西門子PLC,200,300,400,1200,西門子PLC附件
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西門子儀器儀表現(xiàn)貨供應(yīng),歡迎來(lái)電咨詢系列產(chǎn)品,折扣低,貨期準(zhǔn)時(shí),并且備有大量
庫(kù)存.長(zhǎng)期有效西門子數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、電源模塊、備品備件
等。
SIMENS 上海非俗自動(dòng)化科技有限公司?
: 吳波
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1、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是否具備PROFIBUS接口可分為三種形式(1)總線接口型:現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不具備PROFIBUS接口,采用分散式I/O作為總線接口與現(xiàn)設(shè)
連接。這種形式在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)初期容易推廣。如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能分組,組內(nèi)設(shè)備相對(duì)集中,這種模式會(huì)更好地發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。(2)
一總線型:現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都具備PROFIBUS接口。這是一種理想情況??墒褂矛F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),實(shí)現(xiàn)完全的分布式結(jié)構(gòu),可充分獲得這一技術(shù)所帶來(lái)的
益。新建項(xiàng)目若能具有這種條件,就目前來(lái)看,這種方案設(shè)備成本會(huì)較高。(3)混合型:現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備部分具備PROFIBUS接口。這將是一種相當(dāng)普遍
情況。這時(shí)應(yīng)采用PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備加分散式I/O混合使用的辦法。無(wú)論是舊設(shè)備改造還是新建項(xiàng)目,希望全部使用具備PROFIBUS接口現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的
合可能不多,分散式I/O可作為通用的現(xiàn)場(chǎng)總線接口,是一種靈活的集成方案。2、根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要的幾種結(jié)構(gòu)類型根據(jù)實(shí)際需要及經(jīng)費(fèi)情況,通常
如下幾種結(jié)構(gòu)類型:(1) 結(jié)構(gòu)類型1:以PLC或控制器做一類主站,不設(shè)監(jiān)控站,但調(diào)試階段配置一臺(tái)編程設(shè)備。這種結(jié)構(gòu)類型,PLC或控制器完成
線通信管理、從站數(shù)據(jù)讀寫、從站遠(yuǎn)程參數(shù)化工作。(2) 結(jié)構(gòu)類型2:以PLC或控制器做一類主站,監(jiān)控站通過(guò)串口與PLC一對(duì)一的連接。這種結(jié)構(gòu)
型,監(jiān)控站不在PROFIBUS網(wǎng)上,不是二類主站,不能直接讀取從站數(shù)據(jù)和完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作。監(jiān)控站所需的從站數(shù)據(jù)只能從PLC控制器中讀取
結(jié)構(gòu)類型3:以PLC或其它控制器做一類主站,監(jiān)控站(二類主站)連接PROIBUS總線上。這種結(jié)構(gòu)類型,監(jiān)控站在PROFIBUS網(wǎng)上作為二類主站,
完成遠(yuǎn)程編程、參數(shù)化及在線監(jiān)控功能。(4) 結(jié)構(gòu)類型4:使用 PC機(jī)加PROFIBUS網(wǎng)卡做一類主站,監(jiān)控站與一類主站一體化。這是一個(gè)低成本方
但PC機(jī)應(yīng)選用具有高可靠性、能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的工業(yè)級(jí)PC機(jī)。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)類型,PC機(jī)故障將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)將癱瘓。另外,通信廠商通常只提供
模板的驅(qū)動(dòng)程序,總線控制、從站控制程序、監(jiān)控程序可能要由用戶開(kāi)發(fā),因此應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作量可能會(huì)較大。(5) 結(jié)構(gòu)類型5:堅(jiān)固式PC機(jī)(COMO
CT COMPUTER)+PROFIBUS網(wǎng)卡+SOFTPLC的結(jié)構(gòu)形式。如果上述方案中PC機(jī)換成一臺(tái)堅(jiān)固式PC機(jī)(COMOPACT COMPUTER),系統(tǒng)可靠性
大大增強(qiáng),足以使用戶信服。但這是一臺(tái)監(jiān)控站與一類主站一體化控制器工作站,要求它的軟件完成如下功能:支持編程,包括主站應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)、
編輯、調(diào)試。 執(zhí)行應(yīng)用程序。 主持設(shè)備圖形監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)建立等監(jiān)控程序的開(kāi)發(fā)、調(diào)試。設(shè)備在線圖形監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及統(tǒng)計(jì)、報(bào)表等功能
采用了兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式,充分考慮了陰影部分的擴(kuò)展余地。
西門子RS485工業(yè)以太網(wǎng)總線電纜
西門子PLC S7-200 CPU 22X 主機(jī)的技術(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目名稱 |
CPU221 |
CPU222 |
CPU224 |
CPU226 |
CPU226XM |
用戶程序區(qū) |
4KB |
4KB |
8KB |
8KB |
16KB |
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) |
2KB |
2KB |
5KB |
5KB |
l OKB |
主機(jī)數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)數(shù) |
6/4 |
8/6 |
14/10 |
24/16 |
24/16 |
模擬量輸入/輸出點(diǎn)數(shù) |
無(wú) |
16/16 |
32/32 |
32/32 |
32/32 |
掃描時(shí)間/1條指令 |
0.37μs |
0.37μs |
0.37μs |
0.37μs |
0.37μs |
大輸入/輸出點(diǎn)數(shù) |
256 |
256 |
256 |
256 |
256 |
位存儲(chǔ)區(qū) |
256 |
256 |
256 |
256 |
256 |
