6ES7214-2AS23-0XB8使用方法

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根据通信系统中方式的不同，数据通信分为两种基本形式：并行通信方式和串行通信方式。

(1)并行通信。将传送数据的每一位同时传输的方式称为并行传输，如图5.2所示。并行数据通信是以传送数据的位为单位，除了使用8根或15根数据线和一根公共线外，还需要通信双方之间进行联络用的控制线。

并行数据通信的特点是：传输速度快，不论是8位还是15位传输数据，只需要一个时钟周期的传送时间，但所需的传输线数目多，成本较高，通常用于传输速的近距离，如打印机与计算机之间的数据传送。

(2)串行通信。串行通信只用一根数据线进行传输，多位数据在一根数据线上顺序传送，如图5.3所示。这是一种以二进制的位(bit)为单位的方式。串行通信每次只传送一位，除了公共线外，在一个方向上只需要一根数据线，这根线既可以作为数据线，又可以作为通信联络用的控制线。

图5.2 8位数据并行传输

图5.3 8位数据串行传输

串行通信的特点是：速度慢，但通信时需要的信号线少（较少只需要两根线），在远距离传输时通信线路简单、，常用于远距离传输而速度要求不高的场合。串行通信在工业控制中应用广泛，计算机和PLC都有通用的串行通信接口（如RS-232C）。

在串行通信中，速率（又称比特率）通常是指每秒传送的二进制位数。不同的串行通信网络的传输速率差别较大，常用的标准率为300b/s、500b/s、9 500b/s等。

①串行通信的数据通路形式。串行通信按照信息在设备间的传输方向，分为单工、半双工和全双工3种方式，如图5.4所示。单工通信是指信息的传递始终保持一个固定的方向，不能进行反方向传送。半双工是指在两个通信设备间的同一时刻只能由一个设备发送数据，而另一个设备只能接收数据，两个设备不能同时发送或接收信息。全双工是指两个通信设备可以同时发送和接收信息，线路上任何时刻可有两个方向的数据在传送。

图5.4 单工、半双工和全双工

②串行通信的同步方式。在串行通信中，为了保发送和接收数据的一致性，可以采用两种通信技术，即异步串行通信和同步串行通信技术。

异步串行通信方式是将传输的数据按照某位数进行分组（通常以8位字节为单位），在每组数据的和后面分别加上一位起始位和停止位，根据需要还可以在停止位加一位校验位，并且停止位的长度还可以增加，这样组合成的一组数据，称为一帧。

发送设备一帧一帧地发送，接收设备一帧一帧地接收，加入了起始位、停止位以及校验位，就可以确保的完整性。接收设备若发现某一帧数据缺少了必需的起始位或停止位，可以要求发送设备重新传送这一帧数据。异步串行通信的数据格式如图5.5所示。在异步传输方式中加入了起始位和停止位以及校验位后，保证了异步传输数据的可靠性和正确性，但是加入了这些内容后，造成异步串行通信的传输效率降低，因而提出了同步串行传输的通信方式。

图5.5 异步串行通信的数据格式

同步串行通信方式对每一帧数据的分组方式做了一些改进。同步串行通信方式不再以字节构成，而是以每个数据块为单位，每个数据块可以由多个字节构成，只在每个数据块的前后加上起始位和停止位即可。这样减少了需要额外传输的控制数据长度，提高了传输效率

一个优秀的现场工程师，主要依靠的是工作经验的积累，与个人的天分关系不大，只要勤恳，并做过足够多的项目，那么绝大多数人都是可以成为一个优秀的现场工程师的。

二、设计交底工作

如果系统设计不是你自己做的，那么在出发前，就要与系统的设计人员进行充分的沟通，对于不清楚和不明白的地方，一定要弄清楚，确保自己清晰地理解了要完成的工作目标，和设计者的意图。不要轻易否定设计者的方案，也不要轻易地说别人那里设计得不行。

但是，因为你是从事现场的工程师，因此，也不于设计者。你可以提出自己的建议。比如，PLC的机架和CPU模块和I/O模块的搭配原则，可能有时候，业主不知道你所用的PLC的机架有4槽、6槽和8槽，甚至12槽的，因此，也许全部都选了8槽的，而导致了几个槽的空缺，你可以建议它修改为4槽或6槽的。

方案设计中，较容易出问题的地方是通讯，现场调试较麻烦的地方也是通讯，所以对于通讯的部分，你必须清晰了解系统的框架结构，并且对需要进行通讯的东西在出发前就要全部进行一遍调试，而且要确认其中的所有需要通讯的模块是可以通讯的。比如，操作台电脑、触摸屏、PLC、变频器、其它的PLC、一些智能仪表和仪器，如果这些东西需要通讯的话，你必须要确认它们相互之间是可以通讯的，如果你不确认的话，就要与厂家联络，并亲自再试一次。如果PLC的节点数较多，要考虑距离和厂家CPU的限制。



如果系统较大，远程单元、本地机架数量、每个机架的模块数量的限制，并非出于系统功能和技术上的限制，而是由于使用规范性的限制。在系统硬件组态时，要考虑这些模块的搭配作用。

对于电源模块的配置，一个*的工程师应该能够做出比较合理的搭配。例如，电源模块通常有5A和10A的分别，如果模块较少，可以选用功率小的电源模块，如果模块较多，则应该选用大功率的电源模块。而一般，如果现场仪表需要PLC也供应24V直流电源而不是采用外部电源供电（如RTU）的情景，通常CPU所在的机架上选用大功率的电源比较合理。

