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ISO通信传输

ISO 传输协议是西门子早期的以太网协议，基于 ISO 8073 TPO，位于ISO-OSI参考模型的第四层，属于传输层的协议。

  ISO 传输协议是基于消息的数据传输，允许动态修改数据长度;传输速度快，适合中等或较大量的数据;站点之间的 ISO 传输不使用IP地址，而是基于 MAC 地址，数据包不能通过路由器进行传递(不支持路由)。ISO传输协议是西门子内部的以太网协议，仅适用于SIMATIC 系统。两个 SIMATIC 站点之间的数据发送和接收使用Send/Receive服务。服务器的读写使用 Fetch/Write 服务。

  ISO 传输协议*大的优势是通过数据包来发送/接收数据，但由于它不支持路由功能随着网络节点的增加，ISO传输协议的劣势逐渐显现。

  为了应对日益增加的网络节点，西门子在ISO 传输协议的基础上增加了 TCP/IP 协议的功能，新的协议对扩展的RFC1006“ISO on top of TCP”进行了注释，被称为“ISO ON-TCP”协议。

  ISO-ON-TCP在TCP/IP协议中定义了ISO传输的属性,位于ISO-OSI参考模型的第四层默认的数据传输端口为102，如图 4-121 所示。

  图4-121 ISO协议在ISO-OSI参考模型的位置

  与 ISO 传输协议相同，ISO-ON-TCP 协议的两个 SIMATIC 站点之间的数据发送和接收也使用Send/Receive 服务，服务器的读写使用 Fetch/Write 服务。在ISO 传输协议和ISO- ON-TCP协议的使用过程中，还涉及TSAP(传输服务访问点)的设置。在一个传输的链接中，可能存在多个进程。为了区分不同进程的数据传输，需要提供一个进程独用的访问点，这个访问点，被称为TSAP。在两个站点的同一个传输链接中，如果只存在一个传输进程，则本地和远程的 TSAP 可以相同;如果存在多个传输进程，则 TSAP必须唯一。TSAP 相当于 TCP 或 UDP 协议中的端口(port)。

  S7-200SMART 使用字符串数据来定义 TSAP，*大长度为 255 个字节，详见下面 4.3.3.2节 ISOCONNECT 指令中的介绍。

  ISO-ON-TCP 协议的主要优点是数据有一个明确的结束标志，可以知道总共接收了多!条消息，不会出现像 TCP协议那样将几条消息合并成一条的情况。SIMATIC S7 协议其实就是使用了 ISO-ON-TCP 协议。

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FPO、FP系列PLC硬件配置及其功能

FPO、FPE系列PLC的产品构成

  FPO、FP见是目前市场上体积*小的PLC产品，FPO有C10～C32多种规格，已形成系列化;FP有FDG-C32规格，是在FPO基础上发展起来的功能、性能更加完美的新型PLC，FP在某些功能上完全可以与大型机相媲美。

  FPO机分主机、扩展、智能单元三种，*多扩展到128点。FPE机可共用FPO机扩展智能单元。

FP0、FP机的组成

  ①运行监视指示灯当运行程序时，RUN的LED灯亮;当在编程状态时，PROG的LED灯亮;发生自诊断错误时，ERR的LED灯亮。

  ②方式选择开关方式选择开关有两个工作方式挡位，即RUN和PROG。当开关扳到RUN时，PLC运行程序;开关扳到PROG时，PLC处于编程状态，用户程序可以读出、修改、写入。

  ③电源端子 该端子接直流24V。

  ④通信口FPO有一个编程口和一个RS-232口，FPZ有2个RS-232口。编程口可通过编程电缆直接与手持编程器Ⅱ或计算机RS-232口相连。RS-232口可连其他外围设备。

  ⑤输入、输出端子继电器输出型FPO的输入、输出端子采用终端插座;晶体管输出型FPO、FPE的输入、输出端子采用松散布线挤压插座。

  ⑥I/O状态指示灯 输入/输出状态由发光二极管(LED)显示，发光二极管内装在机体内。

  FP0、FP机特点

  ①超小型尺。一个控制单元只有25mm宽(FPZ30mm宽)，其至扩展到128点也只有105mm宽，控制单元外形尺寸为宽25mm;高90mm，长60mm，是超小型外形设计，世界*小的安装面积，故可以安装在小型机械控制装置上。

  ②扩展方便。扩展单元可直接连接到控制单元上。扩展单元可使用单元表面的扩展连接器和锁定单排触头即可形成层叠系统，而无需特殊扩展电缆、底板等。

  ③高速度。执行每个基本指令FPO需0.9μs，FPZ仅需0.4μF。脉冲捕捉和中断输入满足了高价的需要。

  ④大容量内存。FPO*多可存储1万步用户程序，FPZ可存储1.2万步用户程序。FPO数据寄存器*多有1.6万字，而FPZ数据寄存器有高达3.2万多字，比许多中型PLC还多。

  ⑤控制功能强。具有两路脉冲输出，可单独进行位置控制，互不干扰。具有双向、双通道高速计数功能。高速计数器输入频率FP0可达10gHz，FP2可达50μHz。FP0输出脉冲2路*高可达10μHz，FPZ脉冲输出单路可达100kHz，2路可达60kHz。具有脉宽调制输出(PWM)功能，可用单个FPO或FP单元实现温度控制。FP可以进行圆弧插补(曲线)控制功能。

