西门子CPU模块6ES7215-1HF40-0XB0型号规格

西门子cpu模块6es7215-1hf40-0xb0型号规格

通过gprs/cdma无线网络进行无人职守设备的远程监控。

2系统结构

Ø　系统结构： 如上图所示，主要由mserver、mdevice、用户设备（上图以无人值守设备为例）、监控程序组成。

Ø　mserver：一款运行在bbbbbbs/linux操作系统上的无线通信服务软件。mserver具有良好的人机界面，简单易用。mserver集成了强大的通信功能，可以对etung各系列mdevice进行映射管理、查看状态、链路测试、远程配置、远程更新等操作。基于etung自主研制的etcptm协议，mserver保证了无线通讯的可靠性及用户数据的完整性。

Ø　mdevice：etung的各系列无线终端的通称，如md600、mr900。mdevice一方面通过无线（如：gprs/cdma/3g）连接到internet，并接入到mserver，另一方面通过网口或者串口连接着用户设备。

Ø　用户设备：指远端的各种采集设备或者rtu等无人值守设备。这些设备是mdevice的数据源和目标。

Ø　监控程序：指通过dcc接口或其他方式与mserver相接的用户程序，能对从mdevice接收到的数据进行分析、处理、显示、存储，从而完成对无人值守设备完成监控或者软件升级。它既可以与mserver运行于同一台计算机上，也可以运行在与其有网络连接的其他计算机上。

Ø　数据流向： 采集设备 ←→ mdevice ←→mserver ←→ 监控软件。

Ø　中心网络选择： 方案一后台监控是通过专线直接连接到无线网络，稳定性、安全性好。方案二中后台监控是通过internet连接到无线网络，方便、费用底。

3 监控程序

　　　简单的监控程序可以就是一个超级终端，通过虚拟串口连接mserver。无人值守设备的串口发出的运行信息通过超级终端显示出来，更复杂的监控程序可能需要再次开发，总之，监控程序必须配合无人值守设备上的监控通讯协议，而利用mdevice+mserver架构起来的透明通道是作为传输这种通讯协议数据的一种手段。对多个无人值守设备的监控一般需要开发dcc接口。

dcc简介

,  dcc（data centerclient）是用户自己开发的应用系统。 　　　对于mserver而言，用户的应用系统就是它的一个client，所以，称为dcc。dcc和mserver之间采用了经典的c/s模式，一个mserver可以同时和多个dcc通信。etung为提供了动态链接库来支持用户开发dcc和mserver的通信接口。开发包有三个版本，以支持使用不同开发语言的用户，包括vb、vc和delphi。对于使用组态软件开发dcc的用户，etung提供了由三维力控开发的组态软件接口开发包。

4 设备选择

mdevice中的md-600系列是合适的选择。

Ø　适用于工业现场：符合各种工业使用标准，具体请参照md-600简介。

Ø　适用于gprs和cdma两种网络：md-600包括支持gprs的md-600g和支持cdma网络的md-600c两种型号。其使用方式和接口全部一样，用户不用同时熟悉两种产品。

Ø　节省**，适合监控使用：

Ø　支持动态域名：md-600可以通过动态域名找到后台监控中心，从而后台不用使用固定ip地址。

Ø　远程配置： mserver中心端远程配置及短信配置使得用户可以远程改变md-600的各项配置并重启动，配置项中包括改变后台监控中心的动态域名和ip地址。

md-600简介

·　基于arm平台、8m数据缓存，内置gprs/cdma无线模块 ·　嵌入式linux系统，包含tcp/ip协议栈以及etcptm协议，保证传输数据不丢失 ·　提供独立rs232配置串口及标准rs232/485数据接口 ·　符合电工电子产品低温gb/t2423.1、高温gb/t2423.2的要求，适于在气候条件恶劣的地区及户外使用 ·　md-600g可以快速连接rtu、plc、工控机等设备，实现数据透明传输，广泛应用于电力抄表、配电自动化、路灯监控、道路交通等行业

