和所有網(wǎng)絡(luò)一樣，電纜的優(yōu)劣直接影響工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)劣。而且除了高電磁干擾（EMI），工業(yè)">環(huán)境中還經(jīng)常有某種等級的溫度、粉塵、濕度以及其他在家庭
和">辦公環(huán)境中不常見的影響因素。所以，如何選擇電纜？在辦公室內(nèi)，商業(yè)等級的電纜，例如5類電纜，比較適合于10MB的網(wǎng)絡(luò)，而5e類電纜適合于100MB網(wǎng)
根據(jù)ANSI/TIA-1005標(biāo)準(zhǔn)所述，6類電纜或者更好的電纜可以用于工業(yè)環(huán)境中的主機(jī)或者設(shè)備連接。6類電纜能夠在100米的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)1GB網(wǎng)絡(luò)，55米范圍內(nèi)
現(xiàn)10GB網(wǎng)絡(luò)。6e類電纜可以在100米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)10GB網(wǎng)絡(luò)。相比于5類電纜和5e類電纜，6類電纜不易受串?dāng)_和外部EMI噪聲影響。工業(yè)以太網(wǎng)電纜的設(shè)計(jì)能
御更加嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境對電纜的物理侵蝕。在安裝6類電纜時(shí)，確保RJ45接口和">插座也能夠達(dá)到6類等級。較好的使用方法是，短距離布線時(shí)，使用預(yù)先做好
接插電纜，并在工廠內(nèi)安裝連接器。長距離布線時(shí)使用插座。、電纜、屏蔽、接地回路一些應(yīng)用場合需要做屏蔽，但是如果屏蔽電纜安裝不當(dāng)， 那么會適得
反。當(dāng)出保護(hù)套管時(shí)，屏蔽以太網(wǎng)電纜在EMI環(huán)境中的性能更好。良好的接地是使用屏蔽電纜的關(guān)鍵。一個(gè)接地參考點(diǎn)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。  多個(gè)接地連接會
接地回路，不同接地連接處電勢的不同會在電纜中引入噪聲。接地回路會給你的網(wǎng)絡(luò)帶來巨大的破壞，為了解決這個(gè)問題，只在電纜的一端使用接地RJ45接
口，另一端使用絕緣的RJ45接口以消除接地回路的可能性。如果以太網(wǎng)電纜與電源電纜交叉布線，那么交叉角度頗有講究。將并列的以太網(wǎng)電纜和電源電纜相
隔至少8到12英寸，如果電壓較高或者并列距離較長，那么這個(gè)間隔距離應(yīng)該更大。如果以太網(wǎng)電纜在金屬溝槽或者套管內(nèi)走線，那么相鄰的溝槽或者套管必
連接在一起以實(shí)現(xiàn)電氣連續(xù)性。大體來講，以太網(wǎng)電纜盡量遠(yuǎn)離能夠產(chǎn)生EMI的設(shè)備，例如電機(jī)、電機(jī)控制設(shè)備、照明設(shè)備、帶電導(dǎo)體等。在面板上，以太網(wǎng)
纜與連接器間隔至少2英寸。當(dāng)電纜遠(yuǎn)離EMI干擾源時(shí)，遵循的電纜彎曲半徑。3、交換機(jī)VS集線器簡單地說，工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)境中不要使用集線器。集線
不過是一個(gè)多端口的中繼器。如果集線器被排除在外的話，剩下的選擇就只有管理型交換機(jī)和非管理型交換機(jī)了。管理型的交換機(jī)更好，當(dāng)然它的價(jià)格也比非
理型的交換機(jī)要貴。網(wǎng)絡(luò)上的每一臺設(shè)備都有一識符，就是我們所說的MAC地址，這是交換機(jī)比集線器具有的識別能力的關(guān)鍵。當(dāng)交換機(jī)剛剛上電的時(shí)候，
的表現(xiàn)和集線器沒有區(qū)別，將所有的通訊內(nèi)容都廣播出去，但隨著網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備將信息在交換機(jī)的不同端口上傳輸，交換機(jī)開始">監(jiān)控通訊內(nèi)容，識別出哪一個(gè)
地址與哪一個(gè)端口相關(guān)，然后在MAC地址表中做出標(biāo)識。一旦交換機(jī)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的MAC地址與某個(gè)特定的端口相連接，它就會監(jiān)控指向那個(gè)MAC地址的信息，
些信息僅僅發(fā)送給那個(gè)特定的地址。工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)有三種通訊類型。點(diǎn)對點(diǎn)的單播通訊、一對多的組播通訊和一點(diǎn)到所有節(jié)點(diǎn)的廣播通訊。?當(dāng)交換機(jī)的M
址表建立完成之后，管理型交換機(jī)和非管理型交換機(jī)對單播通訊和廣播通訊的處理方式?jīng)]有什么不同。一般來說，在100MB的帶寬下，將廣播頻度控制在每秒
個(gè)廣播。對于任何網(wǎng)絡(luò)來說，都會或多或少地存在廣播通訊。一個(gè)例子就是打印服務(wù)器會周期性地在網(wǎng)絡(luò)上給出廣播通知。：不僅僅是管理型交換機(jī)和非管理
換機(jī)的一個(gè)主要的區(qū)別就在于它們對待組播通訊的處理方式。組播通訊通常來自于搭載在工廠過程網(wǎng)絡(luò)上的智能設(shè)備，采用面向連接的基于生產(chǎn)廠商/用戶模型術(shù)。這種情況下的連接僅僅是網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)或者多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系。要想能夠接收組內(nèi)信息，設(shè)備必須加入組播通訊小組，組內(nèi)所有的成員都能夠接收到數(shù)據(jù)。
果僅僅是向小組發(fā)送數(shù)據(jù)，那么你無需成為小組成員。在生產(chǎn)廠商/用戶模型中，組播通訊的主要問題就是隨著小組成員數(shù)量的增加，通訊信息呈指數(shù)地增長。就需要使用管理型的交換機(jī)了。管理型交換機(jī)能夠打開互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）窺探功能。它是這樣工作的，當(dāng)IGMP窺探功能打開后，它會發(fā)出廣播通訊任何組播小組內(nèi)的成員。使用這些信息，加上已經(jīng)建好的MAC地址表，管理型交換機(jī)就能夠?qū)⒔M播通訊僅僅發(fā)送給組播小組內(nèi)的成員。非管理型的交換機(jī)對組和廣播數(shù)據(jù)的處理方式一樣，都是將數(shù)據(jù)發(fā)送給每一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如果網(wǎng)絡(luò)使用了生產(chǎn)廠商/用戶技術(shù)或者使用了組播通訊，那么管理型交換機(jī)是物有所值的不二之

