西门子6ES7214-2BD23-0XB8参数方式
随着计算机网络及现场总线技术技术的发展，PLC及触摸屏在工业控制和楼宇自动化中的应用非常广泛。现场总线技术及其总线接口模块、智能仪表、控制设备等组成的综合监控系统已成为当前自动化技术发展的一个重要方向。在工控领域，PLC与触摸屏结合运用的技术已越来越为工程人员所了解与熟悉,由于触摸屏具有操作简便、界面美观直接、编程容易掌握、与PLC通讯良好、抗干扰能力强等等特点 ,它正迅速地渗入各个行业,发挥自动化控制的大优势。
PROFIBUS提供了两种通信协议：DP、FMS，富士UG系列的触摸屏支持其中的DP协议。富士触摸屏具有很强的兼容性，可以与近30个厂家的PLC通讯，兼容性极强，还可以和计算机通讯（开放式通讯协议）。
通过接口单元、UG031-P通讯卡及总线的连接，UG触摸屏可以作为从站和作为主站的西门子的S7-300或S7-400系列的PLC通信。
1 系统结构
本文的背景为某食品加工厂某控制系统包括原料混料线、薯饼生产线、包装线等构成的主线系统，以及蒸汽锅炉系统、水系统、压缩空气系统、照明系统、通风系统和消防系统等构成的辅助系统。各系统位置比较分散，控制点较多，其中包括140多台电机，29台变频器，15个温湿度控制点。
由于系统比较复杂，控制采取分层控制策略，由两台上位机完成工厂级的监控及数据管理功能，触摸屏和PLC完成现场级的控制，采用Profibus现场总线的方式进行通讯。上位机留有接口，可连接局域网和广域网，以利于的开发。其中数字输入点有900多点，数字输出有400多点，模拟量输入20个。
下面以这个食品加工厂为例，组成一个集中控制系统，系统结构如图二所示。
其中PLC(1)用于主系统，PLC(2)用于辅助系统。辅助系统的组成与主系统相似，图中省略了其构成。PLC选用S7-300系列的CPU315-2DP和S7-200系列的CPU226，PID模块为FM355C，通讯模块为CP342-5，扩展模块为IM153-1，I/O模块则使用到：数字输入模块选SM321、数字输出为SM322、模拟量输入为SM331。上位机选用西门子的工控机，它内置了PCI接口的CP5611卡用于与PLC通讯。
选用S7-300系列的CPU315-2DP是为了能进行扩展I/O模块以满足控制点数的要求，而用于扩展的IM模块的选型则是依据IM模块与中央控制器CPU315-2DP的距离。
由于所有的I/O模块均放在同一组控制柜里，选用了通讯距离在5米范围内的IM153-1[1]。当IM模块与中央控制器的距离较远时可以选择通讯范围为100米的型号的IM模块。
随着全球暖化，许多地区降雨模式开始改变，出现干旱及含水层干涸等问题，再加上人口爆炸以及人类长期浪费及污染，水荒问题日益严重，干净水源愈显珍贵。根据联合国估计，2025年之前，全球将有2/3的人口面临用水压力，对于水资源应用和供应等相关解决方案需求必然会快速增加。
国内由于人口快速成长，对于用水需求也随之**，政府开始针对水利建设，大量投入人力、资源，维持供水量和质量。江西省吉安市，总人口数超过460万人，自来水的供应成为当地政府的重要议题。其中，吉安市青原区河东自来水厂由于供水需求增加，提出了扩建计划，将原本4万吨/天的供水量**至6万吨/天。
台达工业自动化长期关注全球环境议题，其机电事业群近来更专注于过程自动化解决方案的发展，推出许多相关产品以及整合系统。针对此次吉安市青原区河东自来水厂二期扩建工程，台达采用新的高功能型中型可编程控制器（PLC）AH500系列，搭配10吋高彩高分辨率人机界面DOP-B系列，应用在取水泵房、加药间以及送水泵房等，进行实时程序监控。
AH500系列具备高速的程序处理能力（1k steps只需0.3秒），程序容量大(256k steps)，内建ISPSoft软件可进行图形化接口操作，且支持模块热插拔功能，在维护时无需停机，确保水处理作业不因维修而停滞，稳定运作。应用在取水泵房、加药间以及送水泵房中的水泵、阀门等设备控制运作时，AH500系列能够根据需求设定进行运作调整，确保程序运作顺利。搭配10吋高彩高分辨率人机界面DOP-B系列配备高分辨率全彩画面，能够清楚、完整地显示控制画面，并支持USB快速上/下载，快速管理水处理程序的监控数据，是此解决方案的另一大亮点。
