SIEMENS西门子肇庆代理商

 在数据通信中，表示计算机二进制的比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号。人们把矩形脉冲信号的固有频带称为基本频带(简称基带)。这种矩形脉冲信号就叫做基带信号。在数字通信信道上直接传送基带信号的方法称为基带传输。基带传输是一种Zui基本的数据传输方式。

  1.通信信道带宽对传输的影响

  计算机中的数据是用离散的二进制数0、1表示的。在计算机通信过程中，传输的数据流是随机的二进制比特序列。设计适用于计算机通信的数据通信系统，首先要讨论计算机数据的特征及对系统的要求，使用的分析工具是傅里叶级数。在通信技术中，观察与分析电信号的基本方法有两种:时域方法与频域方法。时域方法是以时间t为自变量，观察电信号(电压或电流)随时间变化的情况。频域方法通过傅里叶分析，以频率f(或角频率↵)为自变量，观察电信号的频谱组成、振幅与相位，分析电信号通过某一通信信道后频谱分量的变化，Zui终给出电信号波形的变化及引起传输失真的情况。从试验技术的角度看，时域方法是用示波器去观察信号的波形，频域方法则是用频谱仪去观察信号的频谱。

  在现代网络技术中，常常使用带宽(Broad)这个术语。为了理解带宽对网络与通信的重要性，需要先了解通信信道的频率特性、带宽及通信信道带宽对基带传输的影响等问题。

  为研究通信信道带宽对数据信号传输的影响，下面以连续发送一个8bit 组成的字符B为例说明，字符B的二进制ASCII码为01100010(含校验位)。如果重复发送该字符，就可以将该数据信号视为一个周期函数。图6-9(a)给出了作为发送数据B的脉冲信号波形与频谱。图6-9(b)表明:当通信信道带宽较窄，只允许发送信号的直流分量与基波分量通过时，可用傅里叶积分的方法，得到通过通信信道后，由直流分量与基波分量合成的接收信号波形；结果表明接收信号波形失真很大，接收端无法识别信号的正确编码。图6-9(c)表明:当通信信道带宽允许发送信号的直流分量、基波分量与二次谐波分量通过时，接收信号波形仍然失真很大。图6-9(d)表明:当通信信道带宽允许发送信号的直流分量、基波分量、2次与4次谐波分量通过时，接收信号波形已开始接近发送信号波形。图6-9(e)表明:当通信信道带宽较宽，允许发送信号的直流分量、基波分量、2次~8次谐波通过时，接收信号波形已比较接近发送信号波形；接收端经波形整形后，可以正确地识别8位二进制值。

  从以上分析中可以看出:通信信道带宽对数据信号传输中失真的影响很大。信道带宽越宽，信号传输的失真就越小。

  2.数据传输速率的定义

  数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为 b/s。对于二进制数据，数据传输速率为

  S=1/t (6-9)

  式中，t为发送每1bit所需要的时间。

  例如，如果在通信信道上发送一比特0、1信号所需要的时间是0.104ms，那么信道的数据传输速率为 9600b/s。在实际应用中，1kb/s=103b/s，1Mb/s=106b/s，1Gb/s=109b/s。通过以上内容，可以看出信道带宽对基带信号传输的影响。在现代网络技术中，常以带宽表示通信信道的数据传输速率，带宽与速率几乎成了同义词。

 S7-200 SMART CPU 本体的 RS485 接口不支持 PROFIBUS-DP协议，不能直接连接到 PROFIBUS-DP 网络中。为了让 S7-200 SMAF RT 能够进行 PROFIBUS-DP通信，西门子推出扩展模块--EM DP01。EM DP01 需要单食供电，其示意图如图 2-44 所示。

  在模块的上端有编号为 X80 的端子排， 其中1号针脚(Pin1)接 24V DC 正极;2号针

  脚(Pin2)接24VDC负极;3号针脚(Pin3)为功能性接地。端子排的下端有四个LED 指示灯，从左到右分别是诊断(DIAG)、电源(POWER R)、DP错误(DP ERROR)和数据交换模式(DX MODE)。各 LED 灯的具体含义见表 2-34。

