西门子模块6ES7223-1PM22-0XA8质量保障

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一、家庭网络概述 

　　随着宽带网络在2003～2004年的迅猛发展，宽带接入、SOHO应用逐步开始演变成为以家庭多媒体通信、娱乐、安防和智能家居控制为应用体验的数字家庭网络。  
以往家庭中一部电话、一台PC的传统通信应用模式开始发生变化，伴随着家庭休闲娱乐等应用，越来越多的家庭开始期盼这样一幅美好景象：可以把自己电脑中储存的高清晰影视片在家中的大屏幕电视上播放；可以在上班时间通过手机遥控家中的DVD刻录机录下精彩的NBA总决赛；在回家的路上通过掌上电脑遥控家中微波炉做好晚饭或是开启空调并调节好室内温度…… 

　　家庭网络(Home Networking)是以家庭网关为控制管理核心，使用各种无线／有线组网覆盖技术，在家庭范围内将PC、电话机、各类智能终端、家电、安防系统、照明系统与广域网相连接的一种新技术。 

　　家庭网络源自于运营商网络，是传统电信网的一部分，作为宽带网络的延伸和宽带增值服务的扩展，将为电信运营商提供新的网络机遇：

　　■家庭网络并非孤岛，需要公网提供丰富业务；

　　■家庭网络私有标准众多，为用户自己组网带来困难；

　　■网络世界需要有先行者提供相对标准的家庭网络解决方案。

　　根据市场研究公司In-Stat/MDR预测，全球家庭网络数量将从2004年的3500万增长到2008年的9800万个，另据美国ForresterRebbbbbb的调查结果，2008年52%的上网美国家庭，47%的欧洲宽带接入家庭将安装家庭内部网络。家庭网络业务的产生和发展，都是基于宽带增值业务的发展。

　　据统计，截至2004年底，我国上网LANkclass=qqx_gjz>计算机总量大约在4160万台，而2004年家用电脑的增长约为600万台，如果用户只通过单一的电脑终端上网，则宽带市场的发展潜力将受到很大的限制。只有更多易用的家庭网络终端的出现，才能降低宽带业务使用的门槛、扩大宽带接入需求，从而促进宽带网络的使用和消费，**宽带网络的价值。而这也正是家庭网络的价值所在。

　　二、家庭网络解决方案

　　从终家庭用户业务体验的角度出发，采用业界主流技术和软硬件架构，借助开放的增值业务开发平台，全面考虑家庭终端的管理方案与运营、业务自助定制、用户认证与网络安全、网络服务质量、版权管理、标准互通、增值业务开发等问题，将电信运营商在宽带网络建设和发展的核心理念及成功经验带到家庭网络，以实现家庭网络的安全性、可靠性、可维护性、灵活性与易扩展性，为打造新固网和宽带网络的发展注入持久的动力。

　　数字家庭网络解决方案全面覆盖了家庭多媒体通信、娱乐、安防和智能家居控制等领域，实现了家用计算机、宽带手持终端、以太网电话、WiFi手机和可视电话等带给家庭成员的多媒体通信体验，并通过IPSTB等设备对传统电视机的功能扩展，可以使用户在保持原使用习惯的情况下通过IP网络享受更丰富的视频业务。通过家庭网关和控制网关，可实现对家庭智能安防和监控告警设备的相互配合，实现了设备状态信息和告警信息的远程查询、远程传送和远程控制等功能，满足了智能家居和安防的需求。

　　2.1　家庭网络的核心—家庭网关

　　家庭网关是运营商进入家庭网络的关键，也是运营商网络和业务优势的集中体现。作为家庭网络与电信运营商网络联系与互通的枢纽，家庭网关在数字家庭网络中承担着核心的作用。一方面家庭网关为家庭内部各终端提供联网手段，并负责公网与家庭网络中各子网(PC、电话、家电、照明、安防等)的互通和远程管理与控制；另一方面家庭网关也是家庭用户从电信网络与互联网络获得各种增值服务的通道和业务平台，为家庭网络的接入认证和业务安全提供保障。家庭网关产品，可以采用先进的无线／有线技术将家庭内的各种智能终端、家电和网络设备连接在一起，并支持多种家庭网络标准，可实现家庭网络的简便搭建和灵活扩展，避免了家庭网络布线和多种接口标准选择的烦恼。

