贵阳西门子PLC模块CPU供应商

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一、PLC和NC的关系 

    PLC用于通用设备的自动控制，称为可编程控制器。PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制，称为可编程序机床控制器。因此，在很多数控系统中将其称之为PMC（programmable machine tool controller）。数控系统有两大部分，一是NC、二是PLC，这两者在数控机床所起的作用范围是不相同的。可以这样来划分NC和PLC的作用范围：

    1、 实现相对于工件各坐标轴几何运动规律的数字控制。这个任务是由NC来完成；

    2、 机床辅助设备的控制是由PLC来完成。它是在数控机床运行过程中，根据CNC内部标志以及机床的各控制开关、检测元件、运行部件的状态，按照程序设定的控制逻辑对诸如库运动、换机构、冷却液等的运行进行控制。

    在数控机床中这两种控制任务，是密不可分的，它们按照上面的原则进行了分工，同时也按照一定的方式进行连接。NC和PLC的接口方式遵循标准“ISSO 4336-1981（E）机床数字控制－数控装置和数控机床电气设备之间的接口规范”的规定，接口分为四种类型：

    1、与驱动命令有关的连接电路；

    2、数控装置与测量系统和测量传感器间的连接电路；

    3、电源及保护电路；

    4、通断信号及代码信号连接电路；

    从接口分类的标准来看，类、二类连接电路传送的是数控装置与伺服单元、伺服电机、位置检测以及数据检测装置之间控制信息。三类是由数控机床强电电路中的电源控制控制电路构成。通常由电源变压器、控制变压器、各种断路器、保护开关、继电器、接触器等等构成。为其他电机、电磁阀、电磁铁等执行元件供电。这些相对于数控系统来讲，属于强电回路。这些强电回路是不能够和控制系统的弱电回路，直接相连接的，只能够通过中间继电器等电子元器件转换成直流低压下工作的开关信号，才能够成为PLC或继电器逻辑控制电路的可接受的电信号。反之，PLC或继电器逻辑控制来的控制信号，也经过中间继电器或转换电路变成能连接到强电线路的信号，再由强电回路驱动执行元件工作。四类信号是数控装置向外部传送的输入输出控制信号。

二、PLC在数控机床中的应用

1、 PLC在数控机床中的应用形式

    PLC在数控机床中应用，通常有两种形式：一种称为内装式；一种称为立式。

    内装式PLC也称集成式PLC，采用这种方式的数控系统，在设计之初就将NC和PLC结合起来考虑，NC和PLC之间的信号传递是在内部总线的基础上进行的，因而有较高的较高交换速度和较宽的信息通道。它们可以共用一个CPU也可以是单的CPU这种结构从软硬件整体上考虑, PLC 和NC 之间没有多余的导线连接, 增加了系统的性, 而且NC 和PLC 之间易实现许多功能。PLC 中的信息也能通过CNC 的显示器显示, 这种方式对于系统的使用具有较大的优势。次的数控系统一般都采用这种形式的PLC。

    立式PLC也称外装式PLC，它立于NC装置，具有立完成控制功能的PLC。在采用这种应用方式式，可根据用户自己的的特点，选用不同PLC厂商的产品，并且可以为方便的对控制规模进行调整。

2、PLC与数控系统及数控机床间的信息交换

    相对于PLC，机床和NC就是外部。PLC与机床以及NC之间的信息交换，对于PLC的功能发挥，是非常重要的。PLC与外部的信息交换，通常有四个部分：

    （1）、机床侧至PLC：机床侧的开关量信号通过I/O单元接口输入到PLC中，除少数信号外，绝大多数信号的含义及所配置的输入地址，均可由PLC程序编制者或者是程序使用者自行定义。数控机床生产厂家可以方便的根据机床的功能和配置，对PLC程序和地址分配进行修改。

    （2）、PLC至机床：PLC的控制信号通过PLC的输出接口送到机床侧，所有输出信号的含义和输出也是由PLC程序编制者或者是使用者自行定义。

    （3）、NC至PLC：CNC至PLC:CNC送至PLC的信息可由CNC 直接送入PLC的寄存器中,所有CNC送至PLC的信号含义和地址（开关量地址或寄存器地址） 均由CNC 厂家确定,PLC编程者只可使用不可改变和增删。如数控指令的M、S、T 功能,通过CNC译码后直接送入PLC相应的寄存器中。

    （4） PLC至CNC : PLC 送至CNC 的信息也由开关量信号或寄存器完成,所有PLC送至CNC的信号地址与含义由CNC 厂家确定,PLC 编程者只可使用,不可改变和增删。

