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SIMATIC S7-300，CPU 314C-2PN/DP 紧凑型 CPU，带 192 KB 工作存储器， 24 DE/16 DA，4AE，2AA，1 Pt100， 4 个*计数器(60 kHz)， 1 个 MPI/DP 12MBit/s 接口， 2 个 以太网 PROFINET 接口， 带双端交换机， 集成电源 24V DC， 前连接器（2x 40 *）和 需要微型存储卡。SIMATIC S7-300, CPU 314C-2PN/DP 紧凑型CPU带有192 KB工作存储区, 24 数字量输入/16 数字量输出, 4模拟量输入, 2模拟量输出, 1 PT100, 4 *计数器 (60 KHZ), 1. 接口 MPI/DP 12MBIT/S, 2. 接口以太网 PROFINET, 含 2个 PORT SWITCH, 集成 24V DC 电源, FRONT C。上海臣冠工业控制设备有限公司

诊断

通过诊断可以确定模板所获取的信号(例如数字量模板)或模拟量处理(例如模拟量模板)是否正确。在诊断评估中，可参数化的诊断信息与不可参数化的诊断信息有区别。

如果发送诊断信息(例如无编码器电源)，则模板执行一个诊断中断。此时CPU中断执行用户程序，或中断执行低**级的中断，来处理相应的诊断中断功能块(OB82)。

模块的类型决定了诊断信息的种类：

三极管按材料分有两种：硅管和锗管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用Zui多的是硅NPN和锗PNP两种三极管，（其中，N表示在高纯度硅中加入磷，取代一些硅原子，在电压刺激下产生自由电子导电，而p是加入硼取代硅，产生大量空穴利于导电）；两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e（Emitter）、基极b(Base)和集电极c(Collector)。型号中Zui后一个B（如果有的话），代表该电线为扁线——如果没有Zui后一个B，则代表该电线为圆线。扁线通常只有单芯，而圆线则更容易做成多芯线——同一个护套内有多根绝缘电线。家装型号推荐家装使用电线，一般分为明装和暗装两种，下面我分开来说：暗装——建议使用BV线或BVR线，两种电线用起来区别不大，但是BV线的价格会更低一些，因此着重推荐。BVV线和BVVR线也可以用于暗装，但是一来价格高，而来换线时必须一下换多根，很不方便，所以不推荐使用（使用护套线暗装，也需要穿管）。层以上板(优点是：防干扰辐射)，优先选择内电层走线，走不开选择平面层，禁止从地或电源层走线(原因：会分割电源层，产生寄生效应)。多电源系统的布线：如FPGA+DSP系统做6层板，一般至少会有3.3V+1.2V+1.8V+5V。3V一般是主电源，直接铺电源层，通过过孔很容易布通全局电源网络。5V一般可能是电源输入，只需要在一小块区域内铺铜。且尽量粗(你问我该多粗——能多粗就多粗，越粗越好)1.2V和1.8V是内核电源(如果直接采用线连的方式会在面临BGA器件时遇到很大困难)，布局时尽量将1.2V与1.8V分开，并让1.2V或1.8V内相连的元件布局在紧凑的区域，使用铜皮的方式连接，如下图：因为电源网络遍布整个PCB，如果采用走线的方式会很复杂而且会绕很远，使用铺铜皮的方法是一种很好的选择!邻层之间走线采用交叉方式：既可减少并行导线之间的电磁干扰(高中学的哦)，又方便走线(参考资料1)。图片】BCD码的低3位各位只能是0~9，如果是16#A~16#F则会出错。计数器的预设值PV是0~999的BCD码，可以用格式为C#的常数（C#1~C#999）作为计数器的预设值。下图用MW42提供计数器的预设值PV，如果用MOVE指令将十进制数348（对应的十六进制数为16#15C）传送给MW42，进入RUN模式时，操作系统将它转换为BCD码时出错（16#15C不是BCD码），不能切换到RUN模式。输入预设值348时，应改为将C#348传送给MW42，它会自动地变为W#16#348，当然也可以直接输入16#348。：9600bps，指每秒传送9600位，包含字符的数位和其它必须的数位，如起始位、停止位和奇偶校验位等。在自动化领域我们常用RTU模式，RTU模式中每个字节的格式：编码系统：8位二进制，十六进制0-9，A-F数据位：1起始位8位数据，低位先送奇/偶校验时1位；无奇偶校验时0位带校验时1位停止位；无校验时2位停止位错误校验区：循环冗余校验(CRC)从站地址设置：信息地址包括2个字符(ASCII)或8位(RTU)，有效的从机设备地址范围0-247(十进制)。三相交流电出现幅值的先后次序称为相序，上述三相电动势相序为ABCA。称为正序（顺序）若相序为ACBA；则称负序（或逆序），今后若无说明，均指正序。三相电路中，每相头尾之间的电压叫做相电压。如UA0，UB0，UC0（简单写为UA，UB，UC），相电压通用字母UP表示，相与相之间的电压叫做线电压，如UAB，UBC，UCA线电压通常用字母UL表示。三相电路中，流过每相电源或每相负载的电流叫做相电流，通常用字母Ip表示。图片】

