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湖南西門子S7-1200PLC模塊代理商原裝現(xiàn)貨

PLC與數(shù)據(jù)收集模塊的區(qū)別解析
數(shù)據(jù)收集模塊

數(shù)據(jù)收集是計(jì)算機(jī)與外部物理銜接的橋梁。數(shù)據(jù)收集模塊由傳感器、操控器等其它單元組成。數(shù)據(jù)收集卡，數(shù)據(jù)收集模塊，數(shù)據(jù)收集外表等，都是數(shù)據(jù)收集東西。

簡(jiǎn)介

數(shù)據(jù)收集模塊基于長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊渠道的通訊模塊，它將通訊芯片、存儲(chǔ)芯片等集成在一塊電路板上，使其具有發(fā)送經(jīng)過長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊渠道收發(fā)短消息、語音通話、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙τ谩ｉL(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊能夠完成一般長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊手機(jī)的首要通訊功用，也能夠說是一個(gè)“精簡(jiǎn)版”的手機(jī)。電腦、單片機(jī)、ARM能夠經(jīng)過RS232串口與長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊相連，經(jīng)過AT指令操控模塊完成各種語音和數(shù)據(jù)通訊功用。

長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊技能相關(guān)于GSM是一種更*的移動(dòng)通訊技能， 除長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊輻射小外；在數(shù)據(jù)傳輸方面，長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊2000 1X 也與GPRS在技能上有顯著不同，在傳輸速率上1X 幾乎是GPRS速度的3-4倍。

運(yùn)用

因此，首要用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓I(yè)模塊運(yùn)用范疇，長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊模塊比GPRS模塊在速率上有顯著優(yōu)勢(shì)。可是長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊在工業(yè)范疇的運(yùn)用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于GPRS模塊的運(yùn)用。首要原因一方面長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和建造不如GSM網(wǎng)絡(luò)完善，另一方也是因?yàn)殚L(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊模塊的本錢前期遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GSM模塊至少2-4倍，使得生產(chǎn)本錢高很多。

國內(nèi)初期，長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊首要是韓國和歐洲公司供給，例如AnyData和Wavecom公司；近兩年，國內(nèi)的華為和中興業(yè)推出了自己的高質(zhì)量長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊模塊，才使得全體價(jià)格下浮。現(xiàn)在，常見的型號(hào)包含華為的EM200、Anydata的DTGS-800和Wavecom的Q2358/2438等模塊。這些模塊都具有長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊 1X的數(shù)據(jù)傳輸功用，也都內(nèi)置了TCP/IP通訊協(xié)議棧。因?yàn)橹袊娦胚\(yùn)營長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊渠道后，帶動(dòng)了事務(wù)迅猛增加，使得整個(gè)長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊商場(chǎng)也迅速發(fā)展起來。

現(xiàn)在，長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊首要運(yùn)用于移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸范疇，包含車輛導(dǎo)航監(jiān)控、智能抄表、長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集等范疇，尤其是在帶寬要求比較高的多媒體傳輸范疇，長(zhǎng)途數(shù)據(jù)收集模塊具有顯著的帶寬優(yōu)勢(shì)。

PLC(可編程邏輯操控器)

可編程邏輯操控器是種專門為在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)用而規(guī)劃的數(shù)字運(yùn)算操作電子體系。它選用一種可編程的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)履行邏輯運(yùn)算、次序操控、守時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，經(jīng)過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來操控各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。

根本結(jié)構(gòu)

可編程邏輯操控器本質(zhì)是一種于工業(yè)操控的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)根本上與微型計(jì)算機(jī)相同，根本構(gòu)成為：

1、電源

電源用于將溝通電轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部所需的直流電j現(xiàn)在大部分PLC選用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。

2、*處理單元(CPU)

*處理器是PLC的操控中樞，也是PLC的核心部件，其功用決議了PLC的功用。

*處理器由操控器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集中在一塊芯片上，經(jīng)過地址總線、操控總線與存儲(chǔ)器的輸入/輸出接口電路相連。*處理器的作用是處理和運(yùn)轉(zhuǎn)用戶程序，進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算，操控整個(gè)體系使之和諧。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，某些時(shí)候可能會(huì)采用VB/DELPHI/VC等高級(jí)語言，自主編程與西門子PLC進(jìn)行通訊，這類帖子、論文在網(wǎng)上都可以找到，在此總結(jié)一下。

