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PROFIBUS的S7通信與FDL通信差別

??S7通信

??S7通信概述

??1. 連接的基本概

??數據通信協議可以分為面向連接的協議和無連接的協議，前者在進行數據交換之前，必須與通信伙伴建立連接，后者用于發送單個消息。

??這兩種協議在安全性方面有較大的區別，它們具有不同的傳輸效率。面向連接的協議具有較高的安全性，與無連接協議相比，在上層計算機中需要進行更多的處理。

?(3)繼電控制線路和梯形圖的對應關系如表5.4-1所示。

??由表 5.4-1 可以看出，通過一一對應關系，根據原有的繼電控制電路圖來設計梯形圖顯然是一個適合電氣技術人員特別是電工的捷徑。這是因為原有的繼電控制電路經過長期的使用和考驗，已被證明是一個能完成控制要求的控制電路，而梯形圖與繼電控制電路圖有很多相似之處。因此，可以將繼電控制電路圖經過適當變換，設計出具有相同控制功能的梯形圖。一般把這種方法稱為“移植法”或“轉換法”。

??對于初學 PLC 的人特別是電工來說，對繼電控制線路比較熟悉，通過繼電控制電路圖切入梯形圖的確是學習梯形圖設計的一個快捷方法。可以從簡單到復雜，多找一些繼電控制電路圖，然后根據梯形圖的一些要求，把它們改畫成梯形圖，比較它們的差異，這樣可以加深對梯形圖的理解，也會加快用梯形圖來編制程序的學習過程。

?S7-200轉換指令中的 SEG、DECO、ENCO為譯碼、編碼指令，程序格式類似。

s7-200轉換指令中的SEG指令

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??SEG是用于7段數碼管顯示的譯碼指令，通過本指令，可以將輸入IN確定的低字節時六進制數0～F轉換為連接于OB0的7段數碼管顯示0～F。

??DECO為二進制譯碼指令，通過本指令，可以將輸入IN確定的輸入低字節十六進制數0～F轉換為輸出字OUT的對應輸出位。如當輸入IN定義為MB20，輸出定義為QW0時，若輸入 MB20=“00”，對應輸出 Q0.0=“1”;其余輸出 Q0.1～Q1.7為“0”;若輸入MB20=“0E”，對應于輸出Q1.6=“1”，其余輸出Q0.1～Q1.5、Q1.7為“0”。

S7-300的模擬量I/O模塊包括模擬量輸入模塊SM331、模擬量輸出模塊SM332、模擬量輸入/輸出模塊SM334和SM335。

??1.模擬量變送器

??生產過程中大量的連續變化的模擬量需要用PLC來測量或控制。有的是非電量，例如溫度、壓力、流量、液位、物體的成分和頻率等。有的是強電電量，例如發電機組的電流、電壓、有功功率和無功功率、功率因數等。變送器用于將傳感器提供的電量或非電量轉換為標準量程的直流電流或直流電壓信號，例如DC0~10V和DC4~20mA。

??2. SM331模擬量輸入模塊的基本結構

??模擬量輸入模塊用于將模擬量信號轉換為CPU內部處理用的數字信號，其主要組成部分是A/D(Analog/Digit)轉換器(見圖2-49中的ADC)。模擬量輸入模塊的輸入信號一般是模擬量變送器輸出的標準量程的直流電壓、直流電流信號。SM331也可以直接連接不帶附加放大器的溫度傳感器(熱電偶或熱電阻)，這樣可以省去溫度變送器，不但節約了硬件

??ENCO為二進制編碼指令，本指令的動作與DECO正好相反，它可以將輸入IN確定的二進制位狀態，轉換為輸出OUT低字節十六進制數0～F輸出。如當輸入定義為IW0、輸出為MBO時，若輸入

??連接是指兩個通信伙伴之間為了執行通信服務建立的邏輯鏈路，而不是指兩個站之間用物理媒體(例如電纜)實現的連接。連接相當于通信伙伴之間一條虛擬的“專線”，它們隨時可以用這條“專線”進行通信。一條物理線路可以建立多個連接。

??如果交換的信息非常重要，或者需要保證傳輸數據的完整性，應使用面向連接的協議。為了確保正確地建立連接，連接的一方必須是主動的，另一方是被動的，否則無法建立連接

??無連接協議傳輸的信息單元相當于電報報文，它們通常是一種獨立完整的消息，有時也被稱為數據報文。

??2. 動態連接和靜態連接

??連接分為不需要組態的動態連接和需要組態的靜態連接。

??(1)不需要組態的動態連接

??在設計安全電路時，主要考慮以下幾點:

??(1)確定可能的非法操作會造成哪些輸出執行機構來產生危險的動作;

??(2)確定不發生危害結果的條件，并確定如何使PLC能夠檢測到這些條件;

??(3)確定在上電和斷電時,PLC控制系統的輸出有沒有產生危害動作的可能,并設計避免危害發生的措施;

??(4)系統中應設計有獨立于CPU的手動或機電冗余措施來阻止危險的操作;

??(5)系統中應設計有各種故障的顯示和提示環節，以便操作員能夠及時得到需要的信息。

??PG(編程器)通信和S7基本通信不需要對連接組態，這種連接也稱為動態連接，S7基本通信將在14.3節介紹。

3)從控制速度上看，繼電器控制系統的工作頻率低，機械觸點會出現抖動問題。而PLC的速度快，程序指令執行時間在微秒級，且不會出現觸點抖動問題。

4)從定時和計數控制上看，電器控制系統采用時間繼電器的延時時間易受環境溫度和溫度變化的影響，定時精度不高。而PLC采用半導體集成電路作定時器，精度高，定時范圍寬，修改方便，不受環境的影響，且PLC具有計數功能。

5)從可靠性和可維護性上看，由于電器控制系統的機械觸點使系統的可靠性和可維護性較差。而PLC采用無觸點動作，其壽命長、可靠性高，并具有自診斷功能及動態監視功能，為現場調試和維護提供了方便。

通過對一臺單向運行電機的兩種控制的比較，說明PLC控制系統與繼電接觸控制系統的區別。