2、过程中断

通过过程中断，可以对过程信号进行监视和响应。

（1）数字量输入模板

根据设置的参数，模板可以对每个通道组进行过程中断，可以选择信号变化的上升沿、下降沿或两个沿均可。CPU中断执行用户程序，或中断执行低**级的中断，来处理相应的诊断中断功能块(OB40)。信号模板可以对每个通道的一个中断进行暂存。

（2）模拟量输入模板

通过上限值和下限值定义一个工作范围。模板将对测量值与这些限制值进行比较。如果*限，则执行过程中断。CPU中断执行用户程序，或中断执行低**级的中断，来处理相应的诊断中断功能块(OB40)

数字化的信息传递，提高了系统的自动化水平及运行的可靠性，解决了模拟信号传输所引起的干扰及漂移问题。

    (3)其通信介质采用RS-485双绞线，远可达1000m，因此可有效地减少控制电缆的数量，原系统中需要20芯控制电缆一般在4根以上，现在只需工作电源就可以，从而可以大大减少开发和工程费用，提高可靠性。

    (4)通讯速率较高，可达187.5kbps。对于有5个变频器，每个调速器有六个过程数据需刷新的系统，PLC的典型扫描周期为几百毫秒。

    (5)它采用与PROFIBUS相似的操作模式，总线结构为单主站、主从存取方式。报文结构具有参数数据与过程数据，前者用于改变调速器的参数，后者用于*刷新调速器的过程数据，如启动停止、逻辑锁定、速度给定、力矩给定等。具有*的*性与可靠性。

    2.2西门子USS通信协议[1]

    (1)协议概况

    ●Siemens驱动器所定义的USS协议，是Profibus通信协议的简化，通过其总线可以连接31个节点，传输速率可以达到19.2k比特率，通过主站(PC、PLC)进行控制。

    ●USS总线上的每个传动装置都有一个站号，主站通过它识别每个传动装置。

    ●USS可以是主从结构:从站回应主站发来的报文并发送报文。也可以是广播通讯方式:报文同时发送给所有的传动装置。

    (2)协议说明

    所有数据报文都由14个字节组成，是标准的异步报文格式:1个起始位，8个数据位，一个偶校验位和一个停止位。数据报文的结构如下:

    主站到从站的报文格式:
RC相移振荡电路的特点是：电路简单、经济，但稳定性不高，而且调节不方便。一般都用作固定频率振荡器和要求不太高的场合。它的振荡频率是：当3节RC。网络的参数相同时：f0=12π6RC。频率一般为几十千赫。RC桥式振荡电路是一种常见的RC桥式振荡电路。图中左侧的R1C1和R2C2串并联电路就是它的选频网络。这个选频网络又是正反馈电路的一部分。这个选频网络对某个特定频率为f0的信号电压没有相移（相移为0°），其它频率的电压都有大小不等的相移。与驱动电路有关的方法步进电机的振动噪音由驱动电路引起的原因如下：定子电流的高次谐波含量。相电流的不平衡，特别是非恒电流控制状态。电源的波动。激磁电流的波形。其中的高次谐波为主要原因。步进电机使用方波电流驱动，必然含有大量的高次谐波，由此产生振动和噪音。因此驱动电流为正弦波。接近正弦波的驱动方法有步进电机的细分步进驱动。下图为电机1/4细分、半步、整步驱动的振动比较，其振动为依次增加的。与电机有关的方法步进电机的振动噪音由步进电机本体引起的原因如下：激磁电源的高次谐波成分。但是脉冲的计算和输出上，由于扫描周期存在，往往也会存在着滞后影响，如果用来控制一些执行机构，比如气缸来动作裁切动作，这样要考虑提前量的补偿问题。提醒一下，如果想用PLC来控制伺服或者步进系统，往往并不需要通过编码器反馈来判断位置，通过一些PLS指令之类的来发出位置脉冲给伺服驱动器，位置环在伺服驱动器内部构成就好，而PLC这边只是一个指令机构，并没有构成位置闭环，当然如果是专门模块控制，使用了NC之类的控制方式，是可以在里边构建位置闭环的。图片】为了减轻基本单元或扩展单元内部电源电路的负担，扩展模块所需的DC24V可以直接由外部DC24V电源提供。输入端子的接线PLC输入端子接线方式与PLC的供电类型有关，具体可分为AC电源DC输人、DC源DC输入，AC电源AC输入三种方式，在这三种方式中，AC电源DC输入型PC常用，AC电源AC输人型PLC使用较少。三菱FXNFX2NFXSUCPLC主要用于空间狭小的场合，为了减小体积，其内部设较占空间的AC／DC电源电路，只能从电源端子直接输入DC电源，即这些PLC只有DD电源DC输入型。作为电工都知道，电流互感器二次开路十分危险，那么有那些危险呢？咱们知道，电流互感器二次侧与测量仪表的电流线圈串联形成闭合回路，由于阻抗很小，所以二次接近短路状态，电压很低，但如果二次开路的话，电流互感器其实就相当于一个升压变压器，它二次开路的话，二次没有了电流，失去了电流的平衡作用，铁芯磁通骤增，感应电动势也跟着骤增，导致二次电压大大升高，可升至数百伏甚至数千伏，既容易造成对人的，又可能击穿二次线路和电气元件的绝缘，很危险。金属OR塑料电器敷设时，需要用到穿线管和接线盒。这二者的材料主要有两种——金属和塑料。在安装时，用户可任意选择材质。但是需要注意一点：选择金属穿线管时，必须使用金属接线盒；塑料也是一样，不能出现金属材质和塑料材质混用的情况。施工要求1.穿线要求穿线管长度超过15米或超过两个直角，必须增设拉线盒——拉线盒是指，在穿线过程中增加一个接线盒，盒内没有接头，只为了方便维修时换线。穿线管内穿入电线数量不得超过8根，同时应保证，电线（含绝缘皮）的截面积，不得大于穿线管内部空间截面积的40%——16线管可穿入6根2.5平方铜电线和3根4平方铜电线。图片】

    从站到主站的报文格式:

    (3)USS协议报文描述

    ●STXSTX是单字节的ASCⅡSTX字符(值为02),表示报文的开始。

    ●LGELAE是单字节区域，表示报文中LAE区域后的字节数。

    ●ADRADR是单字节区域，包含从站传动装置的地址::

    其中位5是广播位。选择是否将这报文以广播方式发送给总线上的所有驱动器，位0~4是驱动器总线地址。

    ●BCCBCC是单字节区域，对报文中该区域以前所有的字节进行异或校验。

    ●INDIND是16位的区域，通用传动装置应设为0。

    ●PKEPKE是16位的区域，用来控制传动装置的参数读写，定义如下:位0~10为参数号，位12~15为参数读写控制，如2038H，2代表读参数，38H表示十进制ID为56的参数。