定時(shí)器 |
256 |
256 |
256 |
256 |
256 |
計(jì)數(shù)器 |
256 |
256 |
256 |
256 |
256 |
允許大的擴(kuò)展模塊 |
無(wú) |
2模塊 |
7模塊 |
7模塊 |
7模塊 |
允許大的智能模塊 |
無(wú) |
2模塊 |
7模塊 |
7模塊 |
7模塊 |
時(shí)鐘功能 |
可選 |
可選 |
內(nèi)置 |
內(nèi)置 |
內(nèi)置 |
數(shù)字量輸入濾波 |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
模擬量輸入濾波 |
無(wú) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
高速計(jì)數(shù)器 |
4個(gè)30KHz |
4個(gè)30KHz |
6個(gè)30KHz |
6個(gè)30KHz |
6個(gè)30KHz |
脈沖輸出 |
2個(gè)20KHz |
2個(gè)20KHz |
2個(gè)20KHz |
2個(gè)20KHZ |
2個(gè)20KHz |
通信口 |
1xRS485 |
1xRS485 |
1 xRS485 |
2xRS485 |
2xRS485 |
項(xiàng)目名稱 |
CPU221 |
CPU222 |
CPU224 |
CPU226 |
CPU226XM |
用戶程序區(qū) |
4KB |
4KB |
8KB |
8KB |
16KB |
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) |
2KB |
2KB |
5KB |
5KB |
l OKB |
主機(jī)數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)數(shù) |
6/4 |
8/6 |
14/10 |
24/16 |
24/16 |
模擬量輸入/輸出點(diǎn)數(shù) |
無(wú) |
16/16 |
32/32 |
32/32 |
32/32 |
掃描時(shí)間/1條指令 |
0.37μs |
0.37μs |
0.37μs |
0.37μs |
0.37μs |
大輸入/輸出點(diǎn)數(shù) |
256 |
256 |
256 |
256 |
256 |
位存儲(chǔ)區(qū) |
256 |
256 |
256 |
256 |
256 |
定時(shí)器 |
256 |
256 |
256 |
256 |
256 |
計(jì)數(shù)器 |
256 |
256 |
256 |
256 |
256 |
允許大的擴(kuò)展模塊 |
無(wú) |
2模塊 |
7模塊 |
7模塊 |
7模塊 |
允許大的智能模塊 |
無(wú) |
2模塊 |
7模塊 |
7模塊 |
7模塊 |
時(shí)鐘功能 |
可選 |
可選 |
內(nèi)置 |
內(nèi)置 |
內(nèi)置 |
數(shù)字量輸入濾波 |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
模擬量輸入濾波 |
無(wú) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
標(biāo)準(zhǔn) |
高速計(jì)數(shù)器 |
4個(gè)30KHz |
4個(gè)30KHz |
6個(gè)30KHz |
6個(gè)30KHz |
6個(gè)30KHz |
脈沖輸出 |
2個(gè)20KHz |
2個(gè)20KHz |
2個(gè)20KHz |
2個(gè)20KHZ |
2個(gè)20KHz |
通信口 |
1xRS485 |
1xRS485 |
1 xRS485 |
2xRS485 |
2xRS485 |
????由表1可知,CPU 22X?系列具有不同的技術(shù)性能,使用于不同要求的控制系統(tǒng):
CPU 221:用戶程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量較小,有一定的高速計(jì)數(shù)處理能力,適合用于點(diǎn)數(shù)少的控制系統(tǒng)
1.PROFIBUS的協(xié)議結(jié)構(gòu)
PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),以O(shè)SI作為參考模型的。PROFIBUS-DP定義了第1、2層和用戶接口。第3到7層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能,并詳細(xì)說(shuō)明了各種不同PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備行為。PROFIBUS-FMS定義了第1、2、7層,應(yīng)用層包括現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范(FMS)和低層接口(LLI)。FMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強(qiáng)有力的通信服務(wù);LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第2層訪問(wèn)接口。PROFIBUS-PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的PROFIBUS-DP協(xié)議。另外,PA還描述了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備行為的PA行規(guī)。根據(jù)IEC1157-2標(biāo)準(zhǔn),PA的傳輸技術(shù)可確保其本質(zhì)安全性,而且可通過(guò)總線給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。使用連接器可在DP上擴(kuò)展PA網(wǎng)絡(luò)。
?
2.PROFIBUS的傳輸技術(shù)
PROFIBUS提供了三種數(shù)據(jù)傳輸型式:RS-485傳輸、IEC1157-2傳輸和光纖傳輸。
?
(1) RS-485傳輸技術(shù)
RS-485傳輸是PROFIBUS常用的一種傳輸技術(shù),通常稱之為H2。RS-485傳輸技術(shù)用于PROFIBUS-DP與PROFIBUS-FMS。
RS-485傳輸技術(shù)基本特征是:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€性總線,兩端有有源的總線終端電阻;傳輸速率為9.6kbps~12Mbps;介質(zhì)為屏蔽雙絞電纜,也可取消屏蔽,取決于環(huán)境條件;不帶中繼時(shí)每分段可連接32個(gè)站,帶中繼時(shí)可多到127個(gè)站。RS-485傳輸設(shè)備安裝要點(diǎn):全部設(shè)備均與總線連接;每個(gè)分段上多可接32個(gè)站(主站或從站);每段的頭和尾各有一個(gè)總線終端電阻,確保操作運(yùn)行不發(fā)生誤差;兩個(gè)總線終端電阻必須一直有電源;當(dāng)分段站過(guò)32個(gè)時(shí),必須使用中繼器用以連接各總線段,串聯(lián)的中繼器一般不過(guò)4個(gè);傳輸速率可選用9.6kbps~12Mbps,一旦設(shè)備投入運(yùn)行,全部設(shè)備均需選用同一傳輸速率。電纜大長(zhǎng)度取決于傳輸速率采用RS-485傳輸技術(shù)的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)好使用9針D型插頭。當(dāng)連接各站時(shí),應(yīng)確保數(shù)據(jù)線不要擰絞,系統(tǒng)在高電磁發(fā)射環(huán)境下運(yùn)行應(yīng)使用帶屏蔽的電纜,屏蔽可提高電磁兼容性(EMC)。如用屏蔽編織線和屏蔽箔,應(yīng)在兩端與保護(hù)接地連接,并通過(guò)盡可能的大面積屏蔽接線來(lái)復(fù)蓋,以保持良好的傳導(dǎo)性。
?