    1、Prodave通訊

    Prodave是西門子提供的一個(gè)軟件包，為高級(jí)語言編程和plc通訊提供接口。

    通訊接口：MPI

    因?yàn)镸PI口是每塊cpu的編程口，所以plc不需要另外添加通訊模塊，這個(gè)方案就比較經(jīng)濟(jì)，而且prodave軟件包里面附帶了example和詳細(xì)的說明，用起來應(yīng)該比較簡(jiǎn)單和方便（本人只匆匆看過文檔，沒有實(shí)驗(yàn)過）。這方面的資料在百度上很多。當(dāng)然，mpi的速度是有限的，如果采用普通的pcadapter連接pc和plc，高速度也就38.4kbps，我不知道prodave能否支持mpi卡（5611之類的話），如果可以的話速度可以達(dá)到187.5kbps。

    2、串行通訊

    看到過一些論文，采用串行通訊的方法實(shí)現(xiàn)pc和plc通訊。這種情況存在幾點(diǎn)要求：

    a、需要為plc添加一塊串行通訊模塊，比如300的話就需要cp340或者cp341（前者便宜些）；

    b、plc里面需要對(duì)串行通訊進(jìn)行編程，其實(shí)也就是接收?qǐng)?bào)文和發(fā)送報(bào)文，調(diào)用fb2/fb3（cp340的話）。

    c、串行通訊的速度是有目共睹的，而且cp340或者cp341的數(shù)據(jù)吞吐量也是有限的，即報(bào)文長(zhǎng)度是有限制的，因此個(gè)人認(rèn)為通訊數(shù)據(jù)量大的話采用串行通訊就不合適了。

    d、報(bào)文格式的話就比較自由，但是也應(yīng)當(dāng)合理，我雖然沒有具體實(shí)驗(yàn)過，但是個(gè)人認(rèn)為可以參考modbus的報(bào)文結(jié)構(gòu)來編程，甚至就采用modbus的規(guī)范，不過這樣的話要求編程者對(duì)pc和plc側(cè)的modbus編程都要熟悉。

    3、OPC

    Opc是這些年來很流行的東西，其實(shí)我很討厭opc的安全認(rèn)證的設(shè)定。不過采用opc編程來訪問plc真的是一件非常輕松愜意的事情。你需要做的就是了解opc的結(jié)構(gòu)和編程，尤其是采用vb來編寫opc簡(jiǎn)直是件傻瓜化的工作當(dāng)然也犧牲了很多。

    前面我實(shí)驗(yàn)了用vb通過opc（以太網(wǎng)）來訪問300，包括用西門子的simaticnet提供的opc接口和第三方的kepserver。

    采用opc接口編程的優(yōu)點(diǎn)：通訊速度快，編程簡(jiǎn)單。

    4、以太網(wǎng)編程

    采用以太網(wǎng)編程訪問plc，其實(shí)又可以分為兩種：

    一種是socket接口，需要在plc里面編程進(jìn)行收/發(fā)，大概是fc5/fc6吧，印象不深了，當(dāng)然plc里面要定義一個(gè)connection，填好地址、端口號(hào)之類的信息，這個(gè)對(duì)于熟悉西門子工業(yè)通訊的人是很easy的事情。Pc側(cè)采用socket接口編程，較簡(jiǎn)單的就是vb里面的wisock控件，當(dāng)然這掩蓋了很多細(xì)節(jié)。Socket編程本來就是一門藝術(shù)，講究說學(xué)逗唱:)

    這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)該是pc側(cè)編程稍微簡(jiǎn)單點(diǎn)（相對(duì)于后一種），而且可以不局限于windows平臺(tái)，因?yàn)閟ocket接口被諸如unix支持的更好。

    第二種是采用西門子的sapi接口函數(shù)，這樣plc里面不需要過多的編程了，當(dāng)然pc側(cè)的編程難度就比較高了，ms只能用c來寫，所以我望而卻步鳥。看過相關(guān)帖子和論文，有高人在項(xiàng)目里面就這么干的，而且數(shù)據(jù)量很大，看來高人很多很多啊，向他們致敬！關(guān)于sapi的資料其實(shí)都在simaticnet軟件光盤里面，有興趣的可以去找來看看。

西門子S7-300/400的PLC用戶程序結(jié)構(gòu)與S7-200有明顯的不同，可以使用線性化結(jié)構(gòu)以及功能調(diào)用式結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)化編程。

