和所有網(wǎng)絡(luò)一樣，電纜的優(yōu)劣直接影響工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)劣。而且除了高電磁干擾（EMI），工業(yè)">環(huán)境中還經(jīng)常有某種等級的溫度、粉塵、濕度以及其他在家庭
和">辦公環(huán)境中不常見的影響因素。所以，如何選擇電纜？在辦公室內(nèi)，商業(yè)等級的電纜，例如5類電纜，比較適合于10MB的網(wǎng)絡(luò)，而5e類電纜適合于100MB網(wǎng)
根據(jù)ANSI/TIA-1005標(biāo)準(zhǔn)所述，6類電纜或者更好的電纜可以用于工業(yè)環(huán)境中的主機(jī)或者設(shè)備連接。6類電纜能夠在100米的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)1GB網(wǎng)絡(luò)，55米范圍內(nèi)
現(xiàn)10GB網(wǎng)絡(luò)。6e類電纜可以在100米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)10GB網(wǎng)絡(luò)。相比于5類電纜和5e類電纜，6類電纜不易受串?dāng)_和外部EMI噪聲影響。工業(yè)以太網(wǎng)電纜的設(shè)計(jì)能
御更加嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境對電纜的物理侵蝕。在安裝6類電纜時，確保RJ45接口和">插座也能夠達(dá)到6類等級。較好的使用方法是，短距離布線時，使用預(yù)先做好
接插電纜，并在工廠內(nèi)安裝連接器。長距離布線時使用插座。、電纜、屏蔽、接地回路一些應(yīng)用場合需要做屏蔽，但是如果屏蔽電纜安裝不當(dāng)， 那么會適得
反。當(dāng)出保護(hù)套管時，屏蔽以太網(wǎng)電纜在EMI環(huán)境中的性能更好。良好的接地是使用屏蔽電纜的關(guān)鍵。一個接地參考點(diǎn)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。  多個接地連接會
接地回路，不同接地連接處電勢的不同會在電纜中引入噪聲。接地回路會給你的網(wǎng)絡(luò)帶來巨大的破壞，為了解決這個問題，只在電纜的一端使用接地RJ45接
口，另一端使用絕緣的RJ45接口以消除接地回路的可能性。如果以太網(wǎng)電纜與電源電纜交叉布線，那么交叉角度頗有講究。將并列的以太網(wǎng)電纜和電源電纜相
隔至少8到12英寸，如果電壓較高或者并列距離較長，那么這個間隔距離應(yīng)該更大。如果以太網(wǎng)電纜在金屬溝槽或者套管內(nèi)走線，那么相鄰的溝槽或者套管必
連接在一起以實(shí)現(xiàn)電氣連續(xù)性。大體來講，以太網(wǎng)電纜盡量遠(yuǎn)離能夠產(chǎn)生EMI的設(shè)備，例如電機(jī)、電機(jī)控制設(shè)備、照明設(shè)備、帶電導(dǎo)體等。在面板上，以太網(wǎng)
纜與連接器間隔至少2英寸。當(dāng)電纜遠(yuǎn)離EMI干擾源時，遵循的電纜彎曲半徑。3、交換機(jī)VS集線器簡單地說，工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)境中不要使用集線器。集線
不過是一個多端口的中繼器。如果集線器被排除在外的話，剩下的選擇就只有管理型交換機(jī)和非管理型交換機(jī)了。管理型的交換機(jī)更好，當(dāng)然它的價格也比非
理型的交換機(jī)要貴。網(wǎng)絡(luò)上的每一臺設(shè)備都有一識符，就是我們所說的MAC地址，這是交換機(jī)比集線器具有的識別能力的關(guān)鍵。當(dāng)交換機(jī)剛剛上電的時候，
的表現(xiàn)和集線器沒有區(qū)別，將所有的通訊內(nèi)容都廣播出去，但隨著網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備將信息在交換機(jī)的不同端口上傳輸，交換機(jī)開始">監(jiān)控通訊內(nèi)容，識別出哪一個
地址與哪一個端口相關(guān)，然后在MAC地址表中做出標(biāo)識。一旦交換機(jī)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的MAC地址與某個特定的端口相連接，它就會監(jiān)控指向那個MAC地址的信息，
些信息僅僅發(fā)送給那個特定的地址。工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)有三種通訊類型。點(diǎn)對點(diǎn)的單播通訊、一對多的組播通訊和一點(diǎn)到所有節(jié)點(diǎn)的廣播通訊。?當(dāng)交換機(jī)的M
址表建立完成之后，管理型交換機(jī)和非管理型交換機(jī)對單播通訊和廣播通訊的處理方式?jīng)]有什么不同。一般來說，在100MB的帶寬下，將廣播頻度控制在每秒
個廣播。對于任何網(wǎng)絡(luò)來說，都會或多或少地存在廣播通訊。一個例子就是打印服務(wù)器會周期性地在網(wǎng)絡(luò)上給出廣播通知。：不僅僅是管理型交換機(jī)和非管理
換機(jī)的一個主要的區(qū)別就在于它們對待組播通訊的處理方式。組播通訊通常來自于搭載在工廠過程網(wǎng)絡(luò)上的智能設(shè)備，采用面向連接的基于生產(chǎn)廠商/用戶模型術(shù)。這種情況下的連接僅僅是網(wǎng)絡(luò)上兩個或者多個節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系。要想能夠接收組內(nèi)信息，設(shè)備必須加入組播通訊小組，組內(nèi)所有的成員都能夠接收到數(shù)據(jù)。
果僅僅是向小組發(fā)送數(shù)據(jù)，那么你無需成為小組成員。在生產(chǎn)廠商/用戶模型中，組播通訊的主要問題就是隨著小組成員數(shù)量的增加，通訊信息呈指數(shù)地增長。就需要使用管理型的交換機(jī)了。管理型交換機(jī)能夠打開互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）窺探功能。它是這樣工作的，當(dāng)IGMP窺探功能打開后，它會發(fā)出廣播通訊任何組播小組內(nèi)的成員。使用這些信息，加上已經(jīng)建好的MAC地址表，管理型交換機(jī)就能夠?qū)⒔M播通訊僅僅發(fā)送給組播小組內(nèi)的成員。非管理型的交換機(jī)對組和廣播數(shù)據(jù)的處理方式一樣，都是將數(shù)據(jù)發(fā)送給每一個節(jié)點(diǎn)。如果網(wǎng)絡(luò)使用了生產(chǎn)廠商/用戶技術(shù)或者使用了組播通訊，那么管理型交換機(jī)是物有所值的不二之

