Datasheet CMDF5-8AD Datasheet (JTPLC)

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CMDF58AD 使用手册 CMDF58AD 使用手册
CMDF5-8AD
Profibus - dp
    使用手册 
四川 · 德阳 泰山南路二段 226 号 201 室
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注:使用手册修改恕不另行通知
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■  主要用途 用于现场总线(FCS)、 可编程控制器(PLC)、 DCS、PCS、计算机等控制、数据采集系
统的模拟量输入扩展,采用 Profibus 专用芯片,支持所有 Profibus-dp 现场总线系统。
主要特点
Profibus dp 通讯方式,支持多种组态软件、PLC 系统;
8 通道 12 Bit 标准模拟量差动输入;
9.6Kbps~6 Mbps自适应波特率选择,特殊情况下可使用 12Mbps,总线、故障状态指示;
● 带 LED 数字显示屏的按钮设置站地址、参数界面,配备标准 9 孔总线座和端子接口;
● 模拟量输入与通讯回路隔离,可循环显示 8 个输入通道的电压或者电流值;
● DC 9~30V 宽范围电源输入、防雷击和电源反接保护。
■  主要参数(表 1
(表 1
工作电压 DC 9~30V 宽范围电源输入、防雷击和电源反接保护 功率消耗 最大 2100mW 通讯接口 标准 Profibus 接口,( 最多为 125 个模块) 通讯速率 9.6Kbps~6 Mbps自适应波特率选择
兼容性 与 Profibus 系统完全兼容 传送距离 Profibus 专用线<1.2KM ,中继器、光纤器可扩展距离 输入接口 8 通道、0~5V、0~20mA 或 1~5V、4~20mA 输入
模拟量分辨率
输入隔离 电源与通讯回路隔离电压 2500V 适用范围 所有 Profibus 主站设备(PLC、PC、DCS)可连接 刷新速度 单个模块>50~80ms 外形尺寸 宽 45×高 110×长 160mm
重量 不含包装约 0.32Kg 安装方式 标准 U 型导轨安装 工作温度 -10 ~ +55℃; 工作湿度 <65%(不结露);
■  使用方法
技术规范内容:   1. 通讯速率: 
9.6Kbps、19.2Kbps、93.75Kbps、187.5Kbps、500Kbps、1.5Mbps、 
A01 
12 Bit
3Mbps、6Mbps、12Mbps(特殊要求时可定制)。  
+24V M A PG B
X3X4
V1- I1+ V1+V2- I2+ V2+V3- I3+ V3+V4- I1+ V1+
V5+ I5+ V5- V6+ I6+ V6- V7+ I7+ V7- V8+ I8+ V8-
X2 X1
BUF
ERR
0 0 3
PWR
CMDF5-8AD
(图 1)CMDF5-8AD 端子示意图
2.连接数量:最多为 125 个。
3.用户参数设置: 支持用户参数设置输入方式,例如 0~5V、0~20mA 或者 1~5V 或者 4~20mA、0~10V
●  参数设置  本模块参数设置方式有两种,模块手动设置方式(参见附页)和用户参数设置方式。 
1. 地址设置方式: 
本模块配合 LED 数字显示屏使用 SET、SEL 按钮设置模块地址,见图 2 所示: 
0 0 3
加地址
状态
SET  SEL
加地址
循环加、减、 退出按钮
按住“SET”和“SEL”保持 5 秒以上后同时松开“SET”和“SEL”两键,即进入模块地 址设置状态,屏幕显示模块工作站地址(如图 2 中的左图), 按 SET 按钮模块地址加数。按 SEL 进入减地址状态(如图 2 中的中图), 按 SET 按钮模块地址减数。再按 SEL 进入参数确认并退 出参数设置状态(如图 2 中的右图), 此时按 SET 按钮模块退出设置状态并将设置的地址存储 于模块的 EEROM 中,同时模块进行上电自检状态 :8.8.8……版本号……站地址。 如在 “―.―.―”状态下继续按 SEL 将进入用户参数设置状态(详细信息参见 A-13 附页), 所设 地址与主站寻址相匹配,模块总线绿指示灯亮,60 秒后 LED 参数显示屏自动熄灭节约电能,
0. 0 2
减地址
状态
SET  SEL
减地址
循环加、减、 退出按钮
(图 2
A-02
-.-.-.
