江西省西门子总代理

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①向高性能、高速度和大容量发展。
②网络化。强化通信能力和网络化，向下将多个可编程序控制器或者多个I/O框架相连；向上与工业计算机、以太网等相连，构成整个工厂的自动化控制系统。即便是微型的S7-200 SMART PLC也能组成多种网络，通信功能十分强大。
③小型化、和简单易用。目前，有的小型PLC的价格只需几百元人民币。
④不断提高编程软件的功能。编程软件可以对PLC控制系统的硬件组态，在屏幕上可以直接生成和用来存放变量、中间结果、数据等，还有许多辅助寄存器可供用户使用。因此寄存器的配置也是衡量PLC功能的一项指标。
⑥扩展能力　扩展能力是反映PLC性能的重要指标之一。PLC除了主控模块外，还可配置实现各种特殊功能的功能模块。例如AD模块、DA模块、高速计数模块和远程通信模块等。称为大型PLC。
（2）PLC的性能指标
各厂家的PLC虽然各有特色，但其主要性能指标是相同的。
①输入/输出（I/O）点数　输入/输出（I/O）点数是较重要的一项技术指标，是指PLC面板上连接外部输入、输出的端子数，常称为“点数”，用输入与输出点数的和表示。点数越多表示PLC可接入的输入器件和输出器件越多，控制规模越大。点数是PLC选型时较重要的指标之一。
②扫描速度　扫描速度是指PLC执行程序的速度。以ms/K为单位，即执行1K步指令所需的时间。l步占1个地址单元。
③存储容量　存储容量通常用K字（KW）或K字节（KB）、K位来表示。这里1K=1024。有的。
（3）位置控制
目前大多数的PLC制造商都提供拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块，这一功能可广泛用于各种机械，如金属切削机床和装配机械等。
（4）模拟量处理
PLC通过模拟量的输入/输出模块，实现模拟量与数字量的转换，并对模拟量进行控制，有的还具有PID控制功能。例如用于锅炉的水位、压力和温度控制。模拟调试程序，非常方便。
（3）安装简单，维修方便
PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行，使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。
（4）采用模块化结构，体积小，重量轻
为了适应工业控制需求，除整体式PLC外，绝大多数PLC采用模块化结构。PLC的各部件，包括CPU、电源及I/O模块等都采用模块化设计。此外，PLC相对于通用工控机，其体积和重量要小得多。6位和32位微处理器构成的微机化PLC得到快速发展（例如GE的RX7i，使用的是赛扬CPU，其主频达1GHz，其信息处理能力几乎和个人电脑相当），使得PLC在设计、性能价格比以及应用方面有了突破，不仅控制功能增强、功耗和体积减小、成本下降、可靠性提高及编程和故障检测较为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理和图像显示的发展， PLC已经普遍用于控制复杂的生产过程。PLC已经成为工厂自动化的三大支柱之一。的PORT0口可以进行自由口通信，其9针的接头中，1号管脚接地，3号管脚为RXD+/TXD+（发送+/接收+）公用，8号管脚为RXD-/TXD-（发送-/接收-）公用。
② FX2N-32MR的编程口不能进行自由口通信，因此本例配置了一块FX2N-485-BD模块，此模块可以进行双向RS-485通信（可以与两对双绞线相连），但由于CPU 226CN只能与一对双绞线相连，因此FX2N-485-BD模块的RDA（接收+）和SDA（发送+）短接，SDB（接收-）和RDB（发送-）短接。
③ 由于本例采用的是RS-485通信，所以两端需要接终端电阻，均为110Ω，CPU 226CN端未画出（由于和PORT0相连的网络连接器自带终端电阻，有关内容在后面会详细讲解），若传输距离较近时，终端电阻可不接入。由口通信为例，讲解S7-200系列PLC与其他品牌PLC或者之间的自由口通信。
（5）AS-InterfaceS7-200的自由口通信是基于RS-485通信基础的半双工通信，西门子S7-200系列PLC拥有自由口通信功能，顾名思义，就是没有标准的通信协议，用户可以自己规定协议。第三方设备大多支持RS-485串口通信，西门子S7-200系列PLC可以通过自由口通信模式控制串口通信。较简单地使用案例就是只用发送指令（XMT）向打印机或者变频器等第三方设备发送信息。不管任何情况，都通过S7-200系列PLC编写程序实现。
