6ES7253-1AA22-0XA0型号大全
5. PLC实时数据处理
由于s7-200系列plc在自由口模式下，通讯协议完全由梯形图程序或stl编辑器控制，程序可以使用接收中断、发送中断、发送指令和接收指令来控制通讯操作。cpu连续扫描用户程序，执行用户任务。plc在程序执行过程中，基于稳定、快速灵活等方面考虑，cpu每个扫描周期都通过输入输出映像寄存器来执行实际输入输出操作，即读实际输入点值到映像寄存器、写映像寄存器值到实际输出点。由于在中断中不能顺利进行数据读写操作，可通过编程，利用plc循环扫描执行程序的特点，使得在程序扫描期间实现数据存储区与输入输出映像寄存器区交换数据。
在本实例中，plc上电初始化后转入接收字符中断，当上位机发出查询命令后，plc判断所发命令的地址和地址补码是否正确;如果正确判断上位机是向plc发送命令还是查询plc状态;如果执行命令则plc转入主程序执行相关命令，如果查询plc状态则将协议定义的信息发送给上位机，上位机收到信息后发送应答帧给plc。
例:interrupt0//接收开始
network1
ldnsm3.0
ab=smb2,vb0
movw+0,ac0
movd&vb600,vd638
movbsmb2,＊vd638
xorwsmw1,ac0
movbac0,vb300
atchint_1,8
atchint_6,11
creti
network2
ldsm0.0
dtch8
atchint_6,10
interrupt1//接收地址补码
network1
ldnsm3.0
ansm1.0
movbsmb2,＊vd638
xorwsmw1,ac0
network2
ldsm0.0
atchint_6,10
interrupt2//接收命令后判断
┋
network3//发送信息
ldw=ac2,+0
ab=vb301,vb604
ab=vb603,16#00
atchint_4,10
dtch11
creti
network4
ldsm0.0
wdr
┋
network7
ldsm0.0
sm31.0,1
dtch11
atchint_5,10
interrupt3//接收应答字节
network1
ldnsm3.0
ansm1.0
movbsmb2,＊vd638
incdvd638
xorwsmw1,ac0
decwac2
network2
ldw=ac2,16#0000
movwac0,vw300
network3
ldsm0.0
dtch8
atchint_6,10
interrupt4//发送信息码
┋
network6
ldsm0.0
movwac0,vw105
xmtvb100,0
atchint_6,9
┋
interrupt5//发送应答帜
┋
network9
ldsm0.0
movwac0,vw105
xmtvb100,0
rm31.0,1
atchint_6,9
┋
interrupt6//转入接受中断
network1
ldsm0.0
dtch9
dtch10
dtch11
atchint_0,8
6. 计算机实时数据处理
计算机程序由车辆级网络供应商提供，根据双方制定的通讯协议，通常采用vb或vc编写，在此不做详细描述。
7. 结束语
从以上叙述可以看到，由车辆计算机与plc（或其它智能可编程设备）组建的车辆级实时监控系统关键在于解决计算机与plc的实时通讯、plc对车上设备状态实时监控的问题。通过这种方式组建的车辆实时监控系统，只是在原有的设备控制器软件内增加了通讯程序，并没有增加设备供应商的成本，这种监控系统的开发成本低，实时性好、操作简单、通用性强。再利用计算机易组网的功能，实现了整列车的实时监控，大大提供了列车行驶中的可靠性和安全性，这种网络系统在旅客列车、特别是高速列车上已普遍使用
1. 引言
