6ES7231-7PD22-0XA8型号齐全

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  三、Ethernet的扩展与进一步容纳Web技术

    当前，在所有过程控制领域，较大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展。PLC也例外，现在，越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口部件。在较近的几年间，我们已经看到，发展比现有普通小快灵PLC更加强大的PLC是种趋势。Ethernet将会成为PLC的通信标准吗？也许较终结果是这样的，但现在还为时尚早。对于在PLC上提供Ethernet接口将能够解决所有通信问题，人们普遍存在着误解。Ethernet仅仅定义了OSI参考模型底部的几层协议标准，如果上层协议相互之间不能兼容，那么仍然不可能进行相互之间的通信处理。打个比方，这如同一个不懂英语的中国人与一个不懂汉语的美国人之间是不能够通过电话进行对话一样。因此，协议就是设备之间相互通信的语言。

    另一方面，前进的步伐已经迈出，我们只有迎着困难而上，为了将Ethernet技术应用到工厂底层的现场过程控制设备中去，ODVA协会为此建立了一套**性标准技术规范，即Ethernet/IP标准，以便能够解决在实际工作中所遇到的困难。

    向Ethernet靠近的一个目的在于通过Internet能够连接到所希望的任何地方。实际上，在一些意想不到的地方，Web服务器正在显露出其应有的威力。几年前，有一些PLC系统已经内藏了Web服务器，这无疑又为PLC系统增加了更多的特点。其他类型的控制设备也正在准备进一步集成Web服务器。例如，SquareD公司已经有一个具备Ethernet连接接口的发动机控制中心，并正在准备开发一种内藏Web服务器连接接口的变速装置。

    内藏Web服务器所体一风的益处包括开放网络、商业工具的影响、客户机/服务器关系。在过去，工业用户可能会有代表性地询问一些有关PLC方面的信息，但在现在，由于新技术的不断诞生和发展，工业用户很容易就可以得到有关这方面的信息。另一方面，随着芯片和处理器大规模的生产，PLC生产制造商能够生产并提供开放网络的产品，让工业用户花较少的费用就能够购买到功能非常完善的PLC产品。

    在为将PLC连接到Ethernet和Web上提供技术支持方面，Schneider公司已经成了**者之一。较近，该公司推出了一种运行于PremiumPLC平台的新型快速Ethernet（100Mb/s）模件。该模件为PLC能够连接到TCP/IP的Ethernet提供了全双工自适应10/100Mb/s的连接速度，现场过程控制器之间可以共享实时数据信息，自动扫描MomentumI/O模件和其他任何基于Modbus通信协议的现场控制设备，采用一个嵌入式Web服务器提供HTML通信服务，同时提供了SNMP用于标准网络通信管理。在一次展览会上，Schneider公司还向工业用户展示了他们有关的观念。

    另外，Schneider公司较近还推出了基于Modicon公司的MomentumMIE系列处理器的适配器，该适配器提供了标准IEC程序控制性能，进一步为e-制造提供了**的解决方案。该适配器还提供了将智能化I/O系统和其他现场过程控制设备连接到Internet和Ethernet的能力，现场过程控制设备包括所有功能化实时过程控制器。

    几年前，Rockwell自动化公司也在其PLC产品中提供了Ethernet接口，而且正在坚定不移地稳步提高Ethernet的功能特性。该公司较近已经公布了一种柔性I/O模件解决方案，这种柔性I/O模件利用非**版本的Ethernet技术能够提供实时过程控制性能。A-B公司提供的1756型ControlLogixI/O也是基于标准EthernetTCP/IP和UDP协议的组件，其应用层使用了一种开放式、面向对象、基于生产者/消费者的技术。这种技术在ControlNet、DeviceNet和FF现场总线H1网络系统中也能够找到。

