6ES7321-1CH00-0AA0性能参数

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1:Quantum以太网模板140NOE771X0上Appl灯亮，是什么原因？怎样使之熄灭？

NOE模板如果发生过系统崩溃，就会在模板内部创建一个记录文件，并且NOE模板上的Appl灯亮。要想使之熄灭，用IE浏览器进入NOE模板，进入NOE Diagnostics，再进入Crash Log File Diagnostics，崩溃信息会显示出来，点击“bbbbb Crash Log File”，就可以这些崩溃信息，Appl灯也会熄灭。

2：如何获得Quantum内部的一些系统状态？以及RIO分站或DIO分站每个I/O模块的状态？
在Concept中如用IEC编程，可通过功能块PLCSTAT获得Quantum内部的一些系统状态，此功能块的输出PLC-STAT包含了11个字，RIO-STAT包含了160个字，DIO-STAT包含了106个字，注意此功能块的输出DIO-STAT仅与RIO分站上的状态信息相关，而不是DIO分站上的信息。
要获得某个RIO分站或某个DIO分站上I/O模块的状态，可分别用功能块RIOSTAT或DIOSTAT。
3：Quantum中断锁存模块140HLI34000能用于双机热备系统中吗？Concept中用IEC编程，有中断指令吗？

中断锁存模块只能用于本地机架，不能用于RIO或DIO分站上，故不能用于双机热备系统中。Concept中只有984LL中才有中断处理指令，Quantum中断有基于硬件的中断和基于定时器的中断，所有中断指令在984LL/Fast I/O Instructions下。IEC中无中断指令。
4:配置Quantum远程I/O（RIO）时，主要应注意什么？

RIO结构基于S908的I/O联网，传输介质为同轴电缆，配置时应注意：
1：RIO较多可有31个分站。

2：每个RIO分站，较多64个字输入， 64个字输出。此字数限制包括了离散量和模拟量。

3:RIO不带中继器的传输距离为4572米（15000英尺），如使用光纤中继器，网络总长能到13公里。

4:Quantum双机热备支持RIO结构。

5:如果连成双冗余MB+网, 则对CableA和CableB在长度上有没有要求?

为了减少双冗余MB+网同时被干扰或同时被损坏的机会, 建议用户CableA和CableB分开跑线, 且系统对CableA和CableB在长度上也有要求, 即在MB+网路上的任何节点间CableA和CableB的总长度差不得大于500ft (150m). 例: 如果MB+网路上的节点1和节点6间CableA的总长度为200米, 而CableB的总长度为100米,200-100=100<150m, 符合要求。

6:Quantum远程I/O如果分布于主站的两个方向，是否可行？

可行。常见有两种方案：

1: RIO处理器上有双电缆端口，在每个RIO分站适配器上有一单电缆端口，这样从RIO处理器的两个电缆端口有两个线性的电缆沿着分开的路线至不同的远程分站装置。干缆的长度和在每一根干缆上的分站数目在这种双电缆系统中不要求保持平衡。在大多数情况下，该两条线路的安装可看作是两个独立的电缆系统。但必须注意在两条线路上的分站总数不得超过由PLC支持的较大分站数目，在两条干缆上的每一个分站要有一的RIO网络地址。

2:采用光纤中继器的光缆拓扑结构也可实现RIO分站分布在主站的两个方向。详细拓扑结构可见《Modicon远程I/O设计和安装手册》。

1.G3系列PLC有哪些模拟量处理模块？
 
答：随着小型PLC性能的提高和应用范围的扩大，小型PLC已经不再局限于传统的离散控制的场合，开始越来越多的应用于过程控制。同样，对小型PLC来说，模拟量信号处理也越来越重要。

G3系列PLC拥有多款模拟量处理模块。其中包括模拟量输入模块LM3310、LM3310A、LM3310B、LM3313，模拟量输出模块LM3320，模拟量输入输出模块LM3330等。