(2)IEC1157-2傳輸技術(shù)
IEC1l57-2的傳輸技術(shù)用于PROFIBUS-PA,能滿足化工和石油化工業(yè)的要求。它可保持其本質(zhì)安全性,并通過(guò)總線對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。IEC1157-2是一種位同步協(xié)議,可進(jìn)行無(wú)電流的連續(xù)傳輸,通常稱為H1。
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(3)光纖傳輸技術(shù)
PROFIBUS系統(tǒng)在電磁干擾很大的環(huán)境下應(yīng)用時(shí),可使用光纖導(dǎo)體,以增加高速傳輸?shù)木嚯x??墒褂脙煞N光纖導(dǎo)體:一種是價(jià)格低廉的塑料纖維導(dǎo)體,供距離小于50m情況下使用;另一種是玻璃纖維導(dǎo)體,供距離小于1km情況下使用。許多廠商提供總線插頭可將RS-485信號(hào)轉(zhuǎn)換成光纖導(dǎo)體信號(hào)或?qū)⒐饫w導(dǎo)體信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS-485信號(hào)。
?
3. PROFIBUS總線存取控制技術(shù)
PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用一樣的總線存取控制技術(shù),它是通過(guò)OSI參考模型第2層(數(shù)據(jù)鏈路層)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,它包括保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報(bào)文處理。在PROFIBUS中,第2層稱之為現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層(FDL,F(xiàn)ieldbus Data link)。介質(zhì)存取控制(M A C,?? Medium Access Control)具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦?,MAC必須確保在任何一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。PROFIBUS協(xié)議的設(shè)計(jì)要滿足介質(zhì)存取控制的兩個(gè)基本要求:
?
1)在復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)(主站)間的通信,必須保證在確切限定的時(shí)間間隔中,任何一個(gè)站點(diǎn)要有足夠的時(shí)間來(lái)完成通信任務(wù)。
?
2)在復(fù)雜的程序控制器和簡(jiǎn)單的I/O設(shè)備(從站)間通信,應(yīng)盡可能快速又簡(jiǎn)單地完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。
因此PROFIBUS主站之間采用令牌傳送方式,主站與從站之間采用主從方式。令牌傳遞程序保證每個(gè)主站在一個(gè)確切規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到總線存取權(quán)(令牌),令牌在所有主站中循環(huán)一周的長(zhǎng)時(shí)間是事先規(guī)定的。在PROFIBUS中,令牌傳遞僅在各主站之間進(jìn)行。主站得到總線存取令牌時(shí)可依照主-從通信關(guān)系表與所有從站通信,向從站發(fā)送或讀取信息,也可依照主-主通信關(guān)系表與所有主站通信。所以可能有3種系統(tǒng)配置:純主-從系統(tǒng)、純主-主系統(tǒng)和混合系統(tǒng)在總線系統(tǒng)初建時(shí),主站介質(zhì)存取控制MAC的任務(wù)是制定總線上的站點(diǎn)分配并建立邏輯環(huán)。在總線運(yùn)行期間,斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除,新上電的主站必須加入邏輯環(huán)第2層的另一重要工作任務(wù)是保證數(shù)據(jù)的高度完整性。PROFIBUS在第2層按照非連接的模式操作,除提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)邏輯數(shù)據(jù)傳輸外,還提供多點(diǎn)通信,包括廣播和選擇廣播功能。?
4.PROFIBUS-DP基本功能
PROFIBUS-DP用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)的高速數(shù)據(jù)傳送,主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息??偩€循環(huán)時(shí)間必須要比主站(PLC)程序循環(huán)時(shí)間短。除周期性用戶數(shù)據(jù)傳輸外,PROFIBUS-DP還提供智能化設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報(bào)警處理。
?