  ⑥FP面板上配有2个分辨率1/1000的模拟量调节旋钮，可作为模拟量定时器等使用(寄存器地址DT90040、DT90041)。

  ⑦FP见在16点输出中的12点，采用了带短路保护功能的晶体管，使工作更加可靠。⑧PID控制。PID控制指令化，可以进行自整定，实现简便、高性能的过程控制。⑨具有很强的网络功能。FPO网络功能同FP1相同。FPE提供与触摸屏、计算机等具有RS-232口设备的端口，包括编程口在内，*多可达3个通信端口，使FP的控制范围更加广泛。FPZ还可实现16站1024点连接(继电器、128字连接)寄存器的PC-LINK，具有真正的中规模的PLC功能，无需编写通信程序可实现信息采集。

FP1系列PLC的硬件构成和说明

FP1系列PLC有C14、C16、C24、C40、C56、C72等型号，它们的硬件结构、指令系统、性能指标、编程方法基本相同，下面就来介绍FP1系列PLC的构成及其特性。

  控制单元

  控制单元设有与编程器、计算机相连的接口，与I/O扩展单元(或A/D、D/A转换单元)相连的扩展口，输入输出端子，电源输入和输出端子等。C24控制单元提供输入点16个，输出点8个∶C40控制单元提供输入点24个，输出点16个;C56控制单元提供输入点32个，输出点24个;C72控制单元提供输入点40个，输出点32个。下面就以C24和C72控制单元前面板图说明其功能，参看图2-1和图2-2。

  图2-1为FP1 C24型PLC控制单元的外形图。下面对图中PLC的各部分逐一进行说明。

  ①RS-232口(C24、C40、C56和C72型有)利用该口能与PC机通信编程，也连接其他外围设备(如IOP智能操作板、条形码判读器和串行打印机等)。

  ②运行监视指示灯

  a.当运行程序时，“RUN”的LED亮

  b.当控制单元中止执行程序时，“PROG”的LED亮;

  c.当发生自诊断错误时，“ERR”的LED亮;

  d.当检测到异常的情况时或出现“Watchdog”定时故障时，“ALARM”的LED亮。

  ③电池座 为了使当控制单元断电时仍能保持住有用的信息，在控制单元设有蓄电池，电池的寿命一般为3～6年。

  ④电源端子每种控制单元有两种电源形式————交流型和直流型。对于交流型控制单元，该端子接100～240V交流电。对于直流型控制单元，该端子接24V直流电。

  ⑤存储器(EPROM)和主存储器(EEPROM)插座 该插座可用来连接EPROM和EEPROM。

  ⑥方式选择开关 方式选择开关共有三个工作方式挡位，即“RUN”“REMOTE”和“PROG”。

  a.“RUN”工作方式 当开关扳到这个挡值时，控制单元运行程序。

  b.“REMOTE”工作方式在这个工作方式下，可以使用编程工具(如FP编程器型和NPST软件)改变PLC的工作方式为“RUN”或“PROG”。

  c. “PROG”工作方式在此方式下可以编辑程序。若在“RUN”工作方式下编辑程序，则按出错对待。PLC鸣响报警，提示编程者将方式选择开关切换至"PROG"工作方式。

  ⑦输入端子C24型∶16点;C40型∶24点;C56型∶32点;C72型∶40点。输入电压范围为直流12～24V。该端子板为两头带螺钉可拆卸的板。带“·”标记的端子不能作为输出端子使用。

  ⑧输出端子C24型∶8点;C40型∶16点;C56型∶24点;C72型∶32点。该端子板为两头带螺钉可拆卸的板。带“·”标记的端子不能作为输出端子使用。

  ⑨编程工具连接插座(RS-422口)

  可用此插座经连接电缆连接编程工具(如FP编程器Ⅱ型或带NPST软件的个人计算机)。

  ⑩波特率选择开关当PLC与外部设备进行通信时(如FR编程器Ⅱ型或带NPST软件的个人计算机)，可用此开关设定波特率。根据不同情况可作如下设定∶

  FR编程器Ⅱ型(AFP1114)19200bps或9600bps。

  带NPST-GR软件的PC机∶9600bps。

  ⑪电位器(V0、V1)这两个电位器可用螺丝刀(也称螺钉旋具)进行手动调节，实现外部设定。这一功能可以使你从外部向PLC的某些固定的数据存储单元输入数值在0～255范围变化的模拟量。这些输入的设定值放在“手动拨盘”寄存器中(V0∶DT9040，V1:DT9041)。

  C24系列∶2个(V0、V1);C40、C56和C72系列∶4个(V0～V3)。

  ⑫I/O状态指示灯指示输入/输出的通断状态。当某个输入触点闭合时，对应于这个触点编号的输入指示发光二极管点亮(下一排);当某个输出继电器接通时，对应这个输出继电器编号的输出指示发光二极管点亮(上一排)。

  ⑬扩展插座 通过这个插座，可以连接FP1扩展I/O点数的模块(扩展单元)或智能单元(FP1A/D、D/A转换单元)及FP1I/OLINK单元。

  C72控制单元前面板图说明其功能，参看图2-2，可对熟知FP1的硬件资源一目了然。

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