LM3310、 LM3310A和LM3310B都是4通道标准信号输入模块，可以输入的信号有0~10V/4~20mA/0~20mA。LM3313是8通道模拟量输入，输入信号包括-10~10V/-20~20mA。LM3320是2通道模拟量输出模块，可以输出的信号包括0~10V/0~20mA。LM3330是 4通道模拟量输入/1通道模拟量输出模块，其输入信号与LM3310A类似，输出信号与LM3320类似。

G3系列PLC同时还有几款特殊的温度采集模块，可以直接接入温度传感器而不用外加变送器。LM3311是4通道热电偶温度采集模块，允许接入标准的热电偶传感器。LM3312是 4通道热电阻温度采集模块，允许接入Pt100或者Cu50等标准热电阻。LM3314是一款8通道热敏电阻温度采集模块，允许接入负温度系数，B值可选的热敏电阻。
 
2.LM3310、LM3310A、LM3310B这三款模块有什么区别？
 
答： LM3310、 LM3310A、LM3310B都是4通道标准信号输入模块，但三者有一些区别。LM3310输入端属于差分形式，采用12位的A/D转换芯片，适用于要求输入响应较快的场合。LM3310A输入端属于单端形式，同样采用12位的A/D转换芯片，适用于要求输入响应较快的场合。而LM3310B采用单端输入，16位的A/D转换芯片，适用于要求精度高，但并不要求快速响应的场合。

同时要注意，因为LM3310A和LM3310B属于单端输入，如果多个变送器负端不能短接，则较多只能接一个变送器，或者选用LM3310模块。 

3.采用LM3320模块进行模拟量输出，但是如果只希望输出0～5V，可以实现吗？
 
答：可以。LM3320可以实现0～20mA或者0～10V输出。如只希望输出0～5V，完全可以实现。
 
4.称重传感器通过变送器送过来的标准信号，可以是电压也可以是电流信号，LM3310有没有要求？这个信号的值在PLC寄存器中是如何反映的？ 
 
答：LM3310可以接收电压（0～10V）、电流（0～20mA）或电流（4～20mA）4路信号。而且各路信号可各不相同，只需在PLC配置时配置相应的信号就可以了。对应关系如下：
  


比如你的0－1000公斤对应0－10V，而PLC中0－10V对应0～65535，那么你的0－1000公斤在PLC中就对应0～65535。
 
5.可以直接将热电偶或者热电阻信号接入G3 PLC么？
 
答：当然可以了， G3系列PLC的模拟量扩展模块不仅包括标准信号输入模块，还有专门的温度模块扩展模块：热电阻模块、热电偶模块、热敏电阻模块，且模拟量精度高。热电偶支持类型包括J、K、T、N、E、R、S、B、-80~80mV，热电阻支持的类型包括Cu50、Pt100。
 
6.模拟量滤波有什么效果？如何设置？
 
答：一般情况下选用G3的模拟量滤波功能就不必再另行编制用户的滤波程序。如果对某个通道选用了模拟量滤波，CPU将在每一程序扫描周期前自动读取模拟量输入值，这个值就是滤波后的值，是所设置的采样数的平均值。模拟量的参数设置（采样数及死区值）对所有模拟量信号输入通道有效。 如果对某个通道不滤波，则 CPU不会在程序扫描周期开始时读取平均滤波值，而只在用户程序访问此模拟量通道时，直接读取当时实际值。

在PowerPro软件中，可以直接对模拟量输入信号进行滤波设置。以LM3310为例，其设置参数和实际滤波时间见下表。

  


7.模拟量滤波的设置应该注意哪些？
 
答：注意以下几点：

1）为变化比较缓慢的模拟量输入选用滤波器可以抑制波动；
2）为变化较快的模拟量输入选用较小的采样数和死区值会加快响应速度；

3）对高速变化的模拟量值不要使用滤波器；
 
8.G3模拟量滤波死区值如何设置？
 
答：死区值（Deadband）表示用户设定的死区值，数值范围为0-4080。在启动滤波功能时，当模拟量的当前采集结果和上次滤波后的值之差超过设定死区值时，采集模块直接输出当前采集；否则输出经过滤波后的转换。死区值为0表示禁用死区参数。
 