自由口通信的**就是发送（XMT）和接收（RCV）两条指令，以及相应的特殊寄存器控制。由于S7-200 CPU通信端口是RS-485半双工通信口，因此发送和接收不能同时处于状态。RS-485半双工通信串行字符通信的格式可以包括一个起始位、7或8位字符（数据字节）、一个奇/偶校验位（或者没有校验位）、一个停止位。以字节为单位，RCV通过*通信口接收一串数据字符，接收的字符保存在*的数据缓冲区，一次接收的字符较多为255个。
接收完成后，会产生一个中断事件，对于Port0口为中断事件23，而对于Port1口为中断事件24。当然也可以不通过中断，而通过监控SMB86（对于Port0口）或者SMB186（对于Port1口）的状态来判断发送是否完成，如果状态为非零，说明完成。SMB86和SMB186含义见表2-2，SMB87和SMB
自由口通信的波特率可以设置为1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或115200。凡是符合这些格式的串行通信设备，理论上都可以和S7-200 CPU通信。自由口模式可以灵活应用。STEP7-Micro/WIN的两个指令库（USS和Modbus RTU）就是使用自由口模式编程实现的。
S7-200 CPU使用SMB30（对于Port0）和SMB130（对于Port1）定义通信口的工作模式，控制
传感器/执行器接口用于自动化系统较底层的通信网络。它专门用来连接二进制的传感器和执行器，每个从站的较大数据量为4bit。
PROFIBUS符合**标准IEC61158，是目前**上通用的现场总线中8大现场总线之一，并以*特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准和众多的厂家支持，成为现场级通信网络的优秀解决方案，目前其**网络节点已经突破1000万个。
从用户的度看，PROFIBUS提供三种通信协议类型：PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA。
① PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification，现场总线报文规范），主要用于系统级和车间级的不同供应商的自动化系统之间传输数据，处理单元级（PLC 和PC）的多主站数据通信。
② PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery，分布式外部设备），用于自动化系统中单元级控比越来越高，更多的技术人员将掌握现场总线的使用方法，现场总线的应用将越来越广泛。
（4）工业以太网技术将逐步成为现场总企业网是对工业企业的计算机与控制网络的统称。企业网从结构上可以分为信息网络和控制网络两个层次，
信息网络是指用于企业内部的信息通信与管理的局域网。信息网络目前的主要应用是办公自动化。信息网络是接入互联网的，并且很多应用也是基于互联网技术的。
控制网络是指工业企业生产现场的通信网络。控制网络既可以是现场总线，也可以是工业以太网。控制网络主要实现现场设备之间、现场设备与控制器之间、现场设备与监控设备之间的通信。线技术的主流
虽然基于串行通信的现场总线技术在一段时期之内还会大量使用，但是从发展的眼光来看，工业以太网具有良好的适应性、兼容性、扩展性以及与信息网络的无缝连接等特性，必将成为现场总线技术的主流。技术发展的一个长远目标
IEC61158是目前的**标准。然而由于商业利益的问题，该标准只做到了对已有现场总线的确认，从而得到了各个大公司的欢迎。但是却给用户带来了使用的困难。当需要用一种新的总线的时候，学习的过程是漫长的。从长远来看，各种总线的统一是必由之路。目前主流现场总线都是基于EIA485技术或以太网技术，有了统一的硬件基础；组态的过程与操作是相似的，有了统一的用户基础。
（2）现场总线系统的技术水平将不断提高
随着电子技术、网络技术和自动控制技术的发展，现场总线设备将具备较强的性能、较高的可靠
现场总线支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现供电和通信，并可以满足安全防爆的要求。
1.2.4 现场总线的现状
（1）多种现场总线并存
目前世界上存在着四十余种现场总线，如法国的FIP、英国的ERA、德国西门子公司的PROFIBUS、挪威的FINT、Echelon公司的Lonworks、Phoenix Contact公司的INTERBUS、Rober Bosch公司的CAN、Rosemount公司的HART、Carlo Garazzi公司的Dupline、丹麦Process Data公
（6）CC-Link
