西门子模块6ES7314-6BH04-0AB0供应

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随着互联网络的发展，越来越多的用户（特别是OEM的用户）希望能够通过互联网络对所售出的产品进行诊断和维护，这样可以减少维护工程师到现场的时间和费用，不仅节约大量的人力和物力的成本，同时也能为客户提供为快捷的服务，减少客户的损失，这样，远程诊断务是客户迫切需要解决的问题。

这里我们提出几种适用于SIEMENS PLC远程访问的方案供大家讨论，实际上这些方式适用于多数PLC或其他设备的远程监控和诊断、维护。

1 基于Modem拨号的bbbeService
该方案实际上是SIEMENS PLC远程访问的标准配置，即工程师站(ES)和远程的PLC站之间是通过Modem拨号进行连接的，这样，只要在两端各放置一个Modem，通过TS-Adapter 连接到PLC CPU的MPI口，需要时可以进行拨号连接，通过MPI进行远程访问。
但该方案的缺点在于连接速度受限，只是拨号上网的速度，而且出现连接中断的现象。而且拨号上网的方式目前已经逐步被宽带所取代。

2 基于互联网的bbbeService

2.1 有线连接方式
在互联网上想要访问到某一个设备就需要知道该设备的IP地址，而该设备想要被访问也需要有一个IP地址，即在整个互联网上，要想访问到某一个PLC站，就需要该站有一个在互联网上能够被访问到的IP地址。
互联网上的IP地址一般有两种，即固定（静态）IP地址和IP地址。
需要向当地的ISP申请得到。固定（静态）IP地址由于资源有限，因而申请和使用的费用较高，比如申请到一个端口大概５０００元，而固定（静态）IP地址使用费用大概是２００００元／月（非官方报价，仅供参考），为每个PLC站申请一个固定（静态）IP地址显然是不可能的。因而靠固定（静态）IP地址进行大量PLC设备的远程访问显然是不经济的。（当然，这种方式也有其应用的环境，比如实时监控）。

比之下使用IP地址的互联网接入方式就显得较为实际。例如目前国内较为流行的ADSL宽带接入互联网方式，我们讨论的也是这种方式。

我们介绍一下虚拟网络 ()：虚拟网络 () 是网络的扩展，它包括的链接跨 Internet 这样的共享或公用网络。使用 ，您可以用模拟点对点链接的方式通过共享或公用网络在两台计算机之间传送数据。既将一些相互连接的设备组成一个虚拟的网络来管理。这样，对于每一个PLC站，我们都可以把他们和工程师站（ES）建立一个，从而使用工业以太网来对PLC站进行访问。

建立有两种形式： 1 远程用户连接：远程用户直接连接到服务器，通过服务器可以访问服务器或服务器所连接的整个网络，当然在连接的时候客户向服务器验自己的身份。 2 路由器到路由器的连接：与上面的连接方式不同，这种连接是通过路由器与路由器之间建立的。当然使用路由器的客户端软件也可以实现客户机同路由器之间直接建立连接。

对于远程用户直接连接到服务器的方式比较适用于用户登陆企业内部网络的应用，企业员工无论在什么地方总可以通过互联网登陆到公司总部的服务器，访问企业内部网络，但对于远程诊断功能似乎有点兴师动众了，因为远程诊断并不需要企业建立一个大型的服务器来管理这些设备，只是在某一设备出了问题才需要建立临时的连接，之后该连接可以中断，因而相比之下，在路由器之间建立连接显得为灵活和简便，而且投资小，进行服务器等固定资产的投入，为经济实用。3． 初始化子程序（SBR1） 

该程序在PLC的个扫描周期运行，主要是设置CPU224自由端口的通信格式、数据接收格式及复位各寄存区（参见西门子S7-200编程手册）。 

通信格式内容包括：波特率9.6K、每字节位数8位、偶校验等（注意与变频器一致）。 

数据接收格式参照MODBUS RTU格式设定，以不少于3.5个字节传输时间的通信口空闲间隔作为数据接收的开始及结束信号。根据协议，PLC在准备接收数据前会先监测通信口是否空闲，如连续空闲时间过了3.5个字节的传输时间，则PLC默认数据接收开始，此后通讯口上出现的信息即被认为是一个数据帧的内容。同理，随着一个数据帧的后一个字节传输完成，又会出现一个3.5字节传输时间的空闲间隔，来表示一个数据帧传输的结束。（参见MODBUS协议标准及CHV系列矢量变频器通讯卡使用说明书） 