3、PLC在数控机床中的工作流程

    PLC在数控机床中的工作流程，和通常的PLC工作流程基本上是一致的，分为以下几个步骤：

    （1）、输入采样：输入采样，就是PLC以顺序扫描的方式读入所有输入端口的信号状态，并将此状态，读入到输入映象寄存器中。当然，在程序运行周期中这些信号状态是不会变化的，除非一个新的扫描周期的到来，并且原来端口信号状态已经改变，读到输入映象寄存器的信号状态才会发生变化。

    （2）、程序执行：程序执行阶段系统会对程序进行特定顺序的扫描，并且同时读入输入映像寄存区、输出映像寄存区的读取相关数据，在进行相关运算后，将运算存入输出映像寄存区供输出和下次运行使用。

    （3）、出刷新阶段：在所指令执行完成后，输出映像寄存区的所有输出继电器的状态（接通/断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过特定方式输出，驱动外部负载。

4、 PLC在数控机床中的控制功能

    （1）、操作面板的控制。操作面板分为系统操作面板和机床操作面板。系统操作面板的控制信号先是进入NC，然后由NC送到PLC，控制数控机床的运行。机床操作面板控制信号，直接进入PLC，控制机床的运行。

    （2）、机床外部开关输入信号。将机床侧的开关信号输入到送入PLC，进行逻辑运算。这些开关信号，包括很多元件信号（如：行程开关、接近开关、模式选择开关等等）

    （3）、输出信号控制：PLC输出信号经外围控制电路中的继电器、接触器、电磁阀等输出给控制对象。

    （4）、功能实现。系统送出T指令给PLC，经过译码，在数据表内检索，找到T代码的号，并与主轴号进行比较。如果不符，发出换指令，换，换完成后，系统发出完成信号。

    （5）、M功能实现。系统送出M指令给PLC，经过译码，输出控制信号，控制主轴正反转和启动停止等等。M指令完成，系统发出完成信号。

三、PLC与数控机床外围电路的关系

    如前所述，PLC在数控机床中用来控制机床的强电回路（通过一些电器元件）。为了好了解数控机床的PLC的控制功能，就有必要对PLC和外围电路的关系进行分析。

1、 PLC对外围电路的控制

    数控机床通过PLC对机床的辅助设备进行控制，PLC对对外围电路的控制来实现对辅助设备的控制的。PLC接受NC的控制信号以及外部反馈信号，经过逻辑运算、处理将结果以信号的形式输出。输出信号从PLC的输出模块输出，有些信号经过中间继电器控制接触器然后控制具体的执行机构动作，从而实现对外围辅助机构的控制。有些信号不需要通过中间环节的处理直接用于控制外部设施，比如说，有些直接用低压电源驱动的设备（如：面板上的指示灯）。也就是说每一个外部设备（使用PLC控制的）都是由PLC的一路控制信号来控制的，也就是说每一个外部设备（使用PLC控制的）都在PLC中和一个PLC输出相对应。

    PLC对外围设备的控制，不仅仅是要输出信号控制设备、设施的动作，还要接受外部反馈信号，以监控这些设备设施的状态。在数控机床中用于检测机床状态的设备或元件主要有，温度传感器、震动传感器、行程开关、接近开关等等。这些检测信号有些是可以直接输入到PLC的端口，有些要经过一些中间环节才能够输入到PLC的输入端口。

    无论是输入还是输出，PLC都要通过外围电路才能够控制机床的辅助设施的动作。在PLC和外围电路的关系中，重要的一点就是外部信号和PLC内部信号处理的对应。这种对应关系就是所说的地址分配，就是将每一个PLC中地址和外围电路每一路信号相对应。这个工作是在机床生产过程中，编制和该机床相对应的PLC程序时，由PLC程序编制工程师定义。当然做这样的定义遵循必要的规则，以使PLC程序符合系统的要求。

    （1）PLC与信号输入回路

    如图2-1所示为一种数控机床的电气手册的输入单元电器图的一部分，从图上可以看到这是一个插座或者是某一个输入接口的针脚，对应与外外围电路的某一个元件、开关、旋钮同时有对应与PLC内部的输入地址。

    从行开始，一个按钮开关或者是摇头开关接入线号为191号的回路中.191号线接到C71号插座的16号脚，16号脚对应于PLC的输入地址为X10001.3，该地址被定义为Manual absolute （手动）。从图上所描述的，可以知道S27号按钮适用于控制手动是否有效的开关。这个开关的通断状态，通过191号线接入到插座C71上的16号脚，16号脚再将这个信号输入到PLC中,这个信号在PLC中的地址为X1001.3。通过这种定义方式，就将PLC中的信号和外围电路相对应起来。就可以通过查看PLC中的X1001.3的状态，来确定外部按钮开关的状态。