 Steeplechase软件公司也已推出了一套支持硬实时过程控制的嵌入式bbbbbbsNT操作系统接口部件。该部件进一步结合了Steeplechase公司采用SBS技术并运行于bbbbbbsNT环境的工业CompactPCI的硬实时控制软件。现在，Steeplechase公司的可视化逻辑控制器已经升级到5.0版。该控制器适合于bbbbbbsNT4.0和bbbbbbs2000两种操作系统，它的实时引擎能够直接与普通的Ethernet和TCP/IP集成在一起。5.0版本的控制器利用了一种增强型OPC服务器驱动程序，因而比以前的版本具有更快的运行速度。其他一些特点还包括新OI网络特性，以及能够让工业用户自己设计出丰富多彩的动态图形画面等。

    Transysoft公司较近推出了新版本的ISaGRAF系列工业控制组态软件包，即ISaGRAFPRO，它是基于IEC61131-3国际标准，并独立于任何硬件平台的软逻辑自动化控制软件包。在一个网络化过程控制系统环境中，该软件包能够应用于多种组态和分布式控制系统的开发，它包含了一套开发工具、应用程序工作平台，以及相应的“虚拟机器”运行时目标。该运行时目标能够运行于各种各样的硬件平台。

    自动化工程公司已经发布了一套新的控制软件包MachineLogicPCLC（工业PC逻辑控制器），该软件可以让工业PC扮演PLC的角色，且仍然保持着工业PC的功能特性。该软件能够完成一台PLC所确定的控制任务，并且与程序执行时间一样快，均在1ms以内；还能够同时处理多任务工作，但不能同时超过16个控制任务。一种具有**级和多任务处理内核的机制保持着对每一件控制任务的跟踪，确保控制任务能够取得较高的**权。该软件能够运行全部5种IEC61131-3标准程序设计语言和PID控制程序，支持两种类型的I/O控制设备。一种是像Profibus和DeviceNet等这样的现场总线I/O设备；另一种是像ISA和PC/104这样的工业PCI/O模板。另外，该软件还提供了对控制系统的在线编辑组态功能。程序可以在bbbbbbs95/98和bbbbbbsNT下开发并运行，但也能够在RTXDOS下执行。

    SoftPLC公司也提供了一种工控软件产品Tealware，有人非常形象地把这种软件产品称作穿着工业PC衣服的PLC。那些安装在支架上的控制系统已经有了小型PLC的形状系数，但SoftPLC公司的控制软件已经被嵌入到CPU中。Tealware软件能够满足各种类型工业用户的需要，从小型、单机系统到大型、分散制工作站应用。其特点包括全系列I/O模件、内藏Ethernet和工业串行通信接口。

    较近，Tealware软件已经升级到2.3版本。其中，控制软件提供了事实上无限的梯形图逻辑控制步序，同时允许有超过百万字的数据表；许多OI/SA应用接口；内藏Java引擎和FTP服务器用于远程维护与管理；支持用户自己编写的C、C++、Java程序和设备驱动程序；适合于嵌入式Web服务器用；程序设计的在线运行模式；坚固的I/O模件支持能力和许多其他标准PLC功能；可以运行所输入的，或者是经过转换的A-B公司的PLC-5、PLC-2/PLC、PLC-3和SLC-500程序。

一、前言

    长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。另一方面，PLC还必须依靠其他新技术来面对市场份额逐渐缩小所带来的冲击，尤其是工业PC所带来的冲击。PLC需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格。

    PLC技术展的较终趋势仍然是人们所争论的焦点之一。大多数人认为，PLC将会继续失去市场份额；更有甚者认为，在工业PC面前，PLC将会一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工业应用领域仍将为PLC提供一定的市场份额。

    在**工业计算机控制领域，围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，已经发生巨大变革，几乎到处都有PLC，但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软PLC（SoftPLC）控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有SoftPLC组态软件和基于工业制系统的市场份额正在逐步得到增长，这些事实使传统PLC供应商在思想上已经发生了戏剧性的变化，他们必须面对现实，在传统PLC的技术发展与提高方面作出更加开放的高姿态。对于控制软件来讲，这是PLC控制器的核心，PLC供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件，而且对于工业用户表现得非常积极。此外，开放式通信网络技术也得到了突破，其结果是将PLC融入更加开放的工业控制行业。