可编程控制器（PLC）由于其结构紧凑、可靠性高、编程简单、指令强大、灵活性强、能适用于比较恶劣环境等诸多优点，现已在工业控制领域得到广泛应用。现普遍采用触摸屏加plc的方法来监控设备，但触摸屏视角窄，不适应恶劣环境，且数据存储容量有限，不易实现大规模网络互联。我们采用plc与计算机通讯的方式实现实时监控，克服了触摸屏的缺点。
2.s7-200cpu自由口通讯方式的应用
shijiepinpai的plc很多，如西门子、欧姆龙、松下、三菱等等，本人仅以西门子s7-200小型可编程控制器的cpu22×系列为例，介绍plc在计算机网络中与计算机通讯的功能。
s7-200cpu支持多样的通讯功能，根据所使用的s7-200cpu，其网络可以支持一个或多个以下协议:
点到点（point-to-point）接口（ppi）
多点接口（multi-point）（mpi）
profibus
用户定义协议（自由口）
自由口通讯是通过用户程序可以控制s7-200cpu通讯口的操作模式。利用自由口模式，可以实现用户定义的通讯协议连接多种智能设备。通过使用接收中断、发送中断、发送指令和接收指令，用户程序控制通讯口操作。在自由口通讯模式下，通讯协议完全由用户程序控制。通过smb30（口0）允许自由口模式，只有在cpu处于run模式时才能允许。当cpu出于stop模式时，自由口通讯停止，通讯口转换成正常的ppi协议操作。
近年来，随着我国铁路运输环境的改善，列车速度越来越高，势必对铁道车辆提出较高的要求，其表现在对列车的舒适性和运行可靠性、安全性的要求提高，车辆上设备的自动化程度越来越高。自动化程度的提高，带动了网络技术在列车控制和监控上的应用。车辆网络控制、监控简图如图1所示。
整列车设有车辆级计算机，每个车厢设有本车计算机，车辆级计算机与各个本车计算机组成车辆的主网，本车计算机与本车厢内的各个设备间组成子网。plc由于其自身的优点，作为控制核心在车辆上的多种设备中得以应用，例如列车自动门的控制、列车空调机的控制等，使其可以作为整个列车网络系统中的一个节点。
3. 通讯协议
siemenss7-200系列plc可以采用用户定义通讯协议（自由口）模式实现计算机与plc、plc与plc的通讯。笔者所描述的例子中，车辆计算机系统和车辆上的其它设备分别是多个设备供应商的产品，只要制定好通讯协议，就能满足相互通讯的要求。s7-200系列的plc正是由于其自由口通讯是通过用户程序控制cpu串行通讯口的操作模式，可以方便地与车辆计算机通讯。
计算机（主站）每隔100ms查询plc（从站）一次，主站发出从站动作控制命令给从站，从站收到命令后发给主站应答帧，从站接收到主站发送来的一帧数据，计算出其校验码fcs，与接收到的一帧数据中的fcs比较，检查是否有数据错误。如果有数据有误，从站发送信息给主站，请求重发。
l字符结构:每个字符由11位构成，奇偶校验位采用奇校验方式。
起始位数据 奇偶校验位 停止位
1位 8位d7…d0 1位 1位
l传输数据帧格式
byte（0）…byte（n）fcs
byte（0）…byte（n）为字符串;
fcs为异或校验码，是发送的所有数据字节和地址字节之异或值。
l主站命令帧结构
从站地址从站地址补码控制字节命令字节fcs
l从站应答帧结构
从站地址从站地址补码控制字节应答字节fcs
4. 通讯口初始化
plc内部特殊存储器位smb30和smb130分别配置通讯端口0和1，为自由端口通讯选择波特率、奇偶校验和数据位数。自由端口的控制字节描述如表1所示。
例如:在通讯协议中规定奇偶校验为奇校验、每个字符的数据为8位、波特率为19200、自由口协议，采用通讯端口0，则在plc初始化程序中将smb30赋值为0c5h。
例://串口初始化
1.ABB简介
ABB集团位列全球500强企业，集团总部位于瑞士苏黎世。其在制造业的业务构成主要包括电力产品部、电力系统部、离散自动化与运动控制部、低压产品部和过程自动化部。其中离散自动化与运动控制部主要对PLC和DCS市场负责，在这两个领域ABB均是强有力的供应商，处于地位。ABB的PLC产品主要以其灵活性普遍应用于中、小型市场；其DCS产品则在市场占有率中处于主导地位，稳坐全球市场的头把交椅。