    我们从图上可以看到在图上右侧文字叙述是该信号的意义，随后在其左边的是输入信号地址，左边的是插座上的针脚号，再左边的是外围电路的线号和开关器件号。这一幅图是某机床电路图，该图是遵循通用标准来绘制，因此通过该图我们可以看到一些具有普遍意义的原则。比如说，编制PLC程序时可能会把相近的开关（从用途和分布位置上）检测元件等等的地址设定在一起。从这一幅图我们可以看到，C71上的输入信号基本上都是面板上的按钮开关或摇头开关。它们的信号类型和位置分布上是非常接近的，因此它们的输入地址（在PLC输入端）也是顺序分布。在这一幅图所属的电气手册上可以查到，C71一共有50个针脚，除去用于公共端、24V电源的脚以外，其他针脚的输入地址是从X1000.0到1004.7顺序分布。

    通常情况下PLC的地址由3部分组成：1：地址类型；2：地址号；3：位号。每一个地址号下有8个地址位，每一个地址表示不同的信号。下表是中有文字描述的部分是，图4－1所示的I/O地址。

表4-1输入信号列表

从图4-1上可以看到几个要素：1、元器件号；2、线号；3、插槽或插座号；4、针脚号；

    5、PLC输入地址号。我们可以知道这几个号码，在控制逻辑上是有对应关系的。因此不仅仅是在绘制此类图形时，要考虑他们之间的关系，而且在设计外围电路，编制PLC程序时也要考虑它们之间的关系。事实上，不仅是在设计制造机床时要考虑它们之间的对应关系，在使用机床、维修、维护机床时也要依据它们之间的对应关系和控制逻辑。

2、PLC输出信号控制相关的执行元件

    图例描述了输入信号在PLC中的地址分配以及PLC输入地址与外部开关、旋钮和插座、电缆之间的对应关系。

我们知道在数控机床中，不仅仅是输入信号和外部电路涉及到对应关系，输出信号和外围控制电路以及要驱动的设备之间也存在作相应的对应关系。在随后列出的两幅图例，都是PLC输出信号和外围电路的连接图，但是这两幅图在所表达的控制关系上是不一样的。幅图所表示的是PLC输出信号可以直接驱动外部装置（这些装置通常是一些LED、灯），二幅图表示的是PLC的输出信号经过中间继电器才能够控制终的设备。这是因为幅图中所示的外部元件是一些小功率元件（主要是一些表示机床状态的指示灯），而二幅图所示的外部设备是大功率元件。

从这两幅图我们可以看到PLC输出和外部电路之间的关系：1：外部执行元件或设施是受PLC控制的；2：PLC的每一个输出信号对应着一个输出；3：每一个输出对应着一个插座或插头的针脚；4：每一个针脚对应着外围电路的一根线（用线号标示）；5：每一个线号对应着一个设备、元件（或者通过一些中间元件）；

在设计PLC的程序时，要考虑数控机床会用到那些设备，那些设备是可以有PLC直接驱动的，那些设备经过继电器、接触器等中间环节才能够驱动，以及这些设备的控制信号通过哪个号输出。在使用数控机床过程中，我们可以通过阅读电气手册,熟悉机床设施的控制运行方式，方便的维护机床。

一、冲床自动送料机的技术状态 

    本文介绍的冲床自动送料机是一种用于冷挤压套圈类零件的送料机器，是冲床进行技术改造的理想附机。该送料机克服了国内外有关冲床送料机的不足。如日本的RF20SD—0R11机械手送料装置与冲床做成一体，从横向侧面）送料，结构复杂，装配、制造、维修困难，价格昂贵，又不适合于我国冲床的纵向送料的要求。RF20SD—0R11的结构由冲床上的曲轴输出轴，通过花键轴伸缩，球头节部件联接机械手齿轮，由伞齿轮、圆柱齿轮、齿条、凸轮、拨叉、丝杆等一系列传动件使机械手的夹爪作伸缩、升降、夹紧、松开等与冲床节拍相同的动作来完成送料，另设一套立驱动可移式输送机，通过隔料机构将工件输送至预定位置，这样一套机构的配置仅局限于日本设备，不能应用于国产冲床。国内有的送料机构由冲床工作台通过连杆弹簧驱动滑块在滑道上水平滑动，将斜道上下来的料，通过隔料机构推到模具，并联动打板将冲好的料拨掉，往复运动的一整套机构比较简单，无输送机构，联动，制造容易。但机械手不能将料提升、夹紧，料道倾斜放置靠料自重滑下，如规格重量变动，则料道上工件下滑速度不一致，易产生叠料，推料机构没有将料夹紧，定位不正，废品率较高，使用也不。 

    结合国产冲床工作特点，采用机械手与输送机构配合为主要装置，再配合采用自动卸料保护，设计了具有较大应用和推广意义的自动送料机。 

二、结构设计 

    该送料机主要配备于3150kN冲床，也可配备于1600kN或1250kN等冲床。它主要由机架包括撑脚、电器箱、角铁架）、输送机包括电机、变速箱、滚筒、输送带、料台、料道、隔料机构、挡料机构等）、机械手包括提升缸、夹紧缸、滑板、支架、连杆铰链等）、供油装置包括油箱、液压泵等）、卸料机构和保护装置等部分组成如图1）。