    ●VALVAL是16位的区域，通过读写参数命令将参数值写到对应的参数ID中。

    STW是16位的控制字区域，控制传动装置的运行，如047F表控制电机正向运行。

    ZSW是16位的状态字区域，表示传动装置不同的运行状态。

    ●HSW/HIWHSW是设定电机速度的16位的区域。如4000H对应额定速度的*

    HIW是读取电机速度的16位区域，可以读出电机速度。如当前转速=(HIW×额定速度)/4000H。

    3自由口设定

    3.1钻机传动系统设备配置

    多年来，我国钻机市场一直以机械钻机为主，通过柴油发电机带动变速齿轮箱来调节绞车和泥浆泵的转速，率低下，耗能高，故障率高。随着钻机市场电驱动钻机的推广与普及，我国的钻机经历了购买二手旧钻机，进口新钻机到自主生产的过程，在此基础上，钻机也进行了一次大的*新，从模拟电路控制直流传动到数字化的直流传动设备，再到到**的具有通信功能的传动设备;在钻机实现自动化过程也经历了由继电器到开关量PLC再到**PLC(模拟量+总线通讯)的过程，现阶段钻机设备配置以**PLC控制为主，通过通讯功能读取数据和并根据工况改写驱动器的相关数据，这样**的控制理论(模糊控制、神经网络控制等)就很的通过上位机实现，从而控制交直流驱动器实现调速的智能化。该系统通过S7-200CPU226作为主站，五台6SE71系列变频器作为从站，其中650kW的变频器带动绞车/钻机，500kW的变频器两两同步工作，带动1300系列的泥浆泵，1.1FC105功能描述SCALE（FC105）功能将一个整形数INTEGER（IN）转换成上限、下限之间的实际的工程值(LO_LIMandHI_LIM)，结果写到OUT。公式如下：OUT=[((FLOAT(IN)–K1)/(K2–K1))*(HI_LIM–LO_LIM)]+LO_LIM常数K1和K2的值取决于输入值（IN）是双极性BIPOLAR还是单极性UNIPOLAR。双极性BIPOLAR：即输入的整形数为–27648到27648，此时K1=–27648.0，K2=+27648.0单极性UNIPOLAR：即输入的整形数为0到27648，此时K1=0.0，K2=+27648.0如果输入的整形数大于K2，输出(OUT)限位到HI_LIM,并返回错误代码。层以上板(优点是：防干扰辐射)，优先选择内电层走线，走不开选择平面层，禁止从地或电源层走线(原因：会分割电源层，产生寄生效应)。多电源系统的布线：如FPGA+DSP系统做6层板，一般至少会有3.3V+1.2V+1.8V+5V。3V一般是主电源，直接铺电源层，通过过孔很容易布通全局电源网络。5V一般可能是电源输入，只需要在一小块区域内铺铜。且尽量粗(你问我该多粗——能多粗就多粗，越粗越好)1.2V和1.8V是内核电源(如果直接采用线连的方式会在面临BGA器件时遇到很大困难)，布局时尽量将1.2V与1.8V分开，并让1.2V或1.8V内相连的元件布局在紧凑的区域，使用铜皮的方式连接，如下图：因为电源网络遍布整个PCB，如果采用走线的方式会很复杂而且会绕很远，使用铺铜皮的方法是一种很好的选择!邻层之间走线采用交叉方式：既可减少并行导线之间的电磁干扰(高中学的哦)，又方便走线(参考资料1)。交流接触器选用有7个原则，如下：选择接触器的极数。选择主电路的参数，包括额定工作电压，额定工作电流，额定通断能力和耐受过载能力等。选择合适的控制电路参数。选择合适的电寿命和使用类别。