    二、开放和基于工业制

    PLC制造商已经开始注视基于工业制技术所带来的强大冲击。有*甚至认为，新商务活动所带来的新技术和开放技术规范将会埋葬传统PLC。PLC制造商认为，虽然在工业现场安装有大量的PLC控制设备，但他们仍然需要联合工控软件公司，以便开发他们自己的基于工业PC的过程控制软件。

    诚然，几年前在工业现场明显存在着新旧PLC混合使用的情况，工业用户不得不同时学习相关的新旧知识，甚至彼此借鉴学习。大多数PLC制造商为工业用户仅仅提供了软逻辑和一种操作平台。

    在高端应用方面，很难进一步区分PLC控制系统和工业制系统之间的差异，因为这两者均采用了同样类型的微处理器和内存芯片。形象地打个比喻，如果你忘掉工业PC和PLC这些词语字面上的含义，那么在箱子里所能够观察到的恰恰是一些基本计算机硬件技术，我们更多观察到的却是那些基本技术的复杂化和混合体，这些技术被有效地组合到控制系统中去。

    另外，采用开放控制的原因一方面是系统功能集成的需要，另一方面也是由于一些工业用户对功能过分苛求所致。如果能够给予高度的重视，就能够获得更多的基本技术知识。PLC制造商专注于系统功能化，而工业用户则专注于系统应用。人们可以看到，将来的发展趋势是将更多的功能进一步集成到一个控制箱内。因而像顺序控制和过程控制这样的事件将会采用功能化方式进行处理，其他像运动控制等也能够共享到相同的控制结构体系中。

    可以相信，PLC技术将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业PC的控制系统。后者除了在灵活性方面比传统PLC具有截然不同的优势外，还具有其他优点，如能够缩短系统投放到市场的周期，降低系统投资费用，提高从工厂底层到企业办公自动化的数据信息流动效率等。

    关于工业制系统的实时响应问题已经得到很好的解决，也许其主要的东西仍然隐藏在技术背后，但缺乏相应的跟踪记录。对于PLC来讲，坚固性是其主要特点之一，这已经有相当多的跟踪记录来验证。工业用户仍然非常小心地对待PLC，他们正在对PLC作不同的技术测试工作。在利用一种新技术时，工业用户需要考虑的问题是要冒多大的风险，同时需要考虑对其商务活动能够带来多少机会和收益。

    但工业用户不完全相信开放式控制系统所带来的好处。随着技术的进一步发展，他们开始逐渐淡化这些思想观念。工业用户正在平衡采用新技术所存在的风险和给他们的商务活动所带来的收益，以便为今后的决策提供有效的**。

    工业PC技术提供了许多功能，能够增强PLC的功能特性，包括内藏视频和高速浮点数字协处理器。尽管Microsoft公司没有进一步提升该项功能特性的计划，但新的bbbbbbsCE3.0完**够更好地满足过程控制的需要。

    不久前，Siemens公司公布了一套新的基于开放式控制系统的软件产品，即3.0版本的SIMATICWi（bbbbbbs自动化中心）。Wi是基于bbbbbbsNT，与SIMATICS7PLC兼容的适合于工业PC的控制系统解决方案。Wi3.0提供了具有较高集成度的Profibus现场总线局域网的连接性能，以及远程程序设计。此外，它还为现场控制设备本地化集成提供了一种新的DeviceNetI/O设备驱动程序，用于连接所安装的DeviceNetI/O设备。

2、逻辑运算指令编程：

(1) 自行编程分别计算：K20与K11=?、K20 或K11=?、K20 异或K11=？控制要求：编写并运行程序，写出运行。

(2) 自行编程：从X0～X17 传送一个数到D0，若为正数则不处理，若为负数则取补后再传送到D0。

注：以上两个题目可以分别编程，也可以合在一起编程。

3、自动售货机控制

售货机自动控制系统主要包括：记币系统、比较系统、选择系统、饮料供应系统、退币系统和报警系统。

（1）计币系统

当有顾客买饮料时，投入的钱币经过感应器，感应器记忆投币的个数且传送到检测系统（即电子天平）和计币系统。只有当电子天平测量的重量少于误差值时，允许计币系统进行叠加钱币，叠加的钱币数据存放在数据寄存器D2中。如果不正确时，认为是币，则退出投币，等待新顾客。设本系统有1角投币如口、2元投币入口、5元投币入口。

