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• SIMATIC S7-200

SIMATIC S7-200 Micro PLC自成一體：:
特別緊湊但是具有驚人的能力－特別是有關它的實時性能－它速度快，功能強大的通訊方案，并且具有操作簡便的硬件和軟件。但是還有更多特點：
SIMATIC S7-200 Micro PLC具有統一的模塊化設計－目前不是很大，但是未來不可*的定制解決方案。這一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一個緊湊的性能范圍內為自動化控制提供一個非常有效和經濟的解決方案。

數字，模擬，特定的或通訊的-由五個
不同的CPU提供了基本功能的擴展可實現
獨立模塊的可擴展性。編程是基于易于使用的工程軟件STEP7 Micro / WIN的。

如果自動化任務需要超過 8 個模塊，S7-300 的*控制器 (CC) 可以使用擴展裝置 (EU) 擴展。中心架上多可以有 32 個模塊，每個擴展裝置上多 8 個。接口模塊 (IM) 可以同時處理各個機架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很編址，因此無需插槽規則

信號模塊是 SIMATIC S7-300 進行過程操作的接口。S7-300 模塊范圍的多面性允許模塊化自定義，以滿足多變的任務。

S7-300 支持多面性技術任務，并提供詳盡的通訊選項。除了具有集能和接口的 CPU，在 S7-300 設計中還有各種針對技術和通訊的特殊模塊

在軟起動控制器的PROFIBUS-DP硬件接口電路設計方案上，采用單片機 + 集成芯片SPC3 + RS485驅動的方案。

2.1 SPC3簡述

    SPC3（SIEMENS PROFIBUS CONTROLLER）為優化的智能PROFIBUS-DP從站，集成有PROFIBUS-DP物理層的數據收發功能，可獨立處理PROFIBUS-DP協議。SPC3的內部有RAM、方式寄存器、狀態寄存器、中斷寄存器以及各種緩沖器指針和緩沖區等。SPC3有8根數據線和11根地址線，其中8根數據線與地址線復用，可以接80C32、80C166、80C196、HC196等單片機。SPC3內部集成了1.5KB的雙口RAM作為SPC3與軟件/程序的接口，能自動調整9.6K到12M波特率。

2.2 PROFIBUS-DP通信接口硬件設計

    PIC16F877與PROFIBUS-DP網絡的連接通過一個PROFIBUS-DP網絡的協議芯片SPC3和RS-485驅動電路組成。PROFIBUS-DP接口主要由處理器接口和串行總線接口組成。

    處理器接口電路如圖1示：80C32通過P0口和P2口擴展外部存儲器，將SPC3內部的雙口RAM作為自己的外部RAM，通過對雙口RAM的讀寫來完成對SPC3的初始化和有關數據的交換。圖中P1是指用雙PIC16F877設計的軟起動控制器，作為通訊的從站，PIC16F877集成了SPI接口，可以和協議芯片SPC3結合，以及MAX485ESA完成到PROFIBUS-DP總線網絡上的連接。

  SPC3芯片通過請求發送信號（RTS），發送數據信號（TXD），接收數據信號（RXD）,通過高速光耦HCPL7720和總線收發器ADM1485相連，構成串行總線接口。如圖2所示，盡管SPC3已經集成了物理層的數據傳輸功能，但它不具備RS-485的驅動接口，因此添置了RS-485的驅動電路。目前能滿足12M波特率的驅動器芯片為數不多，有SN65ALS176，SN75ALS176，ADM1485等，本系統中選用的是ADM1485。另外為了避免總線上的信號對電路的影響，在SPC3與RS-485總線驅動電路之間采用光電隔離。TXD、RXD信號的隔離器件選用Hewlett Packar公司的12M高速光耦HCPL7720，RTS的信號隔離器件選用HCPL0601。

3 通訊接口的軟件設計

    PROFIBUS-DP的ASIC芯片SPC3集成了PROFIBUS-DP協議，能夠處理PROFIBUS-DP狀態機構，因此80C32不用參與處理PROFIBUS-DP狀態機。80C32的主要任務是對SPC3進行合理的配置、初始化及對各種報文的處理。

   對SPC3的軟件操作主要包括兩個部分：SPC3的初始化和SPC3的中斷處理

SPC3的初始化程序應放在主程序的前面，而中斷處理程序完成CPU對SPC3中斷輸出的響應。 SPC3上電復位之后.在正常工作之前必須進行初始化，以配置各個寄存器。中斷處理程序用于處理SPC3發生的各種事件，這些事件包括新的參數報文事件：全局控制命令報文事件，進入或退出數據交換狀態事件，新的配置報文事件，新的地址設置報文事件，監測到波特率事件和看門狗溢出事件。SPC3在接收到由PROFIBUS主站傳送的不同輸出數據時會產生輸出標志位，CPU通過在應用循環中輪詢標志位來進行接收主站數據。對于特定應用的診斷信息需要實時傳遞到主站。主應用程序在應用循環中判斷是否有可用的診斷BUF存在一當有空閑BUF時應用程序輸入診斷信息，并請求更新。對于實時性要求嚴格的系統，應采用中斷方式進行輸出數據和診斷數據處理。

    由于用于現場的設備要特別考慮抗干擾能力，因此在設備硬件抗干擾技術的基礎上，軟件方面采用指令冗余，設置軟件陷阱，系統的自檢及軟硬件相結合的看門狗技術，保證軟件出軌的自動恢復，從而進一步提高系統的抗干擾能力。

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應用程序。多變量控制、預測控制或超馳控制因此，可有效提高小型和中型設備的收益、產品質量、安全和環境保護特性。

當前數據和歷史數據是所有優化操作的基礎。通過 Process Historian，可以安全直觀地對數據進行實時存儲和分析。可極其快速地調用Process Historian 數據庫中管理的過程值、消息和批量數據。通過信息服務器，可支持此類歷史數據的滿足用戶需求的處理和可視化過程，信息服務器是一個基于Microsoft Reporting Services的報告系統。

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