9.G3模拟量输入信号的精度能达到多少？
 
答：拟量输入模块有两个参数容易混淆：

 1）模拟量转换的分辨率 

 2）模拟量转换的精度（误差）

分辨率是A/D模拟量转换芯片的转换精度，即用多少位的数值来表示模拟量。G3模拟量模块，LM3310B是16为的分辨率，其余模块的转换分辨率是12位。

模拟量转换的精度除了取决于A/D转换的分辨率，还受到转换芯片的外围电路的影响。在实际应用中，输入的模拟量信号会有波动、噪声和干扰，内部模拟电路也会产生噪声、漂移，这些都会对转换的较后精度造成影响。这些因素造成的误差要大于A/D芯片的转换误差。LM3310和LM3310A的精度均为0.5% FS@25℃(FS表示满量程，@25℃表示在25℃)，而LM3310B的精度达到
10.为什么模拟量是一个变动很大的不稳定的值？ 
 
答：可能是如下原因： 

 1）可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源，两个电源没有彼此连接，即模拟量输入模块的电源地和传感器的信号地没有连接。这将会产生一个很高的上下振动的共模电压，影响模拟量输入值。 

2）可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。

LM3310有共地端M，如出现上述问题，可以把输入信号的负端连接到M端上，以共模电压过大而带来的干扰。但应该注意，这种方式适合于变送器允许把负端连接在一起的情况。
 
11.电压变送器和电流变送器在使用上有何不同之处？
 
u        电压型的模拟量信号，由于输入端的内阻很高（G3系列PLC的模拟量模块为1兆欧），极易引入干扰，一般电压变送器用在控制设备柜内电位器设置，或者距离非常近、电磁环境好的场合。

u        电流型信号不容易受到传输线沿途的电磁干扰，因而在工业现场获得广泛的应用。

u        电流信号可以传输比电压信号远得多的距离。

u        信号输出端的负载能力必须大于信号输入端的内阻与传输线电阻之和。
 
12.模拟量信号的传输距离有多远？
 
答：电压型的模拟量信号，由于输入端的内阻很高（模拟量模块为1兆欧），极易引入干扰，所以讨论电压信号的传输距离没有什么意义。一般电压信号是用在控制设备柜内电位器设置，或者距离非常近、电磁环境好的场合。 

电流型信号不容易受到传输线沿途的电磁干扰，因而在工业现场获得广泛的应用。 

电流信号可以传输比电压信号远得多的距离。理论上，电流信号的传输距离受到以下几个因素的制约： 

 1）信号输出端的带载能力，以欧姆数值表示

 2）信号输入端的内阻

 3）传输线的静态电阻值（来回是双线）

信号输出端的负载能力必须大于信号输入端的内阻与传输线电阻之和。当然实际情况不会完全符号理想的计算结果，传输距离过长会造成信号衰减，也会引入干扰。 
 
13.热电阻两线制、三线制和四线制有什么区别？LM3312都支持这些传感器吗？
 
答：热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件。工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。目前热电阻的引线主要有三种方式。
两线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制。这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合；

三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制。这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的引线电阻的影响，是工业过程控制中的较常用的引线电阻。

四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至PLC。这种引线方式可完全引线的电阻影响，但成本较高，主要用于高精度的温度检测。

LM3312支持这三种线制的热电阻。无论是两线制，三线制还是四线制均可以接入LM3312。
 
14.为何模拟量值的较低三位有非零的数值变化？ 
 
答：模拟量的转换精度为12位，但模块将数模转换后的数值向高位移动了三位。如果将此通道设置为使用模拟量滤波，则当前的数值是若干次采样的平均值，较低三位是计算得出的数值；如果禁用模拟量滤波，则较低三位都是零。
 
