畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)PLC的控制

1、基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)plc的控制摘 要近年來(lái)，隨著無(wú)線通信技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展，各種新技術(shù)相互交叉融合，涌現(xiàn)出了許多用于數(shù)據(jù)信息獲取、處理的新產(chǎn)品、新模式和新技術(shù)，zigbee技術(shù)便是其中的一種。zigbee無(wú)線通信技術(shù)基于ieee 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，作為一種新興的無(wú)線通訊協(xié)議，其具有低復(fù)雜度、近距離、低功耗、低成本等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、醫(yī)療、智能樓宇系統(tǒng)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域，具有極大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?，并有望成為主流無(wú)線通信技術(shù)之一。針對(duì)plc控制系統(tǒng)在無(wú)線領(lǐng)域中的應(yīng)用需求,研究了構(gòu)建無(wú)線plc控制網(wǎng)絡(luò)的方案; zigbee作為一種低功耗無(wú)線通信和無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在國(guó)外有大約十年的發(fā)展歷程

2、了，作為一種新興技術(shù)，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。在未來(lái)采用zigbee技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域有家庭自動(dòng)化、家庭安全、工業(yè)與環(huán)境控制與醫(yī)療護(hù)理、檢測(cè)環(huán)境、監(jiān)測(cè)、監(jiān)察保鮮食品的運(yùn)輸過(guò)程及保質(zhì)情況等等。zigbee是一種介于無(wú)線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)，主要用于近距離無(wú)線連接。經(jīng)測(cè)試該系統(tǒng)能可靠的傳輸信息，適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)?？梢栽跀?shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信，這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過(guò)無(wú)線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，通信效率非常高。通過(guò)對(duì)plcs7-200無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組網(wǎng)要點(diǎn)的分析,總結(jié)了各種方式的應(yīng)用特點(diǎn),并比對(duì)了它們的適用場(chǎng)合及局限

3、性,以幫助工程中針對(duì)不同plc的無(wú)線通訊模式,進(jìn)行具體方案的設(shè)計(jì).關(guān)鍵詞 : plc s7-200； zigbee；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)； based on zigbee wireless network control of plcabstract in recent years ，along with the wireless communication technology and the development of the technology of embedded system，all kinds of new technology integration cross each other,

4、 emerged in a number of used for data acquisition of information ，processing of new products ,a new pattern and newtechnology ,zigbee technology is one of them ，zigbee wireless communication technology based on ieee 802.15.4 standards ,as a new wireless communication agreement , it has low complexit

5、y , close , low power consumption, low cost, wide application in industrial control, medical treatment, the intelligent building system, consumer electronics and other fields, and has great market potential, and is expected to become the mainstream one of the wireless communication technology . acco

6、rding to plc control system in the field of wireless application needs to study the construct wireless plc control network project; as a low power consumption zigbee wireless communication and wireless data network in abroad have about ten years of development history, as a new technique, has become

7、 the focus of research at home and abroad. in the future the zigbee wireless network technology application fields have home automation, security, industrial and environmental family control and medical care, test environment, monitoring, supervision of food in the transportation process and fresh q

8、uality situation and so on. zigbee is a cross between a wireless markers and bluetooth technology between, mainly used for close wireless connection. according to the test, the system can reliable transmit information, suitable for carrying data flow of smaller business. thousands of tiny in each ot

9、her between the sensor coordination realize communication, these sensors only need very little energy to relay way through the radio waves will data from a sensor to another sensor, communication efficiency is very high. through to the plcs7-200 wireless network topology structure and networking har

10、dware of the analysis of the key points, and sums up the characteristics of all kinds of application, and compared their applicability and limits, to help in the engineering according to different plc wireless communication mode, are concrete scheme design.key words : s7-200 plc; zigbee; wireless ne

11、twork;目 錄第一章 緒論11.1課題提出的背景11.1.1 zigbee的出現(xiàn)11.1.2 zigbee的發(fā)展歷程11.2 zigbee技術(shù)21.2.1 zigbee的結(jié)構(gòu)以及節(jié)點(diǎn)類(lèi)型21.2.2 zigbee的技術(shù)表現(xiàn)形式和應(yīng)用實(shí)例41.3 plc簡(jiǎn)介71.3.1 plc國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r71.3.1 plc的使用領(lǐng)域81.4課題研究的主要目的和內(nèi)容9第二章plc的基本知識(shí)112.1plc的定義112.2 plc與其他控制系統(tǒng)的比較122.3 plc工作原理與結(jié)構(gòu)132.4 s7-200系列的技術(shù)指標(biāo)142.5 s7-200基本指令17第三章 s7-200和pc機(jī)與zigbee之間的通信2

12、23.1 zigbee與pc機(jī)之間的通信223.1.1 zigbee指令及pc機(jī)連接223.1.2 zigbee串口調(diào)試253.2 zigbee與plc之間的通信設(shè)置273.2.1 s7-200自由口協(xié)議273.2.2 實(shí)現(xiàn)zigbee與s7-200連接293.3 plc的程序設(shè)計(jì)323.3.1工作原理343.3.2邏輯流程圖353.3.3plc語(yǔ)句表35第四章 組態(tài)設(shè)計(jì)以及對(duì)自動(dòng)門(mén)的監(jiān)控384.1組態(tài)簡(jiǎn)介384.2組態(tài)王仿真plc394.2.1硬件鏈接394.2.2組態(tài)設(shè)置404.2.3開(kāi)關(guān)程序設(shè)計(jì)414.3zigbee節(jié)點(diǎn)在自動(dòng)門(mén)的設(shè)置414.4自動(dòng)門(mén)模擬監(jiān)控42第五章 總結(jié)與展望445.

