信息后点亮。
BUS：总线通讯指示灯，常亮表示从站与主站间的总线通讯正常，常灭表通讯异常。
ERR：总线故障指示灯，常亮表总线通讯出现可诊断的错误，常灭表示总线通讯正常。
技术规格
|
串口模块类型
|
CMM401-0103
|
|
订货号
|
400CMM4010103
|
|
功率消耗
|
2.0W/5V
|
|
电流消耗
|
400mA/5V
|
|
总线接口数
|
1
|
|
总线接口类型
|
Profibus DP从站
|
|
支持通信波特率
|
4800~12M bps
|
|
接口隔离性
|
光电隔离2500V rms
|
|
编程驱动
|
厂家提供GSD文件
|
|
重量
|
220g
|
|
尺寸 宽×高×深
|
40mm×145mm×158mm
|
CMM401-0103的模块硬件设置及对外接口
1. DP从站地址编码开关
模块提供两个10进制的旋转编码开关S1和S2，DP从站地址=S1*10+S2，需在通电前设置正确。
2. 两位拨码开关K1和K2
K1：系统保留，更新固件用。模件通电运行前请确认K1处于OFF位置。
K2：总线电缆120欧姆终端电阻选配开关，OFF位置表示未连接终端电阻，ON位置表示连接终端电阻；
3. DP通讯接口
DP-S：标准的SUB DB9 Female接口，接口引线定义如下表所示：
|
NO.
|
引脚定义
|
NO.
|
引脚定义
|
NO.
|
引脚定义
|
|
1
|
SHIELD可选
|
4
|
CNTR_P
|
7
|
P24
|
|
2
|
M24可选
|
5
|
DGND
|
8
|
RS485_N
|
|
3
|
RS485_P
|
6
|
P5V
|
9
|
NC
|
注：NC表未连接。
由于物理和电气性能的限制，Profibus总线上能挂接本模块的最大数量为30，请配置时注意此项限制；若从站数量必须大于30，请加接profibus中继设备。
四、NA400 PLC 热备冗余DP总线从站模块简介
模块说明
热备冗余DP从站模块CMM401-0113：1个DP从站接口。
订货号
400CMM4010103
特性
CMM401-0103 Profibus从站通讯模块具有以下特性：
标准PROFIBUS-DP从站接口：DP-V0/V1协议，符合IEC61158及中国国家标准GB/T 20540-2006：测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线的第3部分；
波特率可设置，最大波特率12M；
Profibus总线上最多可挂接此从站数量为30块；
最大扩展I/O模块：32点DI / 32点DO模块≤32块；16点AI模块≤7块；4点AO模块≤7块；
智能模块，强大的自诊断功能，模块运行出现故障时能够自动复位并重新启动
独特的数据安全输出功能，使控制设备具有更高的安全功能；
全面的LED指示灯：电源、模块激活、模块运行、故障、PROFIBUS总线运行及故障等全面的LED指示；
支持热插拔
支持双DP从站模块热备工作方式，实现双DP总线冗余系统。
模块外观
CMM401-0113模块
LED指示灯
下表描述了DP从站通讯模块CMM401-0113的LED显示区指示灯及其工作状态：
LED显示区指示灯
|
LED
|
灯颜色
|
灯状态
|
指示灯状态含义
|
|
LOGO
|
蓝
|
亮/灭
|
电源正常/异常
|
|
R
|
绿
|
闪烁/常亮
|
模块正常运行/程序已运行但参数未加载
|
|
A
|
绿
|
亮/灭
|
模块在内部网收发数据正常/发送数据异常
|
|
F
|
红
|
亮/灭
|
灯亮表示模块有故障/正常运行时灯灭
|
|
RDY
|
绿
|
闪烁/亮或灭
|
主控芯片与profibus协议芯片数据交换正常/异常
|
|
STA
|
绿
|
亮/灭
|
已正确接收主站的配置信息/未接收到配置信息
|
|
BUS
|
绿
|
亮/灭
|
主站与从站通讯正常/异常
|
|
ERR
|
绿
|
亮/灭
|
总线出现可诊断的错误/总线正常
|
模块面板上的指示灯对应其工作状态的具体含义如下：
LOGO：电源指示灯，指示电源是否正常工作。
R：运行指示灯，指示模块运行状态。模块正常运行时指示灯闪烁，指示灯常亮时表示参数未加载。
A：当模块通过高速总线网和IO模块通讯正常时灯亮
F：故障指示灯，当模块出现故障时灯亮
RDY：主控芯片与profibus协议芯片数据交换指示灯，闪烁表数据交换正常，常亮或常灭表数据交换异常。
STA：从站配置指示灯，正确接收来自主站的配置信息后点亮。
BUS：总线通讯指示灯，常亮表示从站与主站间的总线通讯正常，常灭表通讯异常。
ERR：总线故障指示灯，常亮表总线通讯出现可诊断的错误，常灭表示总线通讯正常。
技术规格
|
串口模块类型
|
CMM401-0113
|
|
订货号
|
400CMM4010113
|
|
功率消耗
|
2.0W/5V
|
|
电流消耗
|
400mA/5V
|
|
总线接口数
|
1
|
|
总线接口类型
|
Profibus DP从站
|
|
支持通行波特率
|
4800~12M bps
|
|
接口隔离性
|
光电隔离2500V rms
|
|
编程驱动
|
厂家提供GSD文件
|
|
重量
|
220g
|
|
尺寸 宽×高×深
|
40mm×145mm×158mm
|
CMM401-0113的模块硬件设置及对外接口
1. DP从站地址编码开关
模块提供两个10进制的旋转编码开关S1和S2，DP从站地址=S1*10+S2，需在通电前设置正确。
2. 两位拨码开关K1和K2
K1：系统保留，更新固件用。模件通电运行前请确认K2处于OFF位置;
