西门子6ES7214-1AD23-0XB8常规现货

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西门子6ES7214-1AD23-0XB8常规现货随着计算机技术、通信网络技术和PLC技术的飞速发展，目前针对工业以太网技术的PLC应用技术已经成熟；而针对因特网、GSM/GPRS通讯网络的PLC应用技术还处于初级阶段。本文将GSM公网作为信息传递的载体，手机作为监控设备，在PLC嵌入手机控制技术应用到控制领域的研究课题中，对关于PLC与手机软硬件接口技术和控制手机的工作原理进行了深入的研究，并利用该技术实现了基于短距离无线通信的智能家居遥控遥测系统。1 GSM数字移动通信系统GSM的全称是“全球移动通信系统”（GlobalsySTembbbbobilecommunicatiONs），它是数据通信技术和移动通信技术的结合。GSM数字移动通信系统源于欧洲，在蜂窝移动通信系统的基础上发展起来。GSM无线数据业务使得人们可随时随地获取所需的信息，可以在移动中收发E-mail、收发传真、访问Internet等服务。GSM数字移动通信系统支持的业务包括：电信业务、电话业务、紧急呼叫业务、短消息业务、智能用户电报传送业务、承载业务。此外，GSM数字移动通信系统还能提供号码类、呼叫提供类、呼叫完成类、多方通信类、计费类、集团类、附加信息传送类和呼叫限制类8大类补充业务。PLC嵌入手机控制技术就是利用GSM的短信息业务来实现的。2 PLC嵌入手机控制技术2.1 PLC与手机的硬件接口连接手机通过其数据口以串行方式可以接收/发送数据。手机的数据线采用RS-232接口标准，专为连接PC机的RS-232串口设计的；PLC串口的采用RS-485标准，通过RS-232到RS-485转换器就可以与手机数据线直接连接。本文采用的是在手机串口数据线与PLC串口之间进行了改动而进行连接，具体连接如图1所示：手机内部电源一般为3.8V,与PLC通信时，双方发送握手协议信号为DSR（Modem准备好）信号和DTR（数据终端准备好）信号。采用图1连接方式可始终保持DSR信号和DTR信号有效，起到欺骗电压的作用，欺骗电压一般在+3V～+9V为有效状态，手机电压仅为3.8V,欺骗电压不够，易产生干扰，故需外接+6V直流电源，分别与图1中的1、2端子相接，1、2端子分别接电源的正极和负极。转接时，第9端口一般不用。2.2 PLC与手机的软件接口及控制原理PLC与手机的软件接口是指PLC通过使用与GSM短信息有关的AT指令控制手机的控制技术，如读取手机的短消息内容，删除短消息内容，列出手机中还未读的短消息等。关于AT指令的功能描述请参考相关资料，此处不再赘述。AT指令的执行过程需要PLC与手机交互应答完成，每一次发送或接受的字节数都有严格的规定，二者必须依据这些规定实现数据交换，否则，通信就会失败。手机与PLC之间的数据传输采用ASCII码形式，为清楚了解PLC与手机的通信过程，在表1中没有采用ASCII码形式，而是采用字符格式进行说明。表1中列出了常用的AT指令的执行过程，其它AT指令的执行过程与上述的基本相同。AT指令执行过程中有关问题的说明如下：[1]、AT指令中的指令符号、常数、PDU数据包等内容以ASCII码形式传送。如字符“A”的ASCII码为41H,数字“0”的ASCII码为30H等。[2]、PLC向手机每发送一条指令，必须以回车符（ASCII码为0DH）作为该条指令的结束标志。如PLC向手机发送“AT+CMGL=0”指令，其ASCII码序列为“41H、54H、2BH、42H、4DH、47H、4CH、3DH、30H、0DH”，其中0DH为回车符，表示该条指令结束，若没有回车符，手机将不识别这条指令。[3]、当手机接收到一条AT指令后，并不立即执行该指令，而是先把接收到的AT指令的ASCII码序列全部回送出去（含0DH）；其次发送一个回车符和换行符的ASCII码分别为0DH和0AH;后执行该条指令，成功后返回一个“OK”的ASCII码，即50H和4BH。在发送短信时，PLC首先要向手机发送“AT+CMGS=XX”（XX为发送短信长度的两倍加上15）指令，当手机收到这条指令后会向PLC返回该条指令以及回车符、换行符的ASCII码并随后返回字符“>”的ASCII码，即3EH;然后等待PLC向它发送短信内容的ASCII码，当短信发送成功后，手机还会向PLC发送“OK”的ASCII码。