此解决方案通过Modbus TCP光纤环网，串连各处理站控制器，AH500PLC系列通过SCADA监控软件，将监测和控制之数据传输至中控室，让扩建更简易，确保台达水处理解决方案顺利与水厂设备整合。
关于台达集团
台达集团创立于1971年，为电源管理与散热管理解决方案的领导厂商，并在多项产品领域居重要地位。面对日益严重的气候变迁议题，台达秉持“环保节能爱地球”的经营使命，运用电源设计与管理的基础，整合全球资源与创新研发，深耕三大业务范畴，包含“电源及元器件”、“能源管理”与“智能绿生活”。
台达积极发展品牌，持续提供高效率且可靠的节能整体解决方案。台达集团运营网点遍布全球，在中国大陆、台湾、美国、泰国、新加坡、日本、墨西哥、印度、巴西以及欧洲等地设有研发中心和生产基地。
近年来，台达陆续荣获多项国际荣耀与肯定。自2011年起，台达连续三年入选为道琼斯可持续发展指数（Dow JonesSustainability Indexes）之世界指数。
台达集团的详细资料，请参见：www.deltaww.com
关于中达电通
整合台达力量，拓展中国市场。1992年中达电通成立于上海，自营业以来，保持着年均增长32.9%的高速发展，为工业级用户提供高效可靠的动力、视讯、自动化及能源管理解决方案。在通信电源的市场占有率位居前列、也是视讯显示及工业自动化方案的领导厂商。
中达电通整合母公司台达集团优异的电力电子及控制技术，持续引进国内外性能的产品，在深入了解中国客户营运环境下，依据各行各业工艺需求，提出完整解决方案，为客户创建竞争优势。秉持“环保节能 爱地球”的经营使命，成为中国移动的绿色行动战略伙伴，在节能减排、楼宇节能的技术上，陆续开展多项新应用。
为满足客户对不间断运营的需求，中达电通在全国设立了48个分支机构、64个技术服务网点与12个维修网点。依靠训练有素的技术服务团队，中达为客户提供个性化、全方位的售前、售中服务和可靠的售后保障。
二十年深耕，在1500多名员工的努力下，中达电通2013年的营业额超过三十二亿人民币。未来，中达更将不断推陈出新，藉由与客户的紧密合作，共同开创更智能、更环保的未来。
在笔记本电脑上使用USB3.0的佳配置方案，以及如何大化利用USB3.0带宽，本章中国机器视觉商城（www.china-vision.com.cn）将和您一起继续了解，在使用USB3.0相机时通常会遇到的另两个问题：USB3.0如何应用于多相机系统，如何在第三方软件环境下使用USB3.0相机。
USB3.0如何应用于多相机系统
支持USB3.0的主板通常提供2-8个USB3.0接口。可以使用USB3.0集线器或USB3.0主控制器卡扩展接口的数量。
USB3.0集线器有各种形状和尺寸，其采用不同芯片组厂商的USB3.0集线器控制器。集线器可以插入到PC上的USB3.0接口，意味着所有的数据均通过位于主PC上的同一个接口，带宽被集线器上的所有接口共享。每个相机的带宽需求被分开单独管理，以避免数据溢出总线导致的数据丢失。大多USB3.0相机支持带宽控制，从而允许设置相机将消耗的大带宽。当然，也可以使用具有较新USB3.0集线器主控制器的集线器，相比于上一代控制器，其在整体吞吐量方面具有更好的性能。这些控制器包括VIAVL812、Genesys Logic GL3520和RenesasuPD720210。集线器还能提供一些额外的好处，如增加系统的工作距离。
多端口主控制器是为系统增加更多USB3.0接口的另一种方法。这些板卡直接连接到主板上的PCI-Express插槽。市场上的大多数板卡是单一控制器，其总带宽被卡上的所有端口共享。当然也有一些供应商提供带有多个控制器的板卡，每个端口与一个主控制器相匹配，从而实现每个端口的完整带宽。这些板卡通常需要更大的PCI-Express插槽，如具有4通道或8通道的插槽。
