西门子荆州PLC模块总代理

概述

工业以太网是一个功能强大的区域和单元网络，符合 IEEE 802.3（以太网）和 802.11 a/b/g/h（无线局域网）标准，可用于工业应用。以太网是用于**联网基本的因特网技术。

如今，在办公区中已有众多不同的企业内网、企业和互联网可供选择，通过工业以太网，也可以将它们用于工厂和过程自动化。
以太网技术已经与交换机、全双工模式和自动侦测功能成功地结合使用了多年，使网络能能够满足您的要求。由于兼容性一致，可以逐步引进新技术，因此用户可以选择所需的数据传输速率。

以太网目前占有 以上的市场份额，是当今局域网领域中的**一。

以太网具有很大优势：

连接方法简捷，可快速调试

由于现有网络容易扩展，具有高度可用性

高数据传输速率及必要时可通过交换技术获得扩展性能，以太网的通讯性能几乎不受限制

可实现不同应用领域的联网，例如办公环境与生产环境

由于采用 WAN（广域网，如 ISDN 或 Internet）进行连接，可在整个公司范围内实现与安全部件的通讯，且可保持数据完整性

通过持续的兼容性开发，实现投资安全

通过工厂范围内的时钟控制，可实现整个工厂范围内基于时间的精确事件分配

SIMATIC NET 依赖这种可靠的技术。西门子已经在**有电磁干扰的恶劣工业环境中提供了几百万个连接。

SIMATIC NET 对以太网技术进行了重大改进，以适应工业环境:

用于严酷工业环境的网络部件。

通过具有 RJ45 技术的 FastConnect 电缆接线系统进行快速本地组装

通过高速冗余和冗余电源实现故障安全网络

通过简单、有效的信令概念，持续监控网络部件

面向未来的网络部件，配有新型 SCALANCE X 工业以太网交换机系列

控制层上大量数据的千兆通讯，如 WinCC，web 应用程序，多媒体应用程序等

工业以太网提供有以下通讯功能/服务：

编程器/OP 通讯

包括集成的通讯功能，可通过 SIMATIC、SIMOTION 和 SINUMERIK 自动化系统与每个 HMI 设备和 SIMATIC 编程器（STEP 7）进行数据通讯。PROFINET/工业以太网和 PROFIBUS 支持编程器/OP通讯.

S7 通讯

S7 通讯是一项用于 S7-400 的集成通讯功能（系统功能块），或用于 S7-300 的可装入功能块，这项功能已经在 SIMOTION、SINUMERIK 和 SIMATIC S7/WinAC 环境下进行了优化。它可用于连接 PC 与工作站。 每个作业的用户数据量大为 64 KB。
S7 通讯提供简单、功能强大的通讯服务以及与软件接口无关的网络。

开放式通讯

通过开放式通讯 (SEND/RECEIVE)，SIMATIC S7 控制器可与其他 SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 控制器（S5 兼容通讯）、PC 和三方系统进行通讯。 另外，为了方便地连接 HMI 站，还提供有 FETCH 和 WRITE 功能。

工业以太网全面概述

标准通讯

这由标准化的数据通讯协议组成，如 FTP。

PROFIsafe
允许在同一条总线电缆上进行标准和安全相关的通讯。它是一种标准总线上的开放式故障安全通讯解决方案，且利用了 PROFINET 服务。

OPC （开放性、高效性、协作性）
是一个标准化、开放式、跨供应商的软件接口。它允许将 OPC 兼容的 Windows 应用程序连接到 S7 通讯、开放式通讯 (SEND/RECEIVE) 和 PROFINET。

西门子公司基于电子邮件和 web 技术的信息技术
通过工业以太网将 SIMATIC、SIMOTION 和 SINUMERIK 与信息技术相整合。在办公环境中，电子邮件和 web 浏览器已成为广泛应用的通讯手段。除了电话线和因特网以外，工业以太网是主要的通讯路径。

使用工业以太网的套接字接口，
可通过 TCP/IP 与 PC 进行数据通讯。使用这个在 PC 和 UNIX 系统通用的接口，用户可以自由将数据交换进行编程。SIMATIC S7 和 SIMATIC TDC 使用 SEND/RECEIVE 功能块（S/R）来访问 TCP/IP。

结合PLC的组成和结构分析PLC的工作原理容易理解。PLC是采用周期循环扫描的工作方式，CPU连续执行用户程序和任务的循环序列称为扫描。CPU对用户程序的执行过程是CPU的循环扫描，并用周期性地集中采样、集中输出的方式来完成的。一个扫描周期主要可分为：

（1）读输入阶段。 每次扫描周期的开始，先读取输入点的当前值，然后写到输入映像寄存器区域。在之后的用户程序执行的过程中，CPU访问输入映像寄存器区域，而并非读取输入端口的状态，输入信号的变化并不会影响到输入映像寄存器的状态，通常要求输入信号有足够的脉冲宽度，才能被响应。

（2）执行程序阶段。 用户程序执行阶段，PLC按照梯形图的顺序，自左而右，自上而下的逐行扫描，在这一阶段CPU从用户程序的一条指令开始执行直到后一条指令结束，程序运行放入输出映像寄存器区域。在此阶段，允许对数字量I/O指令和不设置数字滤波的模拟量I/O指令进行处理，在扫描周期的各个部分，均可对中断事件进行响应。

（3）处理通信请求阶段。 是扫描周期的信息处理阶段，CPU处理从通信端口接收到的信息。

（4）执行CPU自诊断测试阶段。在此阶段CPU检查其硬件，用户程序存储器和所有I/O模块的状态。

（5）写输出阶段。每个扫描周期的结尾，CPU把存在输出映像寄存器中的数据输出给数字量输出端点（写入输出锁存器中），新输出状态。然后PLC进入下一个循环周期，重新执行输入采样阶段，周而复始。

如果程序中使用了中断，中断事件出现，立即执行中断程序，中断程序可以在扫描周期的任意点被执行。

如果程序中使用了立即I/O指令，可以直接存取I/O点。用立即I/O指令读输入点值时，相应的输入映像寄存器的值未被修改，用立即I/O指令写输出点值时，相应的输出映像寄存器的值被修改。

 顺序功能图，亦称功能流程图或状态转移图，是一种图形化的功能性说明语言，**于描述工业顺序控制程序，也是IEC61131-3的标准编程语言。使用它可以对具有并发、选择等复杂结构的系统进行编程，一些高档的PLC提供了用于SFC编程的指令，但一些低档的PLC并不支持SFC编程语言。顺序功能图示例如图1所示。

顺序功能图主要由“状态”和“转移”等基本元素组成。通过这些基本元素的不同组合，可以表达各种各样的复杂顺序控制逻辑，控制规律的表达简洁明了。

 状态有时也称步，是系统一个相对稳定的阶段，在这阶段内系统的参量保持不变。系统的参量一旦发生变化，则认为系统转移到了一个新的状态。状态包括初始状态和工作状态，一个系统至少要有一个初始状态，初始状态用双线矩形框表示，工作状态用矩形框表示，工作状态一般都有相对应的动作。每个状态都有一个编号，通常用PLC内部的状态元件来保存状态。

当系统的参量发生变化到了一个新的状态，则认为系统状态发生了转移。转移由连接两个状态之间的有向线段和垂直于此线段的短横线段组成，短横线段表示发生转移的条件。