5 组件清单及费用粗算

类别	组件	单价(元)
软件	mserver	免费
	dcc客户端开发包	免费
	用户自己开发的监控程序	－
硬件	md-600c
	md-600g
	pc机	－
网络环境	按不同方案和使用价格差别很大，可以联系我们讨论出一个优选方案

·　方案一：

o 监控中心专线接入到移动网络

o 专网卡，gprs网需要apn sim卡，cdma网需要vpdn uim卡

o 每个监控点需要一台md-600

·　方案二：

o 监控中心接入到internet，比如通过adsl

o gprs/cdma普通上网卡

o 每个监控点需要一台md-600

1 引言
计算机及通讯技术已成为工业环境中大部分解决方案的核心部分，其在系统中的比重正在迅速增加。在工业控制中，交流电机的拖动越来越多的采用变频器完成，不仅作为一个单独的执行机构，而是随着不断的智能化，同远程计算机之间可以通过各种通讯方式结合成一个有机的整体。在实际工程实施时，变频器的启动、停止、方向、告警、故障指示以及故障复位等控制通常为端子排开关信号控制方式，速度控制采用模拟量给定值控制方式来完成。由于变频器的输出端会产生强烈的干扰信号，控制器有时会造成误动作的情况。当控制距离遥远时，还存在敷线工程量过大的问题。随着现场总线的底层控制网络的发展，变频器生产厂家推出了具有数据通信功能的产品，采用rs-485通信接口用于系统配置和监控是一种低成本的连接方案。

2西门子变频器的uss控制协议
2.1 uss协议的特点
uss是西门子公司为变频器开发的通信协议，可以支持变频器同pc或plc之间建立通信连接，常适合于规模较小的自动化系统。它以主从方式构成工业监控网站，在网络内有一个主站，1～31个从站，各站点有唯一的标识码识别。
这种结构的特点是:用单一的、完全集成的系统来解决自动化问题。所有的西门子变频器都可以采用uss协议作为通信链路。数字化的信息传递，**了系统的自动化水平及运行的可靠性，解决了模拟信号传输所引起的干扰及漂移问题。通信介质采用rs-485屏蔽双绞线，远可达1000m，因此可有效地减少电缆的数量，从而可以大大减少开发和工程费用，并极大地降低客户的启动和维护成本;通信效率较高，可达187.5kbit/s。对于有10个调速器，每个调速器有6个过程数据需刷新的系统，plc的典型扫描周期为几百毫秒，采用与profibus相似的操作模式，总线结构为单位站、主从存取方式，报文结构具有参数数据与过程数据，前者用于改变调速器的参数，后者用于快速刷新调速器的过程数据，如启动停止、速度给定、力矩给定等。具有极高的快速性和可靠性。利用西门子变频器的主机上提供的uss接口，仅在终端机中插入一rs-485通信板，就可实现变频器的全部远程控制。
2.2 uss协议的通信数据格式
uss协议的通信字符格式为一位起始位、一位停止位、一位偶校验位和八位数据位。数据报文大长度位256个字节，包括3字节的头部、1字节的校验码和主数据块，数据块按照字的方式组织，高字节在前。通信数据报文格式如表1所示。
表1 uss协议的通信数据报文格式

表中:stx—起始字符，为02hex;lge—报文长度，为n+2，3≤n≤254;adr—从站地址码，其中bit0～bit4表示从站地址，bit5为1表示广播发送，bit6为1表示镜像发送，用于网络测试，bit7为1表示特殊报文;bcc—校验字符，为从stx开始所有字节的异或和。
在一帧内完成过程控制数据的同时，可以通过指定参数号完成设备控制参数的读写。数据快由参数值域(pkw)和过程数据域(pzd)组成，二者均为变长数据，其格式如表2所示。
表2 数据快的格式

