西门子6ES7214-2AS23-0XB8诚信交易

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V80-U整个系统符合国GJB150、GJB151A/152A
V80-U针对的特殊性进行了一些改进，从而实现对高低温运行、储存、抗振、抗冲击、抗电磁干抗等方面提升。改进项目如下：
1、温度范围
原V80的设计就已考虑到的应用，所以这一方面的改进相对比较容易，是结构材料的换，包括PCB板材、塑料、开关、端子、继电器将全部换成级的材料，保证在端恶劣的环境下的工作；再是电子元器件采换为级的电子元件，包括电容、光耦、继电器在内的一些比较敏感的器件；后是所有内部的接插件，为了适应宽范围的应用将全部选用镀金的接插件，部分是改成直接焊接，以减少冲击和温度变化造成的接触不良等。
2、抗冲击、抗振动
为了能达到的要求，我们在各层电路板上加灌了防火导热抗振硅胶。
3、防尘
这一项，目前各研究所均在把PLC放在一个电控箱内，防尘主要是在电控箱这一层解决，V80-U将沿用该方式，只是在V80模块内加灌硅胶。
4、抗电磁干抗
V80设计中已经充份考虑了这一点，可以满足的要求，目前的设计中有30%的成本就是用在抗干抗这个方面的。目前V80在抗快速脉冲群方面可以抵抗5KHZ、10KHZ、100KHZ的快速脉冲群达3000V之高。其它的如静电、雷击方面也比进口的同类的产品要强很多。
5、宽电源范围
直流输入范围可达DC18～36V，交流输入范围可达AC85～265V。
电子硅胶的特点：
设计：该产品专门根据电子，电器及其他应用需求设计开发，品质恒定。
优良电气特性：该产品是理想的电气及电子产品的绝缘密封材料，即使用於温度及湿度常有变化的场所也能 保有稳定的电气特性。
耐热、耐寒特性：该产品使用温度范围广泛，适用於-50℃～250℃。连续使用时从-40℃～180℃，也能保持稳定性能
耐候性：该产品具有优越、臭氧、水分、盐雾、霉菌等特性，既使在户外使用三十年也几乎不变质。
抗震性：具有弹性机能，吸收振动及激震，保护电气及电子零件、玻璃等易脆物质。
化学性能稳定：和一般橡胶比较，抗化学物质及油剂特性特别优越。同时，有些产品绝不腐蚀金属
产品种类丰富：种类颇多，有耐燃性，有级耐热性产品，也有除去低分子量矽产品。为电子，电器及一般工业设计的硅胶产品，获得多种，例如：保险商实验室（UL）、美军规范（MIL）等等。
2.3、通信接口与协议
有三个通信接口其中一个RS232、一个RS485和一个CAN接口，两个接口均可以支持编程和ModBus从协议，RS485还支持 Modbus主协议，可以支持联网通信，CAN接口是应＊＊＊所的要求增加的，用户层协议还需要用户确认，我们建议采用ModBus的数据链路层作为用户接口层，另外暂定PLC是从设备。

通信接口的选择：
1、数字量IO通信，因为数字量IO的输出一般是继电器或晶体管输出，会存在抖动和时延的问题，造成误判和误动。同时数字量IO的输入也是经过光耦进入CPU的，同样存在抖动和时延的问题。
一般大家为了增强数字量IO口的抗干扰能力会在输入输出上加上下拉电阻，当然也是可以起到一定作用的，但无法从根本上解决，如果选择的匹配太强了，还会造成光耦的提前老化，从而使产品寿命减短。一般该通信方式的通信速度不应过10HZ，因为PLC的标准IO口的滤波时间是10mS，再加上双方之间的错位与时延应为10mS＊3=30mS以上，如果用户的程序周期比较长或者不稳定时间可能长，其通信距离应控制在10m以内。
2、RS232通信，因为RS232是电平通信方式，无法抗共模干扰，对于现在的复杂电磁环境，这是一个很致命的问题，所以在工控上一般要求RS232线不要过10米，即使如此RS232仍不适合作长时间高要求的通信。RS232的通信速率一般在19200以下才能在现场环境通信。
3、RS485通信，RS485是差分通信方式，可以有效的抗共模干扰，RS485是许多种现场总线的物理层，包括ModBus、ProfiBus等。 RS485的通信速率为1200至12M之间，通信距离为9公里以内，与通信速率相关，如果波特率为1.2M则通信距离要在300m以内。
4、CAN通信，CAN是为汽车传感器开发的现场总线，目前在其它工控现场也得到了广泛的应用。它的优点是速度较快，同时性较高，但单帧的通信量比较低，无效字符占的比例较多