5、鏡像端口、故障排查考慮使用管理型交換機(jī)還有很多其他原因，這種等級的交換機(jī)通常都提供故障日志功能，能夠控制每個(gè)端口的速度，具有冗余設(shè)置以及鏡像功能。這些額外能力能夠保證對網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行更加準(zhǔn)確的控制，而且在故障排查的時(shí)候能起到非常寶貴的作用。我們知道，對于網(wǎng)絡(luò)上的某些節(jié)點(diǎn)，故障是避免的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能出現(xiàn)問題時(shí)，首先就要檢查交換機(jī)，雖然對于大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)性能問題來說，交換機(jī)很少是問題的核心。交換機(jī)是系統(tǒng)中可能發(fā)生問題的節(jié)點(diǎn)，的工作速率通常是其他網(wǎng)絡(luò)部件工作速率的10到50倍。雖然有一種很好的軟件能夠幫助你對網(wǎng)絡(luò)故障問題進(jìn)行排查，但是大多數(shù)這種軟件僅僅能看到廣播通訊播通訊。這實(shí)際上很合理，因?yàn)楹芏嘈阅軉栴}通常都源自不受限的組播通訊或者過多的廣播通訊。如果你出于某種原因需要檢查單播通訊，那么端口鏡像的途徑。如果網(wǎng)絡(luò)上沒有組播通訊的話，那么使用非管理型的交換機(jī)也沒什么問題。在只搭載了很少設(shè)備的小型簡單網(wǎng)絡(luò)上，很多人使用非管理型的交換機(jī)。有時(shí)候也可這兩種類型的交換機(jī)結(jié)合使用，將一些遠(yuǎn)程設(shè)備搭載在非管理型的交換機(jī)上，統(tǒng)一向管理型的交換機(jī)反饋。對于那些節(jié)點(diǎn)數(shù)量很多的網(wǎng)絡(luò)，如果成本不是一個(gè)關(guān)，那么還是選擇管理型的交換機(jī)吧，事后想來這確實(shí)是一個(gè)明智的選擇。