（2）比较系统

投入完毕后，系统会把D2内钱币数据和可以购买饮料的价格进行区间比较，当投入的钱币小于2元时，指示灯Y0亮，显示投入的钱币不足。此时可以再投币或选择退币。当投入的钱币在2～3元之间时，汽水选择指示灯长亮。当大于3元时，汽水和咖啡的指示灯同时长亮。此时可以选择饮料或选择退币。（设本售货机只出售汽水和咖啡，汽水2元/杯、咖啡3元/杯）。

（3）选择系统

比较电路完成后选择电路指示灯是长亮的，当按下汽水或咖啡选择，相应的选择指示灯由长亮转为以1秒为周期的闪烁。当饮料供应完毕时，闪烁同时停止。（饮料流出时间为7秒。）

（4）饮料供应系统

当按下选择按钮时，相应的电磁阀和电机同时启动。在饮料输出的同时，减去相应的购买数。当饮料输出达到7秒时，电磁阀首先关断，小电机继续工作0.5秒后停机。此小电机的作用是：在输出饮料时，加快输出。在电磁阀关断时，给电磁阀加压，加速电磁阀的关断。（由于售货机是长期使用，电磁阀使用过多时，返回弹力减少，不能完全关断会出现漏饮料的现象。此时延长0.5秒起到电磁阀加压的作用，使电磁阀可以完好的关断。）

（5）退币系统

当顾客购完饮料后，多余的钱币只要按下退币按钮。系统就会把数据寄存器D2内的钱币数首先除以10得到整数部分，是1元钱需要退回的数量，存放在D10里，余数存放在D11里。再用D11除以5得到的整数部分是5角钱需要退回的数量，存放再D12里，余数存放在D13里。最后D13里面的数值，就是1角钱需要退回的数量。在选择退币的同时启动3个退币电机。3个感应器开始计数，当感应器记录的个数等于数据寄存器退回的币数时，退币电机停止运转。

（6）报警系统

报警系统如果时非故障报警，只要通过网络通知送液车或送币车即可。但是如果是故障报警则需要通知维修人员到现场进行维修，同时停止服务，避免造成顾客的损失。

二、实训目标

1. 掌握四则运算指令的应用。

2. 掌握逻辑运算指令的应用。

3. 通过程序的调试，进一步牢固掌握常用功能指令的特点。

4..学会用常用功能指令编程的方法。

三、实训条件

1、FX2N-48MT的PLC一台，一字螺丝一把

2、开关、导线若干，连接电缆一根

3、PC一台

四、相关知识

（本项目相关理论知识）

五、实训要求

1、工艺要求

2、职业意识

3、注意事项（特别是

5.写实验报告。

七、巡回指导要点

（包括过程控制、任务实施过程中易出问题点的指导、学生操作规范性及人身、设备安全监控等）

某自动生产线上的运料小车运行如图所示，运料小车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小车右行；电机反转，小车左行。在生产线上有5个编码位1～5的站点供小车停靠，在每个停靠站安装一个行程开关以检测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫按钮开关分别与5个停靠站点相对应。

（1）按下启动按钮，系统开始工作；按下停止按钮，系统停止工作。

（2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，小车右行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。

（3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，小车左行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。

