西門子PLC通訊電纜

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上海晉營自動化科技有限公司
 
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這實際上很合理，因為很多性能問題通常都源自不受限的組播通訊或者過多的廣播通訊。如果你出于某種原因需要檢查單播通訊，那么端*像的途徑。如果網絡上沒有組播通訊的話，那么使用非管理型的交換機也沒什么問題。在只搭載了很少設備的小型簡單網絡上，很多人使用非管理型的交換機。有時候也可以將這兩種類型的交換機結合使用，將一些遠程設備搭載在非管理型的交換機上，統一向管理型的交換機反饋。對于那些節點數量很多的網絡，如果成本不是一個關鍵因素 ：
，那么還是選擇管理型的交換機吧，事后想來這確實是一個明智的選擇。

•  PROFIBUS網絡安裝的規則

  3.2.1 網絡布線的規則

  ①選擇標準PROFIBUS通訊電纜

  標準PROFIBUS通訊電纜的特性阻抗為150歐姆，這與PB頭的終端電阻設置為“ON”時的終端電阻值剛好匹配，如果選擇普通的電纜，其特性阻抗與終端電阻很可能不匹配，則通訊性能將會受到影響；

  標準的PROFIBUS電纜往往是雙層屏蔽的，屏蔽效果比較好。另外，標準通訊電纜是雙絞的，因而對于信號在電纜內傳輸時自身產生的干擾也能夠起到自我抑制的作用。

•  

   

  西門子PLC通訊電纜

   

     電 話：（同號）

   

  ②屏蔽層多點接地

  PROFIBUS電纜在插頭內接線時，須將屏蔽層剝開，壓在插頭內的金屬部分，該金屬部分與當Sub-D插頭外部的金屬部分相連，當將插頭插在CPU或者ET200M等設備的DP口上時，則通過設備連接到了安裝底板，而安裝底板一般是連接在柜殼上并接地的，從而實現了屏蔽層的接地。

   

  圖23  PROFIBUS 插頭內部接線即屏蔽層的處理

   

  由于接地有利于保護PLC設備以及DP通訊口，因此對于所有的PROFIBUS站點都要求進行接地處理，即“多點接地”。

  ③布線規則

• 不同電壓等級的電纜分線槽布線

• 高電壓，大電流的動力電纜，與小電壓和小電流的電纜應該是分線槽布線，同時線槽應蓋上蓋板，盡量全封閉；如果現場無法分線槽布線，則將兩類電纜盡量遠離，中間加金屬隔板進行隔離，同時金屬線槽要做接地處理（圖24）。

                              

  圖24  電纜槽架以及電纜在線槽內的處理

   

  圖25 現場布線

  電纜槽架之間也的連接應該保證用金屬連接部件大面積連接處理，同時注意“接地”的連接。

   

  圖26 電纜橋架之間的連接以及接地處理 ：

• 通訊電纜單獨在線槽外布線時，可根據情況采用穿金屬管的方式，這樣既可以保護通訊電纜不被損壞，對于防止EMC的干擾也有好處，但注意外部的金屬管需要接地（圖25）；

•  

  圖27 現場的通訊電纜

  圖26中的電纜通訊直接暴露在外面，很容易被壓斷，類似情況可考慮局部或者全部穿管。

• 通訊電纜與動力電纜避免長距離平行布線

• 由于平行布線的兩根電纜之間需要考慮空間電容耦合，因此為了避免相互之間的影響，應避免平行布線（圖27）。

   

   

  圖28  通訊電纜在線槽內與動力電纜平行走線

   

  在圖27中，通訊電纜不僅沒有滿足a. 或 b. 兩條原則，反而與比較大的動力電纜平行布線，這會導致該電纜比較容易受到動力電纜的干擾。

   

  可以交叉布線： ：

   

   

  兩根交叉布線的電纜相互之間不會因為容性耦合而產生干擾。

• 盡量將電纜貼近大面積的金屬板（圖29）

•  

  圖29  通訊電纜貼近金屬板

  通訊電纜應與大面積的金屬板或“地平面”貼近。

      電 話：（同號）

• 通訊電纜過長時，不要形成環狀（圖30）

•  

   