InterBus現(xiàn)場總線作為IEC61158標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)和機(jī)器">加工業(yè)。汽車生產(chǎn)過程中的物料呼叫控制系統(tǒng)采用InterBus現(xiàn)場總線技術(shù)，
在現(xiàn)有生產(chǎn)線上進(jìn)行生產(chǎn)物流重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)同步化物流的需求。    InterBus現(xiàn)場總線作為IEC61158標(biāo)準(zhǔn)，是一種開放型的串行總線系統(tǒng)
其數(shù)據(jù)傳輸速度快、效率高，總線控制器和總線設(shè)備具有智能化和很強(qiáng)的故障診斷能力，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)和機(jī)器加工業(yè)。汽車生產(chǎn)過程中的物料呼叫控制系統(tǒng)采用InterBus現(xiàn)場總線技術(shù)，在現(xiàn)有生產(chǎn)線上進(jìn)行生產(chǎn)物流重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)同步化物流的需求。該系統(tǒng)能使物料供應(yīng)及時(shí)、
節(jié)省物料線邊占用空間、減少線邊">庫存和儲位庫存，自動統(tǒng)計(jì)缺料的工位、時(shí)間與頻次，有效防止不必要的延誤、等待時(shí)間和因物料短缺產(chǎn)生停線的問題。控制系統(tǒng)具有在線故障診斷功能，減少了系統(tǒng)故障處理的時(shí)間，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和工廠生產(chǎn)效率。 物料呼叫控制系統(tǒng)由硬件和軟件構(gòu)成。硬件主要由工控機(jī)，現(xiàn)場總線控制器，總線耦合器BK模塊，數(shù)字輸入、輸出模塊DIO、SAB模塊，LED顯示屏，燈箱和按鈕構(gòu)成?，F(xiàn)場線控制器選用RFC430，其具有數(shù)據(jù)采集、邏輯控制、信息交換和自動診斷等功能?？刂葡到y(tǒng)軟件由控制程序和故障診斷程序組成。控制程序功能如下：根據(jù)汽車生產(chǎn)要求，當(dāng)生產(chǎn)線線邊庫存低于較低值時(shí)，生產(chǎn)工人按下工位上對應(yīng)的按鈕，總線控制器根據(jù)回送的過程數(shù)據(jù)，通過一種基于InterBus現(xiàn)場總線的通信模塊，發(fā)送該物料的名稱、工位號數(shù)量等信息到LED大屏幕顯示屏，同時(shí)啟動音樂鈴聲和燈箱上對應(yīng)該物料的指示燈。倉庫工作人員得到信息后，按下燈箱指示燈下面對應(yīng)的按鈕，表示信息確認(rèn)，已開始投料。總線控制器根據(jù)確認(rèn)的信息，將工位按鈕上方的指示燈由常亮轉(zhuǎn)為閃亮狀態(tài)，表示該物料正在投送中。當(dāng)物流到達(dá)呼叫的工位后，操作人員恢復(fù)按鈕，該物料配送過程結(jié)束。該物料的名稱、呼叫工位、呼叫時(shí)間、到位時(shí)間、投料人等信息記入上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫，作為管理人員考核員工的一項(xiàng)指標(biāo)。故障診斷程序包括運(yùn)行在控制器上的診斷和自啟動程序和運(yùn)行在上位機(jī)（工控機(jī)）上的OPC（OLE for Process Control）應(yīng)用程序?？刂葡到y(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，總線便停止運(yùn)行。在線故障診斷程序可以快速診斷故障原因，并應(yīng)用OPC技術(shù)將RFC430總線控制器的診斷信息傳送到上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)控制器傳送的診斷信息，采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)為管理層提供更為詳細(xì)的故障原因以及處理方法。因此，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，值班人員就能根據(jù)故障診斷信息以及處理方法迅速排除故障。故障排除后，系統(tǒng)能自動啟動總線，恢復(fù)正常運(yùn)行。InterBus總線控制器RF430中的標(biāo)準(zhǔn)寄存器提供了總線運(yùn)行的狀態(tài)信息，也可通過控制程序操作總線系統(tǒng)?？偩€控制器中的標(biāo)準(zhǔn)寄存器包括診斷狀態(tài)寄存器、診斷參數(shù)寄存器、標(biāo)準(zhǔn)功能啟動寄存器、標(biāo)準(zhǔn)功能狀態(tài)寄存器和標(biāo)準(zhǔn)功能參數(shù)寄存器。寄存器的地址可利用PCWORX組態(tài)軟件在控制系統(tǒng)的輸入或輸出地址區(qū)域設(shè)定，以便在編程中應(yīng)用。診斷狀態(tài)寄存器為一個(gè)字長，每一位都反映了總線系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的某一方面情況。診斷參數(shù)寄存器為診斷狀態(tài)寄存器的狀態(tài)位提供更為詳細(xì)的信息，當(dāng)外圍設(shè)備出現(xiàn)故障和總線出錯(cuò)時(shí)，診斷參數(shù)寄存器提供錯(cuò)誤位置；當(dāng)控制器和總線出錯(cuò)時(shí)，診斷參數(shù)寄存器提供錯(cuò)誤代碼。診斷和自啟動程序在PC WORX 2.02中功能編程軟件Program Worx上開發(fā)，采用ST（結(jié)構(gòu)化文本）語言編程，編程后封裝能模塊FCDIAG（見圖1）。該模塊以診斷狀態(tài)寄存器、診斷參數(shù)寄存器作為輸入，經(jīng)過處理之后把診斷信息賦給全局部變量ERR DIAG STATUS 和ERR DIAG_A。自啟動功能可以檢測故障是否清除，一旦檢測到故障已經(jīng)清除后，通過標(biāo)準(zhǔn)功能啟動寄存器，