5、鏡像端口、故障排查考慮使用管理型交換機(jī)還有很多其他原因，這種等級的交換機(jī)通常都提供故障日志功能，能夠控制每個端口的速度，具有冗余設(shè)置以及鏡像功能。這些額外能力能夠保證對網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行更加準(zhǔn)確的控制，而且在故障排查的時候能起到非常寶貴的作用。我們知道，對于網(wǎng)絡(luò)上的某些節(jié)點(diǎn)，故障是避免的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能出現(xiàn)問題時，首先就要檢查交換機(jī)，雖然對于大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)性能問題來說，交換機(jī)很少是問題的核心。交換機(jī)是系統(tǒng)中可能發(fā)生問題的節(jié)點(diǎn)，的工作速率通常是其他網(wǎng)絡(luò)部件工作速率的10到50倍。雖然有一種很好的軟件能夠幫助你對網(wǎng)絡(luò)故障問題進(jìn)行排查，但是大多數(shù)這種軟件僅僅能看到廣播通訊播通訊。這實(shí)際上很合理，因?yàn)楹芏嘈阅軉栴}通常都源自不受限的組播通訊或者過多的廣播通訊。如果你出于某種原因需要檢查單播通訊，那么端口鏡像的途徑。如果網(wǎng)絡(luò)上沒有組播通訊的話，那么使用非管理型的交換機(jī)也沒什么問題。在只搭載了很少設(shè)備的小型簡單網(wǎng)絡(luò)上，很多人使用非管理型的交換機(jī)。有時候也可這兩種類型的交換機(jī)結(jié)合使用，將一些遠(yuǎn)程設(shè)備搭載在非管理型的交換機(jī)上，統(tǒng)一向管理型的交換機(jī)反饋。對于那些節(jié)點(diǎn)數(shù)量很多的網(wǎng)絡(luò)，如果成本不是一個關(guān)，那么還是選擇管理型的交換機(jī)吧，事后想來這確實(shí)是一個明智的選擇。

