西门子SMART模块代理商

SIMATIC S7-200 SMART，CPU SR40， 上，AC/DC/继电器， 机载 I/O： 24 个 24V DC 数字输入；16 个 2A 继电器数字输出； 电源：交流 47-63Hz 时 85-264V AC， 程序存储器/数据存储器 40 KB西门子SMART模块代理商

概述

对于远程系统来说，要发送用户需要的数据，那么就必须通过程序块来实现。SINAUT　MD720-3 系统提供了四个基本的功能块WDC_INIT、WDC_SEND、WDC_RECEIVE和WDC_CONTROL。刚开始学习此系统的用户可能对如何使用这四个功能块、以及如何用这四个功能块来实现一个任务感觉很困难，因此我们针对这种情况，对如何编程作进一部的介绍。

根据不同的应用情况，下面分两种情况来作程序架构的搭建步骤：

一、远程站与中心站通讯

二、远程站与远程站的通讯

远程站与中心站通讯

不管哪种应用情况，首先要注意的一点是，上面提及的四个功能块都必须在程序的每个扫描周期顺序调用。

一、远程站发送数据到中心站见下图：

整个任务完成的流程如下：
第一步：S7-200 PLC通过模拟量接口模块读取模拟量值12.3%到内部的数据区。

第二步：S7-200 PLC通过调用功能块WDC_SEND（包括有发送的站地址、和数据区的起始地址及长度；中心站的站地址为0）到Modem上

第三步：Modem把接收到的数据12.3%进行处理后转化为GPRS的数据包格式后，通过GPRS服务转发到移动服务供应商。

第四步：移动网络供应商进一步把数据12.3%转发到Internet上，移动供应商提供了与Internet的接入点。

第五步： Internet通过路由把数据12.3%转发到Internet网络服务供应商的中心站上。

第六步：Internet网络服务供应商的中心站把数据12.3%继续转发到SINAUT MICRO SC的中心服务器。

第七步：SINAUT MICRO SC中的OPC SERVER把接收到的数据提供给OPC的客户端使用。

第八步：当SINAUT MICRO SC成功接收数据后，会发一个确认信息给远程站。

第九步：Modem接收到这个确认信息后，把它转发给S7-200的CPU

第十步：S7-200 CPU通过WDC_RECEIVE功能块接收此确认信息，紧接着又通过WDC_SEND功能发送一个发送完成的信息给用户程序。

上面的这些步骤完成了一次发送的任务，从此不难看出即使是一个发送任务，仅调用一次WDC_SEND功能是不行，还必须调用WDC_RECEIVE功能块来接收确认的信息，而在调用发送与接收功能块之前必须调用WDC_INIT功能块来完成GPRS通讯的初始化工作，经过实验我们发现WDC_CONTROL功能块也是必不可少的。

在S7-200中的程序如下：

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网络１中调用WDC_INIT功能块先初始化GPRS的通讯，WDC_INIT功能块的各参数的含义如上图Data Block所定义的：

VB700 中定义SINAUT MICRO SC 服务器的获得的公网IP地址；必须查看Internet的连接属性中的IP地址；
VB720 中定义SINAUT MICRO SC 服务器上用的端口号，必须与在SINAUT MICRO SC软件所定义的端口号一致；
VB730 中定义Modem的名字，必须与在SINAUT MICRO SC软件所定义的Modem名一致；
VB740 中定义Modem的密码，必须与在SINAUT MICRO SC软件所定义的Modem密码一致；
VB750 中定义SIM卡的PIN码，必须与所使用SIM卡的PIN码一致；不清楚的话可以向移动公司查询；缺省值“1234”；
VB760 中定义网络供应商的Internet接入点名，对于移动的接入点为“cmnet”；
VB770 中定义网登陆接入点的用户名，对于移动的接入点为空，所以定义为“”；
VB780 中定义网登陆接入点的密码，对于移动的接入点为空，所以定义为“”；
VB790 GSM 供应商的域名服务器 IP 地址。若在IP里填写的是IP地址那么这里可以为空，但若是在IP地址里填的是域名，那么这里必须*域名服务器的IP地址；
VB809 中定义工作站上所有允许的拨叫号码列表。单个表单条目通过分号 (；) 隔开。序列已确定，为在 S7-200 (COM_CLIP_x) 上的电话拨叫服务和在调制解调器上的拨叫服务
的运行 (SERVICE_CLIP_x) 各选择 3 个号码。

