西门子6ES7216-2BD23-0XB8接线方法

西门子6ES7216-2BD23-0XB8接线方法

　当美国胜家（Singer）公司于1889年发明了全一台电动机驱动缝纫机后，开创了纺织缝纫工业的新纪元。二战后，纺织工业的霸主地位已逐渐被日本所占据。进入21世纪后，中国已成为工业缝纫纺织机制造业的新盟主。

　　如今，市场的发展期待纺织控制器达到高智能化、低成本、简易维修的标准，由于受芯片技术、工控主板功能等方面的制约，众多厂商在为选择能完全实现相关功能的、价格低廉的且性能稳定的控制板而烦恼。

　　蓝宇科技在多年的系统开发和与客户进行深入探讨的过程中，深入了解了纺织控制各方面的性能及对工控板的要求，基于蓝宇科技PCM-3499主板成功的为数量不少的纺织控制厂商开发出了多款产品，据了解，相关产品市场反应良好，在实际应用过程中表现出了高性能和高稳定性的特征，获得了各厂商的认可。

　　为了方便更多的客户进行项目选择，蓝宇科技特别把基于PCM-3499主板的纺织控制器方面的相关经验总结出来，以供各位厂商参考。

一、PCM-3499主板简介

　　PCM-3499 是一款极高性价比、尺寸及其紧凑的嵌入式控制模块。在PC104规格的板子上实现了几乎所有的工业计算机所需要功能。

　　PCM-3499 板载嵌入式高性能16位处理器，该处理器内部为32位RISC架构并且与80C186 处理器兼容，具有极高的性能，主频高达100MHz，内置了100M的以太网，并且支持1MB的SDRAM。其指令与其他X86微处理器兼容。

　　板上功能包括10/100M高速以太网接口，PC104接口，TFT接口和LVDS接口，VGA 接口,支持标准IDE接口（DOM,普通硬盘）、并口、四个串口（RS-232 和RS-485 ，四个串口都可配置为TTL电平接口）、USB接口、DOC接口、PS/2键盘口、RTC实时时钟、铁电,电池后备SRAM非易失性存储器、看门狗、蜂鸣器接口、通用GPIO、和8/16位兼容的ISA总线等。

　　在一单片闪存芯片上集成了系统BIOS、1.44M 闪存盘（Flash Flopy Disk —— FFD ，根据用户需要可扩大成8M闪存）和16点阵二级汉字库，以少数量的芯片实现小尺寸的模块的多的功能。

　　完全自主开发的显示控制器，可以实现高1024 768 真彩色高性能显示效果。

　　如果需要更多的其他功能可以通过PC/104总线去扩展相关的功能模块。

二、PCM-3499纺织控制器解决方案系统架构

　　在蓝宇科技客户成功开发的纺织控制器案例中，我们简单介绍其中一个客户的基于蓝宇科技PCM-3499的纺织控制器系统方案，系统架构图示于图:

　　根据上图所示的整个系统方案的控制实现原理，我们把此方案的主控制单元分为上、下位机结构，并由PCM-3499来完成与上位机的协同和终端设备的控制工作。

　　上位机主要负责人机交互、文件读取与解析、部分传感器信号的处理;

　　下位机主要负责输出控制信号、协同工作以及部分传感器信号的处理。

三、基于PCM-3499的纺织控制器的技术实现

　　（一）、通讯信道

　　PCM-3499板载10/100高速以太网接口，4个串口，16C550兼容UART ，COM1 为9线RS-232，COM2为9线，COM3 RS-232 或者RS-485 可选，COM4是3线的RS-232 口（TTL和RS232可选） ，提供13路（5V电平）单向数字I/O通道和4路3.3V电平（5V兼容），双向可编程数字I/O ，8位,16位动态IO总线。

　　PCM-3499在通讯中可以以RS485或者10/100M以太网接口与上位机实现通讯互联，在与终端设备（电机、监视器等）可以通过串口、ISA总线等进行通讯。

　　（二）数据处理分析

　　PCM-3499的CPU应用了RISC的技术，64bit指令队列，5级流水线，相对于传统的CISC 技术，指令周期短。不分频的系统时钟（386是2分频），外部时钟100MHz，内部时钟100MHz 。高速内存总线（200Mbyte/S），在数据通讯应用方面可以充分发挥大数据量吞吐的优势。8KB的高速缓存。性能高，速度快，经过测试，实际性能相当于486SX-100MHz。