K2：Profibus总线120欧姆终端电阻选配开关，OFF位置表示未连接终端电阻，ON位置表示连接终端电阻。
3. DP通讯接口
DP-S：标准的SUB DB9 Female接口，接口引线定义如下表所示：
|
NO.
|
引脚定义
|
NO.
|
引脚定义
|
NO.
|
引脚定义
|
|
1
|
SHIELD可选
|
4
|
CNTR_P
|
7
|
P24
|
|
2
|
M24可选
|
5
|
DGND
|
8
|
RS485_N
|
|
3
|
RS485_P
|
6
|
P5V
|
9
|
NC
|
注：NC表未连接。
由于物理和电气性能的限制，Profibus总线上能挂接本模块的最大数量为30，请配置时注意此项限制；若从站数量必须大于30，请加接profibus中继设备。
系统结构图简述：本系统需要双DP主站模块或双DP主站接口，实现双DP总线冗余系统，DP从站模块每个模块上面带有一个DP从站接口，双模块实现双机热备冗余，两个模块同时工作，主机负责I/O数据采集。
五、NA200 PLC 单DP总线接口从站模块简介
订货号
200CMM2010103
特性
CMM201-0103 Profibus从站通讯模块具有以下特性：
n 标准PROFIBUS-DP从站接口：DP-V0/V1协议，符合IEC61158及中国国家标准GB/T 20540-2006：测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线的第3部分；
n 波特率可设置，最大波特率12M；
n Profibus总线上最多可挂接此从站数量为30块；
n 最大扩展I/O模块：7块扩展I/O模块；
n 智能模块，强大的自诊断功能，模块运行出现故障时能够自动复位并重新启动
n 独特的数据安全输出功能，使控制设备具有更高的安全功能；
n 全面的LED指示灯：电源、模块激活、模块运行、故障、PROFIBUS总线运行及故障等全面的LED指示；
模块外观
CMM201-0103 module
LED指示灯
下表描述了DP从站通讯模块CMM201-0103的LED显示区指示灯及其工作状态：
LED显示区指示灯
|
LED
|
灯颜色
|
灯状态
|
指示灯状态含义
|
|
A
|
绿
|
亮/灭
|
模块在内部网收发数据正常/发送数据异常
|
|
F
|
红
|
亮/灭
|
灯亮表示模块有故障/正常运行时灯灭
|
|
RDY
|
绿
|
闪烁/亮或灭
|
主控芯片与profibus协议芯片数据交换正常/异常
|
|
STA
|
绿
|
亮/灭
|
已正确接收主站的配置信息/未接收到配置信息
|
|
BUS
|
绿
|
亮/灭
|
主站与从站通讯正常/异常
|
|
ERR
|
绿
|
亮/灭
|
总线出现可诊断的错误/总线正常
|
模块面板上的指示灯对应其工作状态的具体含义如下：
A：当模块通过高速总线网和IO模块通讯正常时灯亮
F：故障指示灯，当模块出现故障时灯亮
RDY：主控芯片与profibus协议芯片数据交换指示灯，闪烁表数据交换正常，常亮或常灭表数据交换异常。
STA：从站配置指示灯，正确接收来自主站的配置信息后点亮。
BUS：总线通讯指示灯，常亮表示从站与主站间的总线通讯正常，常灭表通讯异常。
ERR：总线故障指示灯，常亮表总线通讯出现可诊断的错误，常灭表示总线通讯正常。
技术规格
|
串口模块类型
|
CMM201-0103
|
|
订货号
|
200CMM2010103
|
|
功率消耗
|
2.0W/5V
|
|
电流消耗
|
400mA/5V
|
|
总线接口数
|
1
|
|
总线接口类型
|
Profibus DP从站
|
|
支持通信波特率
|
9600~12M bps
|
|
接口隔离性
|
光电隔离2500V rms
|
|
编程驱动
|
厂家提供GSD文件
|
|
重量
|
<160g
|
|
尺寸 宽×高×深
|
75mm×90mm×68.5mm
|
CMM201-0103的模块硬件设置及对外接口
1. DP从站地址编码开关
模块提供两个10进制的旋转编码开关S1和S2，DP从站地址=S1*10+S2，需在通电前设置正确。
2. DP通讯接口
DP-S：标准的SUB DB9 Female接口，接口引线定义如下表所示：
|
NO.
|
引脚定义
|
NO.
|
引脚定义
|
NO.
|
引脚定义
|
|
1
|
SHIELD可选
|
4
|
CNTR_P
|
7
|
P24
|
|
2
|
M24可选
|
5
|
DGND
|
8
|
RS485_N
|
|
3
|
RS485_P
|
6
|
P5V
|
9
|
NC
|
注：NC表未连接。
由于物理和电气性能的限制，Profibus总线上能挂接本模块的最大数量为30，请配置时注意此项限制；若从站数量必须大于30，请加接profibus中继设备。
CMM201-0103的模块典型配置
简要说明：CMM201-0103 DP从站模块必须挂在CPU的后一级才可以使用，可以读写CPU的MW寄存器。所以CPU所采集的I/O数据可以通过MW寄存器中转发送。
六、NA200 PLC 双DP总线接口从站模块简介
订货号
200CMM2010203
特性
CMM201-0203 Profibus双DP冗余从站通讯模块具有以下特性：
n 标准PROFIBUS-DP从站接口：DP-V0/V1协议，符合IEC61158及中国国家标准GB/T 20540-2006：测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线的第3部分；
n 可接2个DP主站,实现冗余
