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西門子CPU 6ES7211-1AE40-0XB0

通信功能

數據通訊用于可編程序控制器之間(如 PROFIBUS FMS) ，或一臺可編程序控制器與智能伙伴（工控機、P C等）之間的數據交換。

下面的通訊功能可用于此目的：

PG/OP 通信

包括集成的通訊功能，它用于 SIMATIC，以便與 HMI 設備（例如 TP/OP）和 SIMATIC PG編程器（STEP 7）交換數據。 編程器/OP 通訊由 MPI、PROFIBUS 及工業以太網支持。

S7 路徑選擇

利用S7路由選擇， PG/OP通訊可用于網絡之間。

S7 通信

S7 通訊是 SIMATIC S7/C7 內優化的集成通訊功能。 用于連接 PC 與工作站。 每個作業的用戶數據量大為 64K 字節。 S7 通訊為所有網絡提供簡單、功能強大的通訊服務以及與軟件接口無關的網絡。

S5 可兼容通信（發送/接收）

S5 兼容通訊（發送/接收）能使 SIMATIC S7/C7 與現有的系統，特別是 SIMATIC S5,SIMATIC S7通訊，經過 PROFIBUS 和工業以太網，也可與 PC 通訊。

標準通訊

這包括標準化的數據通訊協議。

• PROFIBUS-FMS（現場總線信息規范）

適合于幾個工作站（多16個）范圍內的不同制造商提供的不同自動化系統（如PLC， PC）之間的通訊。 可以與裝有FMS接口的現場設備進行通訊。

由于FMS READ， WRITE和INFORMATION REPORT服務， 應用程序可以讀或寫訪問對方的變量或將自已的變量值傳送給通訊伙伴。 支持對變量值的部分訪問。 通訊通過非循環連接 （主/主， 主/從）， 帶從動或循環連接的非循環連接 （主/從） 進行處理。 利用 INFORMATION REPORT服務，允許通過廣播服務向所有的網絡節點發送信息 。 此外， 可以啟動FMS IDENTIFY （請求伙伴的識別特性） 和 STATUS （請求伙伴的狀態） 服務。

OPC 服務器

OPC（OLE for Process Control，用于過程控制的 OLE）的基本原理是，OPC 客戶應用程序可以通過一個標準/開放式的多供應商（multi-vendor）接口，與 OPC 服務器進行通訊。

IT 通訊可通過 OPC XML DA 接口實現。

OPC 服務器，在通訊軟件的供貨范圍內

對模塊進行了精細的設計，因而能夠快速和*地滿足系統的要求： 不需保留備件 沒有不必要的和多余的通道 即使在應用對象的要求是形形色色的情況下，利用更換或組合各種各樣 I/O 模塊的方法，可明顯縮短設備的調整時間。 以 PROFIBUS DP總線上高達 12 MB/s 的數據信號傳輸速率和極其強大的內部數據傳送能力，ET 200S分布式系統也非常適合應用于時間極其關鍵的場合。

6SL3040-1MA01-0AA0 通信 *控制器與故障安全 ET 200 模塊之間的安全通信和標準通信是通過 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。 專門開發的 PROFIBUS 行規 PROFIsafe 支持在標準數據報文幀中傳送安全功能的用戶數據。無需其它硬件組件，例如特殊安全總線。所需的軟件既可以作為一個操作系統的擴展功能集成在硬件組件中，也可以作為一個軟件塊裝載到 CPU 中。 操作模式 F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信號模塊中。 信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術來監視輸入和輸出信號。 CPU通過周期性自檢、命令測試以及基于邏輯和時間的程序執行檢測，檢查控制器運行的正確性。此外，通過“活躍標志（sign-of-life）"請求，還可以對 I/O 進行檢測。 當系統診斷出一個故障時，系統將進入安全狀態。 CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP 的運行無需使用一份 F 運行版*。