13、1完成了的工作內(nèi)容445.2不足之處445.3展望44參考文獻(xiàn)46致謝48第一章 緒論1.1課題提出的背景1.1.1 zigbee的出現(xiàn) 國(guó)際著名soc半導(dǎo)體生產(chǎn)商、技術(shù)提供者、代工生產(chǎn)商以及最終使用者成立了一個(gè)非牟利業(yè)界組織 zigbee聯(lián)盟，目的在于制定一個(gè)基于ieee802.15.4、可靠、高性?xún)r(jià)比、低功耗的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)zigbee 。生產(chǎn)商可以利用zigbee這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、可靠、便宜又省電的各種無(wú)線產(chǎn)品。 zigbee技術(shù)有自己的無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。這些傳感器只需要很低的功耗， 以接力的方式通過(guò)無(wú)線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一

14、個(gè)傳感器，因此它們的通信效率非常高。 zigbee的基礎(chǔ)是ieee802.15.4，這是ieee無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)工作組的一 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，被稱(chēng)作ieee802.15.4(zigbee) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 zigbee不僅只是ieee802.15.4的名字。ieee僅處理低級(jí)mac層和物理層協(xié)議，而zigbee聯(lián)盟對(duì)其網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和api進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。 zigbee聯(lián)盟還開(kāi)發(fā)了安全層。 zigbee技術(shù)是一種應(yīng)用于短距離范圍內(nèi)，低傳輸數(shù)據(jù)速率下的各種電子設(shè)備之間的無(wú)線通信技術(shù)。zigbee名字來(lái)源于蜂群使用的賴(lài)以生存和發(fā)展的通信方式，蜜蜂通過(guò)跳zigzag形狀的舞蹈來(lái)通知發(fā)現(xiàn)的新食物源的位置、距離和方向等信息，

15、以此作為新一代無(wú)線通訊技術(shù)的名稱(chēng)。zigbee過(guò)去又稱(chēng)為“homerf lite”、“rf-easylink”或“firefly”無(wú)線電技術(shù)，目前統(tǒng)一稱(chēng)為zigbee技術(shù)。1.1.2 zigbee的發(fā)展歷程zigbee是以ieee 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，發(fā)展出的無(wú)線通訊技術(shù)。2000年12月成立了工作小組起草ieee 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，zigbee聯(lián)盟于2002年10月發(fā)起成立，當(dāng)時(shí)的成員有包括philips semiconductor、honeywell、mitsubishi、invensys、motorola等，其中philips semiconductor于2004年4月退出，

16、改由philips lighting(照明)接替其原有在zigbee alliance中的會(huì)員位置。 2004年12月zigbee 1.0標(biāo)準(zhǔn)(又稱(chēng)為zigbee2004)敲定，之后于2005年9月公布并提供下載。于2006年12月進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)修訂，推出zigbee 1.1版(又稱(chēng)為zigbee2006)。zigbee 1.1較原有zigbee 1.0作了若干修改，例如新增zcl(zigbee cluster library)、群化式裝置(group device)、多播(multicast)功效、直接透過(guò)無(wú)線方式(over the air；ota)進(jìn)行組態(tài)配置，此外也移除了kvp(key val

17、ue pair)的信息格式。然而zigbee 1.1依然無(wú)法達(dá)到最初的理想，此標(biāo)準(zhǔn)又于2007年10月完成再次修訂(稱(chēng)為zigbee2007/pro或zigbee prozigbee2007)，推出zigbee pro feature set(簡(jiǎn)稱(chēng)：zigbee pro)的新標(biāo)準(zhǔn)。此新標(biāo)準(zhǔn)zigbee聯(lián)盟更專(zhuān)注3種應(yīng)用類(lèi)型的拓展包括：1.家庭自動(dòng)化(home automation；ha)、2.建筑/商業(yè)大樓自動(dòng)化(building automation；ba)、3.先進(jìn)抄表基礎(chǔ)建設(shè)(advanced meter infrastructure；ami)。 zigbee pro與之前的zigbee

18、 1.1有諸多的不同，且推翻許多在zigbee 1.0、1.1版中的設(shè)計(jì)，例如移除了cskip的地址排定(address assignment)法，此也表示不支持1.1版中的樹(shù)狀路由(tree routing)作法，然同時(shí)也增加了新的機(jī)制，例如或然性的地址安排(stochastic address assignment)、多對(duì)一性的路由(many to one routing)、來(lái)源節(jié)點(diǎn)性的路由(source routing)。另外還增加了快速頻率切換(frequency agility)、封包拆解(fragmentation)及重組(reassembly)、群組性尋址(group addre

19、ssing)等功能，此外也將安全性機(jī)制區(qū)分成標(biāo)準(zhǔn)安全與高度安全2種模式。 許多標(biāo)準(zhǔn)有直接以底定年份為名的習(xí)慣。因此zigbee 1.0有時(shí)也稱(chēng)為zigbee 2004。zigbee 1.1有時(shí)也稱(chēng)為zigbee 2006。zigbee pro有時(shí)也稱(chēng)為zigbee 2007。又如ieee 802.16d于2004年完成，有時(shí)也稱(chēng)為ieee 802.16-2004。另外從修訂角度而言，zigbee 1.0為revision 7，1.1版則為rev 13，pro版則為rev 16。 從2003年12月，chipcon推出業(yè)界第一款zigbee收發(fā)器cc2420以來(lái)，各大半導(dǎo)體廠家可謂百家爭(zhēng)鳴，先后

20、推出許多款zigbee收發(fā)芯片，其中仍然以chipcon最受關(guān)注。先后有多家公司推出與zigbee收發(fā)芯片匹配的專(zhuān)業(yè)處理器，除了chipcon外就以微芯的pic18f4620和atmel的a222222最為成功。2004年12月，推出全球第一個(gè)ieee 802.15.4/zigbee片上系統(tǒng)（soc）解決方案-cc2430無(wú)線單片機(jī)，該款芯片內(nèi)部集成了一顆增強(qiáng)型的8051內(nèi)核以及業(yè)內(nèi)性能卓越的zigbee收發(fā)器cc2420。2005年12月，chipcon再接再厲，推出內(nèi)嵌定位引擎的zigbee/ieee 802.15.4 解決方案cc24311。1.2 zigbee技術(shù)1.2.1 zigbe

