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1. PC IO功能簡介
PC IO是通過PCI-104接口和堆疊方式安裝于Microbox ,，用于高速數(shù)據(jù)采集的一系列I/O模塊。共有五種組件,，分別為PC IO BASE 400,、PC IO MOD DIGITAL 010、PC IO MOD ANALOG 020,、PC IO KIT 030,、PC IO KIT 040。PC IO BASE 400為基板模塊,，如圖1所示,，基板上有一個(gè)微處理器按預(yù)設(shè)的參數(shù)和模式（用戶程序通過PCI-104總線來更改）來掃描和處理來自I/O模塊和傳感器的信號(hào),，并將結(jié)果存放在Microbox CPU通過PCI-104總線訪問得到的存儲(chǔ)區(qū)。

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圖7

點(diǎn)擊圖7左下角向右箭頭直到顯示出如圖8底部紅色矩形框所示“PC IO”頁,，點(diǎn)擊“PC IO”頁標(biāo)簽出現(xiàn)如圖9所示PC IO選型界面,。

圖8

圖9

在圖9所示的PC IO選型界面中，黃色背景框?yàn)榭奢斎雲(yún)^(qū)域,，在此輸入所需IO通道的數(shù)量,。輸入完所需IO通道的數(shù)量后，下面的列表中會(huì)列出所需各種IO模塊的數(shù)量,，同時(shí)藍(lán)色背景區(qū)域提示在滿足要求后所剩余的IO通道的數(shù)量,。
對(duì)于DI的選型，如圖10所示,，按DI的輸入濾波時(shí)間分成三類：1毫秒、0.1毫秒和0.01毫秒,。輸入濾波時(shí)間越短則信號(hào)采集時(shí)間越短,，利于高速信號(hào)的處理。每一塊DI模塊上有24個(gè)通道,，其中通道0 - 7共8個(gè)通道的輸入濾波時(shí)間為0.1毫秒,、通道8 - 23共16個(gè)通道的輸入濾波時(shí)間為1毫秒（其中通道8和9同時(shí)具有輸入濾波時(shí)間為0.01毫秒的輸入濾波電路，可用作編碼器的觸發(fā)信號(hào)）,。選型時(shí)在黃色背景框內(nèi)輸入所需要的不同濾波時(shí)間的通道數(shù)量（“Number of DI, which can be faster than 0.1ms”輸入框暫時(shí)不用）,。下面的表格會(huì)顯示所需不同類型模塊的數(shù)量。藍(lán)色背景框區(qū)域顯示剩余可用的通道數(shù)量,。

圖10

對(duì)于DO的選型,，如圖11所示，按輸出電流和負(fù)載系數(shù)（同時(shí)輸出的通道的比例）分三類：輸出電流0.5A,、負(fù)載系數(shù)50%,，輸出電流0.5A、負(fù)載系數(shù)*,，輸出電流1A,、負(fù)載系數(shù)*。一個(gè)數(shù)字量模塊有16個(gè)DO通道,，分成兩組,，每組8個(gè)通道（0-7和8-15）。每個(gè)通道的額定電流為0.5A,，每組的大負(fù)載電流為2A,。輸出通道的大切換頻率為2KHz。選型時(shí)在黃色背景框內(nèi)輸入所需要的不同輸出電流和負(fù)載系數(shù)的通道數(shù)量,，下面的表格會(huì)顯示所需不同類型模塊的數(shù)量,。藍(lán)色背景框區(qū)域顯示剩余可用的通道數(shù)量,。

圖11

對(duì)于AI/AO的選型，如圖12所示,。一個(gè)模擬量模塊有8個(gè)AI通道（0-5V/0-10V/±5V/±10V,12位精度包括符號(hào)位）,，4個(gè)PT100溫度測(cè)量通道，8個(gè)AO通道（±10V,大負(fù)載電流2mA,，16位精度包括符號(hào)位）,。選型時(shí)在黃色背景框內(nèi)輸入所需要的模擬量輸入輸出通道數(shù)量，下面的表格會(huì)顯示所需不同類型模塊的數(shù)量,。藍(lán)色背景框區(qū)域顯示剩余可用的通道數(shù)量,。