    机架主要联接冲床，装置机械手并使其在一定轨道上滑行，装置输送机构、电气元件。 

    输送机是通过一台电机驱动，通过皮带、减速器的传动至主动轴，使输送带以一定线速度输送工作。工作经料台进入料道人工），再通过隔料机构输送至预定位置。 

三、PLC控制 

    机械手需要完成将工件由A移向B的动作，机械手示意图如图2所示。它的动作过程如图3所示。

    机械手每个工作臂上都有上、下限位开关和左、右限位开关，而其夹持装置不带限位开关。一旦夹持开始，控制PLC内的定时器启动，定时约束，夹持动作随即完成。机械手到达B点后，将工件松开的时间也是由定时器控制的，定时结束时，表示工件已松开。有关输入、输出点在PLC内的分配，如图4所示。

    该机械手的动作过程如下：当按下启动按钮时，机械手从原点开始下降，下降到底时，碰到下限位开关X401接通），下降停止。同时接通定时器，机械手开始夹紧工件，定时结束，夹持完成。机械手上升，上升到时，碰到上限位开关X402接通），上升停止。机械手右移，右移碰到右限位开关X403接通）时，右移停止。机械手下降，下降到底，碰到下限位开关X401接通）时，下降停止。同时接通定时器，机械手放松工件，定时结束，工件已松开。机械手上升，上升到碰到上限位开关X402接通）时，上升停止。机械手左移，左移到原点碰到左限位开关X404接通）时，左移停止。于是机械手动作的一个周期结束。 

    机械手自动操作流程图如图5所示。状态转换图如图6所示。梯形图如图7所示。

四、结论 

    冲床自动送料机实质上即机械手，能自动上料和卸料，提高生产效率，保证产品质量，改善工作劳动强度，确保人身。在冷挤压加工行业中有较大的应用前景。 

    采用PLC来控制机构，并以微机为人机界面，较好地满足了控制及系统的要求。并且测试，运行高速、，使用寿命长。是一种实时监控系统，对相关系统的控制和设计有一定的参考。

1、引言

    可编程序控制器（以下简称PLC）是在程序控制器和微机控制器的基础上发展起来的微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。从广义上讲，PLC是一种计算机系统，比一般计算机具有强的与工业过程相连接的输入输出接口，并已成为自动化控制系统的基本装置。PLC已经广泛应用于机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中，已基本取代了传统的继电器和接触器的逻辑控制。用PLC来控制系统设备，其工作的性要比单纯继电器和接触器控制大大提高。就PLC本身而言，平均无故障时间一般已可达3～5万小时；而三菱的F系列，据称其平均无故障时间已达30万小时。所以，整个PLC控制系统的性，主要取决于PLC的外围设备，比如输入器件中的行程开关、按钮、接近开关，输出器件中的接触器、继电器和电磁阀等。另外，从软件程序的编制来考虑，如果能编制出一个带有监控的程序，对提高系统的性也有很大好处。下面就如何提高PLC控制系统的性进行一些探讨。

2、从PLC的外围设备来考虑提高PLC的性

    PLC是专门为工业生产环境而设计的控制设备。当工作环境较为恶劣，如电磁干扰较强、湿度高、电源、输入和输出电路等易受到干扰时，会使控制系统的性受到影响。

2.1 工作环境的要求

    除了为特殊工作环境而设计的PLC外，一般PLC工作的环境温度应在0～55℃的范围，并要避免太阳光直接照射；安装时要远离大的热源，保证足够大的散热空间和通风条件；空气的相对湿度应小于85%，不结露，以保证PLC的绝缘良好。PLC应避免安装在有振动的场所；对振动源允许的条件则应按照产品说明书的要求，安装减振橡胶垫或采取其他防振措施。空气中有粉尘和有害气体时，应将PLC封闭安装。

2.2 电源的要求

    不同的PLC产品，对电源的要求也不同，这里包括电源的电压等级、频率、交流纹波系数和输入输出的供电方式等。

    对电磁干扰较强、而对PLC性要求又较高的场合，PLC的供电应与动力供电和控制电路供电分开；必要时，可采用带屏蔽的隔离变压器供电、串联LC滤波电路等。在设计时，外接的直流电源应采用稳压电源，供电功率应留有20%～30%的余量。对由控制器本身提供的直流电源，应了解它所能提供的大电流，防止过电流造成设备的损坏。

2.3 接地和接线

    1） PLC的良好接地是正常运行的前提。在设计时，PLC的接地应与动力设备的接地分开，采用接地；如不能分开接地时，应采用共用接地；禁止采用共通接地方法。如图1所示，接地点应尽可能靠近PLC，接地线的线径应大于4mm2，接地电阻一般应小于10Ω。