InterBus現(xiàn)場總線作為IEC61158標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)和機(jī)器">加工業(yè)。汽車生產(chǎn)過程中的物料呼叫控制系統(tǒng)采用InterBus現(xiàn)場總線技術(shù)，
在現(xiàn)有生產(chǎn)線上進(jìn)行生產(chǎn)物流重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)同步化物流的需求。    InterBus現(xiàn)場總線作為IEC61158標(biāo)準(zhǔn)，是一種開放型的串行總線系統(tǒng)
其數(shù)據(jù)傳輸速度快、效率高，總線控制器和總線設(shè)備具有智能化和很強(qiáng)的故障診斷能力，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)和機(jī)器加工業(yè)。汽車生產(chǎn)過程中的物料呼叫控制系統(tǒng)采用InterBus現(xiàn)場總線技術(shù)，在現(xiàn)有生產(chǎn)線上進(jìn)行生產(chǎn)物流重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)同步化物流的需求。該系統(tǒng)能使物料供應(yīng)及時、
節(jié)省物料線邊占用空間、減少線邊">庫存和儲位庫存，自動統(tǒng)計(jì)缺料的工位、時間與頻次，有效防止不必要的延誤、等待時間和因物料短缺產(chǎn)生停線的問題。控制系統(tǒng)具有在線故障診斷功能，減少了系統(tǒng)故障處理的時間，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和工廠生產(chǎn)效率。 物料呼叫控制系統(tǒng)由硬件和軟件構(gòu)成。硬件主要由工控機(jī)，現(xiàn)場總線控制器，總線耦合器BK模塊，數(shù)字輸入、輸出模塊DIO、SAB模塊，LED顯示屏，燈箱和按鈕構(gòu)成。現(xiàn)場線控制器選用RFC430，其具有數(shù)據(jù)采集、邏輯控制、信息交換和自動診斷等功能?？刂葡到y(tǒng)軟件由控制程序和故障診斷程序組成。控制程序功能如下：根據(jù)汽車生產(chǎn)要求，當(dāng)生產(chǎn)線線邊庫存低于較低值時，生產(chǎn)工人按下工位上對應(yīng)的按鈕，總線控制器根據(jù)回送的過程數(shù)據(jù)，通過一種基于InterBus現(xiàn)場總線的通信模塊，發(fā)送該物料的名稱、工位號數(shù)量等信息到LED大屏幕顯示屏，同時啟動音樂鈴聲和燈箱上對應(yīng)該物料的指示燈。倉庫工作人員得到信息后，按下燈箱指示燈下面對應(yīng)的按鈕，表示信息確認(rèn)，已開始投料?？偩€控制器根據(jù)確認(rèn)的信息，將工位按鈕上方的指示燈由常亮轉(zhuǎn)為閃亮狀態(tài)，表示該物料正在投送中。當(dāng)物流到達(dá)呼叫的工位后，操作人員恢復(fù)按鈕，該物料配送過程結(jié)束。該物料的名稱、呼叫工位、呼叫時間、到位時間、投料人等信息記入上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫，作為管理人員考核員工的一項(xiàng)指標(biāo)。故障診斷程序包括運(yùn)行在控制器上的診斷和自啟動程序和運(yùn)行在上位機(jī)（工控機(jī)）上的OPC（OLE for Process Control）應(yīng)用程序?？刂葡到y(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，總線便停止運(yùn)行。在線故障診斷程序可以快速診斷故障原因，并應(yīng)用OPC技術(shù)將RFC430總線控制器的診斷信息傳送到上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)控制器傳送的診斷信息，采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)為管理層提供更為詳細(xì)的故障原因以及處理方法。因此，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，值班人員就能根據(jù)故障診斷信息以及處理方法迅速排除故障。故障排除后，系統(tǒng)能自動啟動總線，恢復(fù)正常運(yùn)行。InterBus總線控制器RF430中的標(biāo)準(zhǔn)寄存器提供了總線運(yùn)行的狀態(tài)信息，也可通過控制程序操作總線系統(tǒng)?？偩€控制器中的標(biāo)準(zhǔn)寄存器包括診斷狀態(tài)寄存器、診斷參數(shù)寄存器、標(biāo)準(zhǔn)功能啟動寄存器、標(biāo)準(zhǔn)功能狀態(tài)寄存器和標(biāo)準(zhǔn)功能參數(shù)寄存器。寄存器的地址可利用PCWORX組態(tài)軟件在控制系統(tǒng)的輸入或輸出地址區(qū)域設(shè)定，以便在編程中應(yīng)用。診斷狀態(tài)寄存器為一個字長，每一位都反映了總線系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的某一方面情況。診斷參數(shù)寄存器為診斷狀態(tài)寄存器的狀態(tài)位提供更為詳細(xì)的信息，當(dāng)外圍設(shè)備出現(xiàn)故障和總線出錯時，診斷參數(shù)寄存器提供錯誤位置；當(dāng)控制器和總線出錯時，診斷參數(shù)寄存器提供錯誤代碼。診斷和自啟動程序在PC WORX 2.02中功能編程軟件Program Worx上開發(fā)，采用ST（結(jié)構(gòu)化文本）語言編程，編程后封裝能模塊FCDIAG（見圖1）。該模塊以診斷狀態(tài)寄存器、診斷參數(shù)寄存器作為輸入，經(jīng)過處理之后把診斷信息賦給全局部變量ERR DIAG STATUS 和ERR DIAG_A。自啟動功能可以檢測故障是否清除，一旦檢測到故障已經(jīng)清除后，通過標(biāo)準(zhǔn)功能啟動寄存器，