发送短信的AT指令和发送短信的内容要分次向PLC发送，在发送AT指令后需等待手机返回字符“>”的ASCII码后，才可再向手机发送新的短信内容的ASCII码，否则，就会失败。因此在PLC编程中首先定义接收信息的结束符为“OK”的ASCII码，当开始发送短信时要把接收信息的结束符改为“>”的ASCII码，再发送AT指令，当把短信内容都发送给手机后，再把接收信息的结束符改回为“OK”的ASCII码。[4]、手机向PLC传送短信息内容时，其PDU数据包的内容是以16进制格式表示的数据，但向PLC传递的并不是16进制的数据，而是每一位16进制数的ASCII码。这样，二个字节的16进制数就变成了4个字节的ASCII码。在PDU数据包中的数据字节长度仍为实际字节长度，而不是ASCII码的长度，否则，接收的数据就不完整。PLC接收到PDU数据包数据后，必须将其恢复成16进制数据，采用的算法如下：设：a为接收的ASCII码，b为转换后的16进制数。如果a39H,则b=a-30H-07H。后把前后两个数合并为一个字节。[5]、手机向PLC应答PDU数据包的字节数不包括前9个字节数据（短信服务中心地址），但向PLC传送PDU数据包时，包括这9个字节的数据。例如，手机应答的PDU数据长度为50,而实际向PLC传送的16进制数据为59字节，ASCII码为2*59字节，所以PLC必须按2*59个字节接受PDU数据。[6]、手机与PLC之间的通信就是利用短信作为信息载体并把信息传给PLC,从而利用短信实现远程监控。手机向PLC传送短信息内容是以ASCII码形式，从手机返回的ASCII码不仅有对方发送的短信内容，还有一些不是短信内容的ASCII码并且在真正短信内容的前面，如何从手机向PLC传送的短信息内容中提取有用信息显得十分重要。经过大量的测试和实验，发现真正短信应该从手机返回给PLC短消息内容的ASCII码的第77位开始，如PLC接收短消息的存储区是从VB500开始，那么真正短消息内容（也就是在手机中看到的信息）存储在VB576以后的连续单元中。在具体应用中可以规定发送短信的格式，对于固定格式的短信可以直接赋予接收信息的存储区。不过这样接收信息的存储区就是固定的而不是动态的了。该论文探讨PLC嵌入手机控制技术涉及的PLC与手机的软硬件接口，详细分析了PLC控制手机的工作原理等内容；并利用PLC嵌入手机控制技术实现了基于短距离无线通信的智能家居遥控遥测系统，本系统运行稳定，利用手机短信对家电可进行实时监控。　随着社会进步的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用范围涉及各个领域，例如：机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用等。PLC专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高、抗干扰能力强。PLC的应用不但大大地提高了电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大地简化和减少了维修维护的工作量。PLC以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功能强和价格低廉等特点，在机械制造、冶金等领域得到了广泛的应用。　　LED大屏幕移动控制系统是专为各类演艺剧场、文体中心、电视台等场所安装的LED大屏幕提供的一套全自动化移动控制系统。通过该系统可以实现基本的LED显示屏屏体供电（可定时开关屏）、显示屏屏体走行控制、显示屏屏体温度采集等功能。通过本公司自己专门为此系统研发的控制软件，可以和显示屏显示控制系统经以太网实现融合，超控人员可以在控制中心即可完成LED大屏幕的所有控制，大大减少人力资源、控制起来更方便、准确、快捷。　　一、控制系统可实现功能　　1.屏体供电及电量采集系统。　　2.屏体温度采集及温度过高报警处理。　　3.显示屏可以是在弧型轨道上或是直线轨道上行走，开启时，由慢到快，停车时由快到慢。显示屏对接时的速度很低，保证显示屏不发生碰撞（现场调整）。　　4.显示屏移动的控制，可在远程(如导演室)，通过PLC实现。也可在移动机构控制柜前（本地操作）通过按钮控制（应急时使用）。　　5.1#显示屏和2#显示屏可以实现单独左右行走，也可实现同时并屏和开屏行走。显示屏开到大位置时有机械定位装置。设计大速度每分钟9米，可通过变频器降低行走速度。　　