    2） PLC的接线包括输入接线和输出接线。输入接线的长度不宜过长，一般不大于30m；在线路距离较长时，可采用中间继电器进行信号的转换。输入接线的COM端与输出接线的COM端不能接在一起。输入接线与输出接线的电缆应分开设置。必要时，可在现场分别设置接线箱。集成电路或晶体管设备的输入信号和输出信号的接线采用屏蔽电缆；屏蔽层的接地端应为一点接地，接地点宜在控制器侧。

2.4 冗余设计和降级操作设计

    1） 对性要求较高的应用场合，冗余设计和降级操作是必要的。冗余设计可采用热后备或冷后备方式。热后备方式操作时，冗余的后备系统也同时运行，两者输出的一致时，表示系统是正常运行的；一旦不一致，则发出警报信号，同时，根据自诊断的结果，切换到正常的系统去。冷后备方式操作时，冷后备系统不运行，它在自诊断出运行系统故障后才切入后备系统。对PLC来说，冗余系统的范围主要是CPU、存储单元、电源系统和通信系统，只有在性要求很高时，才会包括输入输出单元的冗余等。

    2） 降级操作是指在设计时，将手动操作包括在内的设计。例如，紧急停车的设计，关键设备的开停和再启动功能的设计等。这样，一旦发生故障，可采用降级的操作，即对部分或全部设备进行手动的开停操作，以避免设备的损坏或对人员的伤害。此外，在设计中也可考虑从全自动到半自动、直至手动的操作等。

2.5 PLC的I/O电路

    1） 由于PLC是通过输入电路接受开关量、模拟量等输入信号，因此输入电路的元器件质量的好坏和连接方式直接影响着控制系统的性。比如：按钮、行程开关等输入开关量的触点接触是否良好、接线是否牢固等。设备上的机械限位开关是比较容易产生故障的元件。在设计时，应尽量选用性高的接近开关代替机械限位开关。此外，按钮的常开和常闭触点的选择也会影响到系统的性。现以一个简单的起动、停止控制线路为例，如图2和图3所示的是两个控制线路和它们的对应梯形图。这两个控制线路的控制功能一样，按下起动按钮，输出动作；按下停止按钮，输出断开；但它们的性不一样。我们设输出断开为状态，那么图3的性要比图2的高。这是因为SB1、SB2都有发生故障的可能，而常见的现象是输入电路开路。当采用图3电路时，不论SB1、SB2开关本身开路还是接线开路，输出都为状态，保了系统的和。
    

2） 在输入端有感性负荷时，为了防止反冲感应电势损坏模块，在负荷两端并接电容C和电阻R（交流输入信号），或并接续流二管D（直流输入信号）。如图4所示：交流输入方式时，CR的选择要适当才能起到较好的效果。通过实验装置的测试，当负荷容量在10VA以下，一般选0.1μF+120Ω；负荷容量在10VA以上时，一般选0.47μF+47Ω较适宜。直流输入方式时，经试验得二管的额定电流应选为1A，额定电压要大于电源电压的3倍。
   

    3） 在输出端有感性负载时，通过试验得出：若是交流负载场合，应在负载的两端并接CR浪涌吸收器；如交流是100V、200V电压而功率为400VA左右时，CR浪涌吸收器为0.47μF+47Ω，如图5所示。CR愈靠近负载，其抗干扰效果愈好；若是直流负载场合，则在负载的两端并接续流二管D，如图6所示。二管也要靠近负载。二管的反向耐压应是负载电压的4倍。
       

3、从PLC的软件程序来考虑提高控制系统的性

    为了提高PLC控制系统工作的性，可以专门设置一个定时器，作为监控程序部分，对系统的运行状态进行检测。若程序运行能正常结束，则该定时器就立即被清零；若程序运行发生故障，如出现死循环等，该定时器在设定的时间到就无法清零，此时PLC发出报警信号。在设计应用程序时，使用这种方法来实现对系统各部分运行状态的监控。如果用PLC来控制某一对象时，编制程序时可定义一个定时器来对这一对象的运行状态进行监视：该定时器的设定时间即为这一对象工作所需的大时间；当启动该对象运行时，同时也启动该定时器。若该对象的运行程序在规定的时间结束工作，发出一个工作完成信号，使该定时器清零，说明这一对象的运行程序正常；否则，属运行不正常，发出报警信号或停机信号。监控程序的梯形图如图7所示。图7中定时器T1为检测元件，X001为控制对象动作信号，X002为动作完成信号，M2为报警或停机信号。设被控对象的运行程序完成一次循环需要50s，则定时器K值可取510（T1为100ms定时器）。当X001=1时，被控对象运行开始，T1开始计时；如在规定的时间内被控对象的运行程序能正常结束，则X002动作，M1复位，定时器T1被清零，等待下一次循环的开始；若在规定时间没有发出被控对象运行完成的动作信号，则判断为故障，T1的触点闭合，接通M2发出报警信号或停机信号。