三、总结：
V80系列优势：
1、
解决了各种、、战车、雷达等对国外产品的依赖，从根本上解决用民用级PLC开发产品的情况。
2、增强的防解密功能；
有两个加密等级，二级加密将从协议一层屏蔽程序的上传功能，防止非正常的上传程序。
3、可根据用户的需要定制功能块和定制软硬件；
4、长期的元件库存，定货周期只需要2～6周；
5、支持运行态在线编程，便于现场维护和升级；
6、的自主知识产权，包括解析芯片在内的所有软硬件均可以根据用户的需要进行定制。

    Modicon的发展历程璀璨而又炫目：1968年，研制了世界上台PLC——Modicon084，开启了工业控制的PLC时代；1979年，诞生如今厂泛应用的工业自动化现场总线MODBUS；1997年，将以太网引入TransparentReady；2005年，开发出了基于Modicon系列PLC产品的软硬件自动化平台Unity……

    施耐德电气中国区工业事业部总监修德华先生如此评价Modicon：“作为施耐德电气下的重要产品家族，Modicon是工业自动化领域的一个。

    自1968年Modicon084诞生以来，以PLC为代表的工业自动化技术快速发展，并广泛应用在现代化工厂的各个领域。而由工业自动化所带来的生产效率的提高，是大的丰富了我们的物质生活。”

    2008年11月21日，能效管理施耐德电气在北京召开“2008施耐德电气自动化论坛暨Modicon用户大会”，将Modicon40周年系列庆典活动推向高潮，过200名Modicon的用户应邀见证了这一历史性时刻。同时，论坛还邀请了Modicon的创始人，被誉为“PLC之父”的迪克·莫利先生与中国的Modicon客户就PLC发明及工业等话题展开讨论与交流。

    论坛上，修德华先生讲到，“作为施耐德电气下的重要产品家族，Modicon从1978年被钢2号高炉自动化系统项目采用开始，就一直致力与中国的客户一起成长，为中国的工业建设和制造业发展服务。尤其在1996年被施耐德电气收购以后，Modicon系列产品是进行了的扩展升级，性能也得到了进一步的提高。如今，Modicon系列产品以其高质量的自动化产品务，帮助用户获得、、的盈利能力。”

    而论坛上激动人心的部分莫过于莫利先生就PLC发明及工业的话题进行的演讲。“发明并不是因为客户的需要，而是为了让人们使用起来加简单，我很厌烦操作机器时繁琐而又重复的工作，因而发明了PLC。”莫利先生还幽默的表示，激发他热情的重要原因是他很“懒”，这“迫使”他去想办法采改变所面临的繁杂工作环境。

    迪克莫利先生介绍说，当他创造台PLC时，它还是一台2米多高的庞然大物，而在理念的不断推动下，不仅PLC的体积在不断的变小，同时它的功能也在不断的加强。“创造的是，是不能用成本来衡量的，如果过多的考虑成本问题就会阻碍

    企业竞争力的发展。”他还认为，企业的有时需要走在市场的。“如果在客户产生大规模需求后再去发明，很可能已经被其他人捷足先登了。”

    同时，莫利先生也对PLC的发展进行了大胆的设想。“我想，未来的PLC无论从形状还是功能上都会朝着我们所意想不到的方向前进，也许就会像今天我们所玩的游戏一样，带给使用者非常多的、动画和显示效果。”