PLC控制電機(jī)梯形圖設(shè)計(jì)時(shí)的四個(gè)注意事項(xiàng) 1）輸入/輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件的觸點(diǎn)可多次重復(fù)使用，無需用復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)來減少觸點(diǎn)的使用次數(shù)。 2）梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈接在右邊。如圖1所示左邊的梯形圖結(jié)構(gòu)是不符合設(shè)計(jì)規(guī)則的，應(yīng)改寫為右邊的結(jié)構(gòu)。 圖1 線圈只能放在右邊 3）線圈不能直接與起始母線相連，如圖2所示左邊的梯形圖結(jié)構(gòu)是不符合設(shè)計(jì)規(guī)則的，應(yīng)改寫為右邊的結(jié)構(gòu)。 圖2 線圈不能直接與起始母線連接 4）同一編號的線圈在一個(gè)程序中使用兩次以上稱為重復(fù)輸出，重復(fù)輸出容易引起誤操作，故一般不允許重復(fù)輸出 。如圖3所示，左邊的梯形圖結(jié)構(gòu)是不符合設(shè)計(jì)規(guī)則的，應(yīng)改寫為右邊的結(jié)構(gòu)。 圖3 同一線圈不能重復(fù)輸出 我們知道梯形圖編程是PLC中使用多的圖形編程語言，是PLC應(yīng)用的編程語言。為什么梯形圖會受到PLC開發(fā)人員的如此熱捧呢，這主要是由于梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。因此，梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)也稱為編程。梯形圖還具有以下幾個(gè)重要特點(diǎn)： 1)PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器(即硬件繼電器)，而是在軟件中使用的編程元件。每一編程元件與PLC存儲器中元件映像寄存器的二個(gè)存儲單元相對應(yīng)。以輔助繼電器為例，如果該存儲單元為0狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的編程元件的線圈“斷電”，其常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合，稱該編程元件為0狀態(tài)，或稱該編程元件為OFF(斷開)。該存儲單元如果為1狀態(tài)，對應(yīng)編程元件的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱該編程元件為l狀態(tài)，或稱該編程元件為ON(接通)。 2)根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)的編程元件的ON/OFF狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。邏輯解算是按梯形圖中從上到下、從左至右的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)行的。 3)梯形圖中各編程元件的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)均可以無限多次地使用。 4)輸入繼電器的狀態(tài)地取決于對應(yīng)的外部輸入電路的通斷狀態(tài)，因此在梯形圖中不能出現(xiàn)輸入繼電器的線圈 使用通用指令編程的液壓滑臺系統(tǒng)梯形圖舉例 梯形圖的編程方式是指根據(jù)功能表圖設(shè)計(jì)出梯形圖的方法。為了適應(yīng)各廠家的PLC在編程元件、指令功能和表示方法上的差異，下面主要介紹使用通用指令的編程方式、以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式、使用STL指令的編程方式和仿STL指令的編程方式。 