此外，在I/O模块的安装时，根据不同的系统，通常同型号的模块放置在一起。但是，如果对于输出模块与输入模块形成回路的，则可以将一个回路的参量所涉及的模块放置在一个机架上（或一个CPU所控制的机架上）比较合理。有的*****在设计的时候不会考虑这一点，你可以调整过来。

在选型的时候，因为各种PLC都有大型、中型、小型的分别，这些分别主要是由CPU模块的性能不同造成的。在实际上，并非一定大型的功能就是合适的。除了价格方面的考量之外，主要是，如果控制点数不多，小型的CPU模块完全可以胜任，则小型的CPU反而比大型的CPU模块工作还要可靠一些。因为，小型的CPU所涉及的资源少，而大型CPU的资源多，在程序执行中，为处理那些程序不需用到的资源时，也要分配时间去处理，这样不仅造成资源的浪费，可能在程序处理上不及小型CPU可以更单纯和稳定地工作。

在设计交底的过程中要指出的是，对于设计中的任何变更，你只能提建议，而不是擅自做修改。因为，你的职责是按照设计施工，而不是设计，因此，对于任何你发现的不合理的东西，你可以提出意见，但必须要等到设计变更确认书下到你手里后，你才能按照变更后的设计工作，尽管这个变更可能是你的意见。还有，即使较初的设计也是你做的，你在变更后，也要通知客户，并取得客户的书面同意。 随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。

PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。

PLC机型的选择

PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保可靠、维护方便的前提下，力争较佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：

 (一) 合理的结构型式

PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。

整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。

(二) 安装方式的选择

  PLC系统的安装方式分为集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。

集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、；远程I／O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I／O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。

 (三)相应的功能要求

一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。

对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。

对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。

 (四)响应速度要求

 PLC是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC，或者某些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑PLC的响应速度，可选用具有高速I／O处理功能的PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。

 (五)系统可靠性的要求

对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。

 (六)机型尽量统一

一个企业，应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：

１)机型统一，其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理。

２)机型统一，其功能和使用方法类似，有利于技术力量的培训和技术水平的提高。

３)机型统一，其外部设备通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统

 PLC的容量包括I／O点数和用户存储容量两个方面。

(一)I／O点数的选择

PLC平均的I／O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I／O点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的I／O点较少，但必须留有一定的裕量。

通常I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10％~15％的裕量来确定。

 (二) 存储容量的选择

用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25％之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。

PLC的I／O点数的多少，在很大程序上反映了PLC系统的功能要求，因此可在I／O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加20％~30％的裕量。

存储容量（字节）＝开关量I／O点数�10 ＋ 模拟量I／O通道数�100

另外，在存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择台达EH系列是一款非常先进的PLC，自推出市场以来，受到广大客户的一致**。

台达EH系列是一款可扩充高功能型PLC，具有高速度、高性能、涵盖应用层面广泛的特点。在原有的模拟输入输出模块、温度模块的基础上，中达电通今年又新推出几种高性能特殊功能模块，主要针对应用中需要高速精确处理的控制场合，包括单轴定位模块01PU、1CH高速计数器模块01HC、2CH高速计数器模块02HC，较大的丰富了PLC应用功能，使其更加适应工业控制环境中的不同需求。

DVP01PU定位控制模块主要可应用于步进或伺服驱动系统之速度或位置控制，具有较高200KHz脉波输出，输出采用高速LineDriver接口或NPN开集较输出，高噪声抑制；可透过程序指令FROM/TO来读写模块内之资料；模块内建原点复归、寸动运动、单段速定位运动、连续两段速定位运动、变速度运动、手摇轮(MPG)输入等八种行程控制模式及梯形曲线和S曲线两种脉波加速曲线；DVP01PU定位控制模块是一个容易使用的独立单轴脉波定位模块，适用于得以接收脉波控制的各种运用场合，由于定位控制的运算有专门的硬件来完成，简化了程序撰写和调试，能够轻松实现工件的精确运动定位控制，是PLC较为高阶的应用。

DVP01HC、DVP02HC则是1信道和2信道的硬件高速计数模块，可接受外部200kHz之计数脉波信号，如1相或2相之编码器(Encoder)信号等；该功能模块具有上数及下数(AB相2相输入)、正转脉波/反转脉波(1相2输入)及计数脉波/方向(1相1输入)等三种计数模式，计数脉波可按1倍频、2倍频、4倍频处理，电压可选用通用的5V，12V及24V，这样可以满足绝大多数各种不同类型的传感器要求；另外模块还提供初始值设置的命令输入端(PRESET)和计数禁止命令输入端(DISABLE)，方便对计数进行控制；模块输出部分具有2个分别独立隔离的输出点YH0、YH1，当计数值与设定值相等时相对应之输出点将导通，由于采用硬件电路比较及输出设定，不占用主机指令循环时间，因此输出点可以作到对比较结果进行实时处理；模块内之数据也通过指令FROM/TO来读写，十分便利，适用于有高速脉波计数的场合。

三种模块均采用固定式端子台，导轨式安装，并都具有符合MODBUS协议的RS485通讯口，安装、接线和调试都十分方便，面板配有各种应用指示灯，模块运行情况一目了然。作为EH系列的新成员，他们与原有的功能模块相互补充，很大程度上提高了EH机种的应用范围，增强了该机型的综合应用性能和竞争力，并广泛适用于纺织机械、包装机械、造纸设备等各行各业，能够满足各种有较高要求的应用场合的需求。据悉，台达在近期还将推出多路脉波输出模块、以太网模块等功能模块，使台达PLC家族成员更为丰富，功能更加完善。