渭南西门子专业授权代理商

一个典型的工业以太网络环境，有以下三类网络器件：

网络部件

FC 快速连接插座

ELS（工业以太网电气交换机）

ESM（工业以太网电气交换机）

SM（工业以太网光纤交换机）

MC TP11（工业以太网光纤电气转换模块）

连接部件：

通信介质：普通双绞线，工业屏蔽双绞线和光纤

SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工业以太网。

PG/PC 上的工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。

为了应用于严酷的工业环境，确保工业应用的安全可靠，SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要的性能：

工业以太网技术上与IEEE802.3/802.3u兼容，使用ISO和TCP/IP 通讯协议

10/100M 自适应传输速率

冗余24VDC 供电

简单的机柜导轨安装

方便的构成星型、线型和环型拓扑结构

高速冗余的安全网络，zui大网络重构时间为0.3 秒

用于严酷环境的网络元件，通过EMC 测试

通过带有RJ45 技术、工业级的Sub-D 连接技术和安装屏蔽电缆的Fast Connect连接技术，确保现场电缆安装工作的快速进行

简单高效的信号装置不断地监视网络元件

符合SNMP（简单的网络管理协议）

可使用基于web 的网络管理

使用VB/VC 或组态软件即可监控管理网络

RS 485 中继器的应用

RS 485 中继器可放大总线上的数据信号并且连接各个总线段。 在下列情况下需要使用 RS

485 中继器：

●

连接到总线的节点多于 32 个。

●

总线段应在总线上未接地运行。

●

超出了总线段的大电缆长度。

规则

如果使用 RS 485 中继器组态总线，则应该遵守以下规则：

● 多串联 9 个 RS 485 中继器。

● RS 485 中继器两个节点之间的大电缆长度不可超过下表中列出的值。

未接地运行和接地运行的 RS 485 中继器

接地或未接地

使用 RS 485 中继器时应该注意：

●

接地，如果区段上所有其它节点也以接地电位运行

●

未接地，如果区段上所有其它节点以未接地电位运行

说明

如果将具有纯 MPI 接口的编程设备连接到 RS 485 中继器的 PG/OP 插座，则总线段 1

为接地。 总线段之所以接地，是因为 PG 中的 MPI 接地，而且 RS 485 中继器的 PG/

OP 插座从内部与总线段 1 连接。如果编程设备具有组合 MPI/DP 接口，此规则不适用

PLC整机的可靠性高只是保证系统可靠工作的前提，还必须在设计和安装plc系统过程中采用相应的措施，才能保证系统可靠工作。本文主要论述在设计plc系统过程中的干扰措施。

1.硬件措施

（1）屏蔽：对电源变压器、*处理器、编程器等主要部件，采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理，以防止外界干扰信号的影响。
（2）滤波：对供电系统计输入线路采用多种形式的滤波处理，以消除和抑制高频干扰信号，也削弱了个模块间的相互影响。
（3）电源调整与保护：电源波动造成电压畸变或毛刺，将对plc及i/o模块产生不良影响。对微处理器核心部件所需要的＋5v电源采用多级滤波处理，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。尽量时电源线平行走线，时电源线对地呈低阻抗，以减少电源噪声干扰。其屏蔽层接地方式不同，对干扰抑制效果不一样，一般次级线圈不能接地。输入、输出线应用双绞线且屏蔽层应可靠接地，以抑制共摸干扰。
（4）隔离：在微处理器与i/o电路之间，采用光电隔离措施，有效地把他们各离开来，以防外部的干扰信号及地线环路中产生的噪声电信号通过公共地线进入plc本机，从而影响其正常工作。
（5）采用模块式结构：这种结构有助于在故障发生时进行短时期修复，一旦查出某一模块出现故障，可迅速更换，使系统恢复正常工作，同时也有助于加速查找系统故障的原因。

2.软件措施 为了提高输入信号的信噪比，常采用软件数字滤波来提高有用信号真实性。对于有大幅度随机干扰的系统，采用程序限幅法，即连续采样5次，若某一次采样支援远大于其他几次采样的幅值，那么就舍取之。对于流量、压力、液面、位移等参数，往往在一定范围内频繁波动，则采用算术平均法

ISO on TCP 通信
S7-1200 CPU 与S7-300/400 之间通过ISO on TCP 通信，需要在双方都建立连接，连接对象选择“Unspecified"。
所完成的通信任务为：
① S7-1200将DB3里的100个字节发送到S7-300的DB2中
② S7-300将输入数据IB0发送给S7-1200的输出数据区QB0。

