西门子6ES7331-7KB02-0AB0功能参数

　目前，人们主要采用以下三种方式实现PLC与PC的互联通信：

　　一、通过使用PLC开发商提供的系统协议和网络适配器，来实现PLC与PC机的互联通信。但是由于其通信协议是不公开的，因此互联通信必须使用PLC开发商提供的上位机组态软件，并采用支持相应协议的外设。可以说这种方式是PLC开发商为自己的产品量身定作的，因此难以满足不同用户的需求。

　　二、使用目前通用的上位机组态软件，如组态王、InTouch、WinCC、力控等，来实现PLC与PC机的互连通信。组态软件以其功能强大、界面友好、开发简洁等优点目前在PC监控领域已经得到了广泛的应用，但是一般价格比较昂贵。组态软件本身并不具备直接访问PLC寄存器或其它智能仪表的能力,必须借助I/O驱动程序来实现。也就是说，I/O驱动程序是组态软件与PLC或其它智能仪表等设备交互信息的桥梁，负责从设备采集实时数据并将操作命令下达给设备，它的可靠性将直接影响组态软件的性能。但是在大多数情况下，I/O驱动程序是与设备相关的，即针对某种PLC的驱动程序不能驱动其它种类的PLC，因此组态软件的灵活性也受到了一定的限制。

　　三、利用PLC厂商所提供的标准通信端口和由用户自定义的自由口通信方式来实现PLC与PC机的互连通信。这种方式由用户定义通信协议，不需要增加投资，灵活性好，特别适合于小规模的控制系统。

一、S7-200如何通过自由口通信控制西门子变频器的运行

1、西门子变频器的通信协议是固定的。如A、A′格式。控制电机的启停用A ′格式，要改变变频器的运行频率，使用A格式。

2、S7-200 PLC根据西门子变频器的通信协议，通过自由口发送数据到变频器中，实现对西门子变频器的正转、反转、停止及修改运行输出频率。

二、西门子变频器通信协议

总和校验计算：

频率值对应的ASCII码:频率数据内容H0000～H2EE0变成十进制即为0～120Hz，小单位为0.01 Hz。如现在要表示数据10Hz，即为1000（单位为0.01 Hz），1000转换成十六进制为H03E8，再转换成ASCII码为H30 H33 H45 H38。

总和校验代码

总和校验代码是由被检验的ASCII码数据的总和（二进制）的低一个字节（8位）表示的2个ASCII码数字（十六进制）

三、S7-200自由口通信

1、通信端口控制字节

2、发送指令XMT与接收指令RCV

说明：

（1）发送与接收指令可以方便地发送或接收多255个字节的数据。

（2）PORT指定发送或接收的端口。

（3）TBL指定发送或接收数据缓冲区，个数据指定发送或接收的字节数。

(4) 发送完成时可以调用中断,接收完成时也可调用中断.

四、项目实现

用S7-200 PLC自由口通信方式控制西门子变频器，拖动电机正转启动与停止，并能改变变频器的运行频率。设变频器站号为1.

正转启动的代码是: H05 H30 H31 H46 H41 H31 H30 H32 H38 H31

停止的代码是:H05 H30 H31 H46 H41 H31 H30 H30 H37 H46

把变频器运行输出频率改为20Hz的代码是:H05 H30 H31 H45 H44 H31 H30 H30 H31 H04 H42 H35

1、设置变频器参数

2、编写PLC自由口通信控制程序

总结:

1、作自由口通信时，一定要先研究要通讯设备的通信协议和数据格式。

2、作自由口通信时，如果要求PLC既发送数据，又接收数据。则一定要使通讯的双方设备进行发送与接收的协调。因为对于RS485通信，发送时不能接收，接收时不能发送。这样就要用定时中断和通信中断机制进行协调。

3、特殊存储器（端口0）

SMB86 接收信息状态字节

SMB87 接收信息控制字节

SMB88信息字符的开始

SMB89描述信息字符的结束

SMB90空闲线时间段按毫秒设定高有效字节。

SMB91空闲线时间段按毫秒设定低有效字节。

SMB92中间字符/信息计时器溢出值按毫秒设定。如果超出这个时间段，则终止接收信息。 高有效字节。

SMB93高低有效字节。

SMB94 要接收的大字符数（1~255）。

PLC，编码器，变频器实现同步控制的一种方法简介：变频器与可编程序控制器通过RS485通信连接控制电机速度；可编程序控制器根据编码器测出的现场速度改变变频器频率；触摸屏设定工作参数。

1，设备工作原理简介。

设备的用途为印刷后续加工，全自动覆膜机。

工作方式为把单张纸表面覆一层塑料膜，使印刷品表面看起来更亮，并保护印刷表面的图文。比如色拉油的包装标贴，或者某些书籍的封面。

首先，一张张印刷后的纸张通过直线传送到腹膜滚筒，然后通过滚筒施加的压力，使纸张与薄膜贴合在一起，后把纸张与薄膜接缝处切开，具体的工序不赘述。

2，主要技术难点。由于纸张是一张张的传送到滚筒，薄膜是缠绕在滚筒表面的，要使它们贴合在一起，并且每张纸之间不能有间隙。通俗的讲就是：把一张张的纸，首尾相接的贴在一卷薄膜上。纸张通过直线传送到滚筒上，薄膜通过开卷机构附在滚筒上，然后压在纸张表面。

这里，直线输纸机构与滚筒分别有两个变频电机驱动，所以要求两个运动机构的表面线速度必须一致。只有这样才能使纸张之间腹膜以后不留有空隙，控制精度要求误差不能大于1毫米。纸张的长度是可设定的，比如，某次是要求一万张同等长度的纸张，下一次有可能是另一种长度规格的纸张。滚筒的直径确定不变。

设备安装2个旋转编码器，分别检测输纸机构与滚筒的线速度，plc根据计算的速度调节变频器的输出频率使它们的线速度保持一致。在计算过程中由于存在圆周率，必需把计算的数据取整。这样经过乘除计算后才能得到比较准确的数据。计算的过程中数据取整只有把数据同时扩大1000倍或者10000倍才能得到比较准确的商。

plc的被除数是有限制的不能太大，否则溢出。在这里选择1000p/r的旋转编码器。就可以直接把纸张的长度分成1000份。并且把数据扩大1000倍。关于这些是具体设计变程过程中选取的。在这里只是说明一下。不再把数据计算一一演算。

根据数据计算结果不停的比较两个数据。依据比较结果加减从变频器的频率，使两个机构的表面线速度保持一致。比较周期为20毫秒，加减的频率单位为0.01赫兹。

3，系统组成。编码器2个，分别输入plc的两路高速计数通道。两个变频器通过plc的rs485通信口改变频率，组成简单的闭环控制系统。具体的关于plc与变频器通过485通信连接不在这里具体说明。大家可以参照modbus通信协议和支持它的变频器手册

　(1)来自空间的辐射干扰
　　空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC 系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径;一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰;而是对PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。
　　(2)来自系统外引线的干扰
　　主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。
　　(3)来自电源的干扰
　　实践证明，因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多，笔者在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的PLC 电源，问题才得到解决。
　　PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路到电源边。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。
　　(4) 来自信号线引入的干扰
　　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号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽略;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。
　　(5)来自接地系统混乱时的干扰
　　接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。PLC 控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对 PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态加雷击时，地线电流将更大。
　　此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC 工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
　　(6)来自PLC系统内部的干扰
　　主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路
　　互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统