(1)PROFIBUS-DP基本特征
采用RS-485雙絞線、雙線電纜或光纜傳輸,傳輸速率從9.6kbps到12Mbps。各主站間令牌傳遞,主站與從站間為主-從傳送。支持單主或多主系統(tǒng),總線上多站點(diǎn)(主-從設(shè)備)數(shù)為126。采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(用戶數(shù)據(jù)傳送)或廣播(控制指令)通信。循環(huán)主-從用戶數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主-主數(shù)據(jù)傳送??刂浦噶钤试S輸入和輸出同步。同步模式為輸出同步;鎖定模式為輸入同步。DP主站和DP從站間的循環(huán)用戶有數(shù)據(jù)傳送。各DP從站的動(dòng)態(tài)激活和可激活。DP從站組態(tài)的檢查。強(qiáng)大的診斷功能,三級(jí)診斷信息。輸人或輸出的同步。通過(guò)總線給DP從站賦予地址。通過(guò)總線對(duì)DP主站(DPM1)進(jìn)行配置,每DP從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)大為246字節(jié)。??? 所有信息的傳輸按海明距離HD=4進(jìn)行。DP從站帶看門狗定時(shí)器(Watchdog Timer)。對(duì)DP從站的輸入/輸出進(jìn)行存取保護(hù)。DP主站上帶可變定時(shí)器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視。每個(gè)PROFIBUS-DP系統(tǒng)包括3種類型設(shè)備:類DP主站(DPM1)、第二類DP主站(DPM2)和DP從站。DPM1是是中央控制器,它在預(yù)定的周期內(nèi)與分散的站(如DP從站)交換信息。典型的DPM1如PLC、PC等;DPM2是編程器、組態(tài)設(shè)備或操作面板,在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時(shí)使用,完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的;DP從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備,是帶二進(jìn)制值或模擬量輸入輸出的I/O設(shè)備、驅(qū)動(dòng)器、閥門等。經(jīng)過(guò)擴(kuò)展的PROFIBUS-DP診斷能對(duì)故障進(jìn)行快速定位。診斷信息在總線上傳輸并由主站采集。診斷信息分3級(jí):本站診斷操作,即本站設(shè)備的一般操作狀態(tài),如溫度過(guò)高、壓力過(guò)低;模塊診斷操作,即一個(gè)站點(diǎn)的某具體I/O模塊故障;通道診斷操作,即一個(gè)單獨(dú)輸人/輸出位的故障。
?
(2)PROFIBUS-DP允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)
在同一總線上多可連接126個(gè)站點(diǎn)。系統(tǒng)配置的描述包括:站數(shù)、站地址、輸入/輸出地址、輸入/輸出數(shù)據(jù)格式、診斷信息格式及所使用的總線參數(shù)。
PROFIBUS-DP單主站系統(tǒng)中,在總線系統(tǒng)運(yùn)行階段,只有一個(gè)活動(dòng)主站。如圖1所示為PROFIBUS-DP單主站系統(tǒng),PLC作為主站。PROFIBUS-DP單主站系PROFIBUS-DP多主站系統(tǒng)中總線上連有多個(gè)主站??偩€上的主站與各自從站構(gòu)成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)。如圖2所示,任何一個(gè)主站均可讀取DP從站的輸入/輸出映像,但只有一個(gè)DP主站允許對(duì)DP從站寫入數(shù)據(jù)。
(3)PROFIBUS-DP系統(tǒng)行為
PROFIBUS-DP系統(tǒng)行為主要取決于DPM1的操作狀態(tài),這些狀態(tài)由本地或總線的配置設(shè)備所控制,主要有運(yùn)行、清除和停止3種狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)下,DPM1處于輸入和輸出數(shù)據(jù)的循環(huán)傳輸,DPM1從DP從站讀取輸入信息并向DP從站寫入輸出信息;在清除狀態(tài)下,DPM1讀取? DP從站的輸入信息并使輸出信息保持在故障安全狀態(tài);在停止?fàn)顟B(tài)下,DPM1和DP從站之間沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸。DPM1設(shè)備在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi),以有選擇的廣播方式將其本地狀態(tài)周期性地發(fā)送到每一個(gè)有關(guān)的DP從站。如果在DPM1的數(shù)據(jù)傳輸階段中發(fā)生錯(cuò)誤,DPM1將所有相關(guān)的DP從站的輸出數(shù)據(jù)立即轉(zhuǎn)入清除狀態(tài),而DP從站將不再發(fā)送用戶數(shù)據(jù)。在此之后,DPM1轉(zhuǎn)入清除狀態(tài)。6XV1830-0EH10?? PROFIBUS總線電纜6XV1830-3EH10?? PROFIBUS總線拖纜6XV1840-2AH10???以太網(wǎng)總線電纜6XV1830-0AH10??? DP總線電纜6XV1830-0EU10??PROFIBUS總線電纜6XV1830-3BH10? Profibus總線拖纜6XV1830-5EH10??PROFIBUS總線電?6XV1830-5FH10?PROFIBUS總線電纜6XV1840-2AH10???? 4芯以太網(wǎng)電纜6XV1840-3AH10?? 4芯以太網(wǎng)高柔性電纜
用于不同應(yīng)用區(qū)域的不同類型(例如,地下電纜、拖曳電纜、危險(xiǎn)區(qū)域(Zone 1 和 Zone 2))雙層屏蔽,抗干擾性能好阻燃總線連接電纜(不含鹵素)。由于電纜上印有以米表示的長(zhǎng)度標(biāo)記,因此易于確定長(zhǎng)度UL 由于特殊的總線電纜,有很廣的應(yīng)用范圍。由于使用了雙層屏蔽電纜和集成式接地技術(shù),網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾功能。采用 FastConnect (快速連接) 電纜,連接器連接簡(jiǎn)單又快速,從而節(jié)省了時(shí)間。產(chǎn)品中不含硅硐,因此特別適用于汽車工業(yè) (如上釉流水線)。為了構(gòu)建 PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò),提供有不同類型的電纜,可滿足不同類型應(yīng)用的要求。一般地,應(yīng)該使用所列出的電纜。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的詳細(xì)信息,請(qǐng)參見(jiàn) PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)手冊(cè)。UL 用于網(wǎng)絡(luò)電纜的 UL 列表(安全標(biāo)準(zhǔn))對(duì)于美國(guó)和加拿大市場(chǎng)尤為必需。根據(jù)電纜敷設(shè)在建筑物中位置來(lái)決定適當(dāng)?shù)囊?。這適用所有電纜,這些電纜從一個(gè)機(jī)器敷設(shè)到一遠(yuǎn)程控制柜,位于電纜架上并保護(hù)著建筑物。通過(guò) UL 的電纜在其名稱后面附加字母“GP”(通用)。Ex用于本質(zhì)安全 PROFIBUS DP 應(yīng)用的電纜在其名稱后面附加字母“IS”(本質(zhì)安全)屏蔽的雙絞電纜,圓形截面所有 PRO
1.PROFIBUS –DP作用
?