    实际上，毕业于麻省理工大学物理系的莫利先生非常善于思考，在他的工作中，一直秉承的设计理念就是、简洁、直率。这一点也被他所在的Modicon公司继承下来，并在今天的施耐德电气公司中得到了好的发挥。

    “1968年，莫利先明了台PLC，开启了工业自动化的新时代。从此，Modicon成为了工业自动化的。

    今天，施耐德电气不仅继承了的精髓，把自动化业务作为公司发展的重要方向。”修德华先生说，“施耐德电气的是将产品务结合在一起，不仅要适应用户现阶段的需求，还要帮助用户考虑未来该如何发展。”

    在中国，施耐德电气所关注的工业自动化市场主要有两个：一是OEM(机械设备自动化)市场；二是工厂和过程自动化市场。在化竞争加速的今天，施耐德电气正在以其的理念帮助用户提升自己的。

    为此，施耐德电气对内部人员组织架构进行了重组，以贴近客户，对客户需求做出快、好的响应。

    “同时，我们希望通过不断的努力，施耐德电气能够成为向多的客户提供有的自动化解决方案的企业，共同通过推动自动化水平不断向前发展。”修德华先生如是说。

    附：迪克·莫利(DickMorley)

    DickMorley之所以被称为“PLC之父”，源于他在贝德福德协会和Modicon工作时期，台可编程数字控制器的发明上所作出的开创性工作!

    DickMoneyl954年从麻省理工大学物理系毕业。作为机床操作工工作一段时间后，1965年，他在美国东学接受了数学研究生。在他成立贝德福德协会之前，是美国马萨诸塞州剑桥(Cambhdge,Massachusetts)电子公司(E1ectronicsCorporation)的一位项目工程师。

    他还担任过在贝尔蒙(Belmon)的ComptronCorporation的总工程师，负责开发一个磁鼓测试系统，用于电机转速控制的千瓦级晶体管放大器和一个用于自动车床的三轴数控定位系统。而后，他又在波士顿的LFE公司电子部，参与了存储设备的研发，并且和组员一起发明了一种大容量的数字存储设备——“伯努利”磁盘。

    1964年4月1日，他和他的合伙人乔治．史文克(*rgeSchwenk)创立了贝德福德协会，这是一个坐落在新英格兰(NewEngland)的工程公司。

    DickMorley把他的研究领域放在数值控制、数字系统和数据处理上，这些研究，后来被证明是他在开发个可编程逻辑控制器方面，的前期工作。他们的大部分项目设计都是用固态控制而非继电器来设计系统，以求获得好的性。他参与过的一—一些其他项目包括：为酒店预订开发一个可编程计算机；用于空运和海运的跟踪导航系统；用于人员检测的雷达系统。在他的工作中，一直秉承的设计理念就是、简洁、直率!这一点也被公司继承下来，并且好的发挥。

    值得一提的是，DickMorley是一个全身心投入工作的人，因此用在家庭上的时间就比较少，他自己也说：妻子总是抱怨他不顾家、不关心孩子。不过，虽然与家人在一起的时间不多，但他教育孩子却有自己的一套方法。比如他每个月和孩子一起讨论一次，就像PLC的设计，他只告诉孩子应该怎样设计，而不是讲过多的细节。

    他一直都是公司的一个有的朋友和顾问，甚至于时至今日，只要需要，他还是乐意为公司做贡献。

    由于DickMorley和他同事们的工作，世界上台可编程控制器——“Modicon084”诞生了，由此而创造了PLC产业，并且开创了自动化领域的新时代!