6SL3040-1MA01-0AA0 LOGO! 模塊化擴展模塊 用于連接 LOGO! 的擴展模塊模塊化 帶數字量輸入和輸出、模擬量輸入或模擬量輸出 注意： SIPLUS extreme 產品是基于西門子工業標準產品的。此處列出的內容來自相關的標準產品。添加了 SIPLUS extreme 設備信息。 繼電器輸出，輸出電流zui大為 5A。 不同的模塊： 4 點數字量輸入，4 點數字量輸出；或 4 點數字量輸入，4 點繼電器輸出；或 2 點模擬量輸入；或 2 模擬量輸出。 用于連接到 LOGO! 模塊化邏輯模塊的接口。 關于兼容性的說明： LOGO! 的擴展模塊8 只能在 LOGO! 上使用8 個基本設備! LOGO! 的擴展模塊6 和 7 不能與 LOGO! 結合使用8 個基本設備

PLC和工控機的硬件技術現狀和發展

PLC和工控機終用戶為冶金、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環保等行業，其主要的用途為：

1、順序控制

順序控制是應用領域，它包括單機控制、多機群控制、自動生產線控制，如注塑機、印刷機械、訂書機械、切紙機械、組合機床、磨床、裝配機械、包裝生產、電鍍流水線和電梯控制等。

2、運動控制

應用在電力拖動系統或伺服電機的單軸或多軸位置控制。

3、過程控制

采用模擬量模塊能控制物理參數，例如溫度、壓力、速度和流量等，并提供PID等閉環控制的功能。

4、數據處理

可以支持數控機床的控制和管理、多軸控制等。

由于自動化系統的要求日益提高，傳統的提供I/O點服務的PLC和工控機已經無法滿足復雜的工藝要求。因此，PLC和工控機在硬件系統上有了根本的變化。

PLC系統在模塊上的技術發展有：

1、處理器模塊

配備大容量內存，為滿足實時控制的要求而優化設計，除了一般的I/O掃描和控制、遠程數據交換外，支持大型的集成控制、通訊、并行運算、處理器獨立后臺程序和處理器輸入中斷等功能。如A-B公司的ControlLogix處理器模塊在它的內核中設計有通信功能，借助于它的無源數據總線，系統的瓶頸得以消除。這種靈活的結構允許多個處理器、網絡以及I/O在一個機架中搭配使用而沒有限制。

2、信息協處理器模塊

讀取主處理器的數據表和狀態文件，或通過高級語言程序將數據寫入主處理器，程序可以在實時多任務環境下以及獨立于PLC處理器的方法，單獨在協處理器中運行。

3、高級語言協處理器

通過C和Basic的接口來進行復雜的計算和算法實現。

4、網絡適配模塊

在現場總線與處理器之間提供通訊接口，以便PLC處理器和I/O模塊進行遠程的數據交換。

5、具有特殊功能的I/O模塊

如A-B公司在其產品中提供了智能變送器模塊、溫度控制模塊、稱重模塊、開環速度控制模塊、塑料制造模塊、力矩控制模塊、編碼模塊、可組態流量計模塊、電流同步模塊等。這些模塊的設計考慮了特殊行業的需要，使得復雜的控制功能以模塊化的方式得以解決，提高了可靠性水平。

同樣，工控機也從I/O板卡的基礎上飛速向前發展，大規模集成電路和計算機本身的革命性發展給工控機提供了舞臺。工控機系列產品除了全系列的I/O板卡外，還發展了一體化工作站、帶電子盤的工控機、遠程RTU、適用于儀表行業的微型工控機、適用于視頻和多媒體行業的工控機、適用于通訊行業的帶監控液晶屏的工控機、與PLC合一的特殊工控機以及防爆型工控機。

工業現場的應用環境要求PLC和工控機具有很高的可靠性，而可靠性是靠電磁兼容特性（EMC）和容錯技術來保證的。PLC和工控機要經過嚴格的電磁兼容檢測，如輻射敏感度檢測、諧波/電壓波動/電壓驟降檢測、靜電/快速脈沖/雷擊檢測、電磁干擾檢測等。EMC保證了設備在本質上的抗干擾特性。但是，要保證控制設備不出故障是不可能的。因此，采用容錯設計的系統對要求不能停機、不能失控的高可靠系統是十分重要的。目前重要的容錯設計技術有Watchdog和雙機熱備（包括主機、模塊和通訊介質的熱備）。熱備系統的工作對用戶來說是透明的：即當故障發生時，所有對故障點的切除和數據的備份都是在短的控制周期內自動完成的。此項技術的完成包括了設備硬件和軟件二個方面。圖2給出了PLC雙機冗余系統的結構