对于电动机用接触器，要根据电动机运行的情况来分别考虑。对于单向运行的电动机，风机、水泵类负载，可按AC-3类别来选用交流接触器；对于可逆的电动机，其反向运转、点动和反接制动时接通电流可达8倍额定电流以上，因此要按AC-4类别来选用交流接触器。原理：对一段波形中的每N个点求平均，把原来的N个采样点替换成一个平均点来显示。具体原理图如所示。?适用场景：通常用于数字转换器的采样率高于采集存储器的存速率的情形，即可提供较较高分辨率、较低带宽的波形。?注意事项：“平均”和“高分辨率”模式使用的平均方式不一样，前者为“波形平均”，后者为“点平均”。图4高分辨率捕获模式原理图对这4种捕获模式的捕获机制与应用特点了解之后，我们来看下它们对同一个输入信号的显示情况。什么意思呢？比如10KV/0.4KV的三档位的变压器：一档：10500V二档：10000V三档：9500V显然一档，三挡。高往高调："高"指低压侧电压如果过高，"往高调"指分接开关往高档位调。低往低调："低"指低压侧电压如果太低，"往低调"指分接开关往低档位调为什么要这样调呢？现在在二档，输出电压过高，就将开关调到一档，因为高档位就是指一次绕组匝数多，调到高档位，就是将一次绕组匝数增加了，二次绕组匝数不变，也就是变比增大了，一次电源电压不变，变比增大，二次输出电压就会降低。两相HB型步进电机皆为相内磁路，而三相HB型步进电机存在相内磁路和相间磁路两种形式。下图为三相HB型步进电机，有6个磁极，极上并没有小齿，转子齿数也少，此图描述了定子和转子的磁通路径，其中为相内磁路，为相间磁路。图相内磁路的情况，定子主极A1与相邻B相的B1或C相的C2，向下一相激磁时，会对与A1同极性的转子齿产生吸引力。在磁铁后侧的五个转子齿用剖面线表示，其与前侧的转子齿极性相反。同样图为相间磁路，定子主极A1与相邻B相的B1或C相的C2，向下一相激磁时，会对与A1的转子齿产生吸引力。串联接线这种接线应用Zui广，也Zui普遍，因为布线方便。但是问题来了，接线的时候是把两线破皮后插入接线柱再拧紧螺丝还是把两线铰接在一起插入接线柱再拧紧螺丝？看起来都接上了，但是效果却差别很大。1，如果电工师傅按前者的方式接线，没有把导线铰接在一起。一个插座坏掉了。接线柱位置有可能烧坏，两根导线分离，后面串的插座全部断电。2，铰接到一起的，涮锡后插入，这样即使接线柱烧坏，两根导线还是连在一起，不影响后面的插座。：接收按钮或按键的输入信号，按照事先编好的程序，指挥马达和LCD的外围功能电路动作。那么，单片机是如何构成的呢？（）单片机是由CPU、内存、外围功能等部分组成的。如果将单片机比作人，那么CPU是负责思考的，内存是负责记忆的，外围功能相当于视觉的感官系统及控制手脚动作的神经系统。：单片机的构成要素尽管我们说CPU相当于人的大脑，但是它却不能像人的大脑一样，能有意识的、自发的思考。CPU只能依次读取并执行事先存储在内存中的指令组合。图片】OC门OC门和OD门它们的定义如下：OC：集电极开路（OpenCollector）OD：漏极输出（OpenDrain）这是相对于两个不同的元器件而命名的，OC门是相对于三极管而言，OD门是相对于MOS管。我们先来分析下OC门电路的工作原理：当INPUT输入高电平，Ube0.7V，三极管U3导通，U4的b点电位为0，U4截止，OUTPUT高电平当INPUT输入低电平，Ube0.7V，三极管U3截止，U4的b点电位为高，U4导通，OUTPUT低电平OC门电路其中R25为上拉电阻：何为上拉电阻？将不确定的信号上拉至高电平。