n 波特率可设置，最大波特率12M；
n Profibus总线上最多可挂接此从站数量为30块；
n 最大扩展I/O模块：15块扩展I/O模块；
n 智能模块，强大的自诊断功能，模块运行出现故障时能够自动复位并重新启动
n 独特的数据安全输出功能，使控制设备具有更高的安全功能；
n 全面的LED指示灯：电源、模块激活、模块运行、故障、PROFIBUS总线运行及故障等全面的LED指示；
模块外观及接线图
NA200 CMM201-0203 模块外观及接线图
LED工作状态指示灯
下表描述了DP从站通讯模块CMM201-0203的LED显示区指示灯及其工作状态：
LED 工作状态指示灯
|
LED
|
灯颜色
|
灯状态
|
指示灯状态含义
|
|
PWR
|
绿
|
|
模块得电时灯亮/模块掉电时灯灭
|
|
RUN
|
绿
|
亮/灭
|
模块正常运行时灯亮/模块运行异常时灯灭
|
|
ACK
|
绿
|
亮/灭
|
模块在内部网收发数据正常/发送数据异常
|
|
ERR
|
红
|
亮/灭
|
灯亮表示模块有故障/正常运行时灯灭
|
|
RDY1
|
绿
|
闪烁/亮或灭
|
DP1主控芯片与profibus协议芯片数据交换正常/异常
|
|
STA1
|
绿
|
亮/灭
|
DP1已正确接收主站的配置信息/未接收到配置信息
|
|
BUS1
|
绿
|
亮/灭
|
DP1主站与从站通讯正常/异常
|
|
ERR1
|
绿
|
亮/灭
|
DP1总线出现可诊断的错误/总线正常
|
|
RDY2
|
绿
|
闪烁/亮或灭
|
DP2主控芯片与profibus协议芯片数据交换正常/异常
|
|
STA2
|
绿
|
亮/灭
|
DP2已正确接收主站的配置信息/未接收到配置信息
|
|
BUS2
|
绿
|
亮/灭
|
DP2主站与从站通讯正常/异常
|
|
ERR2
|
绿
|
亮/灭
|
DP2总线出现可诊断的错误/总线正常
|
模块面板上的指示灯对应其工作状态的具体含义如下：
PWR: 电源指示灯,指示电源是否正常工作。
RUN: 模块运行指示灯,模块正常运行时灯亮/模块运行异常时灯灭。
ACK: 扩展模块通讯指示灯,当扩展模块通过总线网和扩展IO模块及CMM模块通讯正常时灯亮。
ERR: 故障指示灯，当模块出现故障时灯亮。
RDY1：主控芯片与DP1主站数据交换指示灯，闪烁表数据交换正常，常亮或常灭表数据交换异常。
STA1：DP1从站配置指示灯，正确接收来自主站的配置信息后点亮。
BUS1：DP1总线通讯指示灯，常亮表示从站与主站间的总线通讯正常，常灭表通讯异常。
ERR1：DP1总线故障指示灯，常亮表总线通讯出现可诊断的错误，常灭表示板载芯片运转正常。
RDY2：主控芯片与DP2主站数据交换指示灯，闪烁表数据交换正常，常亮或常灭表数据交换异常。
STA2：DP2从站配置指示灯，正确接收来自主站的配置信息后点亮。
BUS2：DP2总线通讯指示灯，常亮表示从站与主站间的总线通讯正常，常灭表通讯异常。
ERR2：DP2总线故障指示灯，常亮表总线通讯出现可诊断的错误，常灭表示板载芯片运转正常。
LED自身I/O状态指示灯
LED自身I/O状态指示灯
|
LED
|
灯颜色
|
灯状态
|
指示灯状态含义
|
|
Q1~Q16
|
绿
|
亮/灭
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对应各输出口的状态指示 亮时为1,灭时为0
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I1~I16
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绿
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亮/灭
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对应各输出口的状态指示 亮时为1,灭时为0
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技术规格
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串口模块类型
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CMM201-0203
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订货号
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200CMM2010103
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功率消耗
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电流消耗
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总线接口数
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2
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总线接口类型
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Profibus DP从站
