吉林西门子模块代理

一、PLC发展历史、现状和趋势
    起源于68年美国通用汽车公司（GM）招标要求，并由美国DEC公司生产出一台PDP-14的PLC产品后，经过40多年的发展，PLC技术经历了四代的发展：
代PLC：一位机开发，磁芯存储器存储，单一的逻辑控制功能；
第二代PLC：8位微处理器及半导体存储器，系列化产品；
第四代PLC：16位、32位微处理器，高性能位片式微处理器，RISC；具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能。
    PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，统计80%以上的行业设备均可使用PLC。同时它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点，因而广受青睐。
展望未来：PLC微型化、网络化、PC化和开放性是其发展的主要方向。
二、国内、国外PLC产品特点
    目前，全世界PLC生产厂家约200家，生产300多种产品。
    国外的品牌有三菱、西门子、ABB、GE、欧姆龙、施耐德、霍尼韦尔、罗克韦尔等，大型PLC属西门子和ABB整体性能全面、优越些，中小型的三菱、欧姆龙、西门子的市场占有率高些，其中ABB、西门子、霍尼韦尔、罗克韦尔价格高些，基本每个品牌都有其大中小型的PLC。 国外PLC的特点是技术成熟，性能稳定，品牌力量深入人心，占据国内80%的市场等等特点。
    国内品牌主要集中于台湾、北京、浙江、江苏和深圳，台湾的品牌有：永宏、台达、盟立、士林、丰炜、智国、台安等等。大陆的品牌有和利时、浙大中控、欧辰、亿维、三凌、易达、海为等等。国内的PLC特点是比较差，很多性能较国外来说，差别很大。但是国内PLC也有些特点，北京和利时（其PLC生产基地在浙江杭州）和浙大中控都是在DCS系统有一定的优势，现在在国内已经有一定度。但是无论是从规模还是产品系列上都无法与国际大厂商抗衡，而且国产PLC生产厂商生产的PLC主要集中于中小型PLC（大部分为小型），其中生产中型PLC的厂商主要有盟立、南大傲拓（刚刚进入市场）等，深圳欧辰和亿维都是做西门子PLC的配套IO模块，黄石科威生产嵌入式PLC。因此国产PLC面向的大多是OEM行业，也有很多是贴牌生产或是仿造生产，真正自主研发生产的企业只是其中的一部分国产厂商中台湾厂商比大陆厂商做得好，其中大陆厂商中PLC销售额达到两三千万都是比较好的。国产PLC在技术特点上与西门子和三菱类似或与其兼容，技术特点与三菱类似的国产PLC主要有深圳三凌、洛阳易达、厦门海为等，技术特点与西门子类似或与其兼容的国产PLC有：合信自动化、深圳亿维、欧辰电子、上海正航等
三、我国对PLC产品的市场需求
　  我国工业企业的自动化程度普遍偏低，PLC产品的应用空间还很大。例如机械行业，80%以上的设备仍使用传统的继电器和接触器控制。可以说，PLC在我国工业中的应用潜力还远没有得到充分发挥，大部分小型企业尚未完全应用自动化系统和产品。在未来愈见激烈的市场竞争中，这部分企业势必需要应用自动化系统以提升自身实力，这将是PLC市场壮大的一块良好培养基。中国加入WTO后，越来越多跨国企业把制造基地转移至中国。制造业的控制主要以离散控制为主，PLC是该领域控制系统的，制造企业为提高劳动生产率和产品质量，必然会大量采用PLC，从而为PLC的应用提供广阔的市场应用前景。
随着经济危机的远去, 中国经济必将回复到良性发展的快车道， 加之国家加快经济发展模式的转变，提倡低碳、环保理念，必然要求工业生产领域提高产能降低能耗，这也衍生对P L C 的大规模需求，与此同时随着国家城镇化建设的加快，各种市政工程建设必将大规模展开，这也将带动P L C 需求的增长,有专家预计至2 0 1 5 年整个P L C 市场规模将达到8 9亿元人民币左右，较2009年增长60% 左右。　
 