　　PCM-3499的DOS操作平台在486的CPU基础上可以支持复杂的应用程序，实现对终端设备如步进电机的精密控制。

　　（三）存储

　　DOS操作系统和在此基础上开发出来的复杂应用程序本身要占用一定的存储空间，此外，相关终端设备的监控信息、上位机下达的指令和传送的相关资料如纺织图案等也必须占用一定的存储空间，这都要求控制器具有一定容量的存储功能。

　　PCM-3499 提供了非常完善的数据存储解决方案，BIOS中集成了完全自主知识产权的高性能1.44M 或更高容量的Flash 电子盘，用于存贮应用程序及数据，对于小程序及数据的用户不需要另外购买DOC或硬盘，就能直接建立完整的应用系统，降低了系统成本。应用程序访问Flash电子软盘与PC上的访问普通软盘一样，但是访问速度和重复寿命要远远超过普通软盘。

　　由于BIOS提供了对IDE设备的直接支持，用户也可以使用CF卡等大容量存储设备，或与电子软盘交换文件。系统启动时首先查找IDE设备，并优先从IDE设备引导系统，如果没有IDE设备，则从电子软盘引导系统（同时提供配制工具可强制从电子软盘优先启动）。同时还提供了DOC电子盘接口，支持8～1G的M-system DOC 电子盘。通过USB接口，支持U盘，可以热插拔，快速方便数据交换方式。

　　（四）显示及输入

　　在特殊的情况下，用户可能需要通过人机交互界面对下位机进行直接的操作，PCM-3499自带PS/2键盘接口，显示共享系统SDRAM高速内存8MB（ 高32MB） ，支持TFT LCD高1024 x 768 真彩色，支持LVDS LCD高1024 x 768 真彩色，支持CRT接口，支持触摸屏，为客户提供多种显示解决方案。

四、开发方式及编程要点

　　1、 开发方式

　　n 根据使用习惯，用户可以使用TC2.0（本地开发）、BC3.1（远程开发）、BC4.5（远程开发）开发程序。

　　n 根据使用习惯，用户还可以使用DEBUG调试硬件。

　　n 开发好的运行程序，可以拷贝到电子盘上（通过TDRF软件，或者虚拟显示的COPY命令）

　　n 用户可以使用虚拟显示来格式化电子盘、传送操作系统、拷贝文件、察看内存等操作。

　　n 编辑AUTOEXEC.BAT批处理文件，增加键盘驱动、显示驱动、用户程序命令，以便加电后自动运行应用程序。

　　2、编程要点

　　n 以太网：我公司提供全套TCP/UDP/FTP源代码例子，用户很容易上手，参见DEMO例子程序。

　　n 485：我公司提供全套中断方式或查询方式源代码。参见DEMO例子程序。

　　n FLASH：我公司提供接口程序，可以实现每小时更新一次24小时连续工作时，寿命长达10年以上，更长的寿命我们认为没有必要。

　　n I/O：开关量使用IO函数访问

　　n 模拟量：使用双向PIO扩充串行A/D、D/A转换器，参见PIO例子程序

　　n 896KB内存使用：直接使用即可，不需要特殊技巧，参见DEMO例子程序。

　　n 文件操作：参见DEMO例子程序。

　　n RTC：参见DEMO例子程序。

　　用户可以修改FTP的例子代码，把存储文件改为存储到FLASH中

1 前言 

　　二十一世纪的新编章已翻开，WTO的脚步又悄然而来。中国轮胎定型机械的生产厂家，如何面对国外同行的挑战？中国橡胶机械行业的产品，如何抓住机遇迈入世界先进行列？每一位中国橡机人必须面对的问题，不断更新观念，吸收世界先进技术，大胆采用高新产品才是我们的唯一出路。触摸屏作为一种高新技术产品，广泛应用于轮胎定型硫化机已成为势在必行的问题，特别是作为未来计算机联网的铺路石更应该引起重视。

2 触摸屏简介 

　　触摸屏是触摸式工业图形显示器的简称，它是一种连接人类和机器（主要是PLC）的人机界面（国外称为HMI），被称为PLC的脸面。它是替代传统控制面板和键盘的智能化操作显示器。可用于参数设置和数据显示。以曲线，动画等形式描绘自动化控制过程，并可简化PLC的控制程序。 