于現(xiàn)場(chǎng)層的高速數(shù)據(jù)傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。總線循環(huán)時(shí)間必須要比主站(PLC)程序循環(huán)時(shí)間短。除周期性用戶數(shù)據(jù)傳輸外,PROFIBUS-DP還提供智能化設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài).診斷和報(bào)警處理。
?
①傳輸技術(shù):RS-485雙絞線.雙線電纜或光纜。波特率從9.6K bit/s到12M bit/s。
?
②總線存取:各主站間令牌傳遞,主站與從站間為主-從傳送。支持單主或多主系統(tǒng)??偩€上站點(diǎn)(主-從設(shè)備)數(shù)為126。
?
③通信:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(用戶數(shù)據(jù)傳送)或廣播(控制指令)。循環(huán)主-從用戶數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主-主數(shù)據(jù)傳送。
?
④運(yùn)行模式:運(yùn)行.清除.停止。
?
⑤同步:控制指令允許輸入和輸出同步。同步模式:輸出同步;鎖定模式:輸入同步。
?
⑥功能:DP主站和DP從站間的循環(huán)用戶有數(shù)據(jù)傳送。各DP從站的動(dòng)態(tài)激活和可激活。DP從站組態(tài)的檢查。強(qiáng)大的診斷功能,三級(jí)診斷診斷信息。輸入或輸出的同步。通過(guò)總線給DP從站賦予地址。通過(guò)部線對(duì)DP主站(DPM1)進(jìn)行配置,每DP從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)大為246字節(jié)。
?
⑦可靠性和保護(hù)機(jī)制:所有信息的傳輸按海明距離HD=4進(jìn)行。DP從站帶看門狗定時(shí)器(WatchdogTimer)。對(duì)DP從站的輸入/輸出進(jìn)行存取保護(hù)。DP主站上帶可變定時(shí)器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視。
?
⑧設(shè)備類型:第二類DP主站(DPM2)是可進(jìn)行編程.組態(tài).診斷的設(shè)備。類DP主站(DPM1)是中央可編程控制器,如PLC.PC等。DP從站是帶二進(jìn)制值或模擬量輸入輸出的驅(qū)動(dòng)器.閥門等.
?
(1)
?
①速率:在一個(gè)有著32個(gè)站點(diǎn)的分布系統(tǒng)中,PROFIBUS-DP對(duì)所有站點(diǎn)傳送512 bit/s輸入和512bit/s輸出,在12Mbit/s時(shí)只需1毫秒。
?
②診斷功能:經(jīng)過(guò)擴(kuò)展的PROFIBUS-DP診斷能對(duì)故障進(jìn)行快速定位。診斷信息在總線上傳輸并由主站采集。診斷信息分三級(jí):
?
本站診斷操作:本站設(shè)備的一般操作狀態(tài),如溫度過(guò)高.壓力過(guò)低。
·模塊診斷操作:一個(gè)站點(diǎn)的某具體I/O模塊故障。
?·通過(guò)診斷操作:一個(gè)單獨(dú)輸入/輸出位的故障。
?
(2)PROFIBUS-DP允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)。在同一總線上多可連接126個(gè)站點(diǎn)。系統(tǒng)配置的描述包括:站數(shù).站地址.輸入/輸出地址.輸入/輸出數(shù)據(jù)格式.診斷信息格式及所使用的總線參數(shù)。每個(gè)PROFIBUS-DP系統(tǒng)可包括以下三種壞同類型設(shè)備:
?
①一級(jí)DP主站(DPM1):一級(jí)DP主站是中央控制器,它在預(yù)定的周期內(nèi)與分散的站(如DP從站)交換信息。典型的DPM1如PLC或PC。
?
②二級(jí)DP主站(DPM2):二級(jí)DP主站是編程器.組態(tài)設(shè)備或操作面板,在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時(shí)使用,完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的。
?
③ DP從站:DP從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備(I/O設(shè)備.驅(qū)動(dòng)器.HMI.閥門等)。
?
④ 單主站系統(tǒng):在總線系統(tǒng)的運(yùn)行階段,只有一個(gè)活動(dòng)主站。
?
⑤多主站系統(tǒng):總線上連有多個(gè)主站。這些主站與各自從站構(gòu)成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)包括一個(gè)DPMI.的若干從站及可能的DPM2設(shè)備。任何一個(gè)主站均可讀取DP從站的輸入/輸出映象,但只有一個(gè)DP主站允許對(duì)DP從站寫入數(shù)據(jù)。
4、HMI? 觸摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,
?SIEMENS 交、直流傳動(dòng)裝置
1、 交流變頻器 MICROMASTER系列:MM420、MM430、MM440、G110、G120. MIDASTER系列:MDV
2、全數(shù)字直流調(diào)速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列
SIEMENS 數(shù)控 伺服
SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120
系統(tǒng)及伺報(bào)電機(jī),力矩電機(jī),直線電機(jī),伺服驅(qū)動(dòng)等備件銷售。
?