用經(jīng)驗(yàn)法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行PLC編程 1) 經(jīng)驗(yàn)法編程 經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的或別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。多數(shù)是設(shè)計(jì)前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“試驗(yàn)程序”。結(jié)合自己工程的情況，對這些“試驗(yàn)程序”逐一修改，使之適合自己的工程要求。這里所說的經(jīng)驗(yàn)，有的是來自自己的經(jīng)驗(yàn)結(jié)，有的可能是別人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，就需要日積月累，善于結(jié)。 2) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是通過 PLC 編程軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、離線或在線編程、離線仿真和在線調(diào)試等等。使用編程軟件可以十分方便地在計(jì)算機(jī)上離線或在線編程、在線調(diào)試，使用編程軟件可以十分方便地在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序的存取、加密以及形成 EXE 運(yùn)行文件 1）MT→PLC地址表。該表又稱“輸入信號地址表”。它由8位15字節(jié)地址構(gòu)成（即：X00，X02，X04，X06，X08，X10，X12，X14，X16，X17－X22），字節(jié)的每位對應(yīng)一個輸入信號接口，并附有該信號的連接器名稱和插腳編號。輸入信號由MT側(cè)傳送至PMC側(cè)，信號地址用XOO．O表示。輸入信號中，除*ESP，SKIP，*DECX，*DECY，*DECZ等少數(shù)信號已由CNC廠家確定了地址外，其他地址的信號名稱由設(shè)計(jì)者定義，并用縮寫英文字母表示。如“急停”用“*EMG．M”，“進(jìn)給保持”用“SP．M”等。所有輸入信號均應(yīng)據(jù)此表選定地址。 2）PLC→MT地址表。該表又稱“輸出信號地址表”。它由8位10字節(jié)地址構(gòu)成（即：Y48～53，YS0，Y82，Y84，Y86），字節(jié)的每位對應(yīng)一個輸出信號接口，并附有該信號的連接器名稱和插腳編號。輸出信號由PMC側(cè)傳送至MT側(cè)，信號地址用YOO．O表示。所有輸出信號名稱由設(shè)計(jì)者定義，并用縮寫英文字母表示。 輸入和輸出信號地址一經(jīng)確定，信號所用連接器，插腳編號亦隨之確定。安裝時，各信號線即按連接器和插腳連接。 3）PLC→NC地址表。該表為PMC側(cè)向NC側(cè)傳送信號的接口地址表。由8位27字節(jié)地址構(gòu)成（即：G100～G111，G116～G122，G124～G131）。信號地址用GOOO．O表示。這些信號已由CNC廠家定義，名稱和含義均已固定，用戶不能增刪和改變。 4）NC→PLC地址表。該表為NC側(cè)向PMC側(cè)傳送信號的接口地址表。由8位27字節(jié)地址構(gòu)成（即：P14～8F156,F160～F163，F(xiàn)171～P178）。信號地址用FOOO．O表示。這些信號也已由CNC廠家定義，用戶不能增刪和改變。 各信號傳送方向如圖2所示。 圖2 信號傳送方向 PLC的指令格式中各部分內(nèi)容分類介紹 指令格式中各部分內(nèi)容說明如下： （1）控制條件 控制條件的數(shù)量和意義隨功能指令的不同而變化?？刂茥l件存入堆棧寄存器中，其順序是固定不變的。 （2）指令 功能指令的種類見表5-4 序號 指 令 處 理 內(nèi) 容 格式1 （梯形圖） 格式2 （紙帶穿孔與程序顯示） 格式3 （程序輸入） 1 END1 SUB1 S1 1級（高級）程序結(jié)束 2 END2 SUB2 S2 2級程序結(jié)束 3 END3 SUB48 S48 3級程序結(jié)束 4 TMR TMR T 定時器處理 5 TMRB SUB24 S24 固定定時器處理 6 DEC DEC D 譯碼 7 CTR SUB5 S5 計(jì)數(shù)處理 8 ROT SUB6 S6 旋轉(zhuǎn)控制 9 COD SUB7 S7 代碼轉(zhuǎn)換 10 MOVE SUB8 S8 數(shù)據(jù)“與”后傳輸 11 COM SUB9 S9 公共線控制 12 COME SUB29 S29 公共線控制結(jié)束 13 JMP SUB10 S10 跳轉(zhuǎn) 14 JMPE SUB30 S30 跳轉(zhuǎn)結(jié)束 15 PARI SUB11 S11 奇偶檢查 16 DCNV SUB14 S14 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（二進(jìn)制 BCD碼） 17 COMP SUB15 S15 比較 18 COIN SUB16 S16 符合檢查 19 DSCH SUB17 S17 數(shù)據(jù)檢索 20 XMOV SUB18 S18 變址數(shù)據(jù)傳輸 21 ADD SUB19 S19 加法運(yùn)算 22 SUB SUB20 S20 減法運(yùn)算 23 MUL SUB21 S21 乘法運(yùn)算 24 DIV SUB22 S22 除法運(yùn)算 25 NUME SUB23 S23 定義常數(shù) 26 PACTL SUB25 S25 位置Mate-A 27 CODE SUB27 S27 二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換 28 DCNVE SUB31 S31 擴(kuò)散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 29 COMPB SUB32 S32 二進(jìn)制數(shù)比較 30 ADDB SUB36 S36 二進(jìn)制數(shù)加 31 SUBB SUB37 S37 二進(jìn)制數(shù)減 32 MULB SUB38 S38 二進(jìn)制數(shù)乘 33 DIVB SUB39 S39 二進(jìn)制數(shù)除 34 NUMEB SUB48 S40 定義二進(jìn)制常數(shù) 35 DISP SUB49 S49 在NC的CTR上顯示信息 指令的三種格式，格式1用于梯形圖；格式2用于紙帶穿孔和程序顯示；格式3是用編程器輸入程序時的簡化指令。對TMR和DEC指令在編程器上有其指令鍵，其他功能指令則用SUB鍵和其后的數(shù)字鍵輸入。 （3）參數(shù) 功能指令不同于基本指令，可以處理各種數(shù)據(jù)，也就是說數(shù)據(jù)或存有數(shù)據(jù)的地址可作為功能指令的參數(shù)，參數(shù)的數(shù)目和含義隨指令的不同而不同。 （4）輸出 功能指令的執(zhí)行情況可用一位“1”和“0”表示時，把它輸出到Wl繼電器，Wl繼電器的地址可隨意確定。但有些功能指令不用Wl，如MOVE、COM、JMP等。 （5）需要處理的數(shù)據(jù) 由功能指令管理的數(shù)據(jù)通常是BCD碼或二進(jìn)制數(shù)。如4位數(shù)的BCD碼數(shù)據(jù)是按一定順序放在兩個連續(xù)地址的存儲單元中，分低兩位和高兩位存放。例如BCD碼1234被存放在地址200和201中，則200中存低兩位（34），201中存高兩位（12）。在功能指令中只用參數(shù)低字節(jié)的200地址。二進(jìn)制代碼數(shù)據(jù)可以由l字節(jié)、2字節(jié)、4字節(jié)數(shù)據(jù)組成，同樣是低字節(jié)存在小地址,在功能指令中也是用參數(shù)小地址。