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支持通信波特率
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9600~12M bps
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接口隔离性
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光电隔离2500V rms
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编程驱动
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厂家提供GSD文件
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重量
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尺寸 宽×高×深
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CMM201-0103的模块硬件设置及对外接口
1. DP从站地址编码开关
模块提供两个10进制的旋转编码开关S1和S2，DP从站地址=S2+ S1*10，需在通电前设置正确(与主站组态配置一致)。
3. DP通讯接口
DP-S：标准的SUB DB9 Female接口，接口引线定义如下表所示：
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NO.
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引脚定义
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NO.
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引脚定义
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NO.
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引脚定义
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1
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SHIELD可选
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4
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CNTR_P
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7
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P24
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2
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M24可选
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5
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DGND
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8
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RS485_N
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3
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RS485_P
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6
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P5V
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9
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NC
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注：NC表未连接。
由于物理和电气性能的限制，Profibus总线上能挂接本模块的最大数量为30，请配置时注意此项限制；若从站数量必须大于30，请加接profibus中继设备。2个DP接口引线定义相同。
CMM201-0203的模块典型配置
简要说明：CMM201-0103 DP从站模块可以直接带I/O模块，无需CPU，DP主站可以直接读写I/O寄存器。
DP从站CMM201-0203典型系统结构图
功能注释：CMM201-0203双DP从站接口，DP1接口是主接口，优先级高于DP2接口，如果DP1接口与主站通信正常，则DP1的下行数据有效，否则DP2接口的下行数据有效。