|
透了智能化的技術(shù)。
line;'="">隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高,以及應(yīng)用領(lǐng)域的需求,RFID的技術(shù)被越來(lái)越多的集成于系統(tǒng)。由于全集成自動(dòng)化是西門子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心理念,因此,為RFID集成于自動(dòng)化系統(tǒng)提供了多種解決方案。
通過(guò)RFID的通信接口模塊,可將RFID 集成到PC,主流PLC,如: S5、S7、PROFIBUS DP、非西門子PLC、以太網(wǎng)等。
如圖1
line;'="">
圖1:RF300的集成方式
line;'="">
2、本文試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介
line;'="">2.1 硬件設(shè)備
line;="" none;'="">RF360T:6GT2800-4AC00,RF300 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(移動(dòng)載體)
RF380R:6GT2801-3AA10,RF300讀寫器
ASM456:6GT2002-0ED00,通訊模塊,獨(dú)立的PROFIBUS DP從站,可連接2個(gè)通道
的讀寫設(shè)備(SLG),用于將RFID系統(tǒng)集成到PROFIBUS DP/DP-V1 。
ECOFAST 連接塊:6ES7194-3AA00-0AA0
PROFIBUS ECOFAST 混合直插頭
插針型:6GK1 905-0CA00,每包 5 件
插座型:6GK1 905-0CB00,每包 5 件
PROFIBUS ECOFAST 終端電阻插頭:6GK1 905-0DA10
RF300 SLG電纜:6GT2891-0FH50,5米PS307:6ES7 307-1KA01-0AA0,S7-300電源模塊
CPU315-2PN/DP:6ES7 315-2EH13-0AB0,S7-300 中央處理器
S7-300道軌
PROFIBUS DP電纜
line;'="">2.2 軟件
line;'="">STEP 7 V5.4 SP5,用于組態(tài)、編程
MOBY 系統(tǒng)軟件:6GT2 080-2AA10,GSD 文件,F(xiàn)C45,手冊(cè)
line;'="">
3、FC45
FC45 是STEP 7為RFID識(shí)別系統(tǒng)所編寫的功能塊,SIMATIC S7-300/400 通過(guò)通信接口模塊連接RFID讀寫器,通過(guò)FC45與RFID識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
本文講述了怎樣使用S7-300,CPU315-2PN/DP 以及ASM 456與RF300的RF 380R連接,通過(guò)FC45 與RF300進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
line;'="">3.1 FC45 參數(shù)數(shù)據(jù)塊(參數(shù)DB)
line;'="">每一個(gè)讀寫設(shè)備,都需要預(yù)分配參數(shù),并存儲(chǔ)到參數(shù)數(shù)據(jù)塊里(參數(shù)DB),該參數(shù)DB通過(guò)UDT 10(用戶數(shù)據(jù)類型)生成。在UDT 10中,定義了輸入?yún)?shù)、控制命令、過(guò)程信息、以及FC45 的內(nèi)部變量等。
line;'="">3.1.1 輸入?yún)?shù)
line;'="">字節(jié)0—16,ASM456個(gè)通道的輸入?yún)?shù),這些參數(shù)需要用戶預(yù)先定義,用于初始化設(shè)備的。反之,當(dāng)參數(shù)發(fā)生變化,需要進(jìn)行初始化操作。如圖2
字節(jié)300—316,是ASM456第二個(gè)通道的輸入?yún)?shù)。
line;'="">
圖2:UDT10
line;'="">輸入?yún)?shù)包含ASM邏輯地址,通道號(hào),命令DB號(hào),命令DB的起始地址,以及MOBY的控制參數(shù)。
line;'="">其中,MDS_control 參數(shù),取值范圍0、1、2:
line;'="">MDS_control=0,Presence check 關(guān)閉,MDS_present狀態(tài)無(wú)指示,MDS_Control關(guān)
閉,SLG 發(fā)射場(chǎng)只有在 Command_start 啟動(dòng)時(shí)才打開(kāi)。該方式用于多
個(gè)SLG近距離安裝的使用場(chǎng)合,通過(guò)控制Command_start的啟動(dòng),有效
的避免相互間的干擾。
line;'="">MDS_control=1,Presence check 打開(kāi),當(dāng)MDS進(jìn)場(chǎng),MDS_present狀態(tài)會(huì)置“1”,且
會(huì)通過(guò)MOBY設(shè)備(如ASM456)指示出來(lái)。MDS_Control關(guān)閉,SLG 發(fā)
射場(chǎng)是處于打開(kāi)狀態(tài),執(zhí)行過(guò)程中MDS離場(chǎng)不出錯(cuò)。該方式為默認(rèn)設(shè)
置方式。
line;'="">MDS_control=2,僅適用于ASM454。Presence check 打開(kāi),MDS_present狀態(tài)有指
示,MDS_Control打開(kāi)。ASM Firmware 的選項(xiàng)命令,用于同步MDS用
戶程 序。
(1)、ASM命令沒(méi)執(zhí)行完MDS離場(chǎng),會(huì)出錯(cuò)
(2)、MDS穿過(guò)讀寫窗口,但用戶程序沒(méi)執(zhí)行操作,會(huì)出錯(cuò)
line;'="">3.1.2 狀態(tài)和控制
line;'="">字節(jié)18—20,ASM456個(gè)通道的狀態(tài)和控制位,用于指示過(guò)程信息和錯(cuò)誤。如圖3
line;'="">
圖3:UDT10