15.LM3311 是否需要补偿导线？
 

答： LM3311 可以设置为由模块实现冷端补偿，但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿

通过硬件和软件侦听的方法，分析PLC内部固有的PPI通讯协议，然后上位机采用VB编程，遵循PPI通讯协议，读写PLC数据，实现人机操作任务。这种通讯方法，与一般的自由通讯协议相比，省略了PLC的通讯程序编写，只需编写上位机的通讯程序资源
S7-226的编程口物理层为RS-485结构，SIEMENS提供MicroWin软件，采用的是PPI(Point to Point)协议，可以用来传输、调试PLC程序。在现场应用中，当需要PLC与上位机通讯时，较多的使用自定义协议与上位机通讯。在这种通讯方式中，需要编程者首先定义自己的自由通讯格式，在PLC中编写代码，利用中断方式控制通讯端口的数据收发。采用这种方式，PLC编程调试较为烦琐，占用PLC的软件中断和代码资源，而且当PLC的通讯口定义为自由通讯口时，PLC的编程软件无法对PLC进行监控，给PLC程序调试带来不便。
SIEMENS S7-200PLC的编程通讯接口，内部固化的通讯协议为PPI协议，如果上位机遵循PPI协议来读写PLC，就可以省略编写PLC的通讯代码。如何获得PPI协议？可以在PLC的编程软件读写PLC数据时，利用第三个串口侦听PLC的通讯数据，或者利用软件方法，截取已经打开且正在通讯的端口的数据，然后归纳总结，解析出PPI协议的数据读写报文。这样，上位机遵循PPI协议，就可以便利的读写PLC内部的数据，实现上位机的人机操作功能。
软件设计
 系统中测控任务由SIEMENS S7-226PLC完成，PLC采用循环扫描方式工作，当定时时间到时，执行数据采集或PID控制任务，完成现场的信号控制。计算机的软件采用VB编制，利用MSComm控件完成串口数据通讯，通讯遵循的协议为PPI协议。
 PPI协议
西门子的PPI（Point to Point）通讯协议采用主从式的通讯方式，一次读写操作的步骤包括：首先上位机发出读写命令，PLC作出接收正确的响应，上位机接到此响应则发出确认申请命令，PLC则完成正确的读写响应，回应给上位机数据。这样收发两次数据，完成一次数据的读写[5]。
其通讯数据报文格式大致有以下几类：
1、读写申请的数据格式如下：
SD LE LER SD DA SA FC DASP SSAP DU FCS ED 
SD:(Start Delimiter)开始定界符(68H)
LE:（Length）报文数据长度
LER:（Repeated Length）重复数据长度
SD: (Start Delimiter)开始定界符(68H)
SA:（Source Address）源地址，指该地址的指针，为地址值乘以8
DA:（Destination Address）目标地址，指该地址的指针，为地址值乘以8
FC:（Function Code）功能码
DSAP:（Destination Service Access Point）目的服务存取点
SSAP:（Source Service Access Point）源服务存取点
DU:（Data Unit）数据单元
FCS:（Frame Check Sequence）校验码
ED:（End Delimiter）结束分界符（16H）
报文数据长度和重复数据长度为自DA至DU的数据长度，校验码为DA至DU数据的和校验，只取其中的末字节值。
在读写PLC的变量数据中，读数据的功能码为 6CH，写数据的功能码为 7CH。
2、PLC接收到读写命令，校验后正确，返回的数据格式为 E5H
3、确认读写命令的数据格式为：
SD SA DA FC FCS ED  
其中SD为起始符，为10H
SA为数据源地址
DA为目的地址
FC为功能码，取5CH
FCS为SA+DA+FC的和的末字节
ED为结束符，取16H
PPI协议的软件编制
 在采用上位机与PLC通讯时，上位机采用VB编程，计算机采用PPI电缆或普通的485串口卡与PLC的编程口连接，通讯系统采用主从结构，上位机遵循PPI协议格式，发出读写申请，PLC返回相应的数据。程序实现如下：
 1、串口初始化程序：
    mPort = 1
    MSComm1.Settings = "9600,e,8,1"
    MSComm1.bbbbbLen = 0
    MSComm1.RThreshold = 1