表中:pkw域—参数值域，由参数识别码、子参数号和参数值构成，参数个数可根据设备的定义值大可有124个字;pzd域—过程控制数据域，包括控制字/状态字，设定值/实际值，多16个字;pke参数识别码;ind用来指定某些数组型设备参数的子参数号。
对于siemens的mmv/mdv变频器，协议有所简化:
ind固定为0;pkw为3字格式，即只有pwe1;pzd域的pzd1是控制字/状态字，用来设置和监测变频器的工作状态;pzd域的pzd2设定频率。

3plc控制变频器的程序设计
plc通讯程序采用子程序方式编制，主控程序对变频器的控制通过调用有关子程序发送命令完成。数据接受由后台中断程序完成。发送命令子程序将变频器目标速度值和命令参数加工为uss协议格式，发送出去，并设置发送标志，复位接受完成标志，并开允许接受中断和定时中断。
当变频器发送响应报文时，激活后台中断程序接受变频器的状态值和当前速度值，存入接受缓冲区，并复位发送标志，设置接受完成标志。
3.1 主控程序
按照采样时间间隔，主控程序根据发送标志和接受完成标志，检查变频器接受缓冲区内容，并进行相应的处理。通讯程序由通信口初始化、运行、停止、速度设定等5个子程序和一系列中断服务子程序构成，主控程序的流程如图1所示。

3.2 通讯子程序
通讯子程序如下:
sbr0
//通讯初始化程序
movb 16#49，smb30
//初始化p0为9600kb，8bit，偶校验
movb 14，“p0－st-len”
//设置发送缓冲区，发送字符数
movb 16＃2，“p0－st-stx” //stx
movb 12，“p0－st-lge” //lge
movb 0，“p0－st-adr” //主站地址
movb 255，“to”
eni
atch 4，25
atch 6，11
ret
sbr2
//电机启动子程序
movb bpadr，，“p0－st－adr”
//取主控缓冲区的从机地址
movw 16＃0c7f，“p0－st－pzd0”
//设定停止电机启动、正转
call “send-bp”
//调用发送程序
ret
sbr 4
//设定电机速度电机运行子程序
movb“bpadr”，“p0－st－adrs”
//取主控缓冲区的从机地址
movw 16＃0c7f，“p0－st-pzd0”
//设定电机启动、正转
movw “bit/sp”，“p0－st-pzd1”
//取主控缓冲区的速度值
ldw＞＝“p0－st－pzd1”，16＃4000

//判断是否超过大速度
movw 16＃4000，“p0－st-pzd1”
call “send-bp”
//调用发送程序
ret
sbr5
//发送程序send-bp
movd &vb3500，aco
//计算bcc
movb 14，ac1
//循环计算bcc，存入“p0－st-bccs”置位重发次数计数器
xmt “p0-st－len”，0
//发送
atch 0，9
//发送结束中断的中断服务程序号
movb 100，“h”
//定时时间100ms
atch 1，10
//定时中断处理，未接受倒数据，重发数据
ret
3.3 中断接收子程序
中断接收子程序由一系列服务程序组成，包括3种情况。
(1)判断中断接收的起始3个字符是否为制定字符，是将接收中断指针指向下一个中断程序，复位定时器，同时异或计算bcc值;否则将关闭接收中断，等待定时中断进行错误处理。
(2) 对于数据块的接收，采用计数方式控制，当计数为零时，计算的bcc值应为0，否则关闭接收中断。
(3)定时中断激活时表示接收超时，重发次数值减1，如果不为0，则自动将发送缓冲区的内容重新发送;为0，置位错误标志。

4 结束语
在变频拖动工程应用中，传统的方法是采用开关量和模拟量信号对变频器进行控制，信号容易受到干扰，出现控制上的错误。采用基于rs-485接口的uss通信协议对变频器进行控制的方法，大大减少了系统布线，可以避免现场可能的各种电磁干扰对控制设备的影响，有效地**系统的抗干扰能力。