棗莊西門子PLC代理商

• 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，還可以進行基于以太網(wǎng)的S7通信。SIMATIC S7- PN CPU支持無確認數(shù)據(jù)交換、確認數(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	無確認的快速數(shù)據(jù)交換，發(fā)送數(shù)據(jù)后無對方接收確認。
  SFB 9	FB 9	用于接收
  SFB 12	FB 12	用于發(fā)送	確認數(shù)據(jù)交換，發(fā)送數(shù)據(jù)后有對方接收確認。
  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。

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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在三相坐標系下的定子電流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)坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流；It1相當于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標反變換，實現(xiàn)對異步電動機的控制。其實質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。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)坐標變換，實現(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。然而在實際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準確觀測，系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結(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系下分析交流電動機的數(shù)學(xué)模型，控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機，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的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(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)，即不能進行四象限運行。為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運而生。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。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運行，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現(xiàn)的。具體方法是：

　　——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現(xiàn)無速度傳感器方式；

　　——自動識別(ID)依靠精確的電機數(shù)學(xué)模型，對電機參數(shù)自動識別；

　　——算出實際值對應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進行實時控制；

　　——實現(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。當然PLC來自控制柜內(nèi)的輸入信號和距控制柜不遠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?？偨Y(jié)一下歸為以下幾點。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，PLC模擬量盡量運用信號阻隔器或許模塊的信號負端要短接。

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為上位機軟件，PLC為下位機而組成的操控體系，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、PLC與智能設(shè)備等都需求進行數(shù)據(jù)交互，特別是在某些遠程操控，操控點分散等場合，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，采用了計算機鏈接的方式，在上位機的組態(tài)軟件中進行相應(yīng)的設(shè)置，無需編程，即可與多臺PLC進行通訊，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)方式進行組網(wǎng)，體系一般分為三個層次：*層為工控機組成的上位機監(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用現(xiàn)有的工廠局域網(wǎng)，進步綜合利用率，且速度快，以太網(wǎng)通訊速率可達100Mbps;若采用光纖傳輸，則抗干擾才能大大增強，且傳輸間隔可達數(shù)十公里，但是，以太網(wǎng)無法和PLC等串口設(shè)備進行直接通訊，需配以相關(guān)設(shè)備完成通訊，運用上增加了本錢。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。對于兩個進行通行的端口，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，并且提供計算機校正時鐘同步的機會。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：這是衡量通信中實際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當計算機發(fā)送一個信息包，實際的數(shù)據(jù)不會是8位的，標準的值是5、7和8位。如何設(shè)置取決于你想傳送的信息。比如，標準的ASCII碼是0～127(7位)。擴展的ASCII碼是0～255(8位)。如果數(shù)據(jù)使用簡單的文本(標準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)位和奇偶校驗位。由于實際數(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。當然沒有校驗位也是可以的。對于偶和奇校驗的情況，串口會設(shè)置校驗位(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，校驗位為0，保證邏輯高的位數(shù)是偶數(shù)個。如果是奇校驗，校驗位位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。這樣使得接收設(shè)備能夠知道一個位的狀態(tài)，有機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。波特率可以遠遠大于這些值，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標準)是IBM-PC及其兼容機上的串行連接標準?？捎糜谠S多用途，比如連接鼠標、打印機或者Modem，同時也可以接工業(yè)儀器儀表。用于驅(qū)動和連線的改進，實際應(yīng)用中RS-232的傳輸長度或者速度常常超過標準的值。
RS-232只限于PC串口和設(shè)備間點對點的通信。RS- 232串口通信遠距離是50英尺。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485標準)是RS-422的改進，因為它增加了設(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計算機的串口連接標準。
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的傳輸距離。在工業(yè)環(huán)境中更好的抗噪性和更遠的傳輸距離是一個很大的優(yōu)點。