西門子PLC維修市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

　　西門子PLC維修隨著中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，西門子PLC維修在中小型自動(dòng)化設(shè)備的日益普及應(yīng)用，對于設(shè)備制造廠商或生產(chǎn)技術(shù)管理部門來說，如何以zui快捷的方式響應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)方面的需求，迅速檢測生產(chǎn)現(xiàn)場運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)，及時(shí)解決生產(chǎn)現(xiàn)場反映的問題，已是多數(shù)上位技術(shù)管理者的切實(shí)需求。如何采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式來實(shí)施遠(yuǎn)程西門子PLC維修設(shè)備數(shù)據(jù)采集或測控，這也是探索解決此問題的初衷。

　　1 系統(tǒng)組成概述

　　西門子PLC維修系統(tǒng)硬件主要由上位計(jì)算機(jī)、TC35iGSM MODEM無線通訊模塊和遠(yuǎn)程Siemens S7—200 PLC 3部分組成，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)軟件分為上位PC和下位西門子PLC維修兩部分，上位PC部分提供人機(jī)交互操作界面和相應(yīng)的數(shù)據(jù)選擇、處理等；下位西門子PLC維修則通過自由口通訊，以中斷方式快速響應(yīng)上位機(jī)對PLC變量存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的讀寫操作或?qū)／0口讀寫操作需求。由于上位計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程西門子PLC維修的通訊載體是通過TC35i建立在GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的，從而打破了地域的限制，即便遠(yuǎn)端西門子PLC維修設(shè)備在千里之遙，實(shí)施數(shù)據(jù)采集、測控的如同咫尺。

　　2 西門子PLC維修系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　2．1 TC35i無線通訊模塊

　　系統(tǒng)組成如圖1所示，系統(tǒng)硬件主要是TC5i無線通訊模塊的應(yīng)用。TC35i是Siemens公司推出的新一代無線通信GSM模塊，TC35i雙頻工作(EGSM900／GSMl800)，電源范圍在3．3～4．8 V，發(fā)送功率分別為2W(Class4 EGSM900)和lW(Classl GSMl800 MHz)，TC35i的數(shù)據(jù)接口采用串行異步收發(fā)，符合ITU-TRS-232接口電路標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)接口配置為8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無校驗(yàn)位，可以在300～115 kb／s的波特率下運(yùn)行，支持的自動(dòng)波特率為4．8～115 kb／s，西門子PLC維修符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM0707和GSM0705，且易于升級為GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口。為數(shù)據(jù)、語音和短消息提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計(jì)。TC35i有40個(gè)引腳，通過ZIF連接器引出。這些引腳可劃分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入／輸出、SIM卡、音頻接口和控制。

　　西門子PLC維修系統(tǒng)硬件連接

　　系統(tǒng)硬件的連接可參考圖1可知，上位計(jì)算機(jī)的串口輸出與由TC35i構(gòu)成的GSM MODEM中的9芯RS232口直接連接；遠(yuǎn)程的GSM MODEM與PLC連接時(shí)則必須通過RS232到RS485的轉(zhuǎn)換，這是Siemens PLC的通訊口數(shù)據(jù)和PPI編程電纜連接的必要條件。另一方面必須注意的是，在與遠(yuǎn)程GSM MODEM的RS-232串口連接時(shí)，還必須將RS232串口中的RXD和TXD對換連接，否則將不能正常通訊。

　　2．3 西門子PLC維修的選型

　　該系統(tǒng)選用西門子S7—200 PLC，在西門子PLC中SIMATIC S7—200是一個(gè)系列，其中包括多種型號的CPU，這里選用CPU-222，由于CPU不提供模擬量的輸入輸出，為檢測對模擬量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程讀寫。因此在遠(yuǎn)程西門子PLC維修系統(tǒng)中擴(kuò)展一型號為EM-235的4輸入1輸出模擬量模塊。

　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　3．1 系統(tǒng)上位計(jì)算機(jī)人機(jī)界面

　　系統(tǒng)上位的人機(jī)界面是用VB編程，提供人機(jī)交互操作界面及數(shù)據(jù)選擇和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理等功能。系統(tǒng)上位的操作界面如圖4所示。在操作界面的左上部是通訊鏈接控制框，這里只需要正確選擇PC的串口并輸入遠(yuǎn)程PLC所連接的后即可撥號鏈接，遠(yuǎn)程的無線GSM MODEM模塊摘機(jī)響應(yīng)一般設(shè)置為鈴響后自動(dòng)摘機(jī)，通訊鏈接建立后，當(dāng)上位PC檢測到串口端的數(shù)據(jù)載波DCD信號后，通訊鏈接控制框中的“鏈接狀態(tài)”指示燈由紅變綠，表示通訊鏈路已成功建立。撥號或掛機(jī)的操作均是通過對GSM MODEM模塊發(fā)送AT指令執(zhí)行的。

　　西門子PLC維修數(shù)據(jù)的讀寫操作

　　西門子PLC維修數(shù)據(jù)的讀寫是依據(jù)約定的數(shù)據(jù)類型實(shí)施操作的。對于字節(jié)、字、雙字、實(shí)數(shù)及I／0端口各自有約定的數(shù)據(jù)類型特征字，在下位西門子PLC維修程序中通過對數(shù)據(jù)類型特征字的解析后來確定讀取數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。對I／0端口的讀寫操作則是根據(jù)約定的地址編碼直接讀寫出相應(yīng)的狀態(tài)信息。每組收發(fā)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元從VBl00到VBll7共18個(gè)字節(jié)。由前述的數(shù)據(jù)發(fā)送量的約定可知，每組數(shù)據(jù)的Byte5～Byte8表示PLC數(shù)據(jù)的地址，由于每次讀寫的地址是不同的，所以Byte5～Byte8字節(jié)給定的就是地址指針，在西門子PLC維修編程中就要以此指針采用間接尋址的方式，假設(shè)Byte5～Byte8存放在PLC的VB104～VBl07單元，其間址指令則為：

　　MOVD &VBl04，ACl讀取該地址內(nèi)容時(shí)則根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同而有所區(qū)別，假如讀寫字節(jié)時(shí)指令為：MOVB*ACl，VBl60；則讀寫字的指令為：MOVW *ACl，VWl60；讀寫雙字的指令為：MOVD *ACl，VDl60；讀寫實(shí)數(shù)的指令則為：MOVR *ACl，VDl60。