2.ABB之PLC
ABB公司的PLC产品主要包括AC31系列PLC、PLUTO系列PLC、AC500系列PLC和AC500-eCo系列PLC。其中AC500和AC500-eCo系列应用十分广泛，覆盖了电力、化工、造纸、汽车等制造行业。
图1 ABB AC500型号PLC
AC500大的特点就是其灵活性，在高可靠性和简便操作的支持下，它可以根据客户的需求与其他各类产品产生交集，这种简便的拓展性使其能够适应各种不同自动化任务。在连接方面，AC500可按用户的需求在同一个控制系统中，并行使用不同种类的总线系统。当用户需要升级CPU 时，只需要更换CPU模块即可实现，不需要对软件、通讯模块和I/O 模块进行调整。AC500还具有出色的编程软件：AC500 ControlBuilder 。它提供符合EC61131-3 标准的编程环境，支持这一标准下的所有编程语言，让用户学习使用起来更加容易。
图2 ABB AC500-eCo型号PLC
ABB的AC500-eCo系列PLC属于紧凑型的控制系统，它能较好的实现各类顺序控制和传动控制，确保控制目标的实现。它的可拓展性和模块化结构使用户可根据需求灵活配置。为了满足数据交换的要求，AC500-eCo更集成了COM1接口，可配置为MODBUS主/从或CS31主站，提供COM2和SD卡作为可选件。
3.ABB之DCS
ABB的DCS产品主要有Harmony/INFI 90控制系统，由控制系统部直接实施和管理的AC800F，AC800M 以及Industrial IT System800xA系列。
图3 ABB AC800F型号DCS系统
AC800F为用户提供了一个全新的自动控制方案，即将简单工程的思想集成到开放、先进的系统结构中，拥有全方位的冗余设计可供选择：PROFIBUS，FOUNDATIONFieldbus或HART。这种冗余模式提升了系统的安全性和工厂设备的可用率，亦避免了生产停机所带来的损失。AC800F支持多种总线结构，全面考虑到用户的需求，通过AC800F的模块化设计，可应用在多种类型的控制需求之中。
图4 ABB AC800M型号DCS系统
AC800M是Compact Products800系列产品中的一个重要组件，它是一款基于导轨安装的模块化的控制器，包含了CPU、通信模块、电源模块及一系列附件。集成了多种通信功能、可以实现全方位冗余，并且支持宽范围的I/O信号，也包括在危险区域的本质安全信号。AC800M控制器通过CompactControlBuilder编程软件为其编程组态，使得AC800M控制器可以实现各种控制应用。它可以重复使用代码和库文件的功能特点也使AC800M的应用程序更加容易组态和建立。
4.ABB市场分析
ABB的PLC用途广泛，在冶金（黑色金属和有色金属）、电力、造纸、建材、化工等方面多有ABBPLC的应用，ABB还不断开拓新的市场，近年来在矿上开采、天然气、大型船舶控制上取得新的应用成果。特别是在我国倡导节能减排的思想下，ABB着力PLC在新能源上的应用，在风力发电、太阳能发电生物质能发电等项目上均可以看到ABB的身影。
作为传统的DCS厂商，ABB稳坐DCS市场头把交易。但从近几年的发展以及金融危机所带的影响来看，的宝座也不断受到来自Emerson等大型厂商的冲击。从行业历史发展来看，ABB雄霸DCS电力市场，造纸和水泥行业稳中有升。近几年，由于电力市场的萎靡不振，ABB的电力业务并没有较大的突破，在造纸和水泥行业也由于本身处于一个较高的地位，缺少发展的空间。ABB在中国市场的基数很大，实现持续增长，只能依靠行业的突破来实现。在策略上，ABB也开始更加重视石化、轻工以及政府投资市场。