网络2调用WDC_SEND功能块发送数据，这个功能块确实完成这两中功能，一是发送用户需要发送的数据；二是发送确认信息，所以不管程序是否发需要送用户数据，此功能块必须调用，因为它还发送这GPRS通讯的确认信息。

M10.0　上升沿触发一次发送任务，在此程序里，我们是在网络5与网络6来对触发周期来作控制的，从程序中不难看出触发任务的周期是30S。也就是每隔30S会发一组数据出去。
VW814　该地址中存放着远程工作站的逻辑地址，可以将数据发送到该地址，或从该地址读取数据，这里我们可以通过传输指令把整数“0”传输到VW814中，这样发送的目的地址就是中心站。

VW816 该地址存放要发送数据的起始地址，如这里可以通过传输指令把“3000”传输给VW816，意味着要发送的数的起始地址是VB3000；

VW818 该地址存放要发送数据的数据长度，如这里可以通过传输指令把“10”传输给VW818，意味着要发送的数长度为10个字节；

VW820　控制命令　“1” 将数据发送到另一个工作站；“2” 要求得到另一个工作站的数据；

网络3调用WDC_RECEIVE功能块接收数据，这个功能块也完成两中功能，一是接收用户发送来的数据；二是接收确认信息，所以不管程序是否接收用户数据，此功能块必须调用，因为它还接收GPRS通讯的确认信息。在这个程序里主要用来接收确认信息。

VW824 该地址存放着接收缓冲区的起始地址，如这里可以通过传输指令把“2000”传输给VW824，意味着接收缓冲区的起始地址是VB2000；

VW826 该地址存接收缓冲区的大小，如这里可以通过传输指令把“10”传输给VW818，意味着接收缓冲区长度为10个字节；

网络4调用WDC_CONTROL功能来切换GPRS Modem的工作模式。这里我们不作详细的介绍。

 

二、中心站发送数据到远程站见下图：

整个任务完成的流程如下：

第一步：OPC的客户端对变量进行更新。

第二步：OPC客户端传输变量到SINAUT MICRO SC的OPC服务器上。

第三步：SINAUT MICRO SC的OPC服务器把这个变化的变量在加上路由表里的IP地址，发送到远程站。

第四步：Internet网络供应商转发心的值到Internet上。

第五步：在Internet上数据被路由到移动网络服务商。

第六步：移动网络服务商把此值发送到Modem上。

第七步：变化的过程值再传输到Modem与S7-200连接的PC/PPI电缆上。

第八步：这个变量值通过功能块WDC_RECEIVE，被接收*的地址区内。

第九步：接收成功后，程序调用WDC_SEND功能块发送一个确认的信息给Modem。

第十步：Modem转发确认信息给中心站的SINAUT MICRO SC。

*十一步：如果确认信息被成功的接收，那么这个TAG被认为是”Good”，若在*的监控时间内没有接收到此确认信息，那么TAG被认为是”BAD”。

完成此任务时，在远程站A和远程站B中编写的程序结构与前面介绍的程序结构是一样的，只是在A站与B站中调用功能块的一些参数不一样，根据实际情况赋值参数。

发送任务的管理

前面介绍各种发送任务的实现过程，实现的程序基本就是顺序调用四个功能块。在这几个功能块来说，只有发送功能块可以控制发送的条件，而其他几个基本上赋值参数就可以，而且需在每个循环扫描周期里调用即可。

对于用户通讯功能的完成来说，有可能是上面的几个任务的组合，但对于程序来说，一时刻只能处理一个发送任务，要处理多个任务，那么就必须对任务进行规划，也就是需要用户自己编写发送的时钟周期，来在不同的周期里发送不同的任务，而且在在每个任务执行前把相应的发送和接收的功能块的参数进行修改。

1  编码器基础

1.1光电编码器

编码器是传感器的一种，主要用来检测机械运动的速度、位置、角度、距离和计数等，许多马达控制均需配备编码器以供马达控制器作为换相、速度及位置的检出等，应用范围相当广泛。按照不同的分类方法，编码器可以分为以下几种类型：