1、根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備是否具備PROFIBUS接口可分為三種形式（1）總線接口型：現(xiàn)場設(shè)備不具備PROFIBUS接口，采用分散式I/O作為總線接口與現(xiàn)設(shè)連接。這種形式在應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)初期容易推廣。如果現(xiàn)場設(shè)備能分組，組內(nèi)設(shè)備相對集中，這種模式會更好地發(fā)揮現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。（2）一總線型：現(xiàn)場設(shè)備都具備PROFIBUS接口。這是一種理想情況?？墒褂矛F(xiàn)場總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)完全的分布式結(jié)構(gòu)，可充分獲得這一技術(shù)所帶來的益。新建項(xiàng)目若能具有這種條件，就目前來看，這種方案設(shè)備成本會較高。（3）混合型：現(xiàn)場設(shè)備部分具備PROFIBUS接口。這將是一種相當(dāng)普遍情況。這時應(yīng)采用PROFIBUS現(xiàn)場設(shè)備加分散式I/O混合使用的辦法。無論是舊設(shè)備改造還是新建項(xiàng)目,希望全部使用具備PROFIBUS接口現(xiàn)場設(shè)備的合可能不多，分散式I/O可作為通用的現(xiàn)場總線接口，是一種靈活的集成方案。2、根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要的幾種結(jié)構(gòu)類型根據(jù)實(shí)際需要及經(jīng)費(fèi)情況，通常如下幾種結(jié)構(gòu)類型：（1） 結(jié)構(gòu)類型1：以PLC或控制器做一類主站，不設(shè)監(jiān)控站，但調(diào)試階段配置一臺編程設(shè)備。這種結(jié)構(gòu)類型，PLC或控制器完成線通信管理、從站數(shù)據(jù)讀寫、從站遠(yuǎn)程參數(shù)">化工作。（2） 結(jié)構(gòu)類型2：以PLC或控制器做一類主站，監(jiān)控站通過串口與PLC一對一的連接。這種結(jié)構(gòu)型，監(jiān)控站不在PROFIBUS網(wǎng)上，不是二類主站，不能直接讀取從站數(shù)據(jù)和完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作。監(jiān)控站所需的從站數(shù)據(jù)只能從PLC控制器中讀取結(jié)構(gòu)類型3：以PLC或其它控制器做一類主站，監(jiān)控站（二類主站）連接PROIBUS總線上。這種結(jié)構(gòu)類型，監(jiān)控站在PROFIBUS網(wǎng)上作為二類主站，完成遠(yuǎn)程編程、參數(shù)化及在線監(jiān)控功能。（4） 結(jié)構(gòu)類型4：使用 PC機(jī)加PROFIBUS網(wǎng)卡做一類主站，監(jiān)控站與一類主站一體化。這是一個低成本方但PC機(jī)應(yīng)選用具有高可靠性、能長時間連續(xù)運(yùn)行的工業(yè)級PC機(jī)。對于這種結(jié)構(gòu)類型，PC機(jī)故障將導(dǎo)致整個系統(tǒng)將癱瘓。另外，通信廠商通常只提供模板的驅(qū)動程序，總線控制、從站控制程序、監(jiān)控程序可能要由用戶開發(fā)，因此應(yīng)用開發(fā)工作量可能會較大。（5） 結(jié)構(gòu)類型5：堅(jiān)固式PC機(jī)（COMOCT COMPUTER）+PROFIBUS網(wǎng)卡+SOFTPLC的結(jié)構(gòu)形式。如果上述方案中PC機(jī)換成一臺堅(jiān)固式PC機(jī)（COMOPACT COMPUTER），系統(tǒng)可靠性大大增強(qiáng)，足以使用戶信服。但這是一臺監(jiān)控站與一類主站一體化控制器工作站，要求它的軟件完成如下功能：支持編程，包括主站應(yīng)用程序的開發(fā)、編輯、調(diào)試。 執(zhí)行應(yīng)用程序。 主持設(shè)備圖形監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫建立等監(jiān)控程序的開發(fā)、調(diào)試。設(shè)備在線圖形監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲及統(tǒng)計(jì)、報表等功能近來出現(xiàn)一種稱為SOFTPLC的軟件產(chǎn)品，是將通用型PC機(jī)改造成一臺由軟件（軟邏輯）實(shí)現(xiàn)的PLC。這種軟件將PLC的編程（IEC1131）及應(yīng)用程序行功能，和操作員監(jiān)控站的圖形監(jiān)控開發(fā)、在線監(jiān)控功能集成到一臺堅(jiān)固式PC機(jī)上，形成一個PLC與監(jiān)控站一體的控制器工作站。（6） 結(jié)構(gòu)類型6：用兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種方案充分考慮了未來擴(kuò)展需要，比如要增加幾條生產(chǎn)線即擴(kuò)展出幾條DP網(wǎng)絡(luò)，車間監(jiān)控要增加幾個監(jiān)控站等，都可以方便進(jìn)行采用了兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，充分考慮了陰影部分的擴(kuò)展余地。