  圖30 通訊電纜形成環

  此時如果有磁力線從環中間穿過時，根據“右手定律”，容易產生干擾信號。

  在圖30中，盡管背板是比較大的金屬板，但由于項目已經完成，因而不存在電纜長度變化的可能，因此還是建議用戶將過長的電纜剪短，放入柜內的電纜槽內。

   

• 通訊線連接的設備應做等電勢連接 ：

• PROFIBUS 連接的站點可能分布較廣，為了保證通訊的質量，一般要求所有通訊站點都應該處于同一個電壓等級上，即應當都是“等電勢”的（圖31）。

   

  圖31 通訊站點之間應做“等電勢”處理

  如果兩個站點的“地”之間不等電勢，則當兩個設備分別各自接地時，將會在兩個接地點之間產生電勢差，此時電流會流過通訊電纜的屏蔽層，從而對通訊產生影響。因此應該在兩個設備之間進行等電勢的綁定。

  可以用等勢線將兩個設備的“地”進行連接，等勢線的規格為：銅 6mm2 ，鋁 16mm2，鋼 50mm2 。

  當然，這里不是要求所有的現場都需要增加額外的等勢線而增加成本，只是建議在出現接地點電勢不相等的情況時，如果影響到通訊，或者可能造成設備損壞，則應當想辦法加以改進。

  如果由于接地點本身的原因造成了通訊不穩定，比如某個系統的“地”本身存在著很強的干擾，則在此處將屏蔽層接地反而會對PROFIBUS通訊造成影響，因而此時應該考慮首先處理好“地”，然后再將PROFIBUS屏蔽層接地。

  為現場設備提供一個良好的“地”以及進行正確的“接地”是提高EMC特性的前提（圖32）。

   

  圖32  系統進行良好的接地設計和實施

      電 話：（同號）

• 通訊線在電柜內的布線

• 通訊電纜在電柜內布線時，也應該遵循之前的原則，即遠離干擾源。

  在柜內的走線應當進行精心的設計，盡量避免與高電壓、大電流的電纜在同一線槽內走線（圖33），同時，不要在柜內形成“環”，特別時避免將變頻器等干擾源包圍在   

•                                                             

  圖 33 通訊電纜與動力電纜在電柜內的受干擾情況

  3.2.2  通訊電纜的屏蔽層在電柜內的處理

  1) 首先是PROFIBUS插頭，除了之前介紹的，需要將屏蔽層壓在插頭的金屬部分外，還需要注意屏蔽層不要剝開的太長，否則會暴露在空間，成為容易受干擾的“天線”（圖34）。

   

  圖34 屏蔽層暴露在空間容易接收干擾

  2) 通訊電纜的屏蔽層在進/出電氣柜時，都應該進行屏蔽層接地處理

  屏蔽層應該保證與接地銅排進行大面積的接觸（圖35）。

   

  圖35  屏蔽層的接地

  通訊電纜在進/出電柜時，都應該將電纜的屏蔽層進行接地處理。這樣避免外部的干擾信號進入電柜，同時也避免柜內產生的干擾對外部設備造成影響（圖36）。

  

  圖36 屏蔽層在柜內進行接地處理

  如果通訊電纜在柜內需要經過端子進行連接，則屏蔽層在端子排的兩側分別進行連接（圖37）。

   

  圖37  通訊電纜通過端子連接時的屏蔽層處理

  而此時應當避免的做法是將屏蔽層剝開，擰成一根連接到端子（圖38），這種方式在EMC領域有個名稱叫做“豬尾巴”。

   

  圖38 屏蔽電纜接頭處的“豬尾巴效應”

   

  圖39 屏蔽電纜的“豬尾巴”連接

   

•    電 話：（同號）

• 如果使用場合存在過壓的危險，請在柜外采用直埋電纜，同時在柜內、柜外的電纜上采用過壓保護裝置（圖40）。

  如果存在雷擊，請參照防雷設計標準進行防雷的設計。

   