　　家庭网关的功能包括：网络接入、用户接口、业务扩展和系统架构。具体包括以下功能：

　　■提供丰富的网络接口：包括以太网、xDSL、WLAN、WiMAX、PON、3G等；

　　■家庭内部网互联接口：包括以太网、HomePNA、WLAN、PLC、蓝牙等；

　　■支持多种接入认证手段，完成认证的汇聚功能，如PPPoE、DHCP等；

　　■网络路由功能：包括NAT、DHCP Proxy、QoS策略、VPN等；

　　■具有自维护功能：如故障检测、自诊断、自动升级、性能监测、日志告警、远程维护等；

　　■具有防火墙等安全特性。

　　2.2　家庭网络娱乐解决方案

　　2.2.1　家庭网络宽带电视解决方案

　　家庭网络宽带电视的技术优势在于：

　　■能够通过支持组播的城域网或VDN将**分发到接入层，占用带宽小，可提供有效的QoS保证；

　　■良好的组网和扩展能力，用户数增大不需要额外的网络投资。

　　2.2.2　家庭网络宽带游戏解决方案

1前言
随着我国经济的高速发展和城镇化程度的不断**，工业污水和生活污水日益增多。为维持经济的持续、健康增长和生态环境的良性循环，必须对工业及生活污水加以处理。目前，在我国主要城市和经济发达地区的城镇均已建成了各种规模的污水处理厂，但大部分经济欠发达地区的县市和小城镇没有对各类污水采取处理措施，而是直接排入附近河流。随着环保要求的不断**，未采取污水处理措施的小城镇在未来若干年内必然会建立污水处理厂。小城镇量大面广，对污水处理设施的需求量很大。受投资额的限制，这些污水处理厂更愿意采用经济、实用的产品。本文介绍的监控系统在满足污水处理设备安全、高效运行的具有很好的性价比，具有良好的经济、社会效益和推广前景。

2 原方案分析
在污水处理厂内，各种污水处理设备分布较分散。为监视现场设备的运行参数和运行状态，需要建立一套中央监控系统。该监控系统由现场检测、数据采集和处理、数据通讯和中央监控等部分组成，现场检测仪表检测到的设备参数和运行状态经过处理后通过计算机网络上传至中央控制室，中央控制室内的运行人员通过监控计算机监视全厂设备的运行状态。运行人员根据运行参数和设备运行状态发出各种控制指令，控制指令通过计算机网络传到现场，控制设备的相应动作。

现场需要对模拟量和开关量进行监控，主要模拟量有**信号、液位信号、压力信号、阀门开度信号等，主要开关量信号有刮泥车和吸泥车的启动、停止、运行、到位、故障及真空泵的工作状态等等。这些现场设备与中央控制室距离较远，目前大多数监控系统由分布式I/O完成检测与控制，现场设备与中央控制室之间的数据交换大都采用DP网络连接方式，在中央控制室设置DP主站，现场设备作为DP从站挂在DP网上。系统结构简图如图1所示。一个污水处理厂包括多个现场设备，每个现场设备作为1个DP从站连接到DP总线上。采用这样连结方式，现场施工工程量很大，需要架设电缆和桥架，费用较高，并且每个DP从站与DP主站之间采用有线连接，电缆容易损坏，维护起来比较麻烦。

针对传统控制系统存在的缺点，我们提出了基于和利时公司小型一体化PLC HOLLiAS-LECG3的无线解决方案。该方案的系统结构如图2所示。与传统通讯方案相比，该方案在现场设备和中央监控室间采用了无线通讯方式，具有传输距离长、可靠性好、抗干扰能力强、节省电缆、维护成本低等优点。

3 方案设计
如图2所示，该方案采用和利时公司的小型一体化PLC的CPU模块LM3107进行数据采集和传输。LM3107本身自带RS232通讯接口，通过RS232连接到天线上，天线之间采用Modbus协议，具备CRC校验，协议简单、可靠性高。通过天线，可以实现远距离Modbus无线通信，从而实现了每个污水池（Modbus从站）的数据与上位（Modbus主站）之间的数据交换。Modbus主站再通过DP通讯模块接入DP总线，这样就可以实现所有现场设备（Modbus从站）与中央监控室（DP主站）之间的数据交换，完成数据采集与控制功能。