4、结语

    PLC控制系统的工作性与多种因素有关，有些客观因素也干扰着控制系统的稳定性。通过设计正确的硬件线路，选择质量高的元器件，改善工作环境，编制监控程序等措施，可以使PLC控制系统的工作性和稳定性得到很大的提高。

1、 引言 

    在网络的各个层上，随着自动化和控制工程师需要与网络打交道的机会越来越多，联网的愿望和需要也正在逐渐高涨。而且，在监控和数据采集应用中，大多数工程师已将以太网协议应用于数据采集与监视控制系统（SA）和工厂的诊断、测试及维护。如何简便地实现与PLC的交互已经成为众多厂商新的竞争战场。由此产生了人机界面及各种组态软件产品，这些产品的出现简化了对PLC的控制、操作，使PLC的应用加方便。但也有其共同的缺点，价格普遍偏高和可二次开发性较差。VB作为“原始”的编程语言，兼具了上述两方面的优势。本文结合一个简单的案例来粗略讨论如何通过VB实现PC机与PLC的以太网通信问题。 

2、以太网通信的基本概念 

2.1以太网的标准 

    以太网是一种局域网。早期标准为IEEE 802.3，数据链路层使用CSMA/CD，10Mb/s速度物理层有： 

（1）10 Base 5粗同轴电缆，RG-8，一段长为500m。 
（2）10 Base 2细同轴电缆，RG-58，一段长为185m。 
（3）10 Base T双绞线，UTP或STP，一段长为100m。 

2.2工业以太网与商用以太网的区别 

    什么是工业以太网？技术上，它与IEEE802.3兼容，故从逻辑上可把商用网和工业网看成是一个以太网，而用户可根据现场情况，灵活装配自己的网络部件。但从工业环境的恶劣和抗干扰的要求，设计者希望采用市场上可找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑下述工业现场的特殊要求：要考虑高温、潮湿、振动。二是对工业抗电磁干扰和抗辐射有一定要求，如满足EN50081-2、EN50082-2标准，而办公室级别的产品未经这些工业标准测试，表1列出了一些常用工业标准。为改善抗干扰性和降低辐射，工业以太网产品多使用多层线路板或双面电路板，且外壳采用金属如铸铝屏蔽干扰。三是电源要求，因集线器、交换机、收发器多为有源部件，而现场电源的品质又较差，故常采用双路直流电或交流电为其供电，另外考虑方便安装，工业以太网产品多数使用DIN导轨或面板安装。四是通信介质选择，在办公室环境下多数配线使用UTP，而在工业环境下用户使用STP（带屏蔽双绞线）和光纤。

2.3 使用TCP/IP协议的原因及其概述 

    主要的一个原因在于它能使用在多种物理网络技术上，包括局域网和广域网技术。TCP/IP协议的成功，很大程度上取决于它能适应几乎所有底层通信技术。20世纪80年代初，先在X.25上运行TCP/IP协议；而后又在一个拨号语音网络（如电话系统）上使用TCP/IP协议，又有TCP/IP在令牌环网上运行成功；后又实现了TCP/IP远程分组无线网点与其他Internet网点间TCP/IP通信。所以TCP/IP协议其灵活，具备连接不同网络的能力。另外，使用TCP/IP也简化了OSI模型，因为它省略了表示层和会话层。如果现在把以太网的物理层和数据链路层加到OSI模型，就构成了基于以太网的TCP/IP网，如图1所示。用以太网实现TCP/IP也是经济的一种方式。

    IP是Internet基本的协议。IP是面向报文的协议，它立处理每个报文包，每个报文包含有完整的寻址信息。IP报文包的格式如图2所示。

    IP地址的类型共有4种（如图3所示）：A类用于处理大型网络，多16387064个主机（1～126）；B类网络多可有64516个主机（网络地址的段为128～191）；C类用于小型网络，多可有254个主机（网络地址的段为192～223）；D类用于多点播送，用于多目的信息的传输。全零（“0.0.0.0”）地址对应于当前主机，全1地址（“255.255.255.255”）是当前子网的广播地址。

    TCP是基于传输层的协议，协议文件可从RFC793得到，使用广泛，面向连接的协议。它能把报文分解为数段，在目的站再重新装配这些段，支持重新发送未被收到的段，提供两台设备间的全双工连接，允许它们地交换大量数据。TCP使用滑动窗口协议来使用网络。由于TCP很少干预底层投递系统的工作，它适应各种投递系统，且提供流量控制，能使各种不同速率的系统进行通信。报文段是TCP所使用的基本传输单元，用于传输数据或控制信息。 