21、e的結(jié)構(gòu)以及節(jié)點(diǎn)類(lèi)型zigbee的結(jié)構(gòu)如圖1所示：圖1.1 zigbee結(jié)構(gòu)圖figure 1.1 zigbee structurezigbee節(jié)點(diǎn)類(lèi)型zigbee協(xié)調(diào)者： 每個(gè)zigbee網(wǎng)絡(luò)必須有一個(gè) 初始化網(wǎng)絡(luò)信息zigbee路由者： 路由信息zigbee終端節(jié)點(diǎn)：沒(méi)有路由功能 低價(jià)格 節(jié)點(diǎn)功能介紹1.協(xié)調(diào)器上電啟動(dòng)和配置網(wǎng)絡(luò)（例如設(shè)定網(wǎng)絡(luò)標(biāo)示符 ，選擇信道），一旦完成后相當(dāng)于路由器功能。2.路由器(1)允許其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備加入(2)多跳路由(3)協(xié)助電池供電的子節(jié)點(diǎn)通信(4)自己作為終端節(jié)點(diǎn)應(yīng)用3 終端節(jié)點(diǎn)向路由節(jié)點(diǎn)傳遞數(shù)據(jù)，可選擇睡眠與喚醒。（路由因不斷轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)需電池供電，終端節(jié)點(diǎn)電池供

22、電） zigbee和簡(jiǎn)單無(wú)線通訊之間最大區(qū)別 簡(jiǎn)單的點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到多點(diǎn)通訊（目前很多這樣的數(shù)傳模塊），包裝結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要為同步序言，數(shù)據(jù)，校驗(yàn)幾部分組成。而zigbee是采用數(shù)據(jù)幀的概念，每個(gè)無(wú)線幀包括了大量無(wú)線包 裝，包含了大量時(shí)間，地址，命令，同步等信息，真正的數(shù)據(jù)信息只占很少部分，而這正是zigbee可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組織管理，實(shí)現(xiàn)高可靠傳輸?shù)年P(guān)鍵。 同時(shí)，zigbee采用了mac技術(shù)和dsss （直擴(kuò)序列調(diào)制）技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠，大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)傳輸。 zigbee技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 低功耗 低成本 低速率 近距離 短時(shí)延 高容量 高安全 免執(zhí)照頻段1.2.2 zigbee的技術(shù)表現(xiàn)形式和應(yīng)用實(shí)例 zi

23、gbee的技術(shù)表現(xiàn)形式 由各種軟件代碼，分層次 組成的軟件協(xié)議棧。 代碼分類(lèi)：應(yīng)用層， 應(yīng)用安全層，網(wǎng)絡(luò)層， mac層等等。 代碼形式：源代碼和庫(kù)文件。協(xié)議棧各層功能介紹 phy定義zigbee設(shè)備的工作頻段2.4ghz。 mac層負(fù)責(zé)相鄰設(shè)備間的單跳數(shù)據(jù)通信。 sap是為某一特定層提供的服務(wù)與上層之間的接口。zigbee的不同層與 mac就是通過(guò)服務(wù)接入點(diǎn)(sap)進(jìn)行連接。 應(yīng)用層由用戶(hù)開(kāi)發(fā)提供功能服務(wù)函數(shù)。 安全服務(wù)提供層提供信息安全加鎖服務(wù)。應(yīng)用zigbee可組成多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。最重要的是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（mesh)2。圖1.2zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱Dfigure 1.2 zigbee net

24、work topologyzigbee的應(yīng)用實(shí)例 1.家庭中的應(yīng)用圖1.3數(shù)字家庭figure 1.3 digital home2.消防安全方面的應(yīng)用圖1.4消防安全figure 1.4 fire safety3.無(wú)線秒表圖1.5無(wú)線秒表figure 1.5 wireless stopwatchzigbee技術(shù)與其他通訊設(shè)備比較 表1.1設(shè)備比較table 1.1 device comparison1.3 plc簡(jiǎn)介1.3.1 plc國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r80年代是可編程序控制器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)plc)獲得巨大發(fā)展的l0年。進(jìn)入90年代，plc的發(fā)展勢(shì)頭，不論從技術(shù)本身還是應(yīng)用范圍，發(fā)展更快。plc發(fā)展到今

25、天，已是占第一位的自動(dòng)化裝置，國(guó)外有關(guān)廠商競(jìng)相發(fā)展。表1.2給出了1989年、1990年歐洲、美國(guó)、日本和亞洲這四個(gè)最大市場(chǎng)中plc的銷(xiāo)售額。表1.2年銷(xiāo)售額table 1.2 years sales地區(qū)年份歐洲美國(guó)亞洲日本合計(jì)1989年（億美元）8.55.386.91.5120.891990（億美元）12.37.97.681.1228.64年增長(zhǎng)率（%）30.831.89.513.826.7關(guān)于今后幾年的發(fā)展，美國(guó)market intelligence research cot在其世界可編程序控制器及其軟件市場(chǎng)報(bào)告中確認(rèn)：1990年世界plc及其軟件銷(xiāo)售額共297億美元，估計(jì)1994年可達(dá)5

26、5億美元年增長(zhǎng)率達(dá)lo8 以上數(shù)據(jù)表明，plc產(chǎn)業(yè)是自動(dòng)化行業(yè)的重要方面軍，正在形成一個(gè)大市場(chǎng)、大產(chǎn)業(yè)。全世界plc制造廠家超過(guò)200家，產(chǎn)品系列有幾百種。世界上plc大型生產(chǎn)廠家有七家，它們是美國(guó)的ab 公司、gefanuc公司、aegmodicon 公司；日本的三菱電機(jī)、omron(歐姆龍)公司德國(guó)的siemens(西門(mén)子)公司法國(guó)的te公司。這7家公司控制了世界plc市場(chǎng)80 以上的份額，難怪有人稱(chēng)這7家是“plc世界中的超級(jí)大國(guó)”。ab公司和西門(mén)子公司一直在爭(zhēng)奪世界首把plc銷(xiāo)售交椅。在技術(shù)上，這7家公司的plc產(chǎn)品都有完整的型譜系列，有低、中、高各種檔次，從十幾點(diǎn)、二十點(diǎn)io的小型p