四、国内和国外对PLC产品市场占有特点
   目前，中国PLC市场的95％以上被国外品牌占领。值得欣慰的是，国内已有具有较强实力的公司开始拓展PLC业务，并在中国PLC市场有了一定响应。北京和利时系统工程股份有限公司就是一个。目前中国PLC市场主要的厂商为Siemes、Mitsubishi、OMRON、Rockwell等等大的国际公司。其中欧美公司占据大小型市场，日本公司占有小型市场，中国台湾的公司也具有一定的市场份额。
产品国外占有特点：
1、覆盖范围：排在前的三个品牌有非常丰富的产品系列，用户很容易得到恰当的产品；其他的品牌如富士，LG等则以小型和微型产品为主，GE和Schneider以中大型产品为主。产品价格范围也是个重要的原因，虽然AB拥有出色的技术和全面的产品系列，但是高价格的形象却使部分用户却步。
2、市场品牌影响：西门子、三菱 都是在中国市场上的传统的供应商，在很多领域占了先机，其他的就相对落后了。
五、如何提高中国PLC竞争力
    中国的PLC发展缓慢，加上技术的缺乏，所以我们应该加快制度创新，向现代企业制度方向发展。民营经济天然是一种市场经济，但民营企业并不自然就是现代企业。目前，除一部分民营企业外，多数大中型民营企业离现代企业制度还有一段很长的距离。同时，随着民营企业规模的扩大，技术水平的提高和我国加入世贸后，国内外竞争的激化，客观上要求民营企业进行制度创新。向现代企业制度方向发展，要根据企业的具体条件选择制度创新的模式，包括现代家族公司的模式、两权分离的现代公司模式、上市公司的形式等。这三种模式，特别是后两种模式，有利于建立独立的企业法人制度、法人治理结构和适应于市场经济的运行机制，有利于建立企业内部发展、制衡、约束和激励机制，从而从制度上保证企业核心竞争力的提升。
    加快管理创新，提高企业管理水平特别是发展战略管理水平。要促进民营经济健康发展，增强其核心竞争力，刻不容缓的一个任务就是必须迅速改变管理上的这种落后状况。首先扎扎实实建立健全企业的基础管理，现场管理和管理。这是提高民营企业管理水平的一项基础性工作。有了这个基础，才能进一步进行管理创新，通过管理提高经济效益，提高企业核心竞争力。
    加快技术创新，强化新技术、新产品的开发、强化品牌战略。这是民营企业提高核心竞争力的根本措施。随着知识经济时代的到来，技术进步日新月异、技术更新、技术改造不断加快，周期日益缩短。与此相适应，产品结构调整和升级换代也越来越快。在这种条件下，谁的技术创新能力强，拥有自主开发的知识产权就越多，谁就能大大增强核心竞争力。所以，一定要紧紧抓住技术创新这一主要环节，才能从根本上改变原来有技术装备落后的状况，增强自身的技术创新能力，不断开发出新的技术和新的产品。在不断推出新产品的过程中还必须推行品牌战略。品牌是高质量的标志，品牌是企业的社会形象，品牌是企业文化的结晶。
    加快营销手段创新，拓展市场特别是向世界市场进军。一是重视市场营销工作，要设立市场营销机构，大幅度增加销售人员，主要领导主管营销，研究市场，研究潜在需求，引导消费；二是根据市场信息抓技术创新和新产品开发；三是抓品牌，包括物质产品品牌和服务产品品牌；四是开发新的商业形式，包括连锁商业、定牌加工（输出品牌）、授权经营等等；五是走出国门，去境外开拓市场，参与国际市场竞争等等。这些都将有利于开拓市场，特别是世界市场，从而大大增强企业核心竞争力。
　　加快人力资源管理创新，强化对科技人员和管理人员的激励。众所周知，人类正进入知识经济时代和信息时代，这是一个靠知识、信息、技术等智力取胜的时代，国际市场上竞争力空前激烈，要在经济上赶上发达国家，在竞争中战胜对手，就要提高自己的竞争力，特别是核心竞争力。而竞争力中重要的是技术，特别是核心技术。因此中国应该加大核心技术的发展。
    首先，不断完善设计方案，充分考虑产品的可靠性、稳定性和可生产性。
    第二，在生产环节加强工艺控制和质量控制。这方面在我国消费类电子产品中已经做到了，而且有许多宝贵经验值得借鉴。关键的问题是要认认真真地去做，踏踏实实地去执行。
    第三，为适应各种现场应用环境，PLC产品在经过严格的质量控制生产出来后，还需要进行相应的检测和测试，这种测试不仅要在公司内部做，还要拿到相应的检测机构去做。例如，对和利时开发的PLC就进行了严格的EMC测试和论证。必要的测试和认证是必不可少的，这既是对产品负责，也是对用户负责，更是创立自主品牌的品质保证。
    第四，要认真研究中国用户的需求，根据中国用户特点和使用习惯，设计、开发、生产质量可靠、性能稳定、价格合适的产品，并有针对性地开展营销推广、市场开拓和服务工作。
    后，国内PLC厂商要正视与国际大公司的差距，虚心向国际大公司学习先进技术和营销理念，并学以致用，努力缩小差距，迎头赶上国际先进水平。

    Modbus rtu通信协议串口通讯动态链接库DLL(以下简称DLL)，是为满足工业通信需要，
针对工业领域要求上位机对PLC、工业仪表通讯实时采集与控制的组态编程而设计。
本DLL是采用Delphi语言开发的标准串口通讯库，具有以下特点：
1)、遵循modbus rtu串口通讯协议(施耐德、西门子、台达、永宏等品牌PLC及各类工业仪表等支持本协议)；
2)、实时性、可靠性好,通用性强;
3)、适用于多PLC联网和上位机通信，满足多方面的需要(联网时可采用485总线式);
4)、函数接口功能全，操作简单，支持modbus的大部分读写功能函数；
5)、附加实用转换与读取函数，易于快速开发(VC等非RAD开发环境的开发)；
6)、支持USB、PC扩展卡等扩展串口号;
7)、支持多种操作系统win9x/win2000/winXP(标注Win32 DLL);
8)、可在多种编程环境下使用，例如VB、VC、Delphi等开发环境。