2.1 S7-1200 CPU 的组态编程
组态编程过程与 S7-1200 CPU 之间的通信基本相似 （见 6.3 ），这里简单描述一下步骤：
① 使用STEP 7 Basic V10.5 软件新建一个项目
在STEP 7 Basic 的“Portal View"中选择 “Create new project"创建一个新项目
② 添加新设备
然后进入“Project view"，在“Project tree"下双击“Add new device"，在对话框中选择所使用的S7-1200 CPU添加到机架上，命名为 PLC_1。
③ 为 PROFINET 通信口分配以太网地址
在“Device View"中点击 CPU 上代表PROFINET 通信口的绿色小方块，在下方会出现PROFINET 接口的属性，在 “Ethernet addresses"下分配IP 地址为 192.168.0.1 ，子网掩码为255.255.255.0。
④ 在 S7-1200 CPU 中调用“TSEND_C"通信指令并配置连接参数和块参数
在主程序中调用发送通信指令，进入“Project tree" > “ PLC_1">“Program blocks">“Main"主程序中，从右侧窗口“Instructions"> “Extended Instructions">“Communications"下调用“TSEND_C"指令，并选择“Single Instance"生成背景 DB块。然后单击指令块下方的“下箭头"，使指令展开显示所有接口参数。
然后，创建并定义发送数据区 DB 块。通过“Project tree">“ PLC_1"> “Program blocks" >“Add new block" ，选择 “Data block"创建 DB 块，选择寻址，点击“OK"键，定义发送数据区为 100个字节的数组

诊断功能可以用来判断模块的信号采集（针对数字量模块）或者模拟量处理（针对模拟模块）是否工作于*状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和不可参数化的诊断消息：

　　可设置参数的诊断消息：

　　仅当通过适当参数设置启用之后，才会发送诊断消息。

　　不可设置参数的诊断消息：

　　西门子S7-300

　　模块化微型 PLC 系统，满足中、小规模的性能要求

　　各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务

　　简单实用的分布式结构和多界面网络能力，应用十分灵活

　　操作方便，设计简单，不含风扇

　　任务增加时可顺利扩展

　　大量的集成功能，使它功能非常强劲

　　S7-300F

　　故障安全型自动化系统，可满足工厂日益增加的安全需求

　　基于 S7-300

　　可连接配有安全型模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站

　　通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通信

　　标准模块另外也可用于非安全相关应用

　　可用性

　　SIMATIC S7-300 / ET 200M 系统家族是西门子已有产品线的组成部分

通过用户定义的页面，也可经由该 Web 服务器对 S7-300 CPU 执行写访问。

　　等时同步模式

　　使用系统功能“等时同步模式"，可以同步耦合

　　适合 PROFIBUS/PROFINET 恒定总线循环时间。

　　创建自动化解决方案，以恒定间隔时间（恒定总线周期时间）来捕捉并处理输入和输出信号。同时创建一致的部分过程图像。

　　通过分布式 I/O 的恒定总线周期和同步信号处理，S7-300 确保可***重复和定义的过程响应时间。

　　提供了大量支持等时同步模式系统功能的组件，可用来处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域内的要求苛刻的任务。

　　在分布式自动化解决方案中，SIMATIC S7-300 可开辟高速处理运算的重要应用领域，实现*精度和可重复性。这意味着可在提供且恒定的质量的同时提高产量。

由于输入模块采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。

同时，输入模块的用户程序可以在实验室模拟调试，更减少了现场的调试工作量。并且，由于PLC的低故障率及很强的功能，模块化等等，

使维修也方便。
（4）维修方便：这是因为：

①PLC工作可靠，出现故障的情况不多，这大大减轻了维修的工作量。这在讲述PLC的第三个特点时，还将进一步介绍。

②即使PLC出现故障，维修也很方便。这是因为PLC都设有很多故障提示信号，如PLC支持内存保持数据的电池电压不足，相应的就有电压

低信号指示。而且，PLC本身还可作故障情况记录。所以，PLC出了故障，很易诊断。同时，诊断出故障后排故也很简单。可按模块排故，

而模块的备件市场可以买到，进行简单的更换就可以。至于软件，调试好后不会出故障，再多只要依据使用经验进行调整，使之完善就是

了。

（5）改用方便：PLC用于某设备，若这个设备不再使用了，其所用的PLC还可给别的设备使用，只要改编一下程序，就可办到。如果原设

备与新设备差别较大，它的一些模块还可重用。

2.3工作可靠

用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施，确保它能可靠工作。事实上，如果PLC工

作不可靠，就无法在工业环境下运用，也就不成其为PLC了。

(1) 在硬件方面：

PLC的输入输出电路与内部CPU是电隔离。其信息靠光耦器件或电磁器件传递。而且，CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施。故可确保PLC程序

