西门子6ES7277-0AA22-0XA0支持验货

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  近年来，“嵌入式”一词越来越多的被人们提及，嵌入式产品被应用到各行各业。与嵌入式相关的技术如嵌入式产品，嵌入式系统的研究等也被列为“十五”家发展的重点方向。

    嵌入式系统(bbbbbdedSystem)被定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

    随着工业自动化的发展，基于PLC，单片机等设备的自动化系统，自动化设备越来越普及，几乎遍布所有自动化领域，与之相应的人机交互系统也应运而生，并得到同步发展。基于嵌入式技术的工业人机界面是人机交互系统中一颗耀眼的**。高可靠，寿命，体积小，高性能，多线程，多任务，强实时等特点使嵌入式工业人机界面越来越受到自动化系统集成商，自动化设备制造商的青睐。它能够理想，生动地显示PLC，单片机等工业设备上的数据信息，功能强大，使用方便。它作为PLC等控制设备的上端设备在用户和机器之间架设了一条桥梁。该产品目前广泛应用在工业自动化系统，医疗，金融等行业的自动化设备。

    随着越来越多的工程项目采用了嵌入式人机界面，相应的，用户对与嵌入式硬件配套使用的监控系统(SupervisoryControlandDataAcquisition,SA)等应用软件的需求也在增加。这也正是本文所要讨论的问题。这里讲的嵌入式监控系统，其硬件为嵌入式智能人机界面；其软件为嵌入式操作系统，另加自己开发的应用程序。本文后面主要介绍这个监控应用程序，重点介绍应用程序中通讯部分的实现原理。

    当今，已发展有多种嵌入式操作系统，如Linux,VxWorks，等，完全可在其上开发出图文并茂、界面友好的应用，以满足监控系统的种种要求。只是由于嵌入式技术相对是一门新兴的良好技术，涉足的人相对还比较少，所以这样的应用目前还比较少。本文介绍的嵌入式监控系统算是一个实例吧。

    2、系统组成

    我们所开发的这套嵌入式监控系统，上位机是沈阳鹭岛资讯科技有限公司开发的嵌入式智能工业控制人机界面（以下简称人机界面）。其嵌入式工业控制器是以*deX86为核心处理器，包括网络通讯，数据通信，大尺寸触摸屏及液晶显示的硬件平台，在其上运行WinCE操作系统。提供20个通用IO点供用户使用，物理层支持ProfiBus等现场总线，支持16位真彩TFTLCD显示，有64MSDRAM内存，64MFLASH闪存，据有USB接口，10/100MEthernet网络通讯接口，以及串口，并口，VGA口等通用接口。

    下位机用日本OMRON公司的PLC，或SIMENSPLC，或施耐德NEZAPLC，或日本三菱公司的PLC，等等当前比较流行的PLC，当然温控表，单片机，智能模块等工业现场控制设备也可以。

    控制对象（比如锅炉等）的工作由上述控制设备（各种PLC等）控制；而控制对象的状态则用人机界面及在其上开发的应用程序进行监控。

    人机界面的操作系统采用了微软的。是为各种嵌入式系统和产品设计的一种紧凑，，可伸缩的操作系统(OS)，主要面向各种嵌入式系统和产品。其多线程、多任务、完全抢占式的特点是专门针对资源有限而设计的。OEM开发商可根据自己硬件组成的特点对进行选择裁剪，从而配置出稳定并且是特有的操作系统和相应的SDK开发包。在应用上，支持**过1000个公共MicrosoftWin32API和几种附加的编程接口，用户可利用它们来开发应用程序。另外，微软为开发应用程序的提供了与VisualC++类似、支持MFC的MicrosoftbbbbbdedVisualC++语言。下面我们将介绍一下开发过程的细节问题。

    3、软件流程

    应用程序开发是在个人计算机上进行的。个人计算机的操作系统为bbbbbbS2000。应用程序的开发平台是MicrosoftbbbbbdedVisualC++集成开发环境。

    在应用程序开发时，还可以利用微软提供的测试模拟器（Emulator）。有了它可做到，即使没有人机界面，也可进行程序调试。

    开发较终生成的可执行文件，可使用MicrosoftbbbbbdedVisualc++开发环境提供的下载功能，通过串口或局域网，下载给人机界面。

    工作时，PLC等工控设备运行它的控制程序，而人机界面则运行这个下载的可执行文件。两者通过串口进行通讯，但通讯的主动方为人机界面。人机界面依监控要求，向PLC等发送通讯命令，PLC则作相应的应答。