    采用調(diào)用式結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)化編程時(shí)，程序以組織塊(OB)、程序塊(FC)、功能塊(FB)、系統(tǒng)程序塊( SFC)、系統(tǒng)功能塊(SFB)、數(shù)據(jù)塊(DB)等形式出現(xiàn)，其中，組織塊(OB)、程序塊(FC)、功能塊(FB)統(tǒng)稱為“邏輯塊(Logic Block)”；系統(tǒng)程序塊(SFC)、系統(tǒng)功能塊(SFB)統(tǒng)稱為“系統(tǒng)塊”。

    (1)組織塊(OB)

    組織塊（Organization Blocks，簡(jiǎn)稱OB）提供了PLC內(nèi)部CPU操作系統(tǒng)與用戶程序間的接口，它是由CPU操作系統(tǒng)直接進(jìn)行調(diào)用的邏輯塊，用來管理PLC程序中各組成部分的調(diào)用和執(zhí)行中斷。OB決定了PLC用戶程序的結(jié)構(gòu)與塊的調(diào)用順序，起到了“管理”用戶程序的作用。

    S7-300/400不同的CPU類型，可以選擇、支持不同的OB塊，但OB1是所有PLC用戶程序的循環(huán)控制塊，它是運(yùn)行PLC用戶程序的前提條件，因此，任何PLC程序、任何CPU都不可以缺少OB1。

    OB塊的調(diào)用條件被稱為“觸發(fā)事件”，根據(jù)“觸發(fā)事件”的不同，OB塊可以分為若干級(jí)別，各個(gè)級(jí)別有不同的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的OB可以中斷低優(yōu)先級(jí)OB的執(zhí)行。如果需要，S7系列PLC除OB1外，還可以使用多個(gè)OB塊。

     (2)程序塊(FC)

    程序塊(Function，簡(jiǎn)稱FC)是由用戶編寫的、不需要專門數(shù)據(jù)塊的常用邏輯塊。

    FC塊在程序中一般不可以重復(fù)調(diào)用，在大多數(shù)場(chǎng)合，F(xiàn)C塊應(yīng)直接使用PLC的“地址”或“符號(hào)地址”進(jìn)行編程，但根據(jù)需要，可以定義部分程序變量。

    與S7-200 -樣，F(xiàn)C塊的“臨時(shí)變量”同樣存儲(chǔ)在局部變量數(shù)據(jù)堆棧(L)中，這一區(qū)域?yàn)槿砍绦驂K所公用，只可以用于FC塊內(nèi)部使用的中間運(yùn)算結(jié)果寄存（這些中間運(yùn)算結(jié)果不可以用于FC塊外部）；程序塊執(zhí)行完成后，局部變量數(shù)據(jù)堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)將被其他塊所需要的內(nèi)容所替代。如果需要保存可以用于其他邏輯塊的狀態(tài)，應(yīng)使用PLC的內(nèi)部標(biāo)志寄存器M或使用“數(shù)據(jù)塊DB”。

PLC在第三次工業(yè)革命中的地位

再來看看PLC在第三次工業(yè)革命中占有了怎樣的地位。

事實(shí)上，從20世紀(jì)四五十年代以來，原子能、電子計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)、航天技術(shù)等范疇不斷獲得重大突破，第三次科技革命隨之到來。這期間，一大批新式工業(yè)誕生，其間劃年代含義的是電子計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展和廣泛運(yùn)用，不只開拓了信息年代，也帶來了知識(shí)經(jīng)濟(jì)。知識(shí)經(jīng)濟(jì)興旺程度的凹凸更是成為各國綜合國力+競(jìng)爭(zhēng)中成敗的關(guān)鍵所在。

而電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)上廣泛運(yùn)用的代表就是PLC， 1969年上*臺(tái)PLC：Modicon084， 可謂是開放了工業(yè)操控的 PLC 年代。PLC集軟件編程、芯片技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)于一體，可謂*。在自動(dòng)化上，還沒有哪個(gè)單一創(chuàng)造能對(duì)制造業(yè)有如此大的影響。