对9.6K的通信波特率来说，3.5个字节传输时间约为5ms左右。因该程式的每个指令只准备接收一个数据帧的回馈信息，所以接收数据前的空闲检测时间可设为0，即PLC在发出数据后立即开始接收数据，但一个数据帧的传输结束空闲检测时间仍需设为5ms以上。 

Network 1 
LD SM0.0 
MOVB 16#49, SMB30//设置自由通信口格式 
MOVW +0, SMW90 //空闲行间隔检测时间0ms 
MOVW +5, SMW92 //字符间定时器时检测时间5ms 
MOVB 20, SMB94 //接收信息的大缓冲区20字节 
MOVB 148, SMB87 //设置自由通信口的数据接收格式 
FILL +0, QW0, 1 //输出印象寄存区复位 
FILL +0, MW0, 1 //标志寄存区复位 
FILL +0, VW100, 5//发送缓冲区复位 
FILL +0, VW200, 5//接收缓冲区复位 
ATCH INT_0, 23 //接收完成中断 
ATCH INT_1, 9//发送完成中断 
ENI//在全局启用中断(end)

一、PLC技术要素 

1. 电力线网络单元（PNU） 

它负责控制电力线网络并从单元配电网集成话务。通过适当的电信干线接口，PNU再将话务传至馈电网络。根据馈电网络中使用的不同介质，PNU也可转换来自低压配电网的数据话务。 

2. 电源线网络终端（PNT） 

它为终用户PC或其它用户提供适当的接口，如以太网或是USB。为了降，这一立设备能够和PC或其它设备相集成。 

3. 偶合设备（CouplingUnit） 

它是将信号传入线路并过滤噪音的。目前它还是一个插销插入电插座的相对立的设备，今后它可能会和PLC调制解调器集成于一体。PLC调制解调器和PC内的偶合设备的集合体有将使PC可以直接在网上运行。 

配电网是一种共享介质，即所有与之相连的用户都共享同一"电缆"。在典型的城市配置中，它则转化为与一个变压器相连的大约100到200个用户。PLC系统能够在1Mbps的传输速率下支持80个用户，这一比例是足够的。由PLC技术支持的客户，需要具备一个技术条件，具有很强的带宽分配能力的介质接入控制（）层。这就使电力线网络不仅仅能够支持80个Internet用户的数据往复交换，而且能够灵活地适应以不同速率传输的上行和下行数据。 

二、数据信号传输技术 

1、数字扩频技术（SST） 

在目前的实际应用中，为了实现用于家庭或经济产品上的通信与控制网络，需要为的多用户环境的PL通信技术，扩频载波通信技术就应运而生了。 

扩频通信相对于窄带通信而言具有一定技术上的优势，主要表现在抗干扰方面。因为扩频载波信号的带宽通常较大（几十至几百KHz），所以其受干扰的频率范围所占比例相对减小，换句话讲，就是各种噪声仅能影响到一小部分所要传输的信号，而大多数的信号都能够完整、正确的到达目的地，所以对于各种类型的干扰都具有较强的抵抗性。对于常见的脉冲噪声而言，尽管窄带通信中的具有较窄的通带，使得仅有一小部分噪声能进入，但由于此类接收装置中的滤波器具有因素，瞬间的脉冲噪声会使其发生自干扰，而引起它对传输来的信号产生误操作；而使用低品质因素的滤波器又会使通带带宽加大，令多的噪声进入，所以窄带通信对脉冲噪声的抵抗性较差。 

然而利用扩频技术，当接收到具有较大能量的噪声信号时，会在噪声的高能部分到达时自动停止工作，所以接收方仅对一小部分受影响的信号进行纠错解码即可；另外，扩频接收设备使用的滤波器具有较低的品质因素，因而不会造成系统自干扰，所以扩频技术具有较强的抗噪能力。 