图3为数据流程示意图，每个模块之间的通讯都是双向的。对于污水池采集上来的数据，模拟量通过模拟量输入模块LM3310输入到下位LM3107模块（Modbus从站），开关量直接输入下位LM3107模块（Modbus从站），上位采用1个LM3107CPU模块与1个LM3401DP从站模块连接到DP网络中。

下位的LM3107通过RS232与无线通讯模块连接作为Modbus从站，上位的LM3107通过RS232与无线通讯模块连接作为Modbus主站。LM3107模块支持标准的ModbusRTU协议，上位与下位LM3107之间采用Modbus通讯。上位的LM3107再通过LM3401DP从站模块与中央监控室进行数据交换。
无线通讯可以根据实际情况选择如下Modbus通讯参数：
校验：奇校验、偶校验、无校验
位数：7位、8位
波特率：300bps 、600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps

4 方案优势
本文提出的解决方案具有如下优势：
1.只需要1条DP线就可以把所有污水池采集的数据传送到中心监控室DP主站，与传统通信方案相比节省了大量通讯线缆，也减小了线缆施工工作量，**了系统的可靠性和可维护性。
2. 采用无线通讯方式，数据传输距离长，数据利用天线透传，传输的距离与天线有关，多5K米。
3.采用LM3107可以实现多247个Modbus从站互联，节省了每个污水池的DP从站模块费用，取而代之的是每个污水池做为Modbus从站存在，只需要1个DP从站即可实现所有的污水池数据与中心监测站数据的交换。

5 结束语
经过一段时间的调试和试运行，由HOLLiAS-LECG3系列小型一体化PLC作为控制系统的无线监控方案已成功应用于污水处理现场。实践证明，该设计方案整体成本较低、数据传输距离长、可靠性好、抗干扰能力强、维护成本低、可操作性高，在市场中具备强有力的竞争能力，为污水处理行业增添了一套完善的解决方案。

目前，台达PLC、伺服、变频器、人机界面等一系列自动化产品在福州某胶带机械设备厂试用成功，台达产品凭借优异的品质，高性价比的完美解决方案，完善的售前售后服务，得到客户的认可，受到用户的青睐。

  此福州胶带机械设备厂是一家从事各种胶带设备制造的企业，已有十余年制造胶带设备的历史。此前，该厂一直选用日系产品。现在，他们自主开发了一款FQR703型全自动双轴裁切机，该机在**度控制、节能降耗等方面要求甚高，经过厂家细致对比，严格的测试和试验，该胶带设备厂选用了台达的产品，这证实了台达产品的品质过硬，经得起考验。据了解，在这款产品中，台达触摸屏作为人机对话窗口，设置和监控方便、简单、直观；PLC作为整个系统的控制核心，稳定、可靠、易于维护；伺服和变频器作为终的驱动器件，不仅响应快，功能齐全、过载能力强。台达的PLC、人机界面、伺服和变频器在这套设备上充分体现了产品良好的性能，定位误差小、反映快的优势，还具备MODBUS通讯功能，深受客户好评。

   值得一提的是，台达的产品不仅每个单独的产品性能卓越、品质可靠，中达能很好的把它们整合在一起，并针对客户的实际情况，量身定制，设置更完美且性价比很高的解决方案，发挥其大的优异性能，就这点来说，台达的产品非常具有竞争力。大量客户采用这套中达所提供的方案后，一致反应不错，不仅性能毫不逊色于日系产品，大大节约了成本，为客户解决了实际问题。

   中达电通作为台达电子在中国大陆的子公司，自进入以来，依靠台达电子在技术方面的有力支持，本身对行业应用的深入研究，已在PLC、伺服、变频器、人机界面和伺服马达等产品领域取得了长足的进展，并表现出强劲的发展势头。由于产品的技术含量高，完全能够与欧美日等的品牌媲美，而在价格上则更为实惠，在造纸、纺织、塑料机械、建筑等领域应用广泛。这次产品在胶带机上的成功应用，更充分地体现了台达全系列自动化产品的优异性能，中达的解决方案更深受用户欢迎。相信2006年，台达会充分的发挥其产品优势，广泛的应用于各行各业，开创一片新天地。