的运行不受外界的电与磁干扰，能正常地工作。

PLC使用的元器件多为无触点的，而且为高度集成的，数量并不太多，也为其可靠工作提供了物质基础。

在机械结构设计与制造工艺上，为使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达摄氏50

多度，有的PLC可高达80--90度。

有的PLC的模块可热备，一个主机工作，另一个主机也运转，但不参与控制，仅作备份。一旦工作主机出现故障，热备的可自动接替其工

作。

还有更进一步冗余的，采用三取一的设计，CPU、I/O模块、电源模块都冗余或其中的部分冗余。三套同时工作，终输出取决于三者中的

多数决定的结果。这可使系统出故障的机率几乎为零，当然，这样的系统成本是很高的，只用于特别重要的场合，如铁路

车站的道叉控制系统。

（2）软件方面：

PLC的工作方式为扫描加中断，这既可保证它能有序地工作，避免继电控制系统常出现的"冒险竞争"，其控制结果总是确定的；而且又能

应急处理急于处理的控制，保证了PLC对应急情况的及时响应，使PLC能可靠地工作。

为监控PLC运行程序是否正常，PLC系统都设置了"看门狗"（Watchingdog）监控程序。运行用户程序开始时，先清"看门狗"定时器，并开

始计时。当用户程序一个循环运行完了，则查看定时器的计时值。若超时（一般不超过100ms），则报警。严重超时，还可使PLC停止工作

。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不超时，则重复起始的过程，PLC将正常工作。显然，有了这个"看门狗"监

控程序，可保证PLC用户程序的正常运行，可避免出现"死循环"而影响其工作的可靠性。

PLC还有很多防止及检测故障的指令，以产生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户程序，对PLC的工作状况，以及

PLC所控制的系统进行监控，以确保其可靠工作

正是PLC在软、硬件诸方面有强有力的可靠性措施，才确保了PLC具有可靠工作的特点。它的平均*时间可达几万小时以上；出了故障

平均修复时间也很短，几小时以至于几分钟即可。

曾有人做过为什么要使用PLC的问卷调查。在回答中，多数用户把PLC工作可靠作为选用它的主要原因，即把PLC能可靠工作，作为它的

选指标。

2.4经济合算

技术的使用必将带来巨大的社会效益与经济效益，这是科技是第一生产力的体现，也是技术生命力之所在。PLC也是如此。

尽管使用PLC投资要大些，但从全面及长远看，使用PLC还是经济的。这是因为：

使用PLC的投资虽大，但它的体积小、所占空间小，辅助设施的投入少；使用时省电，运行费少；工作可靠，停工损失少；维修简单，维

修费少；还可再次使用以及能带来附加价值等等，从中可得更大的回报。所以，在多数情况下，它的效益是可观的。

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PlC中用户存储器一般由用户程序存储器和数据存储器组成，小型PLC的用户存储器容里多为几K字节，而大型PLC可达到几M字节。控制规模是对PIC其它性能指标起着制约作用的指标;也是PLC划分为微、小、中、大和特大型sIHUMERIK 802D系统涉及贵重材料的过程( 例如在制药工业中)。在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别自动程序与手动程 序不会同时执行，可考虑把这两种信号叠加起来按照不同的控制状态要求分组输入PLC。LTE模块，用于在第四代LTE (长期演进)移动网络中进行通信。sIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:机械手控制装置(通过带PROFIBUS DP 接口或PROFIBUS DP 通信模块的CPU)PLC的传统软件模型包括一个资源 ，运行一个任务 ，控制一个程序，且运行于一一个封闭系统中。而在IEC 61131-3可编程控制器编程

语言标准的软件模型中，在其上层把解决一个具体控制问题的完整的软件概括为一个“配置"。它专指一个特定类型的控制系统，包括硬件装置、处理资源、I/0通道的存贮地址和系统能力，等同于- -个PLC系统的应用程序。在一个由多台PLC或由多个CPU构成的PLC控制系统中，每一台PLC或每一 个CPU的应用程 序就是一个独立的“配置"。在一-个“配置"中可以定义一个或多个“资源"。可把“资源"看作能执行IEC程序的处理手段，它反映PLC的物理结构，在程序和PLC的物理I/0通道之间提供了一个接口。只有在装入“资源"后才能执行IEC程序。-般而言，通常资源放在PIC内，当然它也可以放在其它支持IEC程序执行的系统内。在一-个 “资源"内可以定义一个或多个任务。任务被配2置后可以控制-组程序或功能块。这些程序和功能块可以是周期地执行，也可以由-个事件驱动予以执行。(1) 编程和工程工具编程和工程工具包括所有基于PL或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制产品的组态编程和维护的项目管理I具，STEP 7-Mi cro/WIN是在Windows平台上运行的S7 -200系列r的编程、在线仿真软件。更快速的背板总线进行数据交换。数据通信可循环进行，或在发生特定事件时通过块从用户程序调用。与其他WinAC或s7系统进行通讯(5)可将数据直接送入管理计算机;可采用下列方法创建PL子程序: 在“编辑"菜单中选择“插入→子程序";在程序编辑器视窗中按鼠标右键，从弹出菜单中选择“插入→子程序"。程序编辑器将从原来的P0U显示进入新的子程序，程序编辑器底部将出现标志新的子程序的新标签，在程序编辑器窗口中可以对新的子程序编程。可以使用该子程序的局部变量表定义参数，各子程序多可以定义16个IN、0UI参数。用右键双击指令树中的子程序或中断程序的图标，在弹出的窗口中选择“重新命名"，可修改它们的名称。西i ]子PLC子程序的作用SIEMEN