電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路的PLC程序設(shè)計(jì) 在例一的基礎(chǔ)上，如果希望實(shí)現(xiàn)三相異步電動機(jī)的可逆運(yùn)行，只需增加一個反轉(zhuǎn)控制按鈕和一個反轉(zhuǎn)控制的接觸器KM2即可。其相對應(yīng)的元件安排如下： 在梯形圖設(shè)計(jì)上可以考慮選兩套起—保—停電路，一個用于正轉(zhuǎn)，一個用于反轉(zhuǎn)，考慮正反兩個接觸器不能同時接通，在兩個接觸器的驅(qū)動支路中分別串入對方的常閉觸點(diǎn)來達(dá)到“互鎖”的目的。其相應(yīng)的控制梯形圖如圖1所示： 程序清單： LD X000 OR Y000 ANI X002 ANI Y001 ANI X001 OUT Y000 LD X001 OR Y001 文本框: ANI X002 ANI Y000 ANI X000 OUT Y001 END 圖1 電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路的PLC梯形圖程序——雙重輸出線圈 加熱爐送料系統(tǒng)——仿STL指令的編程方式梯形圖舉例 對于沒有STL指令的PLC，也可以仿照STL指令的設(shè)計(jì)思路來設(shè)計(jì)順序控制梯形圖，這就是下面要介紹的仿STL指令的編程方式。 如圖5-33所示為某加熱爐送料系統(tǒng)的功能表圖與梯形圖。除初始步外，各步的動作分別為開爐門、推料、推料機(jī)返回和關(guān)爐門，分別用Y0、Y1、Y2、Y3驅(qū)動動作。X0是起動按鈕，X1～X4分別是各動作結(jié)束的限位開關(guān)。與左側(cè)母線相連的M300～M304的觸點(diǎn)，其作用與STL觸點(diǎn)相似，它右邊的電路塊的作用為驅(qū)動負(fù)載、轉(zhuǎn)換條件和轉(zhuǎn)換目標(biāo)，以及使前級步的輔助繼電器復(fù)位。 圖5-33 加熱爐送料系統(tǒng)的功能表圖與梯形圖 由于這種編程方式用輔助繼電器代替狀態(tài)器，用普通的常開觸點(diǎn)代替STL觸點(diǎn)，因此，與使用STL指令的編程方式相比，有以下的不同之處： 1）與代替STL觸點(diǎn)的常開觸點(diǎn)（如圖5-33中M300～M304的常開觸點(diǎn)）相連的觸點(diǎn)，應(yīng)使用AND或ANI指令，而不是LD或LDI指令。 2）在梯形圖中用RST指令來完成代表前級步的輔助繼電器的復(fù)位，而不是由系統(tǒng)程序自動完成。 3）不允許出現(xiàn)雙線圈現(xiàn)象，當(dāng)某一輸出繼電器在幾步中均為“1”狀態(tài)時，應(yīng)將代表這幾步的輔助繼電器常開觸點(diǎn)并聯(lián)來控制該輸出繼電器的線圈。
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用于網(wǎng)絡(luò)電纜的 UL 列表（安全標(biāo)準(zhǔn)）對于美國和加拿大市場尤為必需。根據(jù)電纜敷設(shè)在建筑物中位置來決定適當(dāng)?shù)囊?。這適用所有電纜，這些電纜從一個機(jī)器敷設(shè)到一遠(yuǎn)程控制柜，位于電纜架上并保護(hù)著建筑物。通過 UL 的電纜在其名稱后面附加字母“GP”（通用）。