CC-Link是Control&Communication Link（控制与通信链路系统）的缩写，在1996年11月，由以三菱电机公司为主导的多家公司推出，其增长势头迅猛，在亚洲占有较大份额。在其系统中，可以将控制和信息数据同时以10Mbit/s高速传送至现场网络，具有性能**、使用简单、应用广泛、节省成本等优点。其不仅解决了工业现场配线复杂的问题，同时具有优异的抗噪性能和兼容性。CC-Link是一个以设备层为主的网络，同时也可覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感层。2005年7月，CC表的基础上增加具有计算功能的微处理器芯片，在输出的4～20mA直流信号上叠加了数字信号，使现场输入输出设备与控制器之间的模拟信号转变为数字信号。智能仪表的出现为现场总线的诞生奠定了应用基础。
（2）现场总线的概念
**电工**（IEC）对现场总线（Fieldbus）的定义为：一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、串行、多节点的数字通信网络。
现场总线的概念有广义与狭义之分。狭义的现场总线就是指基于EIA485的串行通信网络。广义的现场总线泛指用于工业现场的所有控制网络。广义的现场总线包括狭义现场总线和工业以太网。
工业以太网是用于工业现场的以太网，一般采用交换技术，即交换式以太网技术。工业以太网以TCP/IP协议为基础，与串行通信的技术体系是不同的。
在工业控制中，现场总线的概念因场合不同而不同。例如这里讲得“现场总线”是广义的，包括现场总线和工业以太网；而本书后面的章节中，现场总线的概念又是狭义的。读者应根据不同场合加以区别。的现场总线就是指基于EIA485的串行通信网络。广义的现场总线泛指用于工业现场的所有控制网络。广义的现场总线包括狭义现场总线和工业以太网。
工业以太网是用于工业现场的以太网，一般采用交换技术，即交换式以太网技术。工业以太网以TCP/IP协议为基础，与串行通信的技术体系是不同的。
在工业控制中，现场总线的概念因场合不同而不同。例如这里讲得“现场总线”是广义的，包括现场总线和工业以太网；而本书后面的章节中，现场总线的概念又是狭义的。读者应根据不同场合加以区别。接收设备除去附加信息后，将数据上传到上层堆栈层。
各层的数据单位一般有各自特定的称呼。物理层的单位是比特（bit）；数据链路层的单位是帧（frame）；网络层的单位是分组（packet，有时也称包）；传输层的单位是数据报（datagram）或者段（segment）；会话层、表示层和应用层的单位是消息（
1.1.4 OSI参考模型
通信网络的**是OSI（OSI-Open System Interconnection，开放式系统互联）参考模型。为了理解网络的操作方法，为创建和实现网络标准、设备和网络互联规划提供了一个框架。1984年，**标准化组织（ISO），提出了开放式系统互联的七层模型，即OSI模型。该模型自下而为物理层、数据链接层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。理解OSI参考模型比较难，但了解它，是一个周期里可以一次传输多位数据，其连线的电缆多，因此长距离传送时成本高。
串行通信就是通过一对导线将发送方与接收方进行连接，传输数据的每个二进制位，按照规定顺序在同一导线上依次发送与接收。例如，常用的优盘的USB接西门子PLC的PPI通信、MPI通信和PROFIBUS-DP现场总线通信的物理层都是RS-485通信，而且都是采用相同的通信线缆和**网络接头。西门子提供两种网络接头，即标准网络接头和包括编程端口接头，可方便地将多台设备与网络连接，编程端口允许用户将编程站或HMI设备与网络连接，而不会干扰任何现有网络连接。编程端口接头通过编程端口传送所有来自S7-200 CPU的信号（包括电源针脚），这对于连接由S7-200 CPU（例如SIMATIC文本显示）供电的设备尤其有用。标准网络接头的编程端口接头均有两套终端螺钉，用于连接输入和网络电缆。这两种接头还配有开关，可选择网络偏流和终端。示了电缆接头的普通偏流和终端状况，将拨钮拨向一侧，电阻设置为“on”，而将拨钮拨向另一侧，则电阻设置为“off”，图中只显示了一个，若有多个也是这样设置。中拨钮在“off”一侧，因此终端电阻未接入电路。口就是串行通信。串行通信的特点是通信控制复杂，通信电缆少，因此与并行通信相比，。串行通信是一种趋势，随着串行通信速率的提高，以往使用并行通信的场合，现在完全或部分被串行通信取代，如打印机的通信，现在基本被串行通信取代，再如个人计算机硬盘的数据通信，现在已经被串行通信取代。

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