一．商业背景：
　　在工业控制领域，控制器越来越要求强大的控制功能、可扩展性强、操作灵活、稳定可靠以及故障率低。它们往往被要求**控制多种工艺参数如：温度、搅拌速度、压力、PH值、溶氧、进气**、等等；要求有复杂的逻辑运算，程序顺控等等。实现这些控制比较流行的做法是采用PLC，PC机，或仪表，这些方案要么价格大高，要么就是难以进行复杂逻辑运算，要么是稳定性较差，或者是保密性较差。为顺应需求，上海弥纶推出了性价比较高的控制器RTU-6600。
　　
　　二．控制方式的比较：
　　1．基于PC插卡式的控制方案
　　PC机的诞生给工业控制带来了新的解决方案，由于PC机的灵活性，使得基于PC的应用在各个领域广泛展开。该系统采用ISA/PCI采集控制卡，控制方式灵活，可以利用强大的bbbbbbs系统的支持软件。PC机运行的bbbbbbs系统原本不是应用到工业控制行业，其稳定性和可靠性不能满足工控行业的需要。如果PC死机会给整个控制带来不可预期的危害。这种插卡式的控制方式控制集中，给现场布线带来很大的障碍。
　　2．基于通讯模块式的控制方案
　　分布式控制技术的出现，引来了大量通讯测控模块的问世。分布式通讯模块给现场部署带来极大的方便性，模块分布在现场的各个控制采集点，通过RS-485总线和PC机通讯。但这种方式仍然摆脱不了PC机，控制系统的稳定和可靠问题依然存在，RS-485通讯成了控制实时性大的瓶颈。
　　3．基于PLC的控制方案
　　PLC是工业控制的基石，到目前为止PLC在工业控制行业还稳居老大的位置。其可靠性是众多解决方案无法比拟的。一般的控制系统目前大都采用PLC控制的方式，通过专用的总线和专用的屏通讯，实现采集、控制、设置和浏览的一体化解决方案。也可以将监测数据传送到PC机，实现PC的监测。PLC编程简单，但使用的是专用设备和专用的软件以及专用的协议，成本极高。随着通讯技术和控制技术的发展，PLC的不灵活性日益暴露出来，这种传统控制行业广泛使用的控制器，在新兴的行业已不能满足要求。因其对控制和通讯的要求苛刻，故有专家预言：PLC将会退出历史的舞台。
　　下图展示了各控制方式递进过程。
　　

　　4．嵌入式控制方案
　　嵌入式系统顺应历史的趋势，其灵活性，强大的控制和通讯能力，低廉的成本，给工业应用带来巨大的变革。嵌入式控制方案把嵌入式控制器作为控制和采集的本体，数据通过以太网传送到PC机实现监测的功能，PC如果死机，嵌入式系统仍然正常的工作，使得系统可靠性大大**。该系统由于具有以太网接入功能，也可实现远程WEB的监控。所使用的协议均为标准的协议，给系统的兼容性带来很大的方便。
　　三．RTU-6600的特点
　　可编程，支持以太网接入I/O资源丰富，多达48路数字量和24路模拟量。
　　更多的描述：
　　

　　四．嵌入式系统典型方案配置
　　方案一 ，RTU-6600 + HMI-1041
　　 方案一采用10.4”人机界面，在人机界面运行组态软件
　　

　　方案二 ，RTU-6600 + HMI-5702/HMI-3802
　　 方案二采用5.7”或3.8”人机界面，在人机界面上进行简单的设置和数据的监测。
　　

　　对于方案一，更多的描述：
　　1．RTU-6600作为控制核心，完成多个回路的PID控制、模糊控制任务；与10.4”人机界面通讯，实现与嵌入式组态软件的无缝结合。
　　
　　2．10.4”人机界面，内置WinCE.NET操作系统和嵌入式组态软件，完成与RTU-6600的通讯、上位显示、设置、报警、报表输出以及历史数据存储等功能。
　　

　　3．通讯方式
　　1）Modbus/TCP，通过RTU-6600以太网与人机界面通讯，这种通讯方式通过以太网进行，使用标准的Modbus/TCP协议。
　　2）Modbus/RTU(485)，通过RTU-6600的RS-485与人机界面通讯，这种通讯方式通过RS-485进行，使用标准的Modbus/RTU协议。
　　4．由于嵌入式控制器内置HTTP协议，可以开发出基于WEB的远程监控，用户可以方便的通过IE浏览数据和设置参数。