一般来讲，目前实现扩频有三种途径：即直接序列调制、跳频载波和利用Chirps扫 
描频率进行载波。 

1） 直接序列调制（Direct-Sequence Modulation） 

此技术是将信号的能量平均分布于整个频带内，并通过伪随机序列将数据流倍加来使信号得以扩频，此序列具有数倍于所传信号二进制数据位率的符号速率。 

2） 跳频载波（Frequency-Hopping） 

即扩频信号在某一频率通过延续一段时间，来代表数据的一位、几位或是一位的一部分。当信号在某一频率上受到干扰时，信号就可切换到扩频带宽内的其他频率上去，因而大大降低了其受干扰的程度，这种方法对于CW干扰有较强的抵抗性。 

3） 利用扫描频率的Chirps进行载波 

此方法多用于类似于以太网的CSMA网络，它利用一系列短促的、可自同步的扫描频率chirps作为载体，每个chirps一般持续100 us，它代表了基本的通信符号时间（UST）。这些chirps覆盖了100-400 KHz的频带，并总是以200-400 Khz的频率开始，继而以100-200 KHz的频率结束。由于chirps信号的线性扫描带宽比信号带宽要大得多，其线性加速度是较高的，而CW干扰的频率加速度一般是稳定的，所以只要将滤波器设计成只能通过具有特定角加速度的信号，就可以将CW干扰排除在外。另外，此种chirps波形还具有很强的自相关特性，这种模糊逻辑的相关性决定了所有连接在网络上的设备，可以同时识别从网上任意设备发出的这种特波形，并且不需要在发送和接收设备间进行同步。 

电力线数字扩频技术可以充分利用传输频带，实现宽带高速。扩频通信可以克服窄带噪声影响和多径影响，因此非常适合电力线通信环境。 
SST技术实现，自动选择高信噪比频段，抵御瞬间干扰；但码间干扰严重，需要非线形均衡器。 

2、正交频分多路复用技术（OFDM） 

正交频分多路复用技术采用多路窄带正交子载波，同时传输多路数据，每路信号的码元时间较长，可以避免码元间干扰。通过动态选择可用的子载波，该技术可以减少窄带干扰和频率谷点的影响。 

OFDM技术的应用可以追溯到本世纪六十年代，主要用于通信系统。但是，一个OFDM系统的结构非常复杂，从而限制了其进一步推广。直到70年代，人们提出了采用离散傅立叶变换来实现多个载波的调制，以软件方法实现复杂的OFDM处理，简化了系统结构，使得OFDM技术趋于实用化。近年来，由于数字信号处理（DSP）技术的飞速发展，OFDM作为一种可以有效对抗信号波形间干扰的高速传输技术已经被广泛应用于民用通信系统中。 

OFDM技术已应用于高速MODEM和无线调频信道上的宽带。四代移动通信（4G）中将采用OFDM技术，这使速率可以达到10Mbit/s，目前在无线局域网中也已采用了该技术。正在筹备之中的数码地面波电视播放以及正在开发中的高速无线LAN"IEEE 802.11a"都预定采用这项新技术。 

正交频分多路复用技术可以提高电力线网络传输质量，即便是在配电网受到严重干扰的情况下，OFDM也可提供高带宽并且保带宽传输效率，而且适当的纠错技术可以确保的。在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交，于是它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又提高了频谱利用率，还可以抵制等幅波干扰。但OFDM收信机复杂，成本高，要求收信大动态范围的线性放大，对瞬间干扰敏感。 

三、与其它接入技术相比，电力线宽带接入网络具有以下优势： 

1） 充分利用现有的低压配电网络基础设施，任何布线，是一种"No New Wires"技术，节约了资源。挖沟和穿墙打洞，避免了对建筑物和公用设施的破坏，同时也节省了人力。 

2） 可以为用户提供高速因特网访问服务、话音服务，从而为用户上网和打电话增加了新的选择，有利于其它电信服务商改善服务、降格。 

3） 对家庭联网提供支持，使人们可以尽享由PLC技术带来的家庭音、视频网络，多人对抗游戏等。 

4） 是家居自动化的生力军，通过遍布各个房间的墙上插座将智能家电联网，提前享用数字化家庭的舒适和便利。 

5） 利用PLC的在线连接，构建的防火、防盗、防有毒气体泄漏等的保安监控系统，让上班族高枕；构建的急救系统，让家有老人、孩子和病人的家庭倍感放心。利用PLC也可提供立的数字化社区服务和电子商务，实现家庭办公和远程家电控制。 

6） 远程自动读出水、电、气表数据，使公用事业公司节省大量费用，也方便了用户