為了便于分析，我們假設(shè)剛開始執(zhí)行用戶程序時(shí)，系統(tǒng)已處于初始步（用初始化脈沖M8002將初始步置位），代表其余各步的編程元件均為OFF，為轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)做好了準(zhǔn)備。 1．使用通用指令的編程方式 編程時(shí)用輔助繼電器來代表步。某一步為活動步時(shí)，對應(yīng)的輔助繼電器為“1”狀態(tài)，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)，該轉(zhuǎn)換的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬健Ｓ捎谵D(zhuǎn)換條件大都是短信號，即它存在的時(shí)間比它激活的后續(xù)步為活動步的時(shí)間短，因此應(yīng)使用有記憶（保持）功能的電路來控制代表步的輔助繼電器。屬于這類的電路有“起保停電路”和具有相同功能的使用SET、RST指令的電路。 如圖5-27a所示Mi-1、Mi和Mi+l是功能表圖中順序相連的3步，Xi是步Mi之前的轉(zhuǎn)換條件。 圖5-27 使用通用指令的編程方式示意圖 編程的關(guān)鍵是找出它的起動條件和停止條件。根據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是它的前級步為活動步，并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，所以步Mi變?yōu)榛顒硬降臈l件是Mi-1為活動步，并且轉(zhuǎn)換條件Xi＝1，在梯形圖中則應(yīng)將Mi-1和Xi的常開觸點(diǎn)串聯(lián)后作為控制Mi的起動電路，如圖5-27b所示。當(dāng)Mi和Xi+1均為“l(fā)”狀態(tài)時(shí)，步Mi+1變?yōu)榛顒硬?，這時(shí)步Mi應(yīng)變?yōu)椴换顒硬?，因此可以將Mi+1=1作為使Mi變?yōu)椤?”狀態(tài)的條件，即將Mi+1的常閉觸點(diǎn)與Mi的線圈串聯(lián)。也可用SET、RST指令來代替“起保停電路”，如圖5-27c所示。 這種編程方式僅僅使用與觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的指令，任何一種PLC的指令系統(tǒng)都有這一類指令，所以稱為使用通用指令的編程方式，可以適用于任意型號的PLC。 如圖5-28所示是根據(jù)液壓滑臺系統(tǒng)的功能表圖（見圖5-26b）使用通用指令編寫的梯形圖。開始運(yùn)行時(shí)應(yīng)將M300置為“1”狀態(tài)，否則系統(tǒng)無法工作，故將M8002的常開觸點(diǎn)作為M300置為“1”條件。M300的前級步為M303，后續(xù)步為M301。由于步是根據(jù)輸出狀態(tài)的變化來劃分的，所以梯形圖中輸出部分的編程極為簡單，可以分為兩種情況來處理： 1）某一輸出繼電器僅在某一步中為“1”狀態(tài)，如Y1和Y2就屬于這種情況，可以將Y1線圈與M303線圈并聯(lián)，Y2線圈與M302線圈并聯(lián)?？雌饋碛眠@些輸出繼電器來代表該步（如用Y1代替M303），可以節(jié)省一些編程元件，但PLC的輔助繼電器數(shù)量是充足、夠用的，且多用編程元件并不增加硬件費(fèi)用，所以一般情況下全部用輔助繼電器來代表各步，具有概念清楚、編程規(guī)范、梯形圖易于閱讀和容易查錯(cuò)的優(yōu)點(diǎn)。 2）某一輸出繼電器在幾步中都為“1”狀態(tài)，應(yīng)將代表各有關(guān)步的輔助繼電器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后，驅(qū)動該輸出繼電器的線圈。如Y0在快進(jìn)、工進(jìn)步均為“1”狀態(tài)，所以將M301和M302的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后控制Y0的線圈。注意，為了避免出現(xiàn)雙線圈現(xiàn)象，不能將Y0線圈分別與M301和M302的線圈并聯(lián)。