27、lc到幾千點(diǎn)io的大型plc應(yīng)有盡有。而各公司的plc采用同一方式編程，又能以多種方式互連；又能與眾多的工業(yè)控制裝置如小型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)控裝置、運(yùn)動(dòng)控制器件、crt、t業(yè)用傳感器 分散型控制系統(tǒng)(dcs)互連，構(gòu)成完整的工業(yè)控制系統(tǒng)。我國(guó)plc的發(fā)展從7o年代初期開(kāi)始起步，分別經(jīng)歷了分立元件、小規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路三個(gè)發(fā)展階段。目前國(guó)內(nèi)從事plc研究的大學(xué)、研究所、工廠共有3o多個(gè)，但從整體技術(shù)分析，我國(guó)的plc技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比落后5年左右，而在諸如多cpu 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)及遠(yuǎn)程i0技術(shù)、智能化模塊技術(shù)、可靠性技術(shù)、plc批量生產(chǎn)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)方面尚有更大的差距。

28、為了改造我國(guó)的傳統(tǒng)工業(yè)，研制帶有plc的新型設(shè)備，近幾年引進(jìn)了大量plc單機(jī)，有案可查的plc引進(jìn)費(fèi)用超過(guò)5000萬(wàn)美元。而在引進(jìn)的生產(chǎn)線及配套設(shè)備中，包含plc的數(shù)量更驚人，如某電視機(jī)總廠引進(jìn)的日本彩電生產(chǎn)線電控系統(tǒng)，含有4o多臺(tái)plc；上海上菱電冰箱總廠引進(jìn)的冰箱生產(chǎn)線(第一期)，電控設(shè)備中也有近5o臺(tái)plc據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)引進(jìn)的彩電生產(chǎn)線有100多條，電冰箱生產(chǎn)線也超過(guò)4o條。此外，還引進(jìn)許多洗衣機(jī)生產(chǎn)線、吸塵器生產(chǎn)線、汽車(chē)生產(chǎn)線、空調(diào)器生產(chǎn)線等。伴隨著這些生產(chǎn)線和設(shè)備引進(jìn)的plc數(shù)量就可想而知了。國(guó)內(nèi)研制、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用plc也有近20年時(shí)間，有近20個(gè)品種的plc已國(guó)產(chǎn)化，但形成產(chǎn)業(yè)的

29、不多。為了使我國(guó)的plc發(fā)展有方向，技術(shù)有主流，有關(guān)部門(mén)應(yīng)迅速制定我國(guó)plc的發(fā)展系列型譜 對(duì)我國(guó)plc的功能、規(guī)模、檔次、接口、拂議、語(yǔ)言等作出規(guī)劃，以便指導(dǎo)我國(guó)plc產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，使現(xiàn)在眾多的“萬(wàn)國(guó)牌”產(chǎn)品，最終能形成“中華牌”的系列產(chǎn)品。抓緊plc標(biāo)準(zhǔn)化的工作電很重要。根據(jù)plc的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，采用開(kāi)放式的設(shè)計(jì)模式，將統(tǒng)一規(guī)范的總線、結(jié)構(gòu) 編程方式、語(yǔ)言規(guī)則在行業(yè)內(nèi)推行，做到有標(biāo)準(zhǔn)化的用戶(hù)接口、有標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、有標(biāo)準(zhǔn)化的編程接口、有標(biāo)準(zhǔn)化的編程語(yǔ)言。1.3.1 plc的使用領(lǐng)域plc是工業(yè)自動(dòng)化的基礎(chǔ)設(shè)備，主要用在傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)改造和大中型工程的配一套。由于plc有可靠性高、組

30、合靈活、編程簡(jiǎn)單、維修方便、系列化的特點(diǎn)，適合在眾多的行業(yè)中應(yīng)用。在能源比較緊張的今天，plc的節(jié)電效果也是不可低估的。例如寶鋼所用plc已超過(guò)千臺(tái)，企業(yè)上了臺(tái)階，產(chǎn)品上了等級(jí)，產(chǎn)生了很高的附加值。把plc作為我國(guó)工業(yè)的支柱型產(chǎn)品來(lái)發(fā)展，對(duì)某些領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)來(lái)說(shuō)，恐怕還有一個(gè)認(rèn)識(shí)過(guò)程。事實(shí)上，plc應(yīng)用的廣泛性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人 然而在投資方面，我國(guó)對(duì)plc的投資，與對(duì)數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人的投資相比，相差甚遠(yuǎn)，特別是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)攻關(guān)方面，投資額遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足發(fā)展plc的需要。由于投資的嚴(yán)重不足，使我國(guó)的plc產(chǎn)品特別是中、高檔plc產(chǎn)品大多依靠從國(guó)外進(jìn)口。小型plc也由于國(guó)外以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品向

31、國(guó)內(nèi)傾銷(xiāo)，使國(guó)內(nèi)plc生產(chǎn)企業(yè)舉步艱難。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)，突出說(shuō)明我們的主管部門(mén)應(yīng)該把plc放到應(yīng)有位置，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)形成、應(yīng)用開(kāi)拓方面，投資要給以政策上的傾斜，使我國(guó)plc的發(fā)展進(jìn)一步滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要3。1.4課題研究的主要目的和內(nèi)容 本項(xiàng)目主要目的是介紹了zigbee 技術(shù)的特點(diǎn)并針對(duì)zigbee的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了分析，應(yīng)用通信設(shè)置對(duì)zigbee模塊進(jìn)行組網(wǎng)，設(shè)計(jì)基于zigbee技術(shù)對(duì)plc的控制。用總控機(jī)上連接的zigbee無(wú)線射頻裝置向在plc上安裝的zigbee無(wú)線射頻裝置發(fā)射命令，安裝在plc上的無(wú)線射頻裝置接受命令后傳輸給plc。plc在接收到信號(hào)后就會(huì)做出相應(yīng)的反映