PLC與DCS的差異

說到PLC，就不得不提DCS，兩者如影隨形。

這個(gè)論題，在工業(yè)界現(xiàn)已爭(zhēng)辯了至少40年，要搞懂他們?cè)跔?zhēng)辯啥，就必定要弄清楚二者之間的根本差異。許多剛?cè)胄械呐笥眩酥磷鳂I(yè)幾年的老工程師都不能體系的講清楚這兩者的差異。今日我從歷史淵源的視點(diǎn)來談?wù)剝烧叩牟町悾谕麑?duì)咱們的了解有所幫助。

先導(dǎo)入觀念：DCS，側(cè)重于體系操控，而PLC，側(cè)重于邏輯操控。這是誰規(guī)定的？為什么要這么區(qū)分呢？

從來源上說：DCS是從模擬量外表發(fā)展起來的，以模擬量為主。PLC是從電氣繼電器發(fā)展起來的，以數(shù)字量為主。所以DCS側(cè)重于模擬量體系的全體操控，而PLC側(cè)重于局部的邏輯操控。

再從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上說，他們大的差異還在于通訊，因?yàn)镈CS通訊網(wǎng)絡(luò)的通用性讓DCS具有很好的擴(kuò)展性。而PLC搭建好后則很難隨意增減，也就很難隨意擴(kuò)展了。

從穩(wěn)定性上說，DCS為雙冗余，可完成無憂切換，而雙路PLC，成本就會(huì)較高。

從發(fā)展趨勢(shì)上說，DCS和PLC各有優(yōu)勢(shì)，兩者分別向?qū)Ψ侥檬值男袠I(yè)彼此浸透和交融。

綜合來說，DCS和PLC是在不同行業(yè)使用需求下的產(chǎn)品，在各自拿手范疇發(fā)揮價(jià)值。之所以有差異，主要是在使用需求方面，DCS常常使用在要求高檔操控算法的行業(yè)，如煉油行業(yè)；PLC因?yàn)樘幚硭俣瓤欤３Ｓ迷诼?lián)鎖上，乃至是故障安全體系上。DCS廠家吸收PLC的優(yōu)點(diǎn)來完善DCS的操控器的功用和穩(wěn)定性，PLC的廠家吸收DCS組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)來是使PLC體系化。

經(jīng)過以上闡明，不難看出：

1、PLC是一種產(chǎn)品，由它能夠構(gòu)成DCS；

2、DCS 是進(jìn)程操控發(fā)展起來的，PLC是繼電器—邏輯操控體系發(fā)展起來的；

3、PLC 是設(shè)備，DCS是體系。DCS主要用于進(jìn)程自動(dòng)化，PLC主要用于離散制造業(yè)。

因而，也能夠簡(jiǎn)略的以為：DCS是廠站管理層，PLC是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。朋友們，今后記得哦，有人問你DCS和PLC有什么差異的時(shí)候不要把他們敵對(duì)起來哦。

第三次工業(yè)革命成就了PLC的歷史地位，也成就了PLC的老爹莫利先生，很惋惜PLC之父莫利先生在上一年永遠(yuǎn)離開了咱們，可是PLC作為重要的工業(yè)操控產(chǎn)品卻會(huì)一直延續(xù)下去，新一次的工業(yè)革命，PLC作為重要的現(xiàn)場(chǎng)層設(shè)備也將再放光芒。

PLC的體系構(gòu)成

世間萬物都不是孤立存在的，他們都有必定的共性

前面講PLC發(fā)展歷史的時(shí)候提到，PLC的發(fā)生是為了處理繼電器操控的繁瑣問題，供給自動(dòng)操控的水平，進(jìn)而簡(jiǎn)化操作人員的作業(yè)難度，說到底就是用一套自動(dòng)操控設(shè)備來替代人的部分作業(yè)。那么這套操控設(shè)備必定是對(duì)人的功用進(jìn)行仿照的，并在這個(gè)基礎(chǔ)上不斷提高精度和功率。因而，咱們細(xì)心考慮不難發(fā)現(xiàn)，PLC操控體系就像一個(gè)簡(jiǎn)略的人一樣。有眼睛去發(fā)現(xiàn)，有手臂去履行，有大腦去運(yùn)算。往這方面考慮，對(duì)PLC體系的集成架構(gòu)就不難了解了。

在自動(dòng)化操控系統(tǒng)中，變頻器的運(yùn)用越來越廣泛，變頻器對(duì)PLC模擬量干擾問題也凸顯出來。下面舉一個(gè)變頻器對(duì)PLC模擬量干擾的比如以及用信號(hào)阻隔模塊克服此類干擾的解決辦法。

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