1、根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備是否具備PROFIBUS接口可分為三種形式（1）總線接口型：現(xiàn)場設(shè)備不具備PROFIBUS接口，采用分散式I/O作為總線接口與現(xiàn)設(shè)連接。這種形式在應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)初期容易推廣。如果現(xiàn)場設(shè)備能分組，組內(nèi)設(shè)備相對集中，這種模式會更好地發(fā)揮現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。（2）一總線型：現(xiàn)場設(shè)備都具備PROFIBUS接口。這是一種理想情況。可使用現(xiàn)場總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)完全的分布式結(jié)構(gòu)，可充分獲得這一技術(shù)所帶來的益。新建項(xiàng)目若能具有這種條件，就目前來看，這種方案設(shè)備成本會較高。（3）混合型：現(xiàn)場設(shè)備部分具備PROFIBUS接口。這將是一種相當(dāng)普遍情況。這時(shí)應(yīng)采用PROFIBUS現(xiàn)場設(shè)備加分散式I/O混合使用的辦法。無論是舊設(shè)備改造還是新建項(xiàng)目,希望全部使用具備PROFIBUS接口現(xiàn)場設(shè)備的合可能不多，分散式I/O可作為通用的現(xiàn)場總線接口，是一種靈活的集成方案。2、根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要的幾種結(jié)構(gòu)類型根據(jù)實(shí)際需要及經(jīng)費(fèi)情況，通常如下幾種結(jié)構(gòu)類型：（1） 結(jié)構(gòu)類型1：以PLC或控制器做一類主站，不設(shè)監(jiān)控站，但調(diào)試階段配置一臺編程設(shè)備。這種結(jié)構(gòu)類型，PLC或控制器完成線通信管理、從站數(shù)據(jù)讀寫、從站遠(yuǎn)程參數(shù)">化工作。（2） 結(jié)構(gòu)類型2：以PLC或控制器做一類主站，監(jiān)控站通過串口與PLC一對一的連接。這種結(jié)構(gòu)型，監(jiān)控站不在PROFIBUS網(wǎng)上，不是二類主站，不能直接讀取從站數(shù)據(jù)和完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作。監(jiān)控站所需的從站數(shù)據(jù)只能從PLC控制器中讀取結(jié)構(gòu)類型3：以PLC或其它控制器做一類主站，監(jiān)控站（二類主站）連接PROIBUS總線上。這種結(jié)構(gòu)類型，監(jiān)控站在PROFIBUS網(wǎng)上作為二類主站，完成遠(yuǎn)程編程、參數(shù)化及在線監(jiān)控功能。（4） 結(jié)構(gòu)類型4：使用 PC機(jī)加PROFIBUS網(wǎng)卡做一類主站，監(jiān)控站與一類主站一體化。這是一個(gè)低成本方但PC機(jī)應(yīng)選用具有高可靠性、能長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的工業(yè)級PC機(jī)。對于這種結(jié)構(gòu)類型，PC機(jī)故障將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)將癱瘓。另外，通信廠商通常只提供模板的驅(qū)動程序，總線控制、從站控制程序、監(jiān)控程序可能要由用戶開發(fā)，因此應(yīng)用開發(fā)工作量可能會較大。（5） 結(jié)構(gòu)類型5：堅(jiān)固式PC機(jī)（COMOCT COMPUTER）+PROFIBUS網(wǎng)卡+SOFTPLC的結(jié)構(gòu)形式。如果上述方案中PC機(jī)換成一臺堅(jiān)固式PC機(jī)（COMOPACT COMPUTER），系統(tǒng)可靠性大大增強(qiáng)，足以使用戶信服。但這是一臺監(jiān)控站與一類主站一體化控制器工作站，要求它的軟件完成如下功能：支持編程，包括主站應(yīng)用程序的開發(fā)、編輯、調(diào)試。 執(zhí)行應(yīng)用程序。 主持設(shè)備圖形監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫建立等監(jiān)控程序的開發(fā)、調(diào)試。設(shè)備在線圖形監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲及統(tǒng)計(jì)、報(bào)表等功能近來出現(xiàn)一種稱為SOFTPLC的軟件產(chǎn)品，是將通用型PC機(jī)改造成一臺由軟件（軟邏輯）實(shí)現(xiàn)的PLC。這種軟件將PLC的編程（IEC1131）及應(yīng)用程序行功能，和操作員監(jiān)控站的圖形監(jiān)控開發(fā)、在線監(jiān)控功能集成到一臺堅(jiān)固式PC機(jī)上，形成一個(gè)PLC與監(jiān)控站一體的控制器工作站。（6） 結(jié)構(gòu)類型6：用兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種方案充分考慮了未來擴(kuò)展需要，比如要增加幾條生產(chǎn)線即擴(kuò)展出幾條DP網(wǎng)絡(luò)，車間監(jiān)控要增加幾個(gè)監(jiān)控站等，都可以方便進(jìn)行采用了兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，充分考慮了陰影部分的擴(kuò)展余地。