32、，從而達(dá)到通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)plc的遠(yuǎn)程控制。zigbee可以是一個(gè)多節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)，通過(guò)發(fā)送不同的命令，將會(huì)有不同的節(jié)點(diǎn)完成指令，而其他的節(jié)點(diǎn)不執(zhí)行，各節(jié)點(diǎn)的信息也都會(huì)匯總到主控機(jī)所在的節(jié)點(diǎn)處。本項(xiàng)目的系統(tǒng)圖：本畢業(yè)設(shè)計(jì)要完成的任務(wù)內(nèi)容是：(1) 掌握設(shè)備之間的通信協(xié)議(2) 實(shí)現(xiàn)各個(gè)zigbee模塊之間的通信(3) 通過(guò)主控機(jī)上的zigbee節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)接有zigbee模塊的plc的控制(4) 學(xué)習(xí)西門(mén)子s7-200系列的plc，以及其通信設(shè)置(5) 應(yīng)用zigbee技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)plc的控制第二章plc的基本知識(shí)2.1 plc的定義plc是一種數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)指令，能完

33、成邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能，并通過(guò)數(shù)字或類(lèi)似的輸入輸出模塊，以控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。在plc出現(xiàn)以前，繼電器控制在工業(yè)控制領(lǐng)域張主導(dǎo)地位。由此構(gòu)成的控制系統(tǒng)都是按照預(yù)先設(shè)定好的時(shí)間或者條件順序的工作，若要改變控制順序就不許改變控制系統(tǒng)的硬件接線。因此，起通用性和靈活性較差。同時(shí)，因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)格較高,輸入輸出的電路不匹配，編程難度大以及難以適合惡劣的環(huán)境工作等等。1968年，美國(guó)最大的汽車(chē)制造商通用汽車(chē)公司為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝的不斷更新的需求，需要尋找一種比繼電器更可靠的，功能更齊全的，響應(yīng)速度更快的新型工業(yè)控制器，并從顧客角度提出了新一代控制器的十大條件4。這十大條件主要

34、是：（1） 編程方便，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序；（2） 維修方便，采用插件式；（3） 可用性高于繼電器控制柜；（4） 體積小于繼電器控制柜；（5） 數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)；（6） 成本與繼電器相當(dāng)；（7） 輸入可為交流115v；（8） 輸出可為115v，2a以上，可直接驅(qū)動(dòng)接觸器，電磁閥等；（9） 擴(kuò)展使原系統(tǒng)改變較少； （10）用戶(hù)存儲(chǔ)器大于4kb5；實(shí)際上提出將繼電器控制的簡(jiǎn)單易懂，使用起來(lái)方便，價(jià)格更加的低廉，與計(jì)算機(jī)的功能完善，靈活性，通用性好的優(yōu)點(diǎn)集合起來(lái)。將繼電器的硬接線邏輯轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)的軟件邏輯編程的設(shè)想1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了一臺(tái)plc，在通用汽車(chē)的生產(chǎn)線使用成功，plc自

35、此誕生。2.2 plc與其他控制系統(tǒng)的比較 plc與繼電器控制系統(tǒng)的比較：表2.1系統(tǒng)比較table 2.1 system comparison控制邏輯采用硬接線、連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大、不利于修改采用存儲(chǔ)邏輯、使用“軟接線”、連線少、體積小、可擴(kuò)展性好、功耗小工作方式通電時(shí)所有繼電器處于受約束狀態(tài)循環(huán)工作，受約束接通的時(shí)間短暫控制速度依靠機(jī)械觸點(diǎn)，工作頻率低。觸點(diǎn)的通斷時(shí)間需幾十毫秒指令執(zhí)行，速度達(dá)微秒級(jí)限時(shí)控制使用時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)，有空氣阻尼型、電磁式、半導(dǎo)體式等，精度不高，且受環(huán)境濕度和溫度影響使用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，依靠晶振器產(chǎn)生的時(shí)基脈沖進(jìn)行定時(shí)精度高，不受環(huán)境影響計(jì)數(shù)控制不

36、具備該功能可以方便實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試要按順序進(jìn)行，周期長(zhǎng)、修改困難設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試可以并行進(jìn)行，周期短、調(diào)試修改方便可靠性與可維護(hù)性連線多、觸點(diǎn)易損壞、機(jī)械磨損大，壽命短可靠性和可維護(hù)性差采用微電子技術(shù)，大量的開(kāi)關(guān)由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路和中間軟元件實(shí)現(xiàn)，體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高。且plc具有自診斷功能，為維護(hù)和調(diào)試提供方便價(jià) 格初期投資較小，但后期擴(kuò)展維護(hù)費(fèi)用較高，在大系統(tǒng)中尤其突出初期投資較大，但后期擴(kuò)展維護(hù)費(fèi)用低plc與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的比較：表2.2plc與計(jì)算機(jī)的比較table 2.2 plc and computer comparison比較方面微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)plc控制系統(tǒng)應(yīng)用

37、范圍范圍廣主要應(yīng)用于工業(yè)控制使用環(huán)境環(huán)境要求高，需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)房適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境輸入輸出需要專(zhuān)門(mén)的擴(kuò)展板卡，不需要電氣隔離需要電氣隔離，輸入輸出均采用“光電耦合”，輸出還要采用繼電器、可控硅、大功率晶體管等進(jìn)行功率放大2.3 plc工作原理與結(jié)構(gòu)plc的工作原理可以簡(jiǎn)單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過(guò)運(yùn)行應(yīng)用程序，對(duì)控制要求進(jìn)行處理判斷，并通過(guò)執(zhí)行用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。（1） 輸入映像區(qū)中的數(shù)據(jù)，取決于本掃描周期輸入采樣階段所處的狀態(tài)。在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，輸入映像區(qū)中的數(shù)據(jù)不會(huì)因?yàn)橛行碌妮斎胄盘?hào)而發(fā)生改變。（2） 輸出映像區(qū)中的數(shù)據(jù)由程序中輸出指令的執(zhí)行結(jié)果決定。在輸入采樣階段和輸出刷