圖12

對(duì)于編碼器/計(jì)數(shù)器選型，如圖13所示,，每個(gè)IO BASE模塊（配合一個(gè)IO KIT 040）多可連接4個(gè)編碼器,。對(duì)編碼器信號(hào)的要求為:供電可以是5V或24V DC, 輸出信號(hào)為RS422信號(hào)（即5V差分信號(hào)A/B/R/A-/B-/R-）。支持的功能有計(jì)數(shù),、門時(shí)間（脈寬）測(cè)量和頻率測(cè)量,，計(jì)數(shù)頻率≤2MHz、定時(shí)器或脈寬測(cè)量的采樣時(shí)間為1MHz或4MHz,、頻率測(cè)量的門時(shí)間可在如下值中選擇：8μs,，32 μs，128 μs,，512 μs,，2048 μs，8192 μs,，16384μs,，32768 μs，131072 μs,，262144 μs,，524288 μs，1048576 μs,，2097152 μs,，4194304 μs，8388608 μs,，1677216 μs,。

圖13

如果要使用除PC IO外的模塊，如來自第三方的PCI-104接口的CAN通信模塊,，來擴(kuò)展更多的功能,，就需要在圖14所示黃色背景框內(nèi)輸入所使用的模塊數(shù)目。由于Microbox只能提供3個(gè)獨(dú)立中斷號(hào)，所以Microbox的PCI-104擴(kuò)展上所能擴(kuò)展的模塊（PCI-104或PC/104 Plus 接口）的大數(shù)目為3個(gè),。即PC IO BASE 與圖14中所輸入的模塊數(shù)目之和大為3,。

通過BICO的方式可連接的驅(qū)動(dòng)參數(shù)有限，如電機(jī)實(shí)際溫度參數(shù)r35,，實(shí)際電流值r68,，實(shí)際轉(zhuǎn)矩值r80等，這些值由控制器讀取后需做規(guī)格化處理：

實(shí)際值 = 讀取值/16384*規(guī)格化值,。

示例：如果讀到的r68=1000,，P2002=50A

則電流實(shí)際值 = 1000/16384*P2002= 3.051A。

3.2 在Step7中創(chuàng)建PC Station

(1) 打開Step7軟件后創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目,，插入PC Station:

圖10. 插入PC Station

(3)在硬件組態(tài)畫面中插入OPC Server及IE General：

圖11. 配置PC Station

注意：IE General 的IP地址一定與OPC Server PC機(jī)的IP地址相同：

圖12. 建立Profinet網(wǎng)絡(luò)

(4)雙擊OPC Server,，在彈出的畫面中配置OPC Server的循環(huán)時(shí)間：

圖13.配置OPC Server循環(huán)時(shí)間

(5)創(chuàng)建Profinet通訊網(wǎng)絡(luò)，將CU310PN拖曳到PN網(wǎng)絡(luò)上并配置CU310PN設(shè)備控制對(duì)象的輸入/輸出地址及長度（注意：應(yīng)與SCOUT中配置的輸入/輸出通訊區(qū)數(shù)據(jù)長度*）：

圖14. 配置CU310PN控制對(duì)象的輸入/輸出地址

(6)配置后進(jìn)行編譯,。

3.3 配置OPC Server的PC Station

雙擊安裝OPC Server的PC機(jī)桌面上的圖標(biāo),，打開PC Station配置畫面，點(diǎn)擊“Import Station”按鈕,，引入在Step中配置的PC Station:

圖15.引入PC Station

在 Look in中找到在Step7中配置的PC Station項(xiàng)目下的“XDBs”文件夾：

圖16. 找到PC Station項(xiàng)目

點(diǎn)擊“OK”按鈕：

圖17. PC Station引入后的確認(rèn)

圖18.配置完成

4 OPC通訊測(cè)試

(1) 打開SIMATIC NET自帶的客戶端測(cè)試軟件OPC SCOUT：

圖19. 打開OPC SCOUT

(2) 創(chuàng)建變量組并設(shè)置需要的更新速率：

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