二、控制系统架构图　　四、PLC的工作原理　　1.PLC的扫描　　用户程序通过编程器输入并存放在PLC的用户存储器中，当PLC运行时，用户程序中有众多的操作需要去执行，但CPU是不能同时执行多个操作的，它只能按分时操作原理工作，即每一时刻只执行一个操作。由于CPU的运算处理速度很高，使得外部出现的结构从宏观上看好像是同时完成的。这种按分时原则、顺序执行程序的各种操作的过程称为CPU对程序的扫描。执行一次扫描的时间称为扫描周期。　　当PLC投入运行时，它首先执行系统程序和CPU自检等工作，然后开始顺序执行用户程序。PLC的用户程序由若干条指令（语句）组成，这些指令在存储器中是按步序号的顺序排列的。用户程序的执行是按顺序扫描工作方式完成的。在没有中断或跳转控制的情况下，CPU从条指令开始，顺序逐条地执行用户程序，直到用户程序结束。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期，然后再返回条指令开始新的一轮扫描，PLC就是这样周而复始地重复上述的扫描周期。　　2.PLC的工作过程　　PLC是在系统软件的控制和指挥下，采用循环顺序扫描的方式工作的，其工作过程就是程序的执行过程，它分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。　　1）输入采样阶段。在输入采样阶段，PLC用扫描方式，把所有输入端的外部输入信号的通/断状态一次写入到输入映像寄存器中，此时，输入映像寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段，在程序执行或输出阶段，输入映像寄存器与外界隔离，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的内容也不会随之改变。输入信号变化了的状态，只能在下一个扫描周期的输入采样阶段才被读入。换句话说，再输入采样阶段采样结束之后，无论输入信号如何变化，输入映像寄存器的内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新写入新的内容。　　2）程序执行阶段。在程序执行阶段，PLC逐条解释和执行程序。若是梯形图程序，则按先上后下、先左后右的顺序进行扫描（执行）。若遇到跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。在顺序执行程序时，所需要的输入状态由输入映像寄存器读出，所需要的其他元件的状态从元件映像寄存器中读出，而将执行结果写入到元件映像寄存器中。对于每个元件来说，元件映像寄存器中所存的内容会随着程序执行的进程而变化。　　3）输出刷新阶段。当所有的用户程序执行完成后，集中将元件映像寄存器中的输出元件的状态转存到输出锁寄存器中，经过输出模块隔离和功率放大，转换成被控设备所能接收的电压或电流信号后，再去驱动被控制的用户输出设备。　　3.腾控科技PLC特点　　该系统选用腾控科技T-920PLC，PLC特点如下：①编程方法简单易学；②功能强，性能价格比高；③硬件配套齐全，使用方便，适应性强；④可靠性高，抗干扰能力强；⑤系统的设计、安装、调试工作量少。　　腾控科技T-920：支持IEC61131-3标准的编程环境；18路DI，光电隔离。可兼做2路高速计数或1路差分编码器计数；12路DO，触点容量250V/5A或DC30V/5A；2路AI，10位A/D，可选输入0-5V或0-20mA；提供1个10M/100M以太网接口，支持MODBUS/TCP协议，支持IEC60870-5-104协议；2个RS232/RS485接口，支持MODBUS协议或者自由口编程；AC90～264V供电，大功耗小于12W；对外提供1路直流24V电源，大功率5W；工作温度：-40℃～85℃湿度：5%～95%RH无凝露，IP20防护。引言：　化工区乙烯装置采用的是Honeywell TDC3000 DCS系统，这牵扯到要与许多PLC的通讯问题。因为在生产中操作人员要通过DCS的操作界面来了解所有系统的运行状况，这其中首当其冲的就是PLC，它应用在许多设备中，比如压缩机、膨胀机等。下面要涉及到就是几种基于Honeywell TDC3000的通讯方式：一、DCS与PLC通讯的三种方式:1．1LCN网络通过Hiway Gataway 连接到Data Hiway Port，具体如图：1．2LCN网络通过EPLCG(冗余)连接到各PLC，如图：以上两种连接方法适合于较大规模的PLC通讯应用，具体的实现细节参照Honeywell详细介绍。