6ES7214-2AD23-0XB8接线方式

6ES7214-2AD23-0XB8接线方式连接操作员面板类似，WINCC 与S7 PLC 通过MPI协议通讯时，在PLC 侧不须进行任何编程和组态；在WINCC上要对S7 CPU 的站地址和槽号及网卡组态。

1. PC 机上MPI 网卡的安装和设置

将MPI 网卡CP5611 插入PC 机上并不固定好, 启动计算机,在PC 机的控制面板中双击”Setting PG/PCinterface “ 图表, 弹出窗口中就会显示已安装的网卡，例如下图所示的是CP5611 网卡安装后的界面：

2. 在WINCC 上添加SIAMTIC S7 通讯协议 

网卡安装正确后，打开WINCC，选择”Tag Management” 击右键选择”Add New driver”，再弹出窗口中选择”SIAMTIC S7 protocol suite”连接驱动，将其添加到”Tag Management”向下，如下图：

S7 协议组包括在不同网络上应用的S7 协议，如MPI 网，Profibus 网，以及工业以太网等，在这些网络上，应用层是S7协议，这里我们通过MPI 网通讯。

3. 在WINCC 通讯连接参数设置

选择MPI 通讯协议并按右键选择“System bbbbbeter ”进入如下图系统参数设置界面：

4．在WINCC 上建立通讯连接 

选择MPI 通讯驱动并按右键选择“New driver connection”建立一个连接，如果连接多个CPU，每连接一个CPU就需要建立一个连接，所能连接的CPU 的数量与上位机所用网卡有关，例如CP5611 所能支持的大连接数是8个，网卡的连接数可以在手册中查找。这里需要修改每个连接的属性，如选择CPU 的站地址和槽号等，具体如下图：

CPU MPI 地址 CPU 的槽号

连接S7-300 CPU 时槽号都是2，连接S7-400 CPU 时，槽号应参照STEP7硬件组态中的槽号，所有这些工作完成之后通讯就可直接以建立起来。

5．通讯诊断

如果此时通讯有问题，应检查网卡是否安装正确，通讯电缆和接头是否接触良好，组态参数是否正确等，如果使用CP5511，CP5611或CP5613 通讯卡，诊断起来就比较简单，在PC 机的控制面板 PG/PC 接口中，利用这些CP 自身的诊断功能读就能出MPI网络上站地址，具体可参见下图：

WINCC 和PLC 之间的远程通讯
WINCC 和PLC 之间的远程通讯
利用bbbeService 软件和硬件适配器可实现WINCC 和PLC 之间的远程通讯，即利用电话网络远程访问PLC 站的数据，要做到远程访问，要安装bbbeService软件，与STEP7 远程编程访问步骤一样先拨通PLC 站，在PC机的控制面板PG/PC 接口中设置接口参数如下图：

将访问点选择为MPI 并指向TS Adapter。

后在WINCC 的“SIAMTIC S7 protocol suite ”协议下选择MPI，按右键选“System bbbbbeter”，在弹出窗口中选择通讯设备名称，如下图所示：

所选通讯设备名称要与在控制面板PG/PC 接口中选择的通讯网卡一致。PC 机拨通PLC 后通讯即可建立。

增量式编码器的问题：

1）增量型编码器存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用型编码器可以解决。

2）测量速度有等时间法，和等脉冲数法。

等时间法，选定一个单位时间,（如100ms）,在单位时间里累计读取的脉冲数时间平均，既是此时间段的平均速度。

等脉冲数，选定一定数量的脉冲数（如100脉冲），在累计读到这些脉冲数的时间，作时间平均，既是此时间的平均速度。

一般工业中多用等时法。

1、从增量式编码器到值式编码器

增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来计算其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备计算并记忆的零点就会偏移，这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。

解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。

这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了编码器的出现。

2、值式光电编码器

工作原理：

圆形码盘上沿径向有若干同心码道，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数。

值编码器为每一个轴的位置提供一个的编码数字值。

当掉电时，型编码器的位置不会丢失 。

1）值编码器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有n位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有n条码道。

2）它有一个零位代码，当停电或关机后，再开机重新测量时，仍可准确地读出停电或关机位置的代码，并准确地找到零位代码。

3）式编码器轴旋转时，有与位置对应的代码（二进制、bcd码等）输出。从代码大、小的变更，即可判别正反方向和位移所处的位置，而无需判向电路。

4）格雷码每次只变化一位。

5）旋转编码器的格雷码也是循环码，其高位与低位同样遵循只变化一位的规律。

3、单圈式编码器

编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线……编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。旋转值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码。这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈值编码器。

4、多圈式编码器

旋转值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合编码唯一的原则。如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈值编码器。编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的编码器就称为多圈式编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆。

5、机械安装

1）安装在高速端

2）安装在低速端

6、信号输出

1）并行输出

2）串行输出

3）总线型输出

4）变送一体型输出

值编码器信号输出有：并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出。

1）并行输出：

值编码器输出的是多位数码（格雷码或纯二进制码），并行输出就是在接口上有多点高低电平输出，以代表数码的1或0，对于位数不高的编码器，一般就直接以此形式输出数码，可直接进入或上位机的i/o接口，输出及时，连接简单。并行输出有如下问题：

1. 必须是格雷码，因为如是纯二进制码，在数据刷新时可能有多位变化，读数会在短时间里造成错码。

2. 所有接口必须确保连接好，因为如有个别连接不良点，该点电位始终是0，造成错码而无法判断。

3. 传输距离不能远，一般在一两米，对于复杂环境，好有隔离。

4.对于位数较多，要许多芯电缆，并要确保连接优良，由此带来工程难度，同样，对于编码器，要有许多节点输出，增加编码器的故障损坏率。

2）串行ssi输出：

串行输出就是通过约定，在时间上有先后的数据输出，这种约定称为通讯规约，其连接的物理形式有rs232、rs422(ttl)、rs485等。串行输出连接线少，传输距离远，对于编码器的保护和可靠性就大大提高了。一般高位数的编码器都是用串行输出的。

3）型输出

现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起，通过设定地址，用通讯方式传输信号，信号的接收设备只需一个接口，就可以读多个编码器信号。总线型编码器信号遵循rs485的物理格式，其信号的编排方式称为通讯规约，目前全世界有多个通讯规约，各有优点，还未统一，编码器常用的通讯规约有如下几种：profibus-dp；can；devicenet； interbus等。

总线型编码器可以节省连接线缆、接收设备接口，传输距离远，在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本。

4）变送一体型输出

对于某些厂家的编码器，其信号已经在编码器内换算后直接变送输出，其有模拟量4—20ma输出、rs485数字输出、14位并行输出。

7、信号连接

1.连接plc或上位机

2.连接专用显示转换仪表

1）编码器如果是并行输出的，可以直接连接plc或上位机的输入输出接点i/o，其信号数学格式应该是格雷码。编码器有多少位就要占用plc的多少位接点，如果是24伏推挽式输出，高电平有效为1，低电平为0；如果是集电极开路npn输出，则连接的接点也必须是npn型的，其低电平有效，低电平为1。

2）编码器如果是串行输出的，由于通讯协议的限制，后接设备必须有对应的接口。

3）编码器如是总线型输出，接受设备需配专用的总线模块，例如profibus-dp。

如选择总线型输出编码器，在编码器与接收设备plc中间，就无法加入其他显示仪表，如需现场显示，就要从plc再转出信号给与信号匹配的显示仪表。

8、格雷码输入编程