退出 状态
SET  SEL
确认退出
循环加、减、 退出按钮
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在此状态下,任何时间按 SET 按钮 LED 参数显示屏就会自动显示本模块所工作的站地址。
如果本模块通讯故障(包括断线、主站网络中没有该模块站地址), LED 屏会一直显示本 模块站地址,同时 BUF 灯灭,ERR 红灯闪亮。   2. 用户参数设置,见图 3 所示:
用户参数设置后还必须配合从站用户参数配置界面进行相应设置,详见调试说明 图 21!
● 结构框图及输入通道、连接示意图: 
传 感 器 电 源
+24V
0V
(模块工作电源)
4~20mA 温度、压力 或其他两线
制传感器
V1+ I1+
V1-
V4+
I4+
V4-
+24V
DC/DC POWER
 MCU
12Bit A/D
 Isolated
 Isolated   POWER
 Isolated
Profibus dp
communiction
V5+
I5+
V5-
V8+
I8+
V8-
Profibus dp接口
0~5V
电压输入
4~20mA
电流输入
(图 3) 
● 输入与数码值关系 (见图 3 所示)
20mA
5V
10V
16mA
4V/8V)
12mA
3V/6V)
8mA
2V/4V)
4mA
1V/2V)
mA
4~20mA
1~5V
0~20mA
0~5V
0~10V
1023
819 1638 2457 3276 4095
2047
3070
DATA
(图 4
● 调试说明: CMDF1-8AD 模拟量输入模块能采集 0~5V、0~10V、0~20mA 或者 1~5V、4~20mA 标准模拟量输入信号,在使用前进行调试有助于您更了解该模块的工作特点。 1. 连接工作电源:
A-03
本模块工作电源为 DC930V,单个模块在 DC24V电源下电流需求大约 85mA,为了让模
块能稳定工作,适当留有一定电源余量是必要的。
DC24V电源可以是 PLC 本机自带的传感器用电源(必须确保 PLC 工作的必须电源容量)、
也可以是自配的其他直流电源,如用开关稳压电源必须保证电源品质,如选择纹波小、电磁辐 射少的优质工业用稳压电源。
电源连接绿色PWR电源指示灯亮,如果模块未连接到正在工作的PROFIBUS-DP网络上, 则 ERR 红色指示灯闪亮、绿色 BUF 灯常灭,否则需要检测电源、连接端子或者通讯连接线路! 2. 连接 PROFIBUS-DP 通讯网络:
断开模块工作的 DC24V电源,连接该模块的 A、B 端子到 PROFIBUS网络, 或者采用 DB9 总线连接器连接 PROFIBUS网络,A 线对应 8 脚、B 线对应 3 脚。然后接通模块电源,如 果 PROFIBUS-DP 网络中有该模块所对应的地址配置信息,则该模块的绿色 BUF 灯亮,ERR 红色指示灯灭,表示已经正确收到 PROFIBUS-DP 主站信息。 3. 输入各信号到模块端子:
为了测试该模块是否能正确工作,我们可采用西门子 S7-315-2D 进行系统调试: ①  运行 Step 7 编程软件并进入图 5 画面;
(图 5
A-04
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按 Next 进入下一步: 
(图 6) (图 7)
在图 6 中选择 S7-300 自带 PROFIBUS-DP 的 S7-315-2DP,按 Next 进入下一步(图 7)! 并添加 OB81、OB82、OB86、OB87、OB121、OB122 程序块,注意,使用 PROFIBUS 必须要添加这 些程序块,不论你使用否,见图 8!按 Next 进入图 9 所示,输入工程文件名,例如,此处输 入 TEST,按 Finsh 完成工程项目的定制工作: 
(图 10
(图 8) (图 9)
也可以在“SIMATIC  Manager”界面中按“New  Project/Library”建立新工程,见图 9 所示, 
并输入新建立的工程文件名,例如 TEST1,见图 10、图 11 所示: 
A-05
(图 11
A-06
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在图 12 的界面下,使用鼠标右键弹出菜单,选择插入新对象为 SIMATIC 300 Station
(图 12
在已生成的工程下,选择 Hardware 并双击进入硬件配置界面图 13 中。 
在图 14 中先添加 PLC 机夹 UR,然后添加 CPU 3152DP 和其他模块见图 15
(图 14) (图 15)
双击机夹中 2 槽的 X2 DP 行,设置 PROFIBUS的站地址例如为 02H,然后设置 PROFIBUS
DP 的网络通讯速度,此处暂设置 1.5 MBps,见图 16
(图 13
A-07
(图 16
A-08
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②安装 GSD 文件:
由于捷通科技的 CMDF5 系列产品完全兼容其他 PROFIBUS总线,故它可以象西门子等其他 公司的PROFIBUS 产品一样使用唯一需要的是安装 GSD 文件到 Step 7 软件中,这可在 SIMATIC Manager 下的 Hardware 界面中安装。方法如下:
在图 17 所示的 Hardware 界面中,选择 Options -> Install New GSD; 
(图 17
打开 Jt_gsd 文件夹,选择要安装的模块所对应的文件后即可安装,见图 18 
(图 18
A-09
为了在 Setp 7 编程界面中显示 CMDF5 现场模块图形,你需要拷贝 CMDF5 位图到 Step 7
装目录下的 S7data\nsbmp 目录下,见图 19 所示!