Ex

用于本質(zhì)安全 PROFIBUS DP 應(yīng)用的電纜在其名稱后面附加字母“IS”（本質(zhì)安全）

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Profibus總線電纜         6XV1830-0EH10 西門子電纜線 
這是西門子很常見的通訊線纜。

西門子電纜公司前言

現(xiàn)場總線技術(shù)是當(dāng)今世界各國關(guān)注的熱點(diǎn)課題，以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的全數(shù)字控制系統(tǒng)是 21 世紀(jì)自動化控制系統(tǒng)的主流。PROFIBUS-DP是一種經(jīng)過優(yōu)化的高速、廉價的通信連接，專為自動控制系統(tǒng)和設(shè)備級分散I/O之間通信設(shè)計(jì)，使用PROFIBUS-DP模塊可取代價格昂貴的24V或0～20mA并行信號線，用于分布式控制系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸。PROFIBUS-DP主要應(yīng)用于現(xiàn)場設(shè)備級，它的響應(yīng)時間從幾百 到幾百ms，數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbit/s～12Mbit/s，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容量為每個報文多達(dá)244個字節(jié)，傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線或光纜，被廣泛應(yīng)用于樓宇自動化、水電廠管理和工業(yè)過程自動化控制系統(tǒng)中。

2 軟起動控制器中PROFIBUS-DP通訊接口的硬件設(shè)計(jì)

在軟起動控制器的PROFIBUS-DP硬件接口電路設(shè)計(jì)方案上，采用單片機(jī) + 集成芯片SPC3 + RS485驅(qū)動的方案。

2.1 SPC3簡述

SPC3（SIEMENS PROFIBUS CONTROLLER）為優(yōu)化的智能PROFIBUS-DP從站，集成有PROFIBUS-DP物理層的數(shù)據(jù)收發(fā)功能，可獨(dú)立處理PROFIBUS-DP協(xié)議。SPC3的內(nèi)部有RAM、方式寄存器、狀態(tài)寄存器、中斷寄存器以及各種緩沖器指針和緩沖區(qū)等。SPC3有8根數(shù)據(jù)線和11根地址線，其中8根數(shù)據(jù)線與地址線復(fù)用，可以接80C32、80C166、80C196、HC196等單片機(jī)。SPC3內(nèi)部集成了1.5KB的雙口RAM作為SPC3與軟件/程序的接口，能自動調(diào)整9.6K到12M波特率。

2.2 PROFIBUS-DP通信接口硬件設(shè)計(jì)

PIC16F877與PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的連接通過一個PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議芯片SPC3和RS-485驅(qū)動電路組成。PROFIBUS-DP接口主要由處理器接口和串行總線接口組成。

處理器接口電路如圖1示：80C32通過P0口和P2口擴(kuò)展外部存儲器，將SPC3內(nèi)部的雙口RAM作為自己的外部RAM，通過對雙口RAM的讀寫來完成對SPC3的初始化和有關(guān)數(shù)據(jù)的交換。圖中P1是指用雙PIC16F877設(shè)計(jì)的軟起動控制器，作為通訊的從站，PIC16F877集成了SPI接口，可以和協(xié)議芯片SPC3結(jié)合，以及MAX485ESA完成到PROFIBUS-DP總線網(wǎng)絡(luò)上的連接。