PLC目前已经被广泛的应用在了工业生产自动化控制的设备中。然而，由于一些生产环境所产生的电流或电压的剧烈变化，所导致了PLC程序运算错误，造成错误输入并引起错误输出，使得设备失控。因此，如果提高PLC的抗干扰问题日益被广泛关注。

    PLC系统中的干扰源主要来自一些电力网络、电气设备、雷电、无线电广播、雷达和高频感应加热设备。目前，在我国，影响PLC及工业现场比较严重的是来自电源和信号线的引入。PLC电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，隔离是不可能的。与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。

    根据经验我们总结出以下主要抗干扰的措施：

    1、在PLC控制系统中，电源占有重要的地位。选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少PLC系统的干扰。

    2、为了减少动力电缆辐射电磁干扰，尤其是变频装置馈电电缆。采用了铜带铠装屏蔽电力电缆，从而降低了动力线生产的电磁干扰

    3、由于电磁干扰的复杂性，要根本迎接干扰影响是不可能的，因此在PLC控制系统的软件设计和组态时，还应在软件方面进行抗干扰处理，进一步提高系统的性。

    4、完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

    PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制抗干扰，对有些干扰情况还需做具体分析，采取对症的方法，才能够使PLC控制系统正常工作。

    在互联网技术及其应用的推动下，教育信息化建设得到了飞速的发展，基于网络的各种应用如网络、数字图书馆、网络办公等系统得到了的普及，越来越多的系统应用对数据的存储提出了高的要求。在网络时代，信息资源呈几何级数增长，导致通过网络进行传输的信息量不断膨胀，大量的信息需要进行数字化存储。而构建大量的网络存储后，如何保证这些数据的、的运行呢？

    越来越多的高校存在多地办学的压力，学生数目急剧增加，而工作人员工作量的加重、交通不便、机房系统管理人员的匾乏导致我们无法及时应对停电这些突如其来的偶然情况。虽说大多数服务器机房配备了UPS，但停电时间的偶然性和UPS电池容量的有限性还是会导致一些重要数据的丢失。

    现在的服务器存放数据大多采用SAN（StorageAreaNetwork)架构的网络存储模式，依靠系统管理人员手动启动或手动关闭服务器等设备。一旦停电，若处理不及时，必然导致数据丢失。下面我们以云南大学图书馆基于SAN架构的IBMFAST900存储为例（如图1）。

    利用了PLC强大的逻辑功能和高性以及PC机的软硬件资源，本文设计了一个服务器机房电源控制系统，实现了整套机房电源的自动有序开启或关闭（包括服务器、交换机、磁盘控制器、磁盘柜等），克服了传统手工管理服务器机房的弊端。    

图1基于PLC的服务器机房电源控制系统拓扑图2、服务器机房电源控制系统的功能和组成

    2.1电源自动有序开启和有序断开

    服务器机房系统中有UPS、磁盘柜（EXP700）、光纤交换机（Switch3534-FO8）、光纤磁盘控制器（FAST900）、服务器，整个系统的开启和断开都是有顺序而且对时间也有一定要求。一旦顺序紊乱，就会导致数据丢失。

    下面我们规定一下开关机条件：UPS电池容量10%且处于充电状态，可以开机；UPS电池容量10%且处于放电状态，关机。

    开启和断开顺序如下图2所示：    

图2开关机示意图开机：所有磁盘柜（EXP700）开启一分钟后，依次开启光纤交换机（Switch3534-F08）、光纤磁盘控制器（FAST900），前后设备间隔30秒启动；再打开服务器操作系统；

    关机：关闭服务器操作系统后，依次关闭光纤磁盘控制器（FAST900）、光纤交换机（Switch3534-F08）、磁盘柜（EXP700），前后设备间隔30秒关闭。

    整个过程手工介人，一旦确定开机或者关机，UPS通过以太网发送开机/关机信号到PC机，从而实现整个机房电源的自动开启或关闭。与传统的手工开关机相比，节省了大量的人力、物力、时间，同时避免了误操作而引起的系统故障。

    2.2电源的监视和信息统计

    PC机通过OPCServer与PLC建立连接，PLC信息，显示在PC程序界面上，从而实现对电源的开启和关闭次数的统计功能。

    2.3组成

    系统软件组成：机房管理软件，PLC编程软件Step7（Ver5.0或高)，SiemensSimaticNet2006（OPC软件）。

    系统硬件组成：PC、西门子S7300PLC、16I/160输入输出模块、CP343-1IT以太网卡、PS30724VDC稳压源、以及单断路器、中间继电器、指示灯、按钮若干。

