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棗莊西門子PLC代理商
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1. S7通信簡介
S7通信是S7系列PLC基于MPI,、PROFIBUS,、ETHERNET網(wǎng)絡(luò)的一種優(yōu)化的通信協(xié)議,，主要用于S7300/400PLC之間的通信,。SIMATIC S7- PN CPU包含一個集成的 PROFINET 接口,，該接口除了具有 PROFINET I/O功能,，還可以進(jìn)行基于以太網(wǎng)的S7通信,。SIMATIC S7- PN CPU支持無確認(rèn)數(shù)據(jù)交換、確認(rèn)數(shù)據(jù)交換和單邊訪問功能,。功能塊的調(diào)用如圖1,、圖2所示。塊
S7-400塊
S7-300描述 簡要描述 SFB 8 FB 8 用于發(fā)送 無確認(rèn)的快速數(shù)據(jù)交換,，發(fā)送數(shù)據(jù)后無對方接收確認(rèn),。 SFB 9 FB 9 用于接收 SFB 12 FB 12 用于發(fā)送 確認(rèn)數(shù)據(jù)交換，發(fā)送數(shù)據(jù)后有對方接收確認(rèn),。 SFB 13 FB 13 用于接收 SFB 14 FB 14 讀數(shù)據(jù) 單邊編程讀訪問,。 SFB 15 FB 15 寫數(shù)據(jù) 單邊編程寫訪問。 
矢量控制(VC)方式
矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia,、Ib,、Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1,，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換,，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動機(jī)的勵磁電流,；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),，然后模仿直流電動機(jī)的控制方法，求得直流電動機(jī)的控制量,，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,，實(shí)現(xiàn)對異步電動機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動機(jī)等效為直流電動機(jī),，分別對速度,，磁場兩個分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈,，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量,，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制,。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義,。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測,，系統(tǒng)特性受電動機(jī)參數(shù)的影響較大,，且在等效直流電動機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果,。
直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式
1985年,，德國魯爾大學(xué)的DePenbrock教授*提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,，并以新穎的控制思想,、簡潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展,。目前,，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動上。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型,，控制電動機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,。它不需要將交流電動機(jī)等效為直流電動機(jī)，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計算,；它不需要模仿直流電動機(jī)的控制,，也不需要為解耦而簡化交流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型。
矩陣式交—交控制方式
VVVF變頻,、矢量控制變頻,、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大,，直流電路需要大的儲能電容,，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行,。為此,，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié),，從而省去了體積大,、價格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l,，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行,，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟,，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究,。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流,、磁鏈等量,，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實(shí)現(xiàn)的。具體方法是：
——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器,，實(shí)現(xiàn)無速度傳感器方式,；
——自動識別(ID)依靠精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，對電機(jī)參數(shù)自動識別,；