（4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时，小车保持不变。

（5）呼叫按钮应有互锁功能，先按下者**。

4、数据传送指令编程：

(1) 数据块传送：

控制要求：应用BIN、BMOV 指令将K2X0（数字12）、K2X10（数字56）、K2X20（数字78）组成的数分别传给D0-D2。编写并运行程序，写出运行。

(2) 多点传送：

控制要求：应用BIN、FMOV指令将K2X0组成的数12分别传给D10-D12。编写并运行程序，写出运行。

(3) 移位传送：

控制要求：应用SMOV 指令将D0＝12、D1＝56组成的新数5612 传给D1。编写并运行程序，写出运行。

注：以上三个题目可以分别编程，也可以合在一起编程。

二、实训目标

1、掌握MOV、CMP指令的应用

2、掌握BIN、FMOV、SMOV、BMOV指令的应用

3、掌握调试程序的一般方法

三、实训条件

1、FX2N-48MT的PLC一台，一字螺丝一把

2、开关、导线若干，连接电缆一根

3、PC一台

四、相关知识

（本项目相关理论知识）

五、实训要求

1、工艺要求

2、职业意识

3、注意事项（特别是安全注意事项）

六、任务实施步骤

1、根据控制要求画出I/O图。

2、编写控制程序。

3、上机调试程序。

七、巡回指导要点

（包括过程控制、任务实施过程中易出问题点的指导、学生操作规范性及人身、设备安全监控等）

八、实训效果评价标准

（2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，小车右行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。

（3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，小车左行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。

（4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时，小车保持不变。

（5）呼叫按钮应有互锁功能，先按下者**。

4、数据传送指令编程：

(1) 数据块传送：

控制要求：应用BIN、BMOV 指令将K2X0（数字12）、K2X10（数字56）、K2X20（数字78）组成的数分别传给D0-D2。编写并运行程序，写出运行。

(2) 多点传送：

控制要求：应用BIN、FMOV指令将K2X0组成的数12分别传给D10-D12。编写并运行程序，写出运行。

(3) 移位传送：

控制要求：应用SMOV 指令将D0＝12、D1＝56组成的新数5612 传给D1。编写并运行程序，写出运行。

注：以上三个题目可以分别编程，也可以合在一起编程。

二、实训目标

1、掌握MOV、CMP指令的应用

2、掌握BIN、FMOV、SMOV、BMOV指令的应用

3、掌握调试程序的一般方法

三、实训条件

（本项目相关理论知识）

五、实训要求

1、工艺要求

2、职业意识

3、注意事项（特别是安全注意事项）

六、任务实施步骤

1、根据控制要求画出I/O图。

2、编写控制程序。

3、上机调试程序。

七、巡回指导要点

（包括过程控制、任务实施过程中易出问题点的指导、学生操作规范性及人身、设备安全监控等）

八、实训效果评价标准

九、项目拓展与练习

某自动生产线上的运料小车运行如图所示，运料小车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小车右行；电机反转，小车左行。在生产线上有5个编码位1～5的站点供小车停靠，在每个停靠站安装一个行程开关以检测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫按钮开关分别与5个停靠站点相对应。

（1）按下启动按钮，系统开始工作；按下停止按钮，系统停止工作。

（2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，小车右行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。

（3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，小车左行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。

（4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时，小车保持不变。

（5）呼叫按钮应有互锁功能，先按下者**。

4、数据传送指令编程：

(1) 数据块传送：

控制要求：应用BIN、BMOV 指令将K2X0（数字12）、K2X10（数字56）、K2X20（数字78）组成的数分别传给D0-D2。编写并运行程序，写出运行。

(2) 多点传送：

控制要求：应用BIN、FMOV指令将K2X0组成的数12分别传给D10-D12。编写并运行程序，写出运行。

(3) 移位传送：

控制要求：应用SMOV 指令将D0＝12、D1＝56组成的新数5612 传给D1。编写并运行程序，写出运行。

注：以上三个题目可以分别编程，也可以合在一起编程。

二、实训目标

1、掌握MOV、CMP指令的应用

2、掌握BIN、FMOV、SMOV、BMOV指令的应用

3、掌握调试程序的一般方法

三、实训条件

1、FX2N-48MT的PLC一台，一字螺丝一把

2、开关、导线若干，连接电缆一根

3、PC一台

四、相关知识

（本项目相关理论知识）

五、实训要求

1、工艺要求

2、职业意识

3、注意事项（特别是安全注意事项）

六、任务实施步骤

1、根据控制要求画出I/O图。

2、编写控制程序。

3、上机调试程序。

七、巡回指导要点

（包括过程控制、任务实施过程中易出问题点的指导、学生操作规范性及人身、设备安全监控等）

八、实训效果评价标准

九、项目拓展与练习

（2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时，小车右行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。

（3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时，小车左行，运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。

（4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时，小车保持不变。

（5）呼叫按钮应有互锁功能，先按下者**。