3、MODBUS数据帧格式 

    在TCP/IP以太网上传输，支持Ethernet II和802.3两种帧格式。图3所示，Modbus TCP数据帧包含报文头、功能代码和数据3部分。 

4、 MODBUS功能代码 

4.1 3种类型 

    （1）公共功能代码（如表2所示）：已定义好的功能码，保证其性，由认可。 
    （2）用户自定义功能代码有两组，分别为65～72和100～110，认可，但不保代码使用的性。如变为公共代码，需交RFC认可。 
    （3）保留的功能代码，由某些公司使用在某些传统设备的代码，不可作为公共用途。

4.2功能代码划分：按应用深浅，可分为3个类别。 

    （1）类别0，对于客户机/服务器小的可用子集：读多个保持寄存器（fc.3）；写多个保持寄存器（fc.16）。 
    （2）类别1，可实现基本互易操作的常用代码：读线圈（fc.1）；读开关量输入（fc.2）；读输入寄存器（fc.4）；写线圈（fc.5）；写单一寄存器（fc.6）。 
    （3）类别2，用于人机界面、监控系统的例行操作和数 
据传送功能： 
    （4）强制多个线圈（fc.15）；读通用寄存器（fc.20）；写通用寄存器（fc.21）；屏蔽写寄存器（fc.22）；读写寄存器（fc.23）。 

5、VB的基本概念 

    VB（Visual Basic）是面向对象的程序设计语言，用它来开发bbbbbbs操作系统下的应用程序，它提供了很多接口成员，对象、属性、事件、方法就是4个重要的接口，VB提供了许多常用的控件。 

7、Winsock控件的基本属性 

    此控件对于用户在运行时不可见，提供了一个简单的途径访问TCP及UDP网络服务而了解底层细节，使用时你只需设置属性、在恰当的时候调用它提供的方法即可。 

    主要属性有： 

    BytesReceived：返回当前缓冲区中的字节数量，我们可以使用 GetData 方法以接收数据。只读且设计时不可用。 
    LocalHostName：返回本机名字符串，设计时不可用。 
    LocalIP：返回以（xxx.xxx.xxx.xxx）格式表达的IP地址串。设计时不可用，运行时只读。 
    LocalPort ：本机使用接收端口可读写，设计时可用，Long型。对于客户，如果端口，则用端口0发送数据。在此情况下，控件将随机选择一个端口。在一个连接确定后，为TCP的端口。对于服务器，指用于的端口。如设置为0，则用随机数。在调用Listen 方法后，该属性自动包含用到的端口。端口0总是用于在两计算机间建立动态连接。客户希望通过端口0获得一个随机端口以”回调”连接服务器。 
    Protocol ：套接字类型，为TCP或UDP二者之一，缺省为TCP类型。设置为sckTCPProtocol表示TCP协议sckUDPProtocol表示UDP协议。在此属性被重置之前需用Close方法关闭之。 
    RemoteHost：发送或接收数据的主机，你可提供主机名如：FTP://ftp.，或一IP地址串，例如“100.0.1.1”。 

    RemoteHostIP：远程主机的IP地址。对于客户程序，在连接确定后使用Connect方法，此属性包含远程主机的IP名串。对于服务器程序， 在引入连接需求后（Connection Request 事件），此属性包含IP串。当使用UDP套接字，在Data Arrival事件发生后，此属性为发送UDP数据的机器IP地址串。 

    RemotePort：连接套接字端口值。例如通常HTTP应用使用80端口，FTP则使用21。 

    State：控件的状态， 只读且设计时不可用。可为以下值： 

    常量描述 
     sckClosed 0 缺省值，关闭套接字 
     sckOpen 1 打开套接字 
sckListening 2 正端口 
sckConnectionPending 3 正在进行未定的连接 
sckResolvingHost 4 正解析主机地址 
sckHostResolved 5 主机地址已解析 
sckConnecting 6 正在连接 
sckConnected 7 已连接 
sckClosing 8 连接关闭 
sckError 9 错误 

8、VB与PLC基于MODBUS TCP的以太网通信的实现 

    以下举例说明如何实现VB与PLC的以太网通信。 

    （１）控制要求：用交替型按钮控制Y0，并用指示灯显示Y0状态（为运行，红色为停止）；能够对D100、D200两个寄存器进行数值写入与读出的操作。 

    （２）实现思路：同样Y0的地址分别为H0500。写入FF00为ON，0000为OFF，按功能码05操作；D100，D200地址分别为H1064，H10C8，按功能码03操作即可实现寄存器的读功能，按功能码10H操作即可实现寄存器的写功能。 