在第三方软件环境下使用USB3.0相机
大多数相机厂商都提供应用程序编程接口（API）用于相机的开发。API通常提供相机控制，但没有图像处理库。您可能想要开发自己的图像处理算法，如光学字符识别（OCR），或是将相机与第三方供应商的现有图像处理库一起使用。市场上存在着这么多的软件程序包和相机供应商，互操作性需要已经促使了行业的标准化以及相机与软件应用的统一方法，实现相互沟通。
USB3Vision委员会成立于2011年，其目的是为了USB3.0相机创建并管理一套控制与传输标准。该委员会希望在现有的GigEVision标准化工作的基础上，建立USB3 Vision标准。GigEVision是一项专为以太网相机设计的标准，并根据已经在过去几年获得普及的GenICam开发而来。GigEVision标准定义了传输和控制协议，其依靠一个标准的格式命名约定（SFNC）利用了GenICam的成功，以保持功能及属性命名方面的一致性。
USB3Vision标准于2013年1月18日正式公布，其也使用了GenICam。这使得相机用户和软件供应商都能受益。从相机方面来看，用户只需要熟悉一些相机属性和控件，在软件方面，软件只需要简单地支持一组标准属性和控件，允许用户使用任何兼容USB3Vision相机。对于不支持USB3 Vision的供应商，可以采用一个专用接口或插件来使用第三方的应用。
前馈控制理论在有关控制理论的书籍中有详细的介绍，第三章中也做过简单的介绍，对于它的使用前提条件做过一些说明。现在利用上面的同一个系统，加进前馈控制算法，看如何在PLC中使用。
与反馈控制的理念前馈的基本概念是“预判"。它不是根据后果，而是根据有关的物理或化学原理对结果进行预判，立即采取的控制。上例可以直观地看到，只要使进口的**等于出口的**，那么液位就可以保持不变。如果已知该时刻的输出**，就可以立即计算出刻的输入**，亦然。已知当机内输出数Do=4000时，Qo=113. 6L/min；输入数DI=4000时，QI=142L/min，要得到相同的**，只需保证DI=(113.6/142)×Do =0.8×Do即可。
系数0.8，称为前馈系数，是已知量。这时，用来保持液位的控制量Do不是PID根据液位的偏差算出来的，而是由前馈算出来的。
事情会变得如此简单吗？回答是：基本如此，但不*如此。因为在如此理想化的处理中，我们忽略了某些应该考虑而又没有考虑的因素，实际工作中是行不通的。①通过设备的理论参数计算出的前馈系数并非是常数。设备的实际参数不可能与它使用手册上的标称值*相同，设备在运行中的参数是可能发生变化的，被输送的液体本身的物化参数变化也会影响系统的参数，而这些变化我们无法预先知道。②上面前馈系数的计算仅考虑了静（稳）态的情况，因为每个输送通道都是有时延的。严格说来，上面的代数方程是不够准确的，应该是微分方程。③对于已经因为各种意外的干扰，或是因长期积累而出现的液位偏差根本不知道，更谈不上有修正的措施。以上所列举的遗留问题仍然需要用反馈的算法来解决。此时的反馈算法仅仅只是辅助性地解决遗留问题。图7-5是这一段程序的流程图。
西门子模块6ES7511-1AK02-0AB0参数详细
PLC是专为在工业环境下应用而设计的，具有面向工业控制的鲜明特点。通过选配相应的控制模块便可适用于各种不同的工业控制系统。由于PLC采用存储逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，当生产工艺改变或生产设备更新时，不必改变PLC的硬件，只需改变程序，改变控制逻辑，其连线少，体积小，加之PLC中每只软继电器的触点数理论上无限制，灵活性和扩展性都很好。
为了确保PLC在恶劣的工业环境下能可靠的工作。在设计中强化了PLC的抗干扰能力，使之能抗诸如电噪声、电源波动、振动、电磁干扰等的干扰。PLC能承受电网电压的变化，可直接由交流市电供电，直接取自电控箱电源。在电源瞬间断电的情况下，仍可正常工作。PLC在设计、生产过程中除了对元器件严格筛选外，硬件和软件还采用屏蔽、滤波。光电隔离和故障诊断、自动恢复等措施，有的PLC还采用了冗余技术等，增强了PLC的可靠性。