    3基于PLC的服务器电源管理系统的设计过程

    3.1PLC选型

    由于系统基于PLC装置的强大的逻辑功能和高性，建立其输出节点与被控对象（中间继电器）——电源开关量之间的“点对点”关系，对电源开关进行控制；并且PLC具备以太网与PC机通讯功能。所以在PLC的选型上需要综合考虑以下几个因素：系统需要的功能、I/O点数、程序存储器的容量以及I/O信号的性质、参数、特性等。

    本系统选用德国西门子自动化有限公司的S7300系列器件。该器件由PS307电源、CPU315-2DP、CP343、1TT、16点I/O模块以及保护电源的单断路器、控制电源通断的中间继电器（简称“继电器”）组成。PLC上运行的软件用Step7开发，用于采集相应的输入信号进行处理，处理后输出到控制继电器来控制相应设备的电源。

    3.2电路原理

    电路原理如图3所示：    

图3基于PLC的服务器机房电源控制系统的电路原理图 

    由于采用PLCvo控制，电路的控制变得异常简单，因为PLC程序取代了大部份原先电路逻辑所做的工作。S7300的16输入16输出模块主要是采集一个“启动”按钮（StartButton）和一个“停止”按钮（StopButton）的信号，通过PLC-S73110处理以后，输出控制相应的继电器间接控制设备电源关开和指示灯。3.3PLC程序的主要控制程序简介

图4主要控制程序（一）

    图4是PLC使用的典型梯形图，‘︱︱’——常开逻辑判断符，‘H’——常闭逻辑判断符，（SD）——延时接通计时器，（SF）——延时断开计时器。改控制程序实现了设备的电源开关的延时接通和延时断开，具体时间由“StartTime”和“StopTime”给定。一旦启动按钮“StartButton”被触发，使能“MEnable”就具备，使用整个系统有序上电；而触发停止按钮“StopButton”以后，使能“MEnable”丢失，整系统就根据程序有序断电。

图5主要控制程序（二）

    图5说明了系统中设备的电源开关控制流程。

    使能“MEnable”，具备，则启动磁盘柜（EXP700）使能“MEnable”具备，“EXP700-ON”是磁盘柜启动延时计时器（图4），时间到达1分钟后，光纤交换机（Switch3534-F08）启动同理，时间到达30秒钟后，光纤磁盘控制器（FAST900）启动同理，时间到达30秒钟后，服务器（SeiveiComputer）启动。上面所介绍的只是系统启动过程，下面介绍系统关闭过程。

    图4中，触发停止按钮“StopButton”以后，使能“MEnable”丢失，图S中的服务器（ServeiComputer）输出停止，服务器电源开关断电；图5中“ServeiComputer-OFF”是服务器断电延时计时器，时间达到30秒钟后，光纤磁盘控制器（FAST900）输出停止，光纤磁盘控制器电源开关断电；之后再过30秒，光纤交换机（FAST900）电源开关断电；再过30秒，磁盘柜（EXP700）电源开关断电，整个系统断电完成。

    3.4OPC技术

    上述开关电源的过程需要对电源状态进行监视和统计，因此PC与PLC通讯是的，OPC（OLEForProcessControl）技术是普遍采用的技术。OPC技术规范是以Microsoft的OLE/COM（bbbbbbbbbbingandbbbbbding/ComponentbbbbbbModel）技术为差础，定义了一组接口规范。它包括OPC自动化接口（AutomationInterface）和OPC定制接口（CustomInterface）。另外，OPC技术规范定义的是OPC服务器程序和客户机程序进行通讯的接口或通讯的方法。

    OLE自动化标准接口定义了以下三层接口，依次呈包含关系。

    OPCServer：OPC启动服务器，获得其他对象务的起始类，并用于返回OPCGroup类对象；

    OPCGroup：存储由若干。PCItem组成的Group信息，并用于返回OPCItem类对象；

    OPCItem：存储具体Item的定义、数据值、状态值等信息。