38、新階段，輸出映像區(qū)的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生改變。（3） 輸出端子直接與外部負(fù)載連接，其狀態(tài)由輸出狀態(tài)寄存器中的數(shù)據(jù)來(lái)確定。 plc采用周期循環(huán)掃描，集中輸入與輸出的工作方式，在這個(gè)過(guò)程中一共有5個(gè)階段，分別是內(nèi)部處理 與編程器的通信 輸入掃描 執(zhí)行用戶(hù)程序 輸出處理。 工作原理圖如下所示：圖2.1 plc的工作原理圖plc的輸入處理，執(zhí)行用戶(hù)程序和輸出處理過(guò)程的原理如圖2.2所示。plc執(zhí)行的5個(gè)階段，成為一個(gè)掃描周期，plc完成一個(gè)周期后，又重新執(zhí)行上述過(guò)程，掃描周期周而復(fù)始的進(jìn)行。簡(jiǎn)而言之，plc采用周期循環(huán)掃描，集中輸入輸出的工作方式，這種工作方式的顯著特點(diǎn)是：可靠性搞，抗干擾能力強(qiáng)，但響應(yīng)滯后，

39、速度較慢。也就是說(shuō)plc以降低速度來(lái)得以提高可靠性6。圖2.2 程序執(zhí)行原理圖如圖所示，當(dāng)plc方式開(kāi)關(guān)置于run時(shí)，執(zhí)行所有階段；當(dāng)置于stop是不執(zhí)行后三階段，此時(shí)可以進(jìn)行通信處理，比如對(duì)plc聯(lián)機(jī)或離線編程。 plc的主要部件包括中央處理器，存儲(chǔ)器，接口（輸入接口，輸出接口），編程器和電源。所有電路都裝入一個(gè)模塊內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)整體。組成部件如圖2.3所示。圖2.3plc的基本組成2.4 s7-200系列的技術(shù)指標(biāo) s7-200系列是本次項(xiàng)目所使用的plc，德國(guó)西門(mén)子公司s7-200系列plc是一種小型可編程控制器。應(yīng)用范圍較廣，通過(guò)與各種小型自動(dòng)化產(chǎn)品如變頻器，傳感器等的搭配，可以實(shí)現(xiàn)各種

40、現(xiàn)場(chǎng)的解決方案。加上其設(shè)計(jì)合理，價(jià)格低廉，有較高的的市場(chǎng)占有率，所以本文所選擇的 plc就是s7-200系列7。1. 輸入繼電器（i）輸入繼電器和plc的輸入端子相連，使專(zhuān)設(shè)的輸入過(guò)程影像寄存器，用來(lái)接受外部傳感器或開(kāi)關(guān)原件發(fā)來(lái)的信號(hào)。圖2.4所示為輸出繼電器的等效圖，當(dāng)外部按鈕當(dāng)外部按鈕驅(qū)動(dòng)時(shí)，其線圈接通，常開(kāi)常閉觸點(diǎn)的狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)的變化。輸入繼電器不能由程序驅(qū)動(dòng)，其觸點(diǎn)輸出帶負(fù)載。圖2.4 輸入繼電器的等效圖2. 輸出繼電器（q） 輸出繼電器是plc對(duì)外部負(fù)載發(fā)出的控制命令的窗口，使專(zhuān)設(shè)的輸出過(guò)程映像寄存器。輸出繼電器的外部觸點(diǎn)接到輸出端子上，以控制外部負(fù)載。輸出繼電器的外部執(zhí)行器件有3種

41、：繼電器，晶體管，晶閘管。圖2.5為輸出繼電器的等效圖，當(dāng)程序驅(qū)動(dòng)輸出繼電器接通時(shí)，它所連接的的外部電器被接通，同時(shí)輸出繼電器的常開(kāi)，常閉觸點(diǎn)動(dòng)作，可以在程序中使用。圖2.5輸出繼電器等效圖3. 內(nèi)部標(biāo)志位（m） 在邏輯應(yīng)算中常常需要一些存儲(chǔ)中間操作信息元件，他們并不直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，只起中間狀態(tài)的暫存作用，類(lèi)似于繼電器解除系統(tǒng)中的中間繼電器，一般以一位為單位。4. 特殊標(biāo)志位（sm） 用于cpu與用戶(hù)之間交換信息，例如sm0.0一直為1狀態(tài)，sm0.1僅在執(zhí)行用戶(hù)程序的第一個(gè)掃描周期為1狀態(tài)。sm0.4和sm0.5分別提供周期為1min和1s的時(shí)間脈沖。sm0.1,sm1.1和sm1.2分別

42、是零標(biāo)志，溢出標(biāo)志和負(fù)標(biāo)志。5.定時(shí)器（t） 定時(shí)器相當(dāng)于繼電器中的時(shí)間繼電器。s7-200有三種定時(shí)器，他們是時(shí)基分增量分別為1ms,10ms和100ms。 定時(shí)器是用來(lái)描述定時(shí)器延時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)狀態(tài)，定時(shí)器位為1時(shí)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)；為0時(shí)則觸點(diǎn)狀態(tài)相反。 接通延時(shí)定時(shí)器的當(dāng)前值大于設(shè)定值，定時(shí)器位為1。其線圈斷電時(shí)，定時(shí)器位被復(fù)位為0。用定時(shí)器地址來(lái)存取當(dāng)前值和定時(shí)器位，帶操作數(shù)的指令取定時(shí)器位，帶操作數(shù)的指令取當(dāng)前值。 6.計(jì)數(shù)器（c） 計(jì)數(shù)器用來(lái)累計(jì)其計(jì)數(shù)輸入端脈沖電平由低到高的次數(shù)，cpu提供加計(jì)數(shù)器，減計(jì)數(shù)器和加減計(jì)數(shù)器。7.高數(shù)計(jì)數(shù)器（hc） 高數(shù)計(jì)數(shù)器用來(lái)

43、累計(jì)比cpu的掃描速率更快事件，技術(shù)過(guò)程與掃描無(wú)關(guān)。其當(dāng)前值和設(shè)定值為32位有符號(hào)數(shù)，當(dāng)前值為只讀數(shù)據(jù)。 8.變量寄存器（v） 變量存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)有大量的變量寄存器，用于存儲(chǔ)程序執(zhí)行過(guò)程中控制邏輯的中間結(jié)果或用來(lái)保存與工序或者人物相關(guān)的數(shù)據(jù)。 9.累加器 s7-200系列plc提供了4個(gè)32位累加器（acc0-acc3），累加器常做數(shù)據(jù)處理的執(zhí)行器件。 10.局部存儲(chǔ)器（l） 局部存儲(chǔ)器與變量存儲(chǔ)器很相似，主要區(qū)別是變量存儲(chǔ)器是全局有效，而局部存儲(chǔ)器是局部有效。全局是指同一個(gè)存儲(chǔ)器可以被任何程序存??；而局部變量是指定存儲(chǔ)區(qū)和特定的程序相關(guān)聯(lián)，局部存儲(chǔ)器可以分配個(gè)主程序，子程序，中斷程序，但不同的程

