工业网络通常采用现场总线协议，通过实时和可靠的分布式控制功能来连接生产车间中的仪器仪表和机械设备，比较容易并且可靠的控制所实现的系统。现场总线标准应用非常广泛，大量已经安装的设备都采用了现场总线。但是，大部分这些现场总线标准都是基于(已有的)串行通信协议标准(与RS485或者RS232相似)，没有充分发挥应用广泛的以太网技术的优势。

 

随着系统复杂程度的增加，大部分现场总线难以满足平台通用性和系统性能的要求。这促使设备生产商转向采用基于以太网的通信技术，实现高性能、低成本和很好的通用性。很多现场总线标准都已经集成到工业以太网协议中，采用很少的控制功能，实现实时通信和工业互联，同时保护了在现场总线软件和已有设备上的投入。

 

CANopen

控制区域网(CAN)是一种广播、差分串行总线标准，工作在干扰较大的电力机械(噪声)环境中。CANopen建立在自动化应用CAN (例如，数据链路层和物理层)基础上，能够实现百分之百的数据完整性，而采用以太网无法满足这一要求。

 

DeviceNet/ControlNet (CIP)

 

DeviceNet是设备网络，为工业自动化提供可靠、的数据处理功能。ControlNet是一种实时、确定性、可重构的控制层网络，适用于数据和消息的高速传送。DeviceNet和ControlNet的应用层基于公共工业协议(CIP)层，它也用于Ethernet/IP中。这些协议目由独立开放设备供应商协会(ODVA)管理。

 

LonWorks

 

LonWorks是用于开发照明和HVAC等自动化/控制应用的流行协议标准。LonWorks网络设备可使用各种介质，包括双绞线、电源线、以太网、光纤和RF等。

 

Modbus-RTU

 

Modbus是为可编程逻辑控制器(PLC)应用开发的免版税开放串行通信协议。Modbus支持很多设备连接在同一网络上，例如监控以及数据采集(SCADA)系统中管理计算机和远端单元(RTU)的连接等。Modbus基本结构由Modbus/IDA 进行管理，这一自动设备独立用户和供应商组织希望能够推动这一协议标准的广泛应用。

 

PROFIBUS

过程现场总线(PROFIBUS)是一种现场总线协议。对于分散设备和过程自动化(DP和PA)这两种PROFIBUS，在分散生产和过程控制中，PROFIBUS DP一般通过中央控制器对传感器和激励器进行控制。应用较少的PA主要用于监视测量设备。经过多年的应用，PROFIBUS在生产和过程自动化方面都得到了广泛。Profibus组织(PI)不断完善并推进PROFIBUS技术的应用。

 

SERCOSI/II Interface

 

串行实时通信系统(SERCOS)接口为运动控制、数字伺服驱动和输入/输出(I/O)设备提供标准、实时、高性能通信链接。SERCOS 适合多轴运动控制对协调移动要求非常高的应用。电工协会(IEC)发布的SERCOS接口标准文档是 IEC 61491。还提供工业以太网版本的SERCOS III。在合作伙伴组织SERCOS的带下，SERCOS行业协会于运动控制、驱动器、I/O、传感器和激励器互联SERCOS数字接口的开发和推广。

 

西门子PLC各个系列能满足多种通讯协议，用户在实际使用中，可以根据系统中的设备灵活配置并选择合理的通讯协议。
  西门子PLC系统在工业自动化域用途广泛，它扩展功能强大，能根据实际项目需求进行配置，满足各种工艺要求。本文下面针对西门子PLC系统的开关量选择方法做一个介绍，为用户在配置时提供一些参考。

　　

二、西门子PLC开关量选择方法

        （1）开关量输入端子的选择。现在市面上PLC输入点均为晶体管输入，使用者只需要根据期预估的输入点数量选择即可。但是这里需要注意，因PLC端接线类型不同，分别有NPN和PNP两种输入方式，其意义是输入端是以低电平有效还是以高电平有效，一旦确定输入端的接线类型，则需选用相同类型输入的传感器，即NPN和PNP型的传感器不能共用一个PLC的输入端子。

　　现在西门子PLC输入端子多为直流24V的输入电压，如果需要其将他电压规格的传感器接入到PLC，需用继电器做相应的隔离，接入PLC输入端的信号为直流24V电压。　　

        （2）开关量输出端子的选择。PLC开关量输出点的类型主要为继电器型输出和晶体管输出两种。

　　1）继电器输出型。继电器输出负载能力好，能够短时间承受较高过电压和过电流，有较强的隔离作用。但是由于继电器内部为机械触点，动作寿命有限，所以只能用于连接动作频率较低且不需要高速脉冲输出的场合。

　　2）晶体管输出型。晶体管型输出是以通过控制其内部三管的导通为手段，来达到控制输出端子通断目的，并且其内部并没有机械触点结构，所以相比于继电器输出触点，晶体管输出触点寿命长，动作频率高，不易损坏，缺点为负载能力较差。

        （3）开关量输出端子选型的注意事项

　　① 类似于输入端，晶体管输出端子也分为NPN型和PNP型两种。一旦型号确定则只能按照同种接线方式连接负载。

　　② 在实际应用中，建议工程技术人员多选用晶体管输出型PLC，并在输出端使用继电器连接外部负载，形成对于下游负载设备的电气隔离，这样的组合综合了晶体管寿命长和继电器负载能力强的优点。如果现场出现电气故障，PLC输出端子将会因受到隔离继电器保护而免受损坏，只需要更换损坏的继电器即可。而一旦继电器输出型PLC端子损坏，将无法修复损坏端子。
 　西门子变频器SINAMICS V90是一种应用在运动控制并能满足一般的伺服需求的变频器。它可以支持即插即用的调试方式，伺服性能得到了进一步优化，推荐用户在系统配置时，将其和的SIMOTICS S-1FL6 伺服电机配套使用，组成***佳的伺服控制系统。西门子变频器SINAMICS V90支持内部设定值位置控制，外部脉冲位置控制，速度控制，扭矩控制；并且集合了脉冲输入，模拟量输入，模拟量输出，数字量输入，数字量输出和编码器脉冲输出的各类接口。为实现用户在驱动控制系统中更好的使用，使得V90发挥更好的作用。本文下面对这款变频器的特点做一个介绍，为用户在使用时提供参考。

　

二、西门子变频器SINAMICS V90特点

　　西门子变频器SINAMICS V90有以下几点：

　　（一）使用方便

        1、电机电缆连接器可旋转，支持多角度旋转，可快速锁紧/释放

        2、通用 SD 卡参数复制

        3、兼容 PLC 和运动控制器的双通道脉冲设定值　　

        4、简单易用的 SINAMICS V-ASSISTANT 调试工具

        5、快速便捷的伺服优化和机械优化;　

        （二）运行可靠

        1、集成安全扭矩停止(STO)功能　　

        2、电机保护等 IP 65，轴端标配油封

        3、高品质的电机轴承

        4、PCB 涂层驱动器在严苛环境中的稳定性

        5、更大的电压范围：380 V ~ 480 V，-15% / +10%　　

　　功率范围 0.4至7KW

　　电压范围 3AC380V…480V(+10%/-15%)

　　控制方式 外部脉冲位置、内部设定值位置、速度控制和扭矩控制

        （三）伺服性能

        1、优化的系统性能：3 倍过载能力、电机低扭矩纹波以及驱动与电机的***整合

        2、20 位分辨率的***值编码器　　

        3、1 MHz 的高速脉冲输入

        4、自动抑制机械谐振频率

        5、自动优化功能使设备获得更高的动态性能