跳步、重復(fù)和循環(huán)序列PLC SFC編程方法 用SFC編制用戶程序時(shí)，有時(shí)程序需要跳轉(zhuǎn)或重復(fù)，則用OUT指令代替SET指令 （1）部分重復(fù)的編程方法 在一些情況下，需要返回某個(gè)狀態(tài)重復(fù)執(zhí)行一段程序，可以采用部分重復(fù)的編程方法，如圖1所示 （2）同一分支內(nèi)跳轉(zhuǎn)的編程方法 在一條分支的執(zhí)行過程中，由于某種需要跳過幾個(gè)狀態(tài)，執(zhí)行下面的程序。此時(shí)，可以采用同一分支內(nèi)跳轉(zhuǎn)的編程方法。如圖2所示。 （3）跳轉(zhuǎn)到另一條分支的編程方法 在某種情況下，要求程序從一條分支的某個(gè)狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到另一條分支的某個(gè)狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行。此時(shí)，可以采用跳轉(zhuǎn)到另一條分支的編程方法，如圖3所示。 （4）復(fù)位處理的編程方法 在用SFC語言編制用戶程序時(shí)，如果要使某個(gè)運(yùn)行的狀態(tài)（該狀態(tài)為1）停止運(yùn)行（使該狀態(tài)置0），其編程的方法如圖4所示。 圖4中，當(dāng)狀態(tài)S22為1時(shí)，此時(shí)若輸入X21為l，則將狀態(tài)S22置0，狀態(tài)S23置1；若輸入X22為1，則將狀態(tài)S22置0，即該支路停止運(yùn)行。如果要使該支路重新進(jìn)入運(yùn)行，則必須使輸入X10為1。 數(shù)控機(jī)床所受控制中與PLC相關(guān)的內(nèi)容--順序控制 數(shù)控機(jī)床作為自動化控制設(shè)備，是在自動控制下進(jìn)行工作的，數(shù)控機(jī)床所受控制可分為兩類： 一類是終實(shí)現(xiàn)對各坐標(biāo)軸運(yùn)動進(jìn)行的“數(shù)字控制”。如：對CNC車床X軸和Z軸，CNC銑床X軸，Y軸和Z軸的移動距離，各軸運(yùn)行的插補(bǔ)、補(bǔ)償?shù)鹊目刂萍礊椤皵?shù)字控制”。 另一類是“順序控制”。對數(shù)控機(jī)床來說，“順序控制”是在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程中，以CNC內(nèi)部和機(jī)床各行程開關(guān)、傳感器、按鈕、繼電器等的開關(guān)量信號狀態(tài)為條件，并按照預(yù)先規(guī)定的邏輯順序?qū)χT如主軸的起停、換向，刀具的更換，工件的夾緊、松開，液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)的運(yùn)行等進(jìn)行的控制。與“數(shù)字控制”比較，“順序控制”的信息主要是開關(guān)量信號。 可編程控制器(PLC)具有如下特點(diǎn) (1) PLC是一種于工業(yè)順序控制的微機(jī)系統(tǒng)。 (2) PLC是專為在惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用而設(shè)計(jì)的，所以具有很強(qiáng)的抗干擾能力。 (3) 結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，很容易裝入機(jī)床內(nèi)部或電氣箱內(nèi)，便于實(shí)現(xiàn)動作復(fù)雜的控制邏輯和數(shù)控機(jī)床的機(jī)電一體化。 (4) 采用梯形圖編程方式。 (5) PLC可與編程器、個(gè)人計(jì)算機(jī)等連接，可以很方便地實(shí)現(xiàn)程序的顯示、編輯、診斷、存儲和傳送等操作。 PLC的產(chǎn)品很多，型號規(guī)格也不統(tǒng)一，可以從結(jié)構(gòu)、原理、規(guī)模等方面分類。從數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的角度分，可編程控制器可分為兩類：一類是CNC的生產(chǎn)廠家將數(shù)控裝置(CNC)和PLC綜合起來而設(shè)計(jì)的“內(nèi)裝型”(Build—inType)PLC；另一類是的PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，它們的輸入／輸出信號接口技術(shù)規(guī)范、輸入／輸出點(diǎn)數(shù)、程序存儲容量以及運(yùn)算和控制功能均能滿足數(shù)控機(jī)床的控制要求，稱為“獨(dú)立型”(Sand—alone Type)PLC。
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這是西門子很常見的通訊線纜。