——算出實(shí)際值對應(yīng)定子阻抗,、互感、磁飽和因素,、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩,、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時控制,；
——實(shí)現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號,，對逆變器開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。
矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)(<2ms),，很高的速度精度(±2％,，無PG反饋)，高轉(zhuǎn)矩精度(<＋3％),；同時還具有較高的起動轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度,，尤其在低速時(包括0速度時)，可輸出150％～200％轉(zhuǎn)矩
PLC不能和高壓電器安裝在同一個開關(guān)柜內(nèi),，PLC的輸出選用中心繼電器完成對外部開關(guān)量信號的阻隔,。假如現(xiàn)場條件約束，輸入信號不能和強(qiáng)電電纜有效的阻隔，可用小型繼電器來阻隔輸入端的開關(guān)量信號,。當(dāng)然PLC來自控制柜內(nèi)的輸入信號和距控制柜不遠(yuǎn)的輸入信號一般沒有必要用繼電器阻隔,。在PLC接線時，模擬量輸入的模塊,，負(fù)端盡量短接,，消除干擾。
選用雙差分輸入的差動放大器,，這種放大器具有很高的共模按捺比,；
輸入線選用絞合線，絞合線能降低共模干擾,，其感應(yīng)相互抵消,；
選用光電阻隔的辦法，能夠消除共模干擾,；
運(yùn)用屏蔽線,，并單邊接地；
除了以上的這些原因和處理辦法,，還有許多的現(xiàn)場處理辦法,。總結(jié)一下歸為以下幾點(diǎn),。設(shè)計思路清晰來避免干擾源的發(fā)生,，動力線與信號線分開走，電柜內(nèi)部接好地線,，PLC質(zhì)量要好抗干擾才能強(qiáng),，PLC模擬量盡量運(yùn)用信號阻隔器或許模塊的信號負(fù)端要短接。
PLC有哪些常用的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
PLC控制系統(tǒng)
現(xiàn)在,，以監(jiān)控軟件如Wince,，MCGS為上位機(jī)軟件，PLC為下位機(jī)而組成的操控體系,，已成為廣泛應(yīng)用的操控模式,，它結(jié)合了計算機(jī)的界面友好，直觀和PLC安穩(wěn),、編程靈活的長處,，主導(dǎo)計算機(jī)操控體系的流行趨勢，因此,，對PLC的數(shù)據(jù)交互,，組網(wǎng)功用提出了更高的要求，如PLC與PLC之間,，PLC與計算機(jī),、PLC與智能設(shè)備等都需求進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,，特別是在某些遠(yuǎn)程操控，操控點(diǎn)分散等場合,，PLC的網(wǎng)絡(luò)功用顯得尤為重要
常用PLC組網(wǎng)方式大致可歸納為根據(jù)通用串口,、根據(jù)總線及根據(jù)以太網(wǎng)三種。
1通用串口模塊
根據(jù)串口通訊模塊來完成網(wǎng)絡(luò)銜接,，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示,，采用了計算機(jī)鏈接的方式，在上位機(jī)的組態(tài)軟件中進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置,，無需編程,，即可與多臺PLC進(jìn)行通訊，以三菱公司的FXlS系列的PLC為例,，RS232C/485轉(zhuǎn)換適配器選用FX-485PC—IF,，RS-485通訊板選用FXlN-485一BD即可完成，這種方法運(yùn)用較為便利,，性能也很好,，關(guān)鍵是串口通訊模塊的本錢相對較高。
2根據(jù)總線
現(xiàn)在,，PLC廠商如OMRON,，Siemens等，對其旗下的PLC產(chǎn)品都供給了的網(wǎng)絡(luò)體系,，如OMRON公司的ControllerLink網(wǎng),，DeviceNet網(wǎng)絡(luò)等，這種網(wǎng)絡(luò)體系由于廠商產(chǎn)品的專屬性,，不同廠家的設(shè)備無法互通，基本上選定一個廠家的PLC,，其他配套設(shè)備設(shè)備也必須為該廠家的,，本錢相對較高，所以應(yīng)用時有必定的局限,。
3根據(jù)規(guī)范工業(yè)以太網(wǎng)
根據(jù)規(guī)范工業(yè)以太網(wǎng)方式進(jìn)行組網(wǎng),，體系一般分為三個層次：*層為工控機(jī)組成的上位機(jī)監(jiān)控站;第二層為由集線器、雙絞線和收發(fā)器等組成的工業(yè)以太網(wǎng);第三層為操控站,，選擇TCP/IP作為通訊協(xié)議,，并采用C/S模式使操控站和監(jiān)控站完成面向銜接的通訊。
采用此種方式組網(wǎng),，大的長處在于可以運(yùn)用現(xiàn)有的工廠局域網(wǎng),，進(jìn)步綜合利用率，且速度快,，以太網(wǎng)通訊速率可達(dá)100Mbps;若采用光纖傳輸,，則抗干擾才能大大增強(qiáng),，且傳輸間隔可達(dá)數(shù)十公里，但是,，以太網(wǎng)無法和PLC等串口設(shè)備進(jìn)行直接通訊,，需配以相關(guān)設(shè)備完成通訊，運(yùn)用上增加了本錢,。在一般小中型操控體系中并不多見,。
PLC串口通訊如何使用
電力作業(yè)人員在使用PLC的時候會接觸到很多的通訊協(xié)議以及通訊接口，那么你是否了解基本的PLC串口通訊和通訊接口呢,？
一,、什么是串口通訊
串口是計算機(jī)上一種非常通用設(shè)備通信的協(xié)議(不要與通用串行總線Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多數(shù)計算機(jī)包含兩個基于RS232的串口,。串口同時也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議,；很多GPIB兼容的設(shè)備也帶有RS- 232口。同時,，串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù),。
二、串口通訊的使用