銑床主軸電動機(jī)控制原理線路分析 主軸電動機(jī)控制線路分析 （1）電路圖 下面。 （2）原理分析 ①主軸的起動過程分析 換向開關(guān)SA1旋轉(zhuǎn)到所需要的旋轉(zhuǎn)方向→起動按鈕SB5或SB6→接觸器KM1線圈通電→常開輔助觸點(diǎn)KM1（6-7）閉合進(jìn)行自鎖，同時常開主觸點(diǎn)閉合→主軸電動機(jī)M1旋轉(zhuǎn)。 在主軸起動的控制電路中串聯(lián)有熱繼電器FR1和FR2的常閉觸點(diǎn)（22-23）和（23-24）。這樣，當(dāng)電動機(jī)M1和M2中有任一臺電動機(jī)過載，熱繼電器常閉觸點(diǎn)的動作將使兩臺電動機(jī)都停止。 主軸起動的控制回路為：1→SA2-1→SQ6-2→SB1-1→SB2-1→SB5（或SB6）→KM1線圈→KT→22→FR2→23→FR1→24 ②主軸的停車制動過程分析 按下停止按鈕SB1或SB2→其常閉觸點(diǎn)（3-4）或（4-6）斷開→接觸器KM1因斷電而釋放，但主軸電動機(jī)等因慣性仍然在旋轉(zhuǎn)。按停止按鈕時應(yīng)按到底→其常開觸點(diǎn)（109-110）閉合→主軸制動離合器YC1因線圈通電而吸合→使主軸制動，迅速停止旋轉(zhuǎn)。 ③主軸的變速沖動過程分析 主軸變速時，首先將變速操縱盤上的變速操作手柄拉出，然后轉(zhuǎn)動變速盤，選好速度后再將變速操作手柄推回。當(dāng)把變速手柄推回原來位置的過程中，通過機(jī)械裝置使沖動開關(guān)SQ6-1閉合一次，SQ6-2斷開。SQ6-2（2-3）斷開→KM1接觸器斷電；SQ6-1瞬時閉合→時間繼電器KT通電→其常開觸點(diǎn)（5-7）瞬時閉合→接觸器KM1瞬時通電→主軸電動機(jī)作瞬時轉(zhuǎn)動，以利于變速齒輪進(jìn)入嚙合位置；同時，延時繼電器KT線圈通電→其常閉觸點(diǎn)（25-22）延時斷開→KM1接觸器斷電，以防止由于操作者延長推回手柄的時間而導(dǎo)致電動機(jī)沖動時間過長、變速齒輪轉(zhuǎn)速高而發(fā)生打壞輪齒的現(xiàn)象。 主軸正在旋轉(zhuǎn)，主軸變速時不必先按停止按鈕再變速。這是因?yàn)楫?dāng)變速手柄推回原來位置的過程中，通過機(jī)械裝置使SQ6-2（2-3）觸點(diǎn)斷開，使接觸器KM1因線圈斷電而釋放，電動機(jī)M1停止轉(zhuǎn)動。 ④主軸換刀時的制動過程分析 為了使主軸在換刀時不隨意轉(zhuǎn)動，換刀前應(yīng)將主軸制動。將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到換刀位置→其觸點(diǎn)（1-2）斷開了控制電路的電源，以保證人身安全；另一個觸點(diǎn)（109-110）接通了主軸制動電磁離合器YC1，使主軸不能轉(zhuǎn)動。換刀后再將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳回工作位置→觸點(diǎn)SA2-1（1-2）閉合，觸點(diǎn)SA2-2（109-110）斷開→主軸制動離合器YC1斷電，接通控制電路電源。 梯形圖編程原則與PLC程序設(shè)計(jì)方法 （1） 輸入/輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時器、計(jì)數(shù)器等器件的觸點(diǎn)可以多次重復(fù)使用，無需復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)來減少觸點(diǎn)的使用次數(shù)。 （2） 梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈終止于右母線。觸點(diǎn)不能放在線圈的右邊，如下圖所示 正確的電路 錯誤的電路 （3） 除步進(jìn)程序外，任何線圈、定時器、計(jì)數(shù)器、高級指令等不能直接與左母線相連。 （4） 在程序中，不允許同一編號的線圈兩次輸出（雙線圈輸出）。下面的梯形圖是不允許的。 （5） 不允許出現(xiàn)橋式電路。 （6） 程序的編寫順序應(yīng)按自上而下、從左至右的方式編寫。為了減少程序的執(zhí)行步數(shù)，程序應(yīng)為左大右小，上大下小。如： 符合上大下小的電路，共4步 符合左大右小的電路，共4步 （7） 輸入設(shè)備盡可能用常開觸點(diǎn) （8） PLC程序設(shè)計(jì)常用的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 在傳統(tǒng)繼電器－接觸器控制圖和PLC典型控制電路的基礎(chǔ)上，依據(jù)積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行翻譯、修改和完善，得到終的控制程序。 （9） 常用的PLC典型控制電路