　　触摸屏的主要作用是：监视和控制。 

　　监视-以数据，曲线，图形，动画等各种形式来反映PLC内部位状态,存储器数值，从而直观反映工业控制系统的流程，走向。 

　　控制-可以通过触摸屏操作改变PLC内部位状态，存储器数值，从而参与过程控制。 

　　现以惠州普利司通轮胎公司生产的1310II型子午线轮胎硫化机为例，简要介绍有关触摸屏的应用情况。 

3 基本系统配置 

　　CPU三菱FX2N；触摸屏MT508T；连接电缆MT-FX2N；

　　系统配置简图见图1。 

图1 系统配置图

4 外部联接 

　　由于现场安装时触摸屏与PLC在不同的地点，所以我们选择的连接电缆MT-FX2N为10米。通常情况下，PLC的CPU模块只有一个编程通讯口，而PLC与触摸屏正常工作时必须连上电缆，这样很不方便PLC程序传送与调试，因此我们选择了一个双口适配器，将电缆接入双口适配器的其中一个口，另外一个口则作为编程用。 

5 编辑画面 

　　每一种品牌的触摸屏都有自己的画面制作软件。本例中使用MT508T系列触摸屏对应的画面制作软件为Easybuilder2.7.2

5．1 画面简介 

　　接通工作电源，触摸屏自动显示主画面（如图2所示）
 

图2 硫化主画面

说明：
 
　　·左上角显示当天生产日期。右上角显示触摸屏当前系统时钟。 

　　·机器号为该硫化机的编号。操作者可输入自己的工号或代号。 

　　·所显示的工艺号及硫化规格由"编辑界面"菜单选定。 

　　·硫化总时间以方式显示，此时延硫时间不计时。当按下延时硫化按钮，系统根据正在进行的硫化工艺以方式显示延时硫化时间，此时硫化总时间停止并保持计数，待延硫时间计为零再继续计时。延硫时间由操作工根据每次硫化状态通过"加"，"减"按键设定。 