串口通訊使用3根線完成：(1)地線,，(2)發(fā)送,，(3)接收。由于串口通信是異步的,，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時在另一根線上接收數(shù)據(jù),。其他線用于握手，但是不是必須的,。
串口通信重要的參數(shù)是波特率,、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn),。對于兩個進(jìn)行通行的端口,，這些參數(shù)必須匹配：
a、停止位：用于表示單個包的后一位,。典型的值為1,，1.5和2位。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時的,，并且每一個設(shè)備有其自己的時鐘,，很可能在通信中兩臺設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束,，并且提供計算機(jī)校正時鐘同步的機(jī)會,。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時鐘同步的容忍程度越大,，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時也越慢,。
b,、數(shù)據(jù)位：這是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當(dāng)計算機(jī)發(fā)送一個信息包,，實(shí)際的數(shù)據(jù)不會是8位的,，標(biāo)準(zhǔn)的值是5、7和8位,。如何設(shè)置取決于你想傳送的信息,。比如，標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼是0～127(7位),。擴(kuò)展的ASCII碼是0～255(8位),。如果數(shù)據(jù)使用簡單的文本(標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼)，那么每個數(shù)據(jù)包使用7位數(shù)據(jù),。每個包是指一個字節(jié),，包括開始/停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位,。由于實(shí)際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取,，術(shù)語“包"指任何通信的情況。
c,、奇偶校驗(yàn)位：在串口通信中一種簡單的檢錯方式,。有四種檢錯方式：偶、奇,、高和低,。當(dāng)然沒有校驗(yàn)位也是可以的。對于偶和奇校驗(yàn)的情況,，串口會設(shè)置校驗(yàn)位(數(shù)據(jù)位后面的一位),，用一個值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個或者奇?zhèn)€邏輯高位。例如,，如果數(shù)據(jù)是011,，那么對于偶校驗(yàn)，校驗(yàn)位為0,，保證邏輯高的位數(shù)是偶數(shù)個。如果是奇校驗(yàn),，校驗(yàn)位位1,，這樣就有3個邏輯高位。高位和低位不真正的檢查數(shù)據(jù),，簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗(yàn),。這樣使得接收設(shè)備能夠知道一個位的狀態(tài)，有機(jī)會判斷是否有噪聲干擾了通信或傳輸和接受的數(shù)據(jù)不同步,。
d,、波特率：這是一個衡量通信速度的參數(shù),。它表示每秒鐘傳送的bit的個數(shù)。例如300波特表示每秒鐘發(fā)送300個bit,。當(dāng)我們提到時鐘周期時,，我們就是指波特率例如如果協(xié)議需要4800波特率，那么時鐘是4800Hz,。這意味著串口通信在數(shù)據(jù)線上的采樣率為4800Hz,。通常電話線的波特率為14400，28800和36600,。波特率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些值,，但是波特率和距離成反比。高波特率常常用于放置的很近的儀器間的通訊,。
三,、常用PLC基本通訊接口
a、什么是RS-232,？
RS-232 (ANSI/EIA-232標(biāo)準(zhǔn))是IBM-PC及其兼容機(jī)上的串行連接標(biāo)準(zhǔn),。可用于許多用途,，比如連接鼠標(biāo),、打印機(jī)或者M(jìn)odem，同時也可以接工業(yè)儀器儀表,。用于驅(qū)動和連線的改進(jìn),，實(shí)際應(yīng)用中RS-232的傳輸長度或者速度常常超過標(biāo)準(zhǔn)的值。
RS-232只限于PC串口和設(shè)備間點(diǎn)對點(diǎn)的通信,。RS- 232串口通信遠(yuǎn)距離是50英尺,。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485標(biāo)準(zhǔn))是RS-422的改進(jìn),，因?yàn)樗黾恿嗽O(shè)備的個數(shù),，從10個增加到32個，同時定義了在大設(shè)備個數(shù)情況下的電氣特性,，以保證足夠的信號電壓,。有了多個設(shè)備的能力，你可以使用一個單個RS-422口建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò),。出色抗噪和多設(shè)備能力,，在工業(yè)應(yīng)用中建立連向PC機(jī)的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、其他數(shù)據(jù)收集控制器,、HMI或者其他操作時,，串行連接會選擇RS-485。
RS-485是RS-422的超集,，因此所有的RS-422設(shè)備可以被RS-485控制,。RS-485可以用超過4000英尺的線進(jìn)行串行通行,。
c、什么是RS-422,？
RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh計算機(jī)的串口連接標(biāo)準(zhǔn),。
RS-422使用差分信號，RS-232使用非平衡參考地的信號,。差分傳輸使用兩根線發(fā)送和接收信號,，對比RS-232，它能更好的抗噪聲和有更遠(yuǎn)的傳輸距離,。在工業(yè)環(huán)境中更好的抗噪性和更遠(yuǎn)的傳輸距離是一個很大的優(yōu)點(diǎn),。