MSComm1.bbbbbMode = combbbbbModeBinary
PPI协议定义串口为以二进制形式收发数据，这样报文的通讯效率比ASCII码高。
2、串口读取数据程序，以读取VB100数据单元为例：
Dim Str_Read(0 To 32) ‘定义发送的数据为字节为元素的数组。
Str_ Read (32) = &H16 ‘相应的数组元素赋值，按照以下格式：
Str_ Read (29) = (100*8) \ 256  ‘地址为指针值，先取高位地址指针
Str_ Read (30) = (100*8) Mod 256 ‘取低位地址指针
Str_ Read (24) = 1     ‘读取的数据长度（Byte的个数）
For I=4 to 30
Temp_FCS = Temp_FCS + Str_Read(i)
Next I
Str_Read(31)= Temp_FCS Mod 256 ‘计算FCS校验码，其它数组元素赋值省略。
68 1B 1B 68 2 0 6C 32 1 0 0 0 0 0 E 0 0 4 1 12 A 10 2 0 1 0 1 84 0 3 20 8B 16 
PLC返回数据 E5 后，确认读取命令，发送以下数据：
10 2 0 5C 5E 16
然后上位机VB程序接受到以下数据：
68 16 16 68 0 2 8 32 3 0 0 0 0 0 2 0 5 0 0 4 1 FF 4 0 8 22 78 16
首先识别目标地址和源地址，确认是这次申请的返回数据，然后经过校验检查，正确后解析出第26号数据（&H22）即为VB100字节的数据。
 3、串口写入数据程序，以写VB100数据单元为例：
Dim Str_Write(0 To 37) ‘定义发送的数据为字节为元素的数组。
Str_Write (37) = &H16  ‘相应的数组元素赋值，按照以下格式
Str_Write (35) = &H10  ‘要写入的数据值
68 20 20 68 2 0 7C 32 1 0 0 0 0 0 E 0 5 5 1 12 A 10 2 0 1 0 1 84 0 3 20 0 4 0 8 C B9 16 
PLC返回数据 E5 后，确认写入命令，发送以下数据：
10 2 0 5C 5E 16
然后上位机VB程序接受到以下数据：
68 12 12 68 0 2 8 32 3 0 0 0 0 0 2 0 1 0 0 5 1 FF 47 16
这是PLC正确接收并写入信息的返回数据。
4、串口接收程序：
在数据接收程序中，利用VB中MSComm控件，一次接收缓冲区中的全部数据，存放到数组形式的暂存单元中，然后分析每个元素的值，得到读写的数据。
Dim RCV_Array() As Byte
Dim Dis_Array As bbbbbb
Dim RCV_Len As Long
RCV_Array = MSComm1.bbbbb ‘取出串口接收缓冲器的数据。
RCV_Len = UBound(RCV_Array)
ReDim Temp(0 To UBound(RCV_Array))
For i = 0 To RCV_Len
Dis_Array = Dis_Array & Hex(RCV_Array (i)) & " "
Next i
Text1.Text = Dis_Array ‘接收到的数据送显示。
 在程序的读写过程中，一次较大可以读写222个字节，目前给出的数据读写为整数格式。
数据类型 Str_ Read（27）    
S 04H    
SM 05H    
I 81H    
Q 82H    
M 83H    
V 84H  
以上程序，是以读写PLC的V变量区为例，利用PPI协议还可以读写S7-200PLC中的各种类型数据，包括I、Q、SM、M、V、T、C、S等数据类型，能够直接读出以上变量中的位、字节、字、双字等，其中读位变量时，是读取该位所在的字节值，然后上位机自动识别出该位的值。按照读写的数据类型，其中Str_ Read（27）的值各不同：
在控制系统中，PLC与上位计算机的通讯，采用了PPI通讯协议，上位机每0.5秒循环读写一次PLC。PLC编程时，将要读取的值、输出值等数据，存放在PLC的一个连续的变量区中，当上位机读取PLC的数据时，就可以一次读出这组连续的数据，减少数据的分次频繁读取。当修改设定值等数据时，进行写数据的通讯操作。

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