　　·步序号显示正在进行的硫化步序。分步时间以方式显示该步序时间。“位置反馈”的上方有一排指示灯显示步序号对应的硫化阀门状态。 

　　·左右胶囊计数分别显示各自的使用次数。更换胶囊后按"清零"键将上次计数清零。 

　　·内压，内温，外压，外温分别显示对应的PLC模拟量模块实测参数。 

　　·位置反馈以棒状图形式显示模具开度，右侧数字为旋转编码器当前值，下部的一排指示灯由PLC将开合模分成若干区间，当旋转编码器输出位于该区间时则对应的指示灯显亮。 

　　·屏幕下端显示一排有效的触摸键，选择并轻轻按下任一触摸键将进入相应的屏幕菜单。 

5．2 画面切换 

　　当按下主画面的"口令"键后，触摸屏画面将刷新成图3所示的画面。

　　说明：为保证硫化机正常工作，特别是保证一些工艺参数和配方不能随意修改。因此制作该画面，必须口令正确才可进入其它操作。若口令不正确则退回主画面。 

　　口令正确后，通过中排数字键可重新设定口令。按下"退出"键回到主画面，按下"编辑"键则进入图4所示的"编辑界面"。 

　　对于一些复杂或保密的工艺，可以依此画面制成多级口令。 

  
　　·首先输入工艺号（00-99），然后根据不同的工艺设定硫化规格和分步时间，再输入总步数，按下"确定"键就会自动累加出"硫化总时间"。 

　　·按"阀门设定"，画面将刷新如图5所示，根据工艺要求设定每步对应的阀门动作，检查无误后按"返回"键回到"编辑界面"，输入操作者代号，按"确定"键。 

　　·按"下一步"可依次编辑多套硫化工艺。 

　　·按"工艺选择"，输入将要硫化的工艺号，并按"确定"，用"返回"键回到主画面。 

　　·根据每一种工艺对应的步序，轻按对应的阀门按钮，检查无误后按"确定"键（如有错误则用"清除"键重设一次）。 

　　·按"下一步"键，用上述方法设定下步阀门动作。 

　　·如果画面空间允许，可将图4和图5合成一个画面。 

5．3 其它不同画面说明 

　　（1） PLC监控：将PLC的输入/输出地址用指示灯来监控其状态，如状态"ON"则指示灯显亮。 

　　（2） 操作信息：简要介绍硫化机的操作步骤和操作方法。 

　　（3） 报警显示：将硫化机的报警参数（如压力，温度，润滑缺油等）用闪光灯来监控。 

　　（4） 产量显示：显示该台硫化机的硫化产量。 

6 传送画面 

　　将制作好的画面用威纶公司的专用传送电缆，在Easybuilder2.7.2软件中设定PLC品牌及型号，再将触摸屏的型号设好。点击传送指令即可将画面上载至触摸屏。 

7 运行 

　　在与PLC的联动运行中，所有显示内容（包括触摸键，指示灯，计时器，计数器等）都应该与PLC的参数完全一致。用通讯电缆连接触摸屏和PLC即可运行。 

8 结束语 

　　随着轮胎工艺与配方不断更新，要求硫化机自动控制技术也应该不断创新与提高。因此谨以此作抛砖引玉，希望广大同行不啬赐教，齐心协力为中国的轮胎工业早日赶超世界先进水平而努力

1 引言
　　电源监控是铁路信号的重要的监控系统。在此之前信号的电源监控系统基本上是采用单片机作为信号采集系统的核心。单片机监控系统一方面存在采集速度慢、界面不友好、操作不方便等技术局限，另一方面由于其中的电源模块部分的监控相对独立，对电源系统带来了诸多不便，比如维护困难、界面显示繁琐等。基于以上原因本项目配套开发了基于台达PLC作为信号采集核心、台达HMI触摸屏作为操作和监视界面的电源监控系统。监控子系统与电源模块通过工业总线网络互连实现整合的经济实用、技术先进的铁路信号的电源监控系统。
2 硬软件系统设计
2.1硬件体系设计

图1 硬件体系设计

　　铁路信号电源监控硬件体系设计参见图1。系统规模：44个数字量输入；1个数字量输出；6个电源模块；39路模拟量输入。
　　控制系统配置如下：触摸屏：DOPA75CSTD；PLC：DVP16EH00T＋1个DVP04AD-H＋3个DVP16HM11N；电源模块通讯卡1块；分时采集电路卡1块。
　　触摸屏主要是用来显示采集数据、报警、报警上下限设定、采集数据显示微调、报警数据显示、历史趋势图显示等。PLC主要是采集数据并计算，由于考虑系统对模拟量采集的速度要求不是很高，为了节省成本，系统中使用了1 个DVP04AD-H对39路模拟量进行了分时采集，为了实现这个功能我们与厂家共同实验开发了一个电子开关电路，对39路模拟量分了十组、每组4路，通过输出不同的组别进行采集。电源通讯卡主要负责把6块电源模块的数据汇总并且通过RS484接口以MODBUS协议与PLC通讯，使PLC采集得到6块电源模块的数据，为实现这个功能我们公司的电源研发部门做了大量的工作，终使PLC与电源模块的通讯卡实现了通讯，电源模块的信息得到了采集。

2.2软件体系设计
　　（1）系统功能设计：44个数字量采集显示，故障判断；6个电源模块的数据采集显示、显示电源模块的工作状态并判断报警；39路模拟量显示、并判断上下限报警；显示报警画面、报警信息、当前报警、报警频次；报警上下限设定；数据微调功能，并且显示微调值；
历史趋势图显示；不同画面开启权限设定；
　　以上有必要说明的是数据微调功能，由于现场的一次测量元件测量会有误差，而且此误差是固定的，短时间内是不变的，所以在程序当中增加这部分功能，使终显示出来的数值是消除误差之后的值；
　　（2）系统结构设计分为HMI人机对话界面部分和PLC现场监控部分。HMI部分主要构架参见图2。

图2 HMI人机对话界面

　　PLC监控部分主要包括：电源模块通讯；分时采集40路模拟量，每次采集4路；对采集的模拟量根据量程进行计算得出显示值，显示电源模块的工作状态并判断报警；微调值计算，显示值微调，并做负值消除；故障和报警；数字量采集显示，故障判断；

3 工程调试
　　调试分时采集功能时需要注意分时采集的时间，过大会影响整体数据采集的时间，过小会造成采集数据混乱，另外需要在两次采集数据之间加一段间隔时间，避免两组数据的重叠。对采集的模拟量根据量程进行计算得出显示值。微调值计算，显示值微调，并做负值消除；注意微调时可能会出现负值情况，所以要考虑负值的消除。电源模块通讯注意电源通讯时的通讯协议一定要在通讯卡中设置好，包括站号设定，另外注意地址对应。故障和报警；因为报警点共有79个，很繁琐，需要思路清晰。

4结束语
　　基于中达电通公司提供的解决方案的典型案例整合了两种不同种类的产品，体现出单一技术平台在集成工程中的一体化特点。