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S7-300400产品常见的是MPI网络,通常是人机界面与CPU之间的数据交换,而我们也可在CPU的用户程序中添加一些无需组态的S7基本通讯功能(S7-200可用NETRNETW指令,S7-300400可以用X_PUTX_GET指令),定时或不定时地在CPU之间进行少量数据交换,通过这些数据实现子系统控制逻辑的互锁。对于这样的系统,仿制者要分析某一子系统的程序也不是件十分容易事情。
DP从站是PROFIBUS网络上的被动节点成本低I/O用于输入信息采集和输出信息发送的设备,DP从站只有它的DP主站交换用户数据,并向主站报告本地诊断中断和过程中断。典型的从站设备是传感器、执行器和测量变送器。在DP通信过程中,从站是被动的。
非智能型的分布式I/O没有程序存储和程序执行功能,通信适配器或接口模块用来接收主站的指令,按主站指令驱动I/O,并将I/O输入及故障诊断等信息返回给主站。
(1)标准DP从站
西门子的ET200是非智能的标准DP从站,将在2.1.5节介绍。
(2)PLC智能DP从站与通信处理器
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PLC可作为PROFIBUS的智能从站(I从站)。DP主站不是直接访问智能从站的I/O模块,而是通过从站组态时指定的通信双方的输入、输出地址区来交换数据。某些PROFIBUS通信处理器(CP)也能够作DP从站。
(3)具有PROFIBUS-DP接口的其他现场设备
只有PROFIBUS通信处理器(CP)才支持FDL的数据通信,例如,用于S7-300系列PLC的CP342-5和CP343-5,用于S7-400系列PLC的CP443-5,以及用于上位机的CP5512、CP5612、CP5613PROFIBUS网卡。通信处理器可以与多个主站建立通信连接,大多数通信处理器的FDL连接个数*多16个。S7连接采用OSI(开放系统互连模型)的第1、2和7层,专门用于西门子PLC之间的大数据量通信。因为FDL只使用OSI模型的第1、2层,传输请求由硬件发起,传输速率快,传输的数据量较小(仅240B)。
2.直接数据交换
直接数据交换(Direct DataExchange,DX)又称为交叉通信,主要用于智能从站接收DP从站的数据,以及多主站系统的从站发送数据到其他主站。
直接数据交换通信采用广播式通信方式,从站作为生产者(Publisher),可以不经过主站将信息直接发送给作为消费者(Subscribers)的从站。这样从站可以直接接收别的从站发送的数据。可以理解为图6-63中的3号从站向它的主站发送数据时,4号智能从站或其主站“偷听”发送的部分活全部数据。
西门子的SINUMERIK数控系统,SITRANS现场仪表、变频器、直流传动装置均有PROFIBUS-DP接口或可选DP接口卡,可以做DP从站。其他公司支持DP输入/输出接口、传感器、执行器或其他智能设备也可以访问PROFIBUS-DP网络。
可以将1类、2类DP主站或DP从站组合在一个设备中,形成一个DP组合设备。
4、采用面板类型的人机界面
尽量在自动化系统中使用面板类型的人机界面来代替单一的按钮指示灯,很多人机界面没有源程序的话只有备份和恢复功能,完全可以实现维护功能还保密了HMI这一层的程序,而对于一个PLC系统而言,拥有了源程序缺失了HMI部分的标记也是很难仿制的。
开发者可以在面板的画面上加上明显的厂家标识和联系方式等信息,仿制者就不能原样照抄。
如果就使得如果仿制者想要复制程序的话,就必须重新编写操作面板的程序甚至于PLC的程序,而开发者则可利用面板和PLC数据接口的一些特殊功能区(如西门子面板的区域指针,或VB脚本)来控制PLC的程序执行。这样的PLC程序在没有HMI源程序的情况下只能靠猜测和在线监视来获取PLC内部变量的变化逻辑,费时费力,极大的增加了仿制抄袭的难度。
五、采用非标准的人机界面图1.4-10为一无源开关输入信号回路,端子1,2的右面是信号接收电路(相当于PLC的数字量输入端口电路),开关则为信号源。由电源正极出发经过开关、端子1、发光二极管、电阻和端子2回到电源负极,组成了一个闭合回路。当开关接通时,发光二极管正向偏置,有电流流过,发光二极管就会导通发光。当开关断开时,发光二极管截止不发光,从而使光电耦合器产生导通和截止,相当于把“0”和“1”送入PLC输入端。这个电路连接是正确的。但如果电源极性接反或发光二极管极性接反,这时,也能形成一个闭合回路,但不论开关接通或断开,发光二极管都处于截止状态,不能把开关信号送入PLC,说明电路连接不正确。
德国工程师都愿意使用这种方式。
在中国,大多数工程师都愿意使用WINCC,INTOUCH或者组态王等等,但其实除了这些软件,还有一种更加高大上的编写方式,那就是利用VB自己写程序,而对于软件与PLC的接口,大家可以选择LIBNODAVE或者其他库等,这种方式写出来的人机界面有着很多好处,没有版权问题,因为VB软件是免费的,对于WINDOW系统的升级来说只需要简单的添加几个文件即可实现,不像WINCC那样,如果window升级了,需要大量修改文件。一般人都无法修改,更别提仿制了;没有很好的计算机编程功底的话就不敢轻易修改,而仅仅有计算机功底又没有PLC或者工艺基础的话也是无法更改的。作者曾经利用S7-300做过这么一套系统,但我的目的不是保密,而是甲方要求,做出来的系统完全按照自己的风格,很是舒服。