摘要：在当今有色金属价格起伏不定的市场竞争中，产品质量和档次的提高尤为重要。在铜加工行业，铜板带的板形和性能的均匀，除在轧制和退火工序中控制外，还需通过拉弯矫直机进行处理，以达到性能，使产品能市场。拉弯矫直机的原理是：通过多次的拉伸和弯曲，使铜带内部组织重新分布，应力释放，改善了板形同时使应力分布均匀，达到提高产品性能和质量的目的。我公司通过引进的拉弯矫直机的使用和设计理念的消化，自行设计、加工和制作了满足自己生产需要的拉弯矫直机，生产使用情况不错，应该是一次较成功的改造。从而在制造成本大大降低的情况下代替了进口设备。控制系统采用西门子的S7-200模块进行控制，TD400C文本显示器作为操作和显示。 

1、机械结构示意：

    上牌坊可整体翻转，以便擦洗和换辊子，并可调节倾斜度。下牌坊通过蜗轮蜗杆升降机带动可在导轨上上下移动，入口和出口分别有一个，对入口和出口的开口度进行调节，也就是调节下矫直辊相对上矫直辊辊缝的大小，从而改变铜带的弯曲程度，调节量由伺服定位完成。下辊中还安装有契型调节块，对局部板形进行微量调节，通过位移传感器反馈其实际调节位置。

2、控制系统的硬件构成示意如下：

    采用西门子S7-200的CN产品，并利用定位模块去控制交流伺服驱动器，实现交流伺服电机的定位。EM235模块采集位移传感器的反馈信号，实现契型调节量的控制。三个契型调节使用三台交流电机进行驱动，并用一台交流变频器同时控制这三台电机的转动速度。

3、系统的设计思想：

    以CPU224XP CN作为控制系统的处理，充分运用其提供的一些特殊功能模块，实现伺服和位移数据的采集，并利用带双排功能键的文本显示器TD400C进行操作和监视数据、设定参数、故障报警等。

    A）定位模块EM253提供了多种形式脉冲输出驱动功能，可方便地驳接多种驱动装置，实现定位和步进控制；其大脉冲输出频率可达200KHZ，可实现的定位，由于此项目中需控制2个伺服驱动器，因此采用两块定位模块进行控制。利用编程软件中位置控制向导可方便地配置位控参数和变量，复杂的编程，它提供了手动控制的速度模式、的或相对的位置模式、当前数据的重置、运动轨迹的预置、机械间隙的补偿等功能。

    B）模拟量模块EM235具有四点输入和一点物理输出通道，都可接电流或电压两种输入/输出信号,三个位移传感器输出4～20mA的模拟信号，只需一块模拟量模块就可以了。

    C）文本显示器TD400C提供了双排8个按键和四行显示，按键的排列可方便地实现设备的启停、升降、进退等操作，此文本显示器可显示80个不同的画面，在不同的画面中又可定义不同的按键功能，使按键个数得到大的扩展。编程软件中也提供了文本显示向导，可对显示画面和按键变量进行定义，在编程时可方便地实现所需功能。

4、系统的控制思想：

    1）本系统采用无按钮操作和无指示灯显示的形式，而利用TD400C文本显示器进行操作和显示。共设有3个操作及状态画面、1个参数设定画面、3个数据校正画面（工程师画面）和7个故障画面（根据故障情况自动弹出）等。其面板提供的上下方向键进行翻屏，切换画面。在不同的操作画面中F1、F2、F3、F5、F6、F7按键执行不同的操作控制，并有相应的状态数据显示，操作非常方便透明。

    2）两块定位模块EM253发出脉冲信号分别控制两个伺服驱动器，并可实现正反控制。通过已知的机械传动比、伺服电机每转的脉冲数、电子齿轮比等数据可计算出脉冲数与实际位置数据间的当量关系。旋转脉冲编码器通过高速计数器HC0功能计数，可对倾斜位置进行检测。编码器安装在倾斜调节电机的端轴上，经过换算可得到实际倾斜量（毫米）。

    3）在辊系调节画面中，按键F1、F5和F2、F6分别控制入口和出口辊系的手动升降；F3、F7控制辊系倾斜的调节；F4、F8分别命令辊系位置进到零点和穿带位置。

    4）在板型调节画面中，按键F1、F2、F3和F5、F6、F7分别控制三个契型块的升降调节，并通过模拟的位置传感器检测位移量，换算后进行显示。

5、系统的控制特点

    ●CPU224XP CN具有很强大的处理功能，可实现各种中小型化的控制，CN为国产化的设备，其在功能没有任何变化的情况下，只有价格比进口的，大大提高了产品的性价比；

    ●EM253提供的脉冲信号，大速率为200KHZ，可以满足几乎所有的伺服系统控制；

    ●TD400C所提供的按键和文本显示功能，既方便了操作，又使操作界面变得非常透明，同时节约了大量的操作按钮、仪表和PLC输入输出模块

    ●编程软件提供了特殊模块的指令向导，可以非常方便地使用，复杂的编程过程；

    ●系统硬件体积小，只需一个小小的控制箱就能实现如此复杂、的控制。