  圖40 過壓保護裝置

   

  3.2.4  減小變頻器等干擾源設備對通訊的影響

  變頻器等比較大功率的設備除了通過干擾電源、通過空間輻射干擾影響設備正常運行外，隨著變頻器等設備具有PROFIBUS通訊的能力，這些設備產生的干擾也有可能直接進入通訊系統，因而應該對變頻器進行EMC的處理。

  首先是變頻器的安裝。在電柜內，盡量用鍍鋅底板替代噴漆底板做為安裝背板（圖41），以改善EMC特性。

           

  圖41  使用鍍鋅安裝底板代替噴漆底板

     電 話：（同號）

   

  變頻器的出線，都應該進行相應的EMC處理，比如采用通訊電纜采用屏蔽電纜接地，動力電纜采用屏蔽電纜接地或者采用鐵氧體磁環進行濾波處理等（圖42）。

           

  圖42  對變頻器的電纜進行規范的EMC處理

  4 PROFIBUS診斷的常用工具

  PROFIBUS是一種抗干擾性比較強的現場總線，但不時還會發生一些故障。在處理故障的過程中我們發現，造成PROFIBUS通訊出現故障的原因，80％都是zui簡單的原因，比如：現場沒有接地處理、布線時與動力電纜沒有分開等等；因此為了避免PROFIBUS網絡后期運行時出現故障，首先應該注意按照PROFIBUS的規范進行網絡設計，同時嚴格遵守安裝規范的要求進行現場施工。

  除此之外，現場診斷一般會使用到BT200和示波器等設備。BT200是西門子的提供的PROFIBUS網絡診斷設備，可以進行網絡距離檢測，網絡連接的質量的檢查（比如斷線、短路等等），常用于項目現場施工布線階段；

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  SIMATIC NET, PROFIBUS 快速標準電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計，zui大長度: 1000m, zui小訂購數量: 20m, 按米銷售
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  西門子紫色屏蔽電纜接頭
  西門子RS485網絡接頭    西門子RS485總線接頭     西門子DP接頭    西門子DP總線接頭
  西門子RS485總線接頭，BUSANSCHLUSS-SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，帶斜出線電纜，絕緣刺破連接裝置（W X H X D）15 X 58 X 34 MM，高達1.5 MBIT/S，無 LAN端接電阻
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  SIMATIC NET, PROFIBUS 標準總線電纜, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計， 100m
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  SIMATIC NET, PROFIBUS 標準總線電纜, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計， 200 m
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  SIMATIC NET, PROFIBUS 標準總線電纜, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計， 500 m
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  SIMATIC NET, PROFIBUS FC 標準電纜, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計，zui大長度: 1000m
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  SIMATIC NET, PROFIBUS FC 食品總線電纜，帶 PE 護套， 用于食品業和飲料業，2 芯，屏蔽，按米銷售，zui大長度： 1000m, zui小訂購量: 20 m
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  SIMATIC NET, PROFIBUS FC 堅固總線電纜，帶 PUR 護套，用于化工和機械等惡劣環境使用，按米銷售，zui大長度： 1000m, zui小訂購量: 20 m
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  SIMATIC NET,PROFIBUS FC FRNC 電纜 GP, 總線電纜，阻燃及無鹵素總線電纜，共聚物外殼，按米銷售，zui大長度： 1000m, zui小訂購量: 20 m
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  SIMATIC NET, PROFIBUS 船用電纜 SIENOPYR, 輪船和海上設備用銅纜, 按米銷售，zui大長度： 1000m, zui小訂購量: 20 m
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  SIMATIC NET, PROFIBUS 絞纜, 用于高柔性應用(可扭曲), zui大訂購長度: 1000m, zui小訂購量: 20m, 按米銷售
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  SIMATIC NET, PROFIBUS 標準總線電纜, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計， 在線軸盒中 50m
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  SIMATIC NET, PROFIBUS 標準總線電纜, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計， 在線軸盒中 100m
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  SIMATIC NET, PROFIBUS FC 拖纜, PROFIBUS 拖纜, zui大加速度:4 m/s2, 至少 3 百萬次 彎曲次數，彎曲半徑： 約 120mm，雙芯屏蔽線，按米銷售，zui大長度: 1000m, zui小訂購量: 20 m
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  SIMATIC NET, PROFIBUS FC 接地電纜, 2 芯, 屏蔽，按米銷售，zui大長度: 1000m, zui小訂購量: 20 m
  6XV1830-3GH10
  SIMATIC NET, PROFIBUS 彩色電纜, 2 芯, 屏蔽, zui大加速度： 4 m/s2,彎曲次數，zui少 5 次，按米銷售，zui大訂貨數量： 1000m, zui小訂購量: 20 m
  6XV1831-2A
  SIMATIC NET, PB FC STANDARD CABLE IS GP, BUS CABLE 2-WIRE, SHIELDED, SPECIAL- MOUNT F. FAST MOUNTING, MAXIMAL LENGTH: 1000 M, MINIMAL LENGTH: 20 M SOLD BY THE METER
  6XV1831-2K
  SIMATIC NET, PB FC 柔性電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計， zui大訂貨數量： 1000m, zui小訂購量: 20m, 按米銷售
  6XV1831-2L
  SIMATIC NET, PB FC 拖纜, PROFIBUS 拖纜, zui大加速度:4 m/s2, 至少 3 百萬次彎曲次數 120mm，2 芯，屏蔽，按米銷售，zui大訂貨數量: 1000m, zui小訂購量: 20 m
  6XV1860-2R
  SIMATIC NET, PROFIBUS 混合標準電纜 GP, 帶 4xCu(1.5 平方毫米) 和 2xCu(0.64 mm)電纜, 屏蔽, ET200, 按米銷售, zui大長度: 1000m, zui小長度: 20 m
  