(图 19
③  配置硬件:
下面的图 20 界面是在 S7300 PLCPROFIBUS 网络中添加捷通科技的 标准模拟量模块
CMDF58AD 例子示意。
模拟量模块内部用户参数设置可通过 Step 7的友好界面设置,参见图 21 示意。本模块支持 设置输入类型,包括 0~5V、0~10V、1~5V、0~20mA、4~20mA 等参数。 其中:
05V020mA 是相同的设置,不同的输入端子,模块显示屏显示按 0.00V5.00V
围显示,数据范围为 04095
010V是另外一种输入设置,模块显示屏显示按 0.0V~10.0V范围显示,数据范围为 0~
4095
15V420mA 是相同的设置,不同的输入端子,模块显示屏显示按 4.0mA~20.0V范
围显示,数据范围为 04095
A-10
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④  Setp 7 程序处理:
与通常的 PROFIBUS设备相同,CMDF5-8AD 按字方式使用,例如本例中:PIW0 表示从 PROFIBUS网络中读第一个模拟量输入通道数据它占 2 个字节,PIW2 表示从 PROFIBUS网络 中读第二个模拟量输入通道数据,它同样占 2 个字节……,PIW14 表示从 PROFIBUS 网络中 读第八个模拟量输入通道数据,它同样占 2 个字节。 ⑤  下载 S7-300 配置参数、程序块:
S7-315-2DP 配置好系统、PROFIBUS-DP 参数和编辑好 OB1 等程序块后,将其全部下 载到 PLC 中。此时连接到 PROFIBUS-DP 网络上的 CMDF5-8AD 模块 BUF 绿色指示灯亮、 ERR 红色指示灯应灭, PLC 上 CPU 上的 RUN 灯也应点亮。
如断开连接 CMDF58AD 的通讯连接电缆,CMDF58AD 模块 BUF 绿色指示灯应灭, 同时,模块上的 ERR 红色指示灯开始闪动,表示总线有故障。一旦重新将 CMDF58AD 连接 到 PROFIBUS-DP 网络上后,CMDF58AD 模块 BUF 绿色指示灯又被点亮,ERR 红色指示 灯灭!表示 CMDF58AD 模块都工作正常!