44、序段不能訪問(wèn)其他程序段的局部程序。局部存儲(chǔ)器常用來(lái)做臨時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)或子程序的傳遞函數(shù)。 11.狀態(tài)元件（s） 狀態(tài)元件是使用順序控制繼電器的主要元件，通常與順序控制指令lscr，scrt,scre結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)順控流程法，即sf編程。 12.模擬輸入/輸出(aiw/aqw) 模擬兩經(jīng)a/d.d/a轉(zhuǎn)換，在plc外為模擬量。內(nèi)為數(shù)字量。模擬量輸入輸出元件為的模擬量輸入輸出專(zhuān)用存儲(chǔ)單元。s7-200系列不同cpu的參數(shù)比較如下圖所示： 特性cpu221cpu222cpu224cpu224xpcpu226數(shù)字量i/o6入4出8入6出14入10出24入16出24入16出模擬量i/o-2入1出-擴(kuò)展模塊

45、數(shù)量02777脈沖撲捉輸入個(gè)數(shù)68141424實(shí)時(shí)時(shí)鐘配時(shí)鐘卡配始終卡內(nèi)置內(nèi)置內(nèi)置通行口1rs4851rs4851rs4852rs4852rs485定時(shí)器個(gè)數(shù)256個(gè)，4個(gè)1ms，16個(gè)10ms，236個(gè)100ms256個(gè)，4個(gè)1ms,16個(gè)10ms，236個(gè)100ms256個(gè)，4個(gè)1ms，16個(gè)10ms,236個(gè)100ms256個(gè)，4個(gè)1ms，16個(gè)10ms，236個(gè)100ms256個(gè)，4個(gè)1ms，16個(gè)10ms，236個(gè)100ms計(jì)數(shù)器個(gè)數(shù)2562562562562562.5 s7-200基本指令 s7-200系統(tǒng)指令系統(tǒng)強(qiáng)大，按功能主要分為邏輯指令，順序控制指令，過(guò)程控制指令，數(shù)據(jù)處理指

46、令和特殊功能指令8。1. 邏輯指令1) 邏輯取指令和線圈驅(qū)動(dòng)指令 ld（load）：取指令。應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)模塊邏輯運(yùn)算開(kāi)始時(shí)候的常開(kāi)觸點(diǎn)和母線的連線。 ldn（load not）：取反指令。應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)模塊邏輯運(yùn)算開(kāi)始常閉觸點(diǎn)和母線連線。 線圈指令：=（out）。他們的指令操作數(shù)為：i,q,m,sm,t,c,v,s和l。2) 觸點(diǎn)串,并聯(lián)指令觸點(diǎn)串聯(lián)指令為a，an，用于單個(gè)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)連接。單個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)指令為o、on。觸點(diǎn)串聯(lián)指令的指令操作數(shù)均為：i、q、m、sm、t、c、v、s和l。3) 串聯(lián)電路模塊的并聯(lián)連接指令old（or load）：或快指令，用于串聯(lián)電路快的并聯(lián)連接，無(wú)操作數(shù)。表2

47、.3邏輯指令表table 2.3 logical instruction form語(yǔ)句描述ld bit裝載，電路開(kāi)始的常開(kāi)觸點(diǎn)ldn bit非裝載，電路開(kāi)始的常閉觸點(diǎn)a bit與，串聯(lián)的常開(kāi)觸點(diǎn)an bit非與，串聯(lián)的常閉觸點(diǎn)o bit或，并聯(lián)的常開(kāi)觸點(diǎn)on bit非或，并聯(lián)的常閉觸點(diǎn)ald棧裝載與，電路塊串聯(lián)old棧裝載或，電路塊并聯(lián)lps邏輯入棧lrd邏輯讀棧lpp邏輯出棧ldsn裝載堆棧4) 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接指令ald（and load）：塊與指令，用于并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接，無(wú)操作數(shù)。5) 邏輯堆棧操作指令:lps、lrd、ld。6) 置位、復(fù)位指令s/r指令的操作數(shù)為：i、q、m、

48、sm、t、c、v、s和l。s/r指令的lad和stl形式及功能表2.3所示7) rs觸發(fā)指令置位優(yōu)先（sr）觸發(fā)器的置位指令s1和復(fù)位指令r同時(shí)為1時(shí)，輸出out信號(hào)為1，復(fù)位優(yōu)先（rs）觸發(fā)器的置位指令s1和復(fù)位指令r同時(shí)為0時(shí)，輸出out信號(hào)為0。8) 邊緣脈沖指令邊緣脈沖指令為eu、ed。其使用說(shuō)明如表2.4所示。表2.4脈沖指令table 2.4 pulse instructions語(yǔ)句描述eu正跳變ed負(fù)跳變s置位r復(fù)位si立即置位ri立即復(fù)位nopn空操作9) 定時(shí)器圖2.6 定時(shí)器figure 2.6 timer 表2.5 定時(shí)器的類(lèi)型和工作方式 table 2.5 timer

49、and the type of work in the way工作方式分辨率/ms最大當(dāng)前值/s定時(shí)器編號(hào)tonr132.767t0、t6410327.67t1-t4、t65-t68100327.67t5-t31、t69-t95ton,tof132.767t32、t9610327.67t33-t36、t97-t100100327.67t37-t63、t101-t2552. 程序控制指令1.用于程序運(yùn)行狀態(tài)的控制包括順序控制指令、跳轉(zhuǎn)指令、循環(huán)指令及系統(tǒng)控制指令等。順序控制指令，使cpu從run到stop模式從而可以立即終止程序的停止指令（stop），若stop指令在中斷程序中執(zhí)行，該中斷程序立