西門子電纜公司前言

現(xiàn)場總線技術(shù)是當(dāng)今世界各國關(guān)注的熱點(diǎn)課題，以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的全數(shù)字控制系統(tǒng)是 21 世紀(jì)自動化控制系統(tǒng)的主流。PROFIBUS-DP是一種經(jīng)過優(yōu)化的高速、廉價(jià)的通信連接，專為自動控制系統(tǒng)和設(shè)備級分散I/O之間通信設(shè)計(jì)，使用PROFIBUS-DP模塊可取代價(jià)格昂貴的24V或0～20mA并行信號線，用于分布式控制系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸。PROFIBUS-DP主要應(yīng)用于現(xiàn)場設(shè)備級，它的響應(yīng)時(shí)間從幾百 到幾百ms，數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbit/s～12Mbit/s，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容量為每個(gè)報(bào)文多達(dá)244個(gè)字節(jié)，傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線或光纜，被廣泛應(yīng)用于樓宇自動化、水電廠管理和工業(yè)過程自動化控制系統(tǒng)中。

2 軟起動控制器中PROFIBUS-DP通訊接口的硬件設(shè)計(jì)

在軟起動控制器的PROFIBUS-DP硬件接口電路設(shè)計(jì)方案上，采用單片機(jī) + 集成芯片SPC3 + RS485驅(qū)動的方案。

2.1 SPC3簡述

SPC3（SIEMENS PROFIBUS CONTROLLER）為優(yōu)化的智能PROFIBUS-DP從站，集成有PROFIBUS-DP物理層的數(shù)據(jù)收發(fā)功能，可獨(dú)立處理PROFIBUS-DP協(xié)議。SPC3的內(nèi)部有RAM、方式寄存器、狀態(tài)寄存器、中斷寄存器以及各種緩沖器指針和緩沖區(qū)等。SPC3有8根數(shù)據(jù)線和11根地址線，其中8根數(shù)據(jù)線與地址線復(fù)用，可以接80C32、80C166、80C196、HC196等單片機(jī)。SPC3內(nèi)部集成了1.5KB的雙口RAM作為SPC3與軟件/程序的接口，能自動調(diào)整9.6K到12M波特率。

2.2 PROFIBUS-DP通信接口硬件設(shè)計(jì)

PIC16F877與PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的連接通過一個(gè)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議芯片SPC3和RS-485驅(qū)動電路組成。PROFIBUS-DP接口主要由處理器接口和串行總線接口組成。

處理器接口電路如圖1示：80C32通過P0口和P2口擴(kuò)展外部存儲器，將SPC3內(nèi)部的雙口RAM作為自己的外部RAM，通過對雙口RAM的讀寫來完成對SPC3的初始化和有關(guān)數(shù)據(jù)的交換。圖中P1是指用雙PIC16F877設(shè)計(jì)的軟起動控制器，作為通訊的從站，PIC16F877集成了SPI接口，可以和協(xié)議芯片SPC3結(jié)合，以及MAX485ESA完成到PROFIBUS-DP總線網(wǎng)絡(luò)上的連接。

根據(jù)指令語句表畫出對應(yīng)的梯形圖的方法及舉例 畫出下列指令語句表對應(yīng)的梯形圖。 ① LD 00000 OR 00001 AND-NOT 00002 OR 00003 LD 00004 AND 00005 OR 00006 AND-LD OR 00007 OUT 10000 將指令語句轉(zhuǎn)換成梯形圖時(shí)，首先應(yīng)將以LD指令為起點(diǎn)的電路塊找出來，然后根據(jù)兩個(gè)電路塊后面的指令確定其相互關(guān)系。 ① 圖所示。 使用位處理技術(shù)，可開發(fā)出一個(gè)用戶定義的鍵盤 當(dāng)按下一個(gè)數(shù)字鍵時(shí)，其值被加入存儲在單個(gè)數(shù)據(jù)字中的數(shù)據(jù)串中。這個(gè)程序可以對0到9999的數(shù)字進(jìn)行操作。如果過大限值，則高位溢出、丟失。每個(gè)新近輸入位放置在數(shù)據(jù)串的“單元”位置。經(jīng)處理，輸入的數(shù)字輸出，給一個(gè)7段顯示DSP1，表示當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)串是什么。 程序通過對位數(shù)據(jù)找(首地址M110>左移4位(SFTL,指令)，把輸入數(shù)字加到當(dāng)前串。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，“空”數(shù)據(jù)值被移入到位元件M110, 11, 12和13。當(dāng)鍵入的數(shù)據(jù)值移入到寄存器D010后，D010內(nèi)容與位數(shù)據(jù)找(首地址M110 )通過WOR相連結(jié)。因?yàn)镈010的內(nèi)容是1個(gè)數(shù)字(一個(gè)按粗輸入)，即一個(gè)4位模式，可以說，D010的前4位被復(fù)制到位數(shù)據(jù)棧的預(yù)先“置空”區(qū)域中，此區(qū)域也為4位。 接著位數(shù)據(jù)找的內(nèi)容被直接移出到一個(gè)7段顯示的輸出。同時(shí)使用BIN指令處理同一個(gè)位棧，其結(jié)果存在D000中。這是一個(gè)直接讀取當(dāng)前數(shù)字串的過程。 由PLC實(shí)現(xiàn)的三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路 /O接線圖 2、PLC的輸入輸出地址分配表 輸入： X0-----SB1(啟動） X1-----SB2（停止） X2-----SB3 輸出： Y0-----KM1 Y1-----KM2 Y2-----KM3 Y3-----KM4 3、PLC的梯形圖 4、指令表