(图 20
⑥  模拟量采集测试:
将各种模拟量信号例如按下图接入传感器、信号回路,或者将标准模拟量信号接入对应端 子,在 OB1 主程序中进入监控状态,观察 PIW0PIW14,看看对应通道数据是否是对应数据。
你可尝试改变输入信号,再读取数据,按图 4 所示的输入值与数码值的关系,看看对应数 据是否正确,一般出厂时已经按±5‰配置了好补偿值否则检查通道输入信号是否正常。
V1- I1 + V1+V2- I2+ V2+V3- I3+ V3+V4- I4+ V4+
BUF ERR PWR
CMDF5-8AD
4~20mA
电流输入
m A
0~20mA
电流输入
m A
+9~+30V
+ -
+ -
48
160
0~5V
电压输入
1~5V
电压输入
0~10V
电压输入
V5+ I5+ V5- V6+ I6+ V6-
V7+ I7+ V7- V8+ I8+ V8-
003
V1- I1 + V1+V2- I2+ V2+V3- I3+ V3+V4- I4+ V4+
CMDF5-8AD
V5+ I5+ V5- V6+ I6+ V6-
V1- I1 + V1+V2- I2+ V2+V3- I3+ V3+V4- I4+ V4+
V7+ I7+ V7- V8+ I8+ V8-
BUF ERR PWR
004
CMDF5-8AD
BUF ERR PWR
V5+ I5+ V5- V6+ I6+ V6-
V7+ I7+ V7- V8+ I8+ V8-
005
24
86
M B PG A
(图 21
+24V
Profibus dp
CMDF58AD 连接示意图 CMDF58AD 外形尺寸图
M B PG A
+24V
M B PG A
+24V
GND
A-12
A-11
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1:模块现场可调参数设置说明:
1.按住“SET”和“SEL”保持 5 秒以上后同时松开“SET”和“SEL”两键,即进入模块地 址设置状态,屏幕显示模块工作站地址(如附图 1 中的左图), 按 SET 按钮模块地址加数。按 SEL 进入减地址状态(如附图 1 的中图), 按 SET 按钮模块地址减数。再按 SEL 进入参数确认 并退出参数设置状态(附图 1 的右图), 此时按 SET 按钮模块退出设置状态并将设置的地址存 储于模块的 EEROM 中,同时模块进行上电自检状态:8.8.8……版本号……站地址。 如在 “―.―.―”状态下继续按 SEL 将进入用户参数设置状态:
0 0 3
SET  SEL
加地址
循环加、减、退出按钮
加地址
状态
0. 0 2
减地址
状态
SET  SEL
减地址
循环加、减、退出按钮
(附图 1
-.-.-.
退出 状态
SET  SEL
确认退出
循环加、减、退出按钮
P 1
SET   SEL
进入通道 正偏设置
进入下一个参数段
-.-.-
SET   SEL
确认退出
进入地址设置
正偏调 整状态
退出 状态
0 0 5
SET  SEL
加数字
进入减数字状态
0 0 2
SET  SEL
加地址
进入零点调整
通道0 正偏加 数状态
(附图 4
地址 设置 状态
(附图 5
0.0 1
SET   SEL
减数字
进入下一通道
P 0 0
SET   SEL
进入通道
进入负偏调整
通道0 正偏减 数状态
零偏 调整 状态
注:除模块地址外,所有现场调整参数均可实时被修改,即修改各通道零偏、正 偏、负偏后其所采集的模拟量数据即被修改并传输到主站内。
2:模块现场显示设置说明:
9.9.9
SET  SEL
退出
继续正偏设置
- P 1
SET  SEL
进入通道
进入正偏调整
正偏设 置退出 状态
负偏设 置退出 状态
本模块通电后,如果未被接入正确的 Profibus dp 网络或者网络通讯错误,模
P 0 0
SET   SEL
进入通道 零偏设置
进入下一个参数段
- P 1
SET   SEL
进入通道 负偏设置
进入下一个参数段
零点调 整状态
负偏调 整状态
0 0 5
SET  SEL
加数字
进入减数字状态
0 0 5
SET  SEL
加数字
进入减数字状态
通道0 零点加 数状态
(附图 2
通道0 负偏加 数状态
(附图 3
A-13
0.0 1
SET   SEL
减数字
0.0 1
SET   SEL
减数字
通道0 零点减 数状态
进入下一通道
通道0 负偏减 数状态
进入下一通道
9.9.9
SET  SEL
退出
继续零点设置
9.9.9
SET  SEL
退出
继续负偏设置
零点设 置退出 状态
负偏设 置退出 状态
块的显示屏将一直显示本模块的站地址;
当模块通电后,如果接入正确的 Profibus dp 网络,模块的显示屏自动进入站
地址显示状态,即持续显示本模块的站地址一分钟后将自动熄灭显示;
除参数设置状态外,任何时间按动“SET”后将显示模块站地址,重复按“SEL
将反复进入循环显示输入状态(DSP 指示下)或地址显示状态。
0 0 2
SET   SEL
地址 显示 状态
进入地址显示状态
dSP
循环 提示
SET  SEL
进入循环显示状态提示
状态
CH1
SET   SEL
进入通道1
通道1显示提示
(附图 6
236
SET  SEL
进入通道1
通道1的温度值
输入为 05V、020mA、010V 范围时显示为电压值,其余为电流值显示。
A-14
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