50、即終止，把所有的掛起的中斷忽略，繼續(xù)掃描程序的剩余部分完成當(dāng)前周期的剩余動(dòng)作。包括主用戶(hù)程序的執(zhí)行，并從但前掃描到最后。2.跳轉(zhuǎn)指令（jmp）表示對(duì)程序中的標(biāo)簽（n）執(zhí)行跳轉(zhuǎn)操作。 3.循環(huán)指令（for）：重復(fù)循環(huán)執(zhí)行for和next之間的指令程序。需要指定索引值或當(dāng)前循環(huán)計(jì)數(shù)(indx)、結(jié)束值（final）和起始值（init）。next指令標(biāo)示for循環(huán)結(jié)束，此時(shí)堆棧頂值為1。4.順序控制指令 它可以描述程序的順序執(zhí)行，循環(huán)，條件分支及程序的合并等功能流程概念順序控制指令可以將程序功能流程圖轉(zhuǎn)換成lad或fbd程序。1）.功能流程圖 功能流程圖是根據(jù)順序控制的思想和工藝過(guò)程將程序的執(zhí)行分成

51、每個(gè)程序步，每一步由步進(jìn)條件、程序處理、轉(zhuǎn)換條件和程序結(jié)束四個(gè)部分構(gòu)成。2）順序控制指令加載順序控制繼電器指令（lscr）順序控制繼電器轉(zhuǎn)換指令（scrt）順序控制繼電器結(jié)束（scre）指令，標(biāo)記scr段的結(jié)束。3. 中斷指令中斷指令是指當(dāng)控制系統(tǒng)正在執(zhí)行程序時(shí)，出現(xiàn)了特殊請(qǐng)求或某些急需處理的異常情況，這時(shí)系統(tǒng)暫時(shí)中止正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)而去對(duì)剛才出現(xiàn)的特殊情況或急需處理的異常情況進(jìn)行處理（即執(zhí)行中斷服務(wù)程序）。4. 高速處理指令高速處理指令包括高速計(jì)數(shù)指令（1） 數(shù)量及編號(hào)（2） 中斷事件類(lèi)型（3） 工作模式及輸入點(diǎn)高速脈沖輸出指令（1） 高速脈沖輸出的形式（2） 輸出端子的確定（3） 相關(guān)寄

52、存器（4） 脈沖輸出指令立即類(lèi)指令（1） 立即觸點(diǎn)指令（2） =i，立即輸出指令（3） si，立即置位指令（4） ri，立即復(fù)位指令5. 特殊及其他功能指令第三章 s7-200和pc機(jī)與zigbee之間的通信3.1 zigbee與pc機(jī)之間的通信3.1.1 zigbee指令及pc機(jī)連接zigbee只能發(fā)送一些二進(jìn)制代碼和符號(hào)，要使用zigbee發(fā)送短消息需要使用zigbee的指令，我們首先介紹如何用windows 自帶的超級(jí)終端連接zigbee發(fā)送短消息。1 將zigbee模塊的usb接口與裝有組態(tài)的pc機(jī)的usb端口連接起來(lái)2 打開(kāi)超級(jí)終端（開(kāi)始 程序 附件 通訊 超級(jí)終端）圖3.1 超級(jí)終

53、端設(shè)置figure 3.1 super terminal settings3.將會(huì)出現(xiàn)下圖，為連接取名zigbee：圖3.2連接描述figure 3.2 connection description4.在usb接口上接上zigbee射頻裝置，在設(shè)備管理器中得到端口為com4，因此此處選擇zigbee 連接的串口com4圖3.3連接串口figure 3.3 link the serial interface5 按照下圖的參數(shù)設(shè)置端口。38400 bps為zigbee默認(rèn)的端口波特率，如果該波特率已被更改，請(qǐng)選擇正確的波特率。圖3.4 com口屬性figure 3.4 com port attri

54、butes6.長(zhǎng)按zigbee模塊3s，這時(shí)在界面上會(huì)出現(xiàn)順舟的編輯界面，輸入shuncom自動(dòng)出現(xiàn)編輯窗口，這時(shí)對(duì)這個(gè)zigbee模塊分別進(jìn)行編輯，其中一個(gè)為中心節(jié)點(diǎn)，其他兩個(gè)為終端節(jié)點(diǎn)。編輯如下圖 圖3.5 節(jié)點(diǎn)設(shè)置figure 3.5 node set在設(shè)置時(shí)，他們之間除了節(jié)點(diǎn)地址，名稱(chēng)不一致外，其他設(shè)置必須一致，這樣zigbee之間才可以進(jìn)行正常通信。在這次實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置了一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)。3.1.2 zigbee串口調(diào)試當(dāng)zigbee之間都設(shè)置好以后，我們需要用串口調(diào)試助手對(duì)zigbee之間的通信進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)之間是主從關(guān)系時(shí)，終端機(jī)發(fā)送信息給中心節(jié)點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)終端機(jī)的信息都會(huì)在總控機(jī)上顯示，當(dāng)總控機(jī)向終端機(jī)發(fā)送指令時(shí)，在命令前加上終端機(jī)所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)地址，如對(duì)終端機(jī)1發(fā)送指令時(shí)，知道它的節(jié)點(diǎn)地址為0004，那么要給它發(fā)送001指令的話，就在發(fā)送窗口寫(xiě)0004001，這樣就只有終端機(jī)-從1可以收到命令，而終端機(jī)-從2就不能收到指令，同樣要是給終端機(jī)從2發(fā)送指令時(shí)，查看它的節(jié)點(diǎn)地址為0002，這時(shí)只要在0002后面加上你要發(fā)送的指令就可以給從2發(fā)送特定的指令了，同樣從1收不到這個(gè)指令。當(dāng)不加前面的節(jié)點(diǎn)地址的話，默認(rèn)的是向所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送指令，這時(shí)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)的信息，其他所有的終端節(jié)點(diǎn)都會(huì)收到。中心節(jié)點(diǎn)接受數(shù)據(jù)的演示如圖3.6所示：圖 3.6 主從狀態(tài)串口通信figur