line;'="">其中命令控制字(參數(shù) DB 的 DBW18)對(duì)于編程、操作、和狀態(tài)監(jiān)視都非常重要。圖4
line;'="">
圖4:18
line;'="">字節(jié)318—320,ASM456第二個(gè)通道的狀態(tài)和控制位,用于指示過(guò)程信息和錯(cuò)誤。
line;'="">3.1.3 錯(cuò)誤及其他狀態(tài)信息
line;'="">字節(jié)21—26,ASM456個(gè)通道的錯(cuò)誤及其他狀態(tài)信息。如圖5
line;'="">
圖5:UDT10
line;'="">字節(jié)321—326,ASM456第二個(gè)通道的錯(cuò)誤及其他狀態(tài)信息。
line;'="">3.1.4 內(nèi)部變量
line;'="">字節(jié)28—299,F(xiàn)C45內(nèi)部變量,用于ASM456個(gè)通道使用,編程時(shí)不需要關(guān)注。
字節(jié)328—599,F(xiàn)C45內(nèi)部變量,用于ASM456第二個(gè)通道使用。
line;'="">關(guān)于參數(shù)DB,請(qǐng)參考FC45手冊(cè)第三章:21737722
line;'="">3.2 MOBY 命令
line;'="">在MOBY啟動(dòng)前需定義MOBY命令。MOBY命令如表6
UDT20是用以定義MOBY命令DB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
普通命令 | 組命令 | 命令意思 |
01 | 41 | 寫數(shù)據(jù)到MDS(數(shù)據(jù)載體) |
02 | 42 | 從MDS讀數(shù)據(jù) |
03 | 43 | 初始化MDS |
04 | 44 | SLG(讀寫器)狀態(tài) |
06 | -- NEXT | 命令 |
08 | 48 | END命令;取消與MDS通信 |
0A | 4A | 天線ON/OFF |
0B | 4B | MDS狀態(tài) |
line;'="">表6:MOBY命令
line;'="">注:
0是MOBY基本命令,適用于所有MOBY SLG 和 ASM,其他命令要視MOBY 和 ASM 而定。
line;'="">
4、組態(tài)編程
line;'="">4.1 連接設(shè)備
line;'="">本文實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖6
line;'="">
圖6:設(shè)備連接圖
line;'="">4.1.1 模塊連結(jié)
將ASM456 ECOFAST 連結(jié)模塊到基本模塊,如圖7
line;'="">
圖7:ASM456 ECOFAST模塊
line;'="">ASM456基本模塊:6GT2002-0ED00
ECOFAST 連接塊:6ES7194-3AA00-0AA0
line;'="">4.1.2 設(shè)置PROFIBUS DP 地址
通過(guò)地址設(shè)定插頭設(shè)置PROFIBUS DP 地址,如圖8
line;'="">
圖8:DP設(shè)置插頭
line;'="">PROFIBUS DP 地址設(shè)置插頭:6ES7 194-1KB00-0XA0
line;'="">4.1.3 連接ECOFAST 混合插頭
連接PROFIBUS DP網(wǎng)線和電源,如圖9
line;'="">
圖9:ECOFAST 混合插頭
line;'="">插座:6GK1 905-0CA00,電源、DP線接入ASM456
插頭:6GK1 905-0CA00,電源、DP線從ASM456接出到其他站
如果是DP末端站,ASM456需要使用終端電阻插頭:6GK1 905-0DA10
line;'="">4.1.4 連接RF360T 到ASM456
line;'="">使用的RF300 SLG電纜:6GT2891-0FH50,5米,連接RF380R 到ASM456。
line;'="">4.2 STEP 7創(chuàng)建項(xiàng)目
line;'="">4.2.1 創(chuàng)建項(xiàng)目
打開(kāi)STEP7 創(chuàng)建新項(xiàng)目 ASM456-FC45,見(jiàn)圖10
line;'="">
圖10:創(chuàng)建項(xiàng)目
line;'="">4.2.2 安裝ASM456 GSD 文件
line;'="">兩種方式找到ASM456 GSD文件:
line;'="">MOBY軟件CD: datenprofi_gsd.
line;'="">或
line;'="">網(wǎng)上下載ASM456 GSD 文件:113562
line;'="">4.2.3 組態(tài)ASM456
line;'="">安裝ASM456 GSD文件后,在STEP7硬件列表中出現(xiàn)該產(chǎn)品。如圖11
line;'="">
圖11:STEP7硬件列表
line;'="">硬件組態(tài),設(shè)置CPU315-2PN/DP MPI/DP 接口為DP 主站,ASM456 作為3號(hào)從站連接到主站。雙擊ASM456 ,選擇User mode 為 FB45/FC45,MOBY mode 為MOBY U/D/RF300 normal addressing,通信傳輸速率115.2Kbaud。如圖12
line;'="">
圖12:STEP7硬件組態(tài)
line;'="">ASM456 邏輯首地址256。如圖13
line;'="">
圖13:ASM456硬件地址
line;'="">編譯并下載到CPU315-2PN/DP,CPU 運(yùn)行,通信建立。
line;'="">4.2.4 打開(kāi)FC45例子程序
line;'="">解壓MOBY 軟件CD中的程序文件 , daten。如圖14
line;'="">
圖14:例子程序
line;'="">拷貝例子程序到項(xiàng)目中。
line;'="">由UDT10生成的DB45是MOBY 參數(shù)DB,其中包含ASM456邏輯地址,通道號(hào),命令DB號(hào),以及命令DB的起始地址。如圖15
line;'="">
圖15:DB45
line;'="">該程序是RF300單載體操作,因此,參數(shù)DB中參數(shù)MOBY_mode選擇5,RESET_Long參數(shù)選擇1(True)。如圖16
line;'="">
圖16:DB45