  图2-44 EM DP01示意图

  表2-34 EM DP01 LED 含义

  模块的左下角是 RS485 的接口， 接口的针脚定义见表 2-35。

  EM DP01 的 RS485 接口支持 PR OFIBUS-DP 和 MPI 两种协议，但都是从站模式。也就

  是说，EM DP01 用于 PROFIBUS-DP通 通信时，只能作为 PROFIBUS 的从站， 而不能作为主站。 因此两个 EM DP01 模块之间不能通信。

  EM DP01 支持多种波特率，比如常见的 9.6kbps、19.2kbps、500kbp s 等，大支持12Mbps。

  在RS485 接口的右侧，有两个旋钮开关(S10和SI)，用来设置EM DP01的PROFIBUS网络地址。把 S10 的值乘以 10 加上 S1 的值，就是当前模块的网络地址。地址范围：0~99。

  表 2-35 EM DP01 接口针脚定义

  EM DP01 一方面和 PROFIBUS 网络的主站进行通信，另一方面和 S7-200 SMART CPU进行通信,为了数据传输的准确性,EM DP0I采用“缓冲区一致性”的方式进行数据传输。“缓冲区一致性”是 PROFIBUS 协议支持的一种“数据一致性”方案。

  PROFIBUS 协议支持三种“数据一致性”方案：字节一致性、字一致性和缓冲区一致性。字节一致性是将“字节”作为一个整体进行传输,不会因为中断而被打断;字一致性是将“字”作为一个整体进行传输，不会因为中断而被打断;缓冲区一致性是将“缓冲区”作为一个整体进行传输，不会因为中断而被打断。

  EM DP01 采用的数据一致性是“缓冲区一致性”，具体的实现方法如下：当 EM DP01接收到来自 PROFIBUS-DP 主站的消息时，它会将这个消息作为一个整体，传送给 S7-200 SMART CPU，传送的过程不能被中断;S7-200 SMART CPU 接收到整个消息后，会将其作为一个整体，传送到V存储区，这个传送过程也不能被中断。发送的过程也是采用类似的方式，只是方向相反。这种把缓冲区的内容作为一个整体进行传输的方式，了数据的一致性，提高了通信的可靠性。

PLC的日常维护和保养比较简单，主要是更换保险丝和锂电池, 基本没有其它易损元器件。由于存放用户程序的随机存储器（RAM）、计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护，锂电池的寿命大约为5年，当锂电池的电压逐渐降低到一定程度时，PLC基本单元上电池电压跌落到指示灯亮，提示用户注意有锂电池所支持的程序还可保留一周左右，更换电池，这是日常维护的主要内容。

　　调换锂电池的步骤为：

　　■在拆装前，应先让PLC通电15秒以上（这样可使作为存储器备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可对PLC做短暂供电，以保护RAM 中的信息不丢失）；

　　■断开PLC的交流电源；

　　■打开基本单元的电池盖板；

　　■取下旧电池，装上新电池；

　　■盖上电池盖板。

　　注意更换电池时间要尽量短，一般不允许超过3分钟。如果时间过长，RAM中的程序将消失。

　　此外,应注意更换保险丝时要采用型号的产品。

　　I/O模块的更换

　　若需替换一个模块，用户应确认被安装的模块是同类型。有些I/O系统允许带电更换模块，而有些则需切断电源。若替换后可解决问题，但在一相对较短时间后又发生故障，那么用户应检查能产生电压的感性负载，也许需要从外部抑制其电流尖峰。如果保险丝在更换后易被烧断，则有可能是模块的输出电流超限，或输出设备被短路。

　　PLC的故障诊断是一个十分重要的问题，是PLC控制系统正常、可靠运行的关键。本文对常用的故障诊断方法进行了探讨。在实际工作过程中，应充分考虑到对PLC的各种不利因素，定期进行检查和日常维护，以PLC控制系统安全、可靠地运行。