  6XV1860-2S
  SIMATIC NET, PROFIBUS 混合高強度電纜, 非焊接，拖纜，帶 4xCu(1.5 平方毫米) 和 2xCu(0.64 mm)電纜, 屏蔽, ET200, 按米銷售, zui大長度: 1000m, zui小長度: 20 m
  訂貨號
  6XV1 860-2R
  6XV1 860-2S
  產品類型描述
  PROFIBUS 混合標準電纜
  PROFIBUS 混合加強電纜
  適合的用途
  ET 200pro
  ET 200pro，電纜耐飛濺的焊料（符合 HD22.2 S3/5）
  電纜名稱
  02Y(ST)C 1x2x0.65/2.56-1 50LI LIY-Z Y 2 x 1 x 1.5 VI
  02Y(ST)C 1 x 2 x 0.65/2.56-150LI LIH-Z 1 1Y 2 x 1 x 1.5 VI FRNC
  訂貨號
  6XV1 830-3GH10
  6XV1 830-0PH10   電 話：（同號）
  6XV1 830-0MH10
  產品類型描述
  PROFIBUS
  吊掛電纜
  PROFIBUS
  扭轉電纜
  SIENOPYR FR 船用電纜
  適合的用途
  吊掛附件
  用于移動機器部件
  船級社認證
  電纜名稱
  02YS (ST) CY 1 x 2 x 0.65/2.56 LI petrol FR
  02Y (ST) C 11Y 1 x 2 x 0.65/2.56-150 LI FR VI
  M-02Y (ST) CH X 1 x 2 x 0.35 100 V
  訂貨號
  6XV1 830-3FH10
  6XV1 831-2K
  6XV1 830-3EH10
  6XV1 830-0LH10
  產品類型描述
  PROFIBUS
  FC 接地電纜
  PROFIBUS
  FC 軟電纜
  PROFIBUS
  FC 拖曳電纜
  PROFIBUS
  FC FRNC 電纜 GP
  適合的用途
  地下
  偶爾移動的機器部件
  在電纜托架中使用
  無鹵阻燃應用
  電纜名稱
  02YSY (ST) CY2Y 1 × 2 × 0.64/2.55-1 50 KF 40 SW
  02YH (ST) C11Y 1 × 2 × 0.64/2.56-1 50 LI KF 40 FRNC FC VI
  02YY (ST) C11Y 1 × 2 × 0.64/2.55-150 LI KF 40 FR petrol
  02YSH (ST) CH 1 × 2 × 0.64/2.55-1 50 VI KF 25 FRNC
  訂貨號
  6XV1 830-0EH10
  6XV1 831-2A
  6XV1 830-0JH10
  6XV1 830-0GH10
  產品類型描述
  PROFIBUS FC
  標準電纜
  PROFIBUS FC
  標準電纜 IS GP
  PROFIBUS FC
  高強度電纜
  PROFIBUS FC
  ?食品行業電纜
  適合的用途
  多功能
  通用電纜，用于本質安全分布式 I/O 系統
  用于腐蝕環境及機械應力嚴重的工況
  食品、飲料和煙草制造業
  電纜名稱
  02YSY (ST) CY 1 × 2 × 0.64/2.55-1 50 KF 40 FR VI
  02YSY (ST) CY 1 × 2 × 0.65/2.56 BL KF40 FR
  02YSY (ST) CY 1 × 2 × 0.64/2.55-150 KF 40 FR VI
  02YSY (ST) C2Y 1 × 2 × 0.64/2.55-1 50 KF 40
  總線連接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 網絡組件的 PROFIBUS 接口（9 針 Sub-D 接口）中。
  可使用 4 個端子在插頭中連接進入和離開的 PROFIBUS 電纜。
  通過從外部清晰可見的便于接觸的開關，可以連接總線連接器中集成的總線端接器（不適用于 6ES7 972-0BA30-0XA0）。在此過程中，連接器中的進線和出線總線電纜是分開的（隔離功能）。