PLC在基本控制方面采用梯形图语言进行编程，这种梯形图是与继电器控制电路图相呼应的，形式简单、直观性强，广大电气人员容易接受。用梯形图编程出错率比汇编语言低得多。梯形图、流程图、语句表之间可以有条件的相互转换，使用极其方便。
PLC的各个部件，包括CPU、电源、I/O等均采用模块化结构设计，由机架和电缆将各模块连接起来，由于配置灵活，使扩展、维护更加方便。PLC的接线十分方便，只需将输入信号的设备（如按钮、开关等）与PLC的输入端子相连，将接受控制的执行元件（接触器、电磁阀等）与输出端子相连即可。调试工作大部分是室内调试，用模拟开关模拟输入信号，其输入状态和输出状态可以观察PLC上相应的发光二极管，可以根据它进行测试、排错和修改
概述 •5 个控制器，具有不同类型的分级性能 •3 个故障安全控制器，通过不同型号提供各种性能•紧凑型控制器，带有集成电源，可作为宽范围交流或直流电源 •具有不同的性能等级，满足不同的应用要求 CPU 1211C CPU1212C CPU 1214C CPU 1215C CPU 1217C 型号 DC/DC/DC、AC/DC/继电器、DC/DC/继电器工作存储器，集成式 50 KB 75 KB 100 KB 125 KB 150 KB 装载存储器，集成式 1 MB 2 MB 4 MB4 MB 4 MB 存储卡 SIMATIC 存储卡（可选） 数字量输入/输出，集成式 6/4 8/6 14/10 14/1014/10 模拟量输入，集成式 2 2 2 2 2 集成的模拟量输出 0 0 0 2 2 过程映像 1024 字节用于输入/1024字节用于输出 通过信号板进行扩展 多 1 个 多 1 个 多 1 个 多 1 个 通过信号模块进行扩展 多 2 个 多 8 个 多 8个 多 8 个 特性 类型 主存储器，集成式 装载存储器，集成式 存储卡 CPU 1212 FC DC/DC/DC、DC/DC/继电器100 KB 2 MB SIMATIC 存储卡（可选） CPU 1214 FC DC/DC/DC、DC/DC/继电器 125 KB 4MB SIMATIC 存储卡（可选） CPU 1215 FC DC/DC/DC、DC/DC/继电器 150 KB 4 MBSIMATIC 存储卡（可选） 标准数字量输入/输出，集成式 标准模拟量输入，集成式 标准模拟量输入，集成式 8/6 2 214/10 2 2 14/10 2 2 过程映像 通过信号板进行扩展 通过信号模块进行扩展 1024 字节用于输入/1024字节用于输出 多 1 个 多 2 个 1024 字节用于输入/1024 字节用于输出 多 1 个 多 8 个 1024字节用于输入/1024 字节用于输出 多 1 个 多 8 个 通过通信模块进行扩展 多 3 个 多 3 个 多 3 个 应用 •CPU1211C： 智能、紧凑型解决方案。 •CPU 1212C： 的紧凑型解决方案。 •CPU 1214C： 的紧凑型 CPU。 •CPU1215C： 的紧凑型 CPU，带 2 个端口。 •CPU 1217C： 的紧凑型 CPU，带 2 个端口和扩展存储器。 •CPU1212FC： 适合标准应用和故障安全应用的理想紧凑型解决方案 •CPU 1214 FC： 适用于标准应用和故障安全应用的紧凑型CPU •CPU 1215 FC： 带两个 PROFINET 端口的紧凑型 CPU，适用于标准应用和故障安全应用 设计 机械特点•水平或垂直安装在 DIN 导轨上或使用集成的钻孔（不是水平的）直接安装在控制柜中 •接线盒，用于所有 CPU 和相关组件的立接线技术规范 商品编号 6ES7211-1BE40-0XB0 6ES7211-1AE40-0XB0 6ES7211-1HE40-0XB0一般信息 产品类型标志 CPU 1211C AC/DC / 继电器 CPU 1211C DC/DC/DC CPU 1211CDC/DC / 继电器 固件版本 V4.2 V4.2 V4.2