    人机界面从PLC上收到应答的数据后，在触摸屏上，以图表、动画，文字等的界面显现出来，供用户观察。还可把这些数据进行存贮、打印，甚至于向ERP等管理信息系统传送。

    如须对PLC或控制对象进行干预，也可在人机界面的触摸屏上，通过触摸键或触摸鼠标，向PLC发送命令或数据，以实现相应的控制。

经过现场调试以后，控制电路和控制程序基本被确定了，整个系统的硬件和软件基本没有问题了。这时就要全面整流技术文件，包括整理电路图、 PLC 程序、使用说明及帮助文件。到此工作基本结束。

一、输出方式选择
(1)继电器输出：优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A/点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的(2)晶闸管输出：带负载能力为0.2A/点，只能带交流负载，可适应动作，响应时间为1ms。(3)晶体管输出：较大优点是适应于高频动作，响应时间短，一般为0.2ms左右，但它只能带DC5-30V的负载，较大输出负载电流为0.5A/点，但每4点不得大于0.8A。
当你的系统输出频率为每分钟6次以下时，应可以选择继电器输出，因其电路设计简单，抗干扰和带负载能力强。当频率为10次/min以下时，既可采用继电器输出方式，也可采用PLC输出驱动达林顿三极管（5-10A），再驱动负载。
二、抗干扰与外部互锁
当PLC输出带感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。当两个物理量的输出在PLC内部已进行软件互锁后，在PLC的外部也应进行互锁，以加强系统的可靠性。
三、COM点的选择
不同的PLC产品，其“COM”点的数量是不一样的，有的一个“COM”点带8个输出点，有的带4个输出点，也有带2个或1个输出点的。当负载的种类多，且电流大时，采用一个“COM”点带1-2个输出点的PLC产品；当负载数量多而种类少时，采用一个“COM”点。这类模块一般带有微处理器，用来控制运动物体的位置、速度和加速度，它可以控制直线运动或旋动、单轴或多轴运动。它们使运动控制与PLC的顺序控制功能有机地结合在一起，被广泛地应用在机床、装配机械等场合。
      位置控制一般采用闭环控制，用伺服电动机作驱动装置。如果用步进电动机作驱动装置，既可以采用开环控制，也可以采用闭环控制。模块用存储器来存储给定的运动曲线，典型的机床运动曲线如图所示，高速v1用于快速进给，低速v2用于实际的切削过程，P1是运动的终点。模块从位置传感器得到当前的位置值，并与给定值相比较，比较的结果用来控制伺服电动机或步进电动机的驱动装置。
      下面介绍FX2N系列的脉冲输出模块和定位控制模块。
     1．FX2N–1 PG–E脉冲输出模块
     FX2N–1 PG–E有定位控制的7种操作模式，一个模块控制一个轴，FX2N系列PLC可连接8个模块，控制8个单独的轴。输出脉冲频率可达100kHz，可选择输出加脉冲、减脉冲和有方向的脉冲。在程序中占用8个I/O点，可用于FX2N和FX2NC。
    2．FX2N–10PG脉冲输出模块  
    FX2N系列PLC可连接8个模块，输出脉冲频率可达1MHz，较小起动时间为1ms，定位期间有较优速度控制和近似S型的加减速控制，可接收外部脉冲发生器产生的30kHz的输入，表格操作使多点定位编程更为方便。在程序中占用8个I/O点，可用于FX2N和FX2NC。
   3．FX2N–10GM和FX–20GM定位控制器
    FX2N–10GM是单轴定位单元，FX–20GM是双轴定位单元，可执行直线插补、圆弧插补，或独立双轴控制，可以独立工作，不必连接到PLC上。有**位置检测功能和手动脉冲发生器连接功能，具有流程图的编程软件使程序设计可视化。
    较高输出频率为200kHz，FX–20GM插补时为100kHz,在程序中占用8个输入输出点。
    4．可编程凸轮控制单元FX–1RM–SET
    在机械控制系统中常常需要通过检测角度位置来接通或断开外部负载，以前用机械式凸轮开关来完成这种任务。它对加工精度的要求高，易于磨损。
    可编程凸轮控制单元FX–1RM–SET可实现高精度角度位置检测。它可以进行动作角度设定和监视。可在EEPROM中存放8种不同的程序。配套的无刷转角传感器的电缆较长可达100m。在程序中占用8个I/O点。通过连接晶体管扩展模块，可以得到较多48点的ON／OFF输出。可用通信接口模块将它连接到CC–bbbb网络。