  必須在 PROFIBUS 網段的兩端進行這種連接。
  提供有各種類型的總線連接器，可優化用于連接的設備：
  總線連接器具有軸向電纜引出線（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，傳輸速率高達 12 Mbit/s，帶集成的總線端接電阻
  帶垂直電纜引出線的總線連接器（90°）；
  這種接頭采用垂直電纜引出線（有或沒有編程器接口），數據傳輸速率高達 12 Mbit/s，帶集成的終端電阻。傳輸速率為 3、6 或12 Mbit/s 時，在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間，需要使用 SIMATIC S5/S7 連接電纜。
  有 30°電纜引出線的總線接頭（經濟型），無編程器接口，數據傳輸速率zui大為 1.5 Mbit/s，無集成的總線端接電阻。
  PROFIBUS 快速連接 RS485 總線接頭（90°或 180°電纜引出線），傳輸速率zui大為 12Mbit/s，采用絕緣刺破技術可實現快速簡單安裝（用于硬線和軟線）。
  西門子DP總線接頭 西門子代理商
  6ES7972-0BA52-0XA0
  SIMATIC DP, 連接 PROFIBUS（高達 12Mbit/s）的總線連接器，90 度電纜出線，15.8 X 59 X 35.6 mm（W X H X D）,IPCD TECHOLOGY 快速連接，無 PG 插座   電 話：（同號）
  6AG1500-0EA02-2AA0 
  SIPLUS NET PB CONNECTOR FOR -25 ... +60 DGR C AND MED BASED ON 6GK1500-0EA02
  6AG1972-0BA12-2XA0 
  SIPLUS DP PB CONNECTOR W R - 90 DEGREES CABLE OUTLET -25 ... +70 DEGREES C WITH CONFORMAL COATING BASED ON 6ES7972-0BA12-0XA0
  6AG1972-0BB12-2XA0 
  SIPLUS DP PB-CONNECTOR M R - M PG - 90 DGR CABLE OUTLET -25 ... +70 DEGREES C WITH CONFORMAL COATING BASED ON 6ES7972-0BB12-0XA0
  6ES7972-0BA12-0XA0 
  SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達12 MBIT/S，90度出線電纜（W X H X D）：15，8 X 54 X 34 MM，端接電阻，帶隔離
  6ES7972-0BA30-0XA0 
  BUSANSCHLUSS-SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，帶斜出線電纜，絕緣刺破連接裝置（W X H X D）15 X 58 X 34 MM，高達1.5 MBIT/S，無 LAN端接電阻
  6ES7972-0BA42-0XA0 
  SIMATIC DP，總線連接器，用于 PROFIBUS UP，傳輸速率達 12 Mbit/s，帶彎式電纜引出口，15.8 X 54 X 39.5 mm（寬 x 高 x 深），端接電阻器，帶隔離功能，無編程器插口
  6ES7972-0BA52-0XA0 
  SIMATIC DP, 連接 PROFIBUS（高達 12Mbit/s）的總線連接器，90 度電纜出線，15.8 X 59 X 35.6 mm（W X H X D）,IPCD TECHOLOGY 快速連接，無 PG 插座
  6ES7972-0BA60-0XA0 
  SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達12 MBIT/S，35度出線電纜（ H X D）：16 X 72.7 X 34 MM，IPCD 快速連接技術，
  6ES7972-0BA70-0XA0 