line;'="">4.2.5 編程序
在OB100(S7-300啟動(dòng)初始化程序)中置位每一個(gè)通道的init_Run。如圖17
line;'="">
圖17:OB100程序
line;'="">在OB1中周期性執(zhí)行FC45,啟動(dòng)MOBY命令。如圖18
line;'="">西門子工業(yè)以太網(wǎng)總線電纜
圖18:OB1程序
line;'="">OB 122 評(píng)估出ASM 模塊故障信號(hào)。如圖19
line;'="">
圖19:OB122程序
line;'="">
5、調(diào)試
line;'="">5.1 MOBY啟動(dòng)
line;'="">由于選擇MDS_Control默認(rèn)設(shè)置“1”,讀寫設(shè)備在監(jiān)測(cè)MDS是否進(jìn)場(chǎng)。如果變量Ready=True,Error=false,一旦MDS進(jìn)入讀/寫窗口,ASM456上PRE燈點(diǎn)亮,MOBY 狀態(tài)字的MDS_Present 被置位,此時(shí),通過(guò)Command_Start 即可啟動(dòng)MOBY命令。
line;'="">如果Ready= false,則請(qǐng)檢查是否在OB100中被初始化,或檢查FC45是否在OB1中被周期性執(zhí)行。
line;'="">如果Error= True,則應(yīng)檢查錯(cuò)誤原因。錯(cuò)誤信息會(huì)被分別記錄在error_MOBY,error_FC,或error_BUS。具體信息請(qǐng)參閱下文或FC45手冊(cè)第五章。
line;'="">5.2 MOBY命令
line;'="">使用UDT 20可以生成命令DB塊,本例命令DB塊為DB47,通過(guò)修改命令DB塊的命令參數(shù)和命令地址,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)RF360T的讀、寫、初始化等操作。
line;'="">5.2.1 寫操作
line;'="">例如,將數(shù)據(jù)從DB48的DBB0到DBB9共5個(gè)字節(jié)寫到MDS地址0開(kāi)始的地址。
line;'="">命令格式:表3
命令 [hex] |
子命令 [hex] |
長(zhǎng)度 [dec] |
MDS地址 [hex] |
DB塊 [dec] |
DB塊起始地址[dec] |
1 | 0 | 10 | 0 | 48 | 0 |
line;'="">表3:寫命令
line;'="">
命令DB塊。如圖20
line;'="">
圖20:DB47
line;'="">5.2.2 讀操作
line;'="">例如,將數(shù)據(jù)從MDS地址0開(kāi)始的10個(gè)字節(jié)讀到DB50的DBB0到DBB9。
line;'="">命令格式,如表4
命令 [hex] |
子命令 [hex] |
長(zhǎng)度 [dec] |
MDS地址 [hex] |
DB塊 [dec] |
DB塊起始地址 [dec] |
2 | 0 | 10 | 0 | 50 | 0 |
line;'="">表4:讀命令
line;'="">命令DB塊,如圖21
line;'="">
圖21:DB47
line;'="">5.2.3 初始化MDS
line;'="">例如,將RF360T初始化為0,RF360T為8Kbyte ,地址空間為2000H。
line;'="">命令格式,如表5
命令 [hex] |
子命令 [hex] |
長(zhǎng)度 [dec] |
MDS地址 [hex] |
DB塊 [dec] |
DB塊起始地址 [dec] |
3 | 0 | -- | 2000 | -- | -- |
line;'="">表5:初始化命令
line;'="">命令DB塊,如圖22
line;'="">
圖22:DB47
line;'="">
6、錯(cuò)誤診斷
line;'="">MOBY的操作,一般有以下兩種故障類型。
line;'="">6.1 導(dǎo)致CPU停機(jī)的故障
line;'="">ASM456有故障,而OB86沒(méi)有下載到CPU;
ASM456有故障,OB122沒(méi)有編程并下載到CPU;
如果只有當(dāng)執(zhí)行FC45時(shí),CPU才故障停機(jī),可能的故障原因有:
? 參數(shù)DB或參數(shù)DB的起始地址不正確;
? 命令DB不正確;
? 數(shù)據(jù)DB不存在或空間不夠大。
line;'="">6.2 error=1故障
當(dāng)MOBY某通道的error 被置位,會(huì)有如下三類錯(cuò)誤:
line;'="">6.2.1 Error_MOBY
這類故障是由ASM和MOBY讀/寫設(shè)備引發(fā)的,主要有以下兩種
? ASM456和MOBY讀/寫設(shè)備以及MDS之間的通信故障;
? ASM456不能執(zhí)行命令。
line;'="">此類故障發(fā)生時(shí),ASM上ERR燈閃爍。
line;'="">6.2.2 Error_FC
line;'="">FC45故障,主要原因是參數(shù)DB或命令DB中參數(shù)賦值錯(cuò)誤。
line;'="">6.2.3 Error_BUS
line;'="">此類錯(cuò)誤是發(fā)生在PROFIBUS DP傳輸層的故障,通過(guò)PROFIBUS的系統(tǒng)診斷軟件(如PROFIBUS tracer)或BT200可得到詳細(xì)的信息。FC45手冊(cè)5.2給出的故障代碼是SFC58/59的RET_VAL參數(shù)的一些值,具體信息請(qǐng)參考書冊(cè)《S7-300/400系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)》或STEP7在線幫助。
line;'="">說(shuō)明
本條目將描述如何在TIA博途中對(duì)分布式 I/O模塊進(jìn)行固件升級(jí)?.
line;'="">需求
line;'="">在線連接到I/O模塊
以下步驟描述了如何在線連接I/O模塊.
line;'="">進(jìn)行固件升級(jí)
line;'="">注意
在固件升級(jí)過(guò)程中或升級(jí)完畢后的啟動(dòng)期間,模塊將不在正常工作模式
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