9)、支持modbus rtu标准的功能代码01、02、03、04、05、06、15、16且对相关功能代码的读取和写如做了一些扩充更加符合工业自动化领域的工控软件的开发，是广大工控工程师的必备工具软件。

二、modbus rtu通讯协议简介

    Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)
和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集
中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请
求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共
格式。当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定
要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消
息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
1、在Modbus网络上转输
标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制
器能直接或经由Modem组网。控制器通信使用主—从技术，即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)
根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。主设备
可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播
方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数
据、一错误检测域。从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。
如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。
2、在其它类型网络上转输
     在其它网络上，控制器使用对等技术通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中，控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。在消息位，Modbus协议仍提供了主—从原则，尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息，它只是作为主设备，并期望从从设备得到回应。同样，当控制器接收到一消息，它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。
3、查询—回应周期
(1)、查询   
      查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息：从何寄存器开始读
及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。
(2)、回应   
      如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据：象寄存器值或状态。如果有错误发生，功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。
3、两种传输方式
      控制器能设置为两种传输模式(ASCII或RTU)中的任何一种在标准的Modbus网络通信。用户选择想要的模式，包括串口通信参数(波特率、校验方式等)，在配置每个控制器的时候，在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。
ASCII模式
   | 地址 | 功能代码 | 数据数量 | 数据1 ... 数据n | LRC高字节 | LRC低字节 | 回车 | 换行 |
RTU模式
    | 地址 | 功能代码 | 数据数量 | 数据1 ... 数据n | CRC高字节 | CRC低字节 |
    所选的ASCII或RTU方式仅适用于标准的Modbus网络，它定义了在这些网络上连续传输的消息段的每一位，以及决定
怎样将信息打包成消息域和如何解码。在其它网络上(象MAP和Modbus Plus)Modbus消息被转成与串行传输无关的帧。
      因ASCII模式通讯效率较低一多采用RTU模式，这里只对RTU模式进行详细介绍。
4、Modbus RTU模式
    当控制器设为在Modbus网络上以RTU(远程终端单元)模式通信，在消息中的每个8Bit字节包含两个4Bit的十六进制
字符。这种方式的主要优点是：在同样的波特率下，可比ASCII方式传送更多的数据。
代码系统
    8位二进制，十六进制数0...9，A...F
    消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成每个字节的位1个起始位8个数据位，小的有效位先发送1个奇偶校验位，无校验则无
    1个停止位(有校验时)，2个Bit(无校验时)

错误检测域 CRC(循环冗长检测)
地址域
      消息帧的地址域包含8Bit(RTU)。可能的从设备地址是0...247(十进制)。单个设备的地址范围是1...247。主设备通过将要联络的从设备的地址放入消息中的地址域来选通从设备。当从设备发送回应消息时,它把自己的地址放入回应的地址域中，以便主设备知道是哪一个设备作出回应。地址0是用作广播地址，以使所有的从设备都能认识。当Modbus协议用于更高水准的网络，广播可能不允许或以其它方式代替。
如何处理功能域
      数据域是由两个十六进制数集合构成的，范围00...FF。根据网络传输模式，这可以是由一RTU字符组成。从主设备发给从设备消息的数据域包含附加的信息：从设备必须用于进行执行由功能代码所定义的所为。这包括了象不连续的寄存器地址，
要处理项的数目，域中实际数据字节数。例如，如果主设备需要从设备读取一组保持寄存器(功能代码03)，数据域指定了起始寄存器以及要读的寄存器数量。如果主设备写一组从设备的寄存器(功能代码10十六进制)，数据域则指明了要写的起始寄存器以及要写的寄存器数量，数据域的数据字节数，要写入寄存器的数据。如果没有错误发生，从从设备返回的数据域包含请求的数据。如果有错误发生，此域包含一异议代码，主设备应用程序可以用来判断采取下一步行动。在某种消息中数据域可以是不存在的(0长度)。例如，主设备要求从设备回应通信事件记录(功能代码0B十六进制)，从设备不需任何附加的信息。

三、DLL函数说明
    modbus.DLL是王俊于2007年新开发的基于施耐得modbus rtu 通讯协议的串口通讯链接库。modbus.DLL版实现了对保持寄存器40001～4XXXX区数据读写（FCN03:读、FCN16:写，FCN06写单个数据）;对逻辑线圈00001～0XXXX的 读写（FCN01:读取一组线圈，FCN05:强置单线圈，FCN15强置多线圈）；对输入状态10001～1XXXX的读（FCN02）;对输入寄存器30001～3XXXX的读（FCN04）。