  SIMATIC DP, BUS CONNECTOR FOR PROFIBUS UP TO 12 MBIT/S 90 DEGREE ANGLE CABLE OUTLET, 15.8 X 72.2 X 36.4 MM （HXD）, IPCD TECHOLOGY FAST CONNECT, WITHOUT PG SOCKET
  6ES7972-0BB12-0XA0 
  SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達12 MBIT/S，90度出線電纜（W X H X D）：15.8 X 54 X 34 MM，端接電阻，帶隔離
  總線接頭
  6ES7 972-0BA52-0XA0
  6ES7 972-0BB52-0XA0
  6ES7 972-0BA60-0XA0
  6ES7 972-0BB60-0XA0
  6GK1 500-0FC10
  6GK1 500-0EA02
  電纜引出線
  90° 電纜出線
  35° 電纜出線
  180° 電纜出線
  180° 電纜出線
  總線接頭
  6ES7 972-0BA12-0XA0
  6ES7 972-0BB12-0XA0
  6AG1 972-0BB12-0XA0 1）
  6ES7 972-0BA42-0XA0
  6ES7 972-0BB42-0XA0
  6AG1 972-0BB42-0XA0 1）
  6ES7 972-0BA30-0XA0 2）
  電纜引出線
  90° 電纜出線
  35° 電纜出線
  30° 電纜出線
  網卡及電纜 
  6ES7 972-0CB20-0XA0 USB接口編程適配器（USB接口編程電纜）
  6ES7 972-0CB35-0XA0 TS適配器II 用于調制解調器遠程服務
  6ES7 972-0CC35-0XA0 TS適配器II 用于ISDN 遠程服務
  6GK1 561-1AA01 CP5611網卡(PCI總線軟卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP)
  6GK1 551-2AA00 CP5512網卡(PCMCIA總線軟卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP,筆記本電腦用，32BIT)
  6GK1 561-3AA01 CP5613網卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站)
  6GK1 561-3FA00 CP5613光纖網卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站
  6GK1 561-4AA01 CP5614網卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站/從站)
  6GK1 561-4FA00 CP5614光纖網卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站/從站)   電 話：（同號）
  6GK1562-1AA00 CP5621通訊卡 
  6GK1571-1AA00 CP5711卡
  6FX800開頭 是動力電纜跟信號電纜
  6XV1840-2AH10 4芯電纜
  6FC5210-0DF22-2AA0 PCU50
  6XV1 830-0PBH30 
  6XV1 830-0EH10 PROFIBUS通訊電纜
  6XV1 830 3EH10 
  6XV1 830-0AH10 DP電纜
  6XV1 820-5AH10 光纖電纜(米)
  6XV1 820-5BH50 光纖電纜 含BFOC (5米)
  6XV1 820-5BT10 光纖電纜 含BFOC (100米)
  6GK1 901-0DA20-0AA0 BFOC接頭（每包20只）
  6ES7 901-0BF00-0AA0 5米MPI電纜  9針插頭   PLC通訊電纜
  6ES7 901-1BF00-0XA0 RS232電纜