?         根据检测原理，可分为光学式、磁电式、感应式和电容式。

?         根据输出信号形式，可以分为模拟量编码器、数字量编码器。

?         根据编码器方式，分为增量式编码器、**式编码器和混合式编码器。

光电编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器，主要利用光栅衍射的原理来实现位移——数字变换，通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。典型的光电编码器由码盘、检测光栅、光电转换电路（包括光源、光敏器件、信号转换电路）、机械部件等组成。光电编码器具有结构简单、精度高、寿命长等优点，广泛应用于精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面。

这里我们主要介绍SIMATIC S7系列高速计数产品普遍支持的增量式编码器和**式编码器。

1.2增量式编码器

增量式编码器提供了一种对连续位移量离散化、增量化以及位移变化（速度）的传感方法。增量式编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，它能够产生与位移增量等值的脉冲信号。增量式编码器测量的是相对于某个基准点的相对位置增量，而不能够直接检测出**位置信息。

如图1-1 所示，增量式编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成。在码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙，相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期。检测光栅上刻有A、B 两组与码盘相对应的透光缝隙，用以通过或阻挡光源和光电检测器件之间的光线，它们的节距和码盘上的节距相等，并且两组透光缝隙错开1/4 节距，使得光电检测器件输出的信号在相位上相差 90°。当码盘随着被测转轴转动时，检测光栅不动，光线透过码盘和检测光栅上的透过缝隙照射到光电检测器件上，光电检测器件就输出两组相位相差 90°的近似于正弦波的电信号，电信号经过转换电路的信号处理，就可以得到被测轴的转角或速度信息。

图1-1 增量式编码器原理图

一般来说，增量式光电编码器输出 A、B  两相相位差为 90°的脉冲信号（即所谓的两相正交输出信号），根据 A、B 两相的先后位置关系，可以方便地判断出编码器的旋转方向。另外，码盘一般还提供用作参考零位的 N  相标志（指示）脉冲信号，码盘每旋转一周，会发出一个零位标志信号。

图1-2 增量式编码器输出信号

1.3**式编码器

**式编码器的原理及组成部件与增量式编码器基本相同，与增量式编码器不同的是，**式编码器用不同的数码来指示每个不同的增量位置，它是一种直接输出数字量的传感器。

图1-3**式编码器原理图

如图1-3所示，**式编码器的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条码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。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。

根据编码方式的不同，**式编码器的两种类型码盘（二进制码盘和格雷码码盘），如图1-4 所示。

图1-4 **式编码器码盘

**式编码器的特点是不需要计数器，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，即直接读出角度坐标的**值。另外，相对于增量式编码器，**式编码器不存在累积误差，并且当电源切除后位置信息也不会丢失。

2  编码器输出信号类型

一般情况下，从编码器的光电检测器件获取的信号电平较低，波形也不规则，不能直接用于控制、信号处理和远距离传输，所以在编码器内还需要对信号进行放大、整形等处理。经过处理的输出信号一般近似于正弦波或矩形波，因为矩形波输出信号容易进行数字处理，所以在控制系统中应用比较广泛。

增量式光电编码器的信号输出有集电极开路输出、电压输出、线驱动输出和推挽式输出等多种信号形式。

2.1集电极开路输出

集电极开路输出是以输出电路的晶体管发射较作为公共端，并且集电极悬空的输出电路。根据使用的晶体管类型不同，可以分为NPN集电极开路输出（也称作漏型输出，当逻辑 1 时输出电压为 0V，如图2-1所示）和PNP集电极开路输出（也称作源型输出，当逻辑 1 时，输出电压为电源电压，如图2-2所示）两种形式。在编码器供电电压和信号接受装置的电压不一致的情况下可以使用这种类型的输出电路。

图2-1 NPN 集电极开路输出

图2-2 PNP集电极开路输出

对于PNP型的集电极开路输出的编码器信号，可以接入到漏型输入的模块中，具体的接线原理如图2-3所示。

注意：PNP型的集电极开路输出的编码器信号不能直接接入源型输入的模块中。

图2-3 PNP型输出的接线原理

对于NPN型的集电极开路输出的编码器信号，可以接入到源型输入的模块中，具体的接线原理如图2-4所示。

注意：NPN型的集电极开路输出的编码器信号不能直接接入漏型输入的模块中。

图2-4 NPN型输出的接线原理

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