而下面主要涉及的则是较小规模应用的通讯方式SI(Serial Interface)串行接口通讯方式。1．3SI 在DCS与PLC 的通讯中扮演很重要的角色。SI是可以组态在TDC3000系统APM(Application Process Module)中的卡件， 所占用的位置等同于DI、DO、HLAI等卡件，只是没有事实上的Slot位。其连接示意图如下：二、通讯的接口和认可的设备：在APM中，当把数据类型Array point (数组点)定义成外部IO操作时，该数据类型便可以连接到某SI卡件，并从中获取数据，而这些数据则是扫描自PLC子系统。每一个SI IOP(串行接口卡的IO处理器)可以通过电源适配器（Power Adapter）连接两个FTA，每个SI　IOP有３２个“虚”Slot位，前１６个可以组态在FTA#1，后１６个可以组态在FTA#2，且每个FTA可以有不同的接口，如Modbus接口和Allen-Bradley接口。　　２．１　Ｍodbus接口所认可的设备Modicon 984 PLC及Honeywell 认可的其他设备，　　２．２　Allen-Bradley接口所认可的设备Allen-Bradley PLC-2、3和5等等。三、通讯协议和卡件型号：　　每个SI FTA有一个同步或者异步通讯的接口，其支持RS-232和RS-422/485，其中Modbus 接口FTA支持两种协议，而Allen-Bradley 接口FTA只支持RS-232通讯。两种协议表面的区别就是，RS-232对FTA和PLC连接的距离限于１５米，而RS-422/485则可达305米。　　３．１　Modbus接口SI FTA的RS-232& RS-422/485协议时：SI IOPMode: MU-PSIM11Power AdapterMode: MU-TLAP02FTAMode: MU-TSIM123．２　　Allen-Bradley接口SI FTA的RS-232协议时：SI IOPMode: MU-PSIM11Power AdapterMode: MU-TLAP02FTAMode: MU-TSIA12四、通讯过程说明：　　通讯过程具体就是从PLC设备串行接口通过不同的协议设备读取过程数据到　　　　　　　FTA各个“虚”Slot中，然后通过SI IOP将数据写入APM的Image Database中，APM在一定的周期中将这些数据读取到组态所对应的SI Array Point中（对应的规则为分配的地址）。下图为通讯流程：　　PLC中需要参与通讯的过程数据被组态在通讯寄存器中，位号与地址相对应，格式包含（组态地址＋过程数值＋校验位）的串行通讯数据块通过串行通讯线到达FTA后，在格式数据块中分离出来地址和过程数据，参考DCS的APM中组态的Slot对应的Array Point地址，并将数据传入正确的Array Point。在Modbus FTA 中数据以19.2Kbaud的速度被扫描，而在Allen-Bradley FTA 中每一个Array Point 都可以选择不同的扫描方式：　　A、free runing(用户定义时间扫描)；　　B、periodic（固定周期扫描）；　　C、Report-by-except（事件触发扫描RBE）；来组态，而在APM中，从Image Database中扫描数据则有以下三种速度（1/4秒、1/2秒、1秒）。五、膨胀机PLC与DCS的通讯实例：5．１该应用就是用SI 与DCS通讯的，将膨胀机的过程数据传给DCS，在进行量程和工程单位的转换。５．２参数设置：　　　膨胀机与DCS采用RS-485方式通讯，协议是标准的Modbus RTU,PLC设置地址是　１，　　　　　波特率9600，选择偶校验。５．３模块选择：　　SI IOPMode: MU-PSIM11Power AdapterMode: MU-TLAP02FTAMode: MU-TSIM12５．４通讯数据说明及地址分配：　　　所用到的数据类型为模拟量和数据量，模拟量所占用Modbus 地址为40001~40035，都是膨胀机的压力、温度、油位、振动位移等。数字量数据占用40051和40052两地址的若干位，都是膨胀机的运行状态、压力开关和温度tirp状态及报警信号。六、总结：　　PLC与DCS的通讯是每个石化企业都要用到的，控制和连锁有效的结合需要良　　好的通讯。SI的应用在一定程度上能达到这个目的，但是其可靠性较低，适合　　用于设备状态的监测。