工業(yè)控制技術(shù)陳良課后參考答案

項目一指示燈點動控制任務(wù)1.1工業(yè)控制系統(tǒng)調(diào)研工業(yè)控制系統(tǒng)是實現(xiàn)制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，近幾年我國出臺了哪些政策鼓勵工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展？答：見表1。表1工業(yè)控制系統(tǒng)相關(guān)國家政策年國家機構(gòu)政策備注2021工信部關(guān)于印發(fā)“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃的通知通過產(chǎn)品試驗、市場化和產(chǎn)業(yè)化引導(dǎo)，加快工業(yè)芯片、智能傳感器、工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件等融合支撐產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展壯大，增強工業(yè)基礎(chǔ)支撐能力2020中央全面深化改革委員會關(guān)于深化新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展推進新智造的實施意見以智能制造為主攻方向，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展2020工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021-2023年）以新技術(shù)帶動工業(yè)短板提升突破。加強5G、智能傳感、邊緣計算等新技術(shù)對工業(yè)裝備、工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件的帶動提升，打造智能網(wǎng)聯(lián)裝備，提升工業(yè)控制系統(tǒng)實時優(yōu)化能力，加強工業(yè)軟件模擬仿真與數(shù)據(jù)分析能力2017發(fā)改委增強制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃（2018-2020年）加快智能化關(guān)鍵裝備研制，推動在重點行業(yè)的規(guī)?；瘧?yīng)用2016工信部、財政部智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展重點。重點突破分散式控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）等核心產(chǎn)品【任務(wù)練習(xí)】1.PLC和計算機的區(qū)別是什么？答：1）抗電磁干擾能力，PLC強于計算機；2）工作方式，PLC程序是循環(huán)掃描執(zhí)行，計算機程序是事件驅(qū)動執(zhí)行；3）程序特點，PLC程序較小、且編程便捷性強于計算機程序；4）計算處理能力和存儲能力，計算機強于PLC；5）擴展能力，PLC和計算機都配有COM端口和其他IO功能，且可以加通信模塊或IO模塊進行擴展。任務(wù)1.2S7-1200安裝和接線S7-1200和S7-200Smart有什么區(qū)別？答：見表2。表2S7-1200和S7-200Smart對比S7-200SmartS7-1200編程軟件STEP7-Micro/WIN

SMART博途軟件仿真不支持支持?jǐn)U展對比6個擴展模塊+1個擴展信號模塊3個通信模塊+8個信號模塊+1個信號板通信對比1個以太網(wǎng)接口，1個RS485接口，擴展信號板RS232/485接口，支持PROFINET自帶PROFINET接口，左邊可擴展3個通信模板，信號板RS485接口位指令執(zhí)行時間0.15μs/指令0.08μs/指令擴展模塊地址自動分配不能修改可以自由修改斷電保持存儲到V區(qū)，可設(shè)斷電保持，區(qū)域固定存儲到DB塊中，可設(shè)斷電保持，區(qū)域浮動編程語言LAD（梯形圖）、FBD（功能塊圖）、STL（語句表）

LAD（梯形圖）、FBD（功能塊圖）、SCL（結(jié)構(gòu)化控制語言）、CEM（因果矩陣，博途V17支持）程序結(jié)構(gòu)主程序、子程序、中斷

FB功能塊、FC功能、OB組織塊、DB背景數(shù)據(jù)塊【任務(wù)練習(xí)】1．S7-1200、S7-1500功能上有什么區(qū)別？答：主要功能區(qū)別見表3，編程語言差異見文件“S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500編程語言比較表-201911”。表3S7-1200和S7-1500對比S7-1500S7-1200編程軟件博途博途軟件仿真支持支持?jǐn)U展對比單機架槽位數(shù)33個，0～32可用3個通信模塊+8個信號模塊+1個信號板位指令執(zhí)行時間72ns～1ns/指令0.08μs/指令位存儲器（M）16K字節(jié)4K、8K字節(jié)過程映像區(qū)32K/32K輸入輸出1K/1K輸入輸出編程語言LAD（梯形圖）、FBD（功能塊圖）、STL（語句表）、SCL（結(jié)構(gòu)化控制語言）、GRAPH（圖形編程語言）、CEM（因果矩陣，博途V17支持）

LAD（梯形圖）、FBD（功能塊圖）、SCL（結(jié)構(gòu)化控制語言）、CEM（因果矩陣，博途V17支持）PLC的漏型輸入和源型輸入有什么區(qū)別？答：源型輸入（SourcingInput），是指電流從模塊的公共端流入，從模塊的輸入通道流出的接線方式，源型輸入的公共端作為電源正極（共陽極）。漏型輸入（SinkingInput），是指電流經(jīng)過外部開關(guān)，從模塊的通道流入到模塊內(nèi)部；再經(jīng)過內(nèi)部電路，從公共端流程的接線方式，漏型輸入的公共端作為電源負(fù)極（共陰極）。圖1PLC源型輸入和漏型輸入任務(wù)1.3博途V16安裝WinCC中的Runtime是什么意思？答：Runtime是指運行工程的軟件，可以理解為組態(tài)軟件都分兩部分：Configuration和Runtime，即組態(tài)和運行。在WinCC中，看到的是組態(tài)的畫面，但運行卻是要靠Runtime將這些畫面加載顯示。和傳統(tǒng)的WinCC不同，博途W(wǎng)inCCProfessional只用于組態(tài)，而WinCCRuntimeProfessional只用于運行，不存在傳統(tǒng)的WinCC中，組態(tài)版(RC)包括運行版(RT)的情況?！救蝿?wù)練習(xí)】博途V16有什么新的功能？答：TIAPortalV16包含SIMATICSTEP7V16，SIMATICWinCCV16，SIMATICStartdriveV16等。其中SIMATICSTEP7V16用來對PLC進行編程，其中基本版可以對S7-1200進行編程，專業(yè)版在基本版的基礎(chǔ)上，增加了對S7-1500，S7-300，S7-400系列CPU進行編程的功能。本文下面對SIMATICSTEP7V16這款軟件的新功能做一個介紹，為用戶在使用過程中提供參考。1）SIMATICSTEP7V16軟件新功能下面就對最新的版本TIAPortalV16中的SIMATICSTEP7V16新功能做一個介紹：①軟件單元軟件單元中的PLC變量表可以發(fā)布，可以訪問其他軟件單元中已經(jīng)聲明的PLC變量和全局常量；執(zhí)行下面功能時，可以對軟件單元中的程序進行自動組態(tài)：通過Openness接口，訪問軟件單元及包含的所有程序元素；在軟件單元中，導(dǎo)入和導(dǎo)出外部SCL源文件；②指令功能可以使用新指令FileDelete實現(xiàn)對S7-1500CPU存儲卡文件的刪除操作；TMAIL_C指令進行了擴展，適用于S7-1200和S7-1500；改進了S7-1500中指令Serialize，Deserialize，CMP指令的性能；③新PID指令提供了3種新的PID輔助功能，可以實現(xiàn)編程量的優(yōu)化。Filter_PT1，帶有一階延時的比例傳輸分量，也稱為PT1分量；Filter_PT2，帶有二階延時的比例傳輸分量，也稱為PT2分量；Filter_DT1，帶有一階延時的微分器，也稱為DT1元件；④編程語言編輯器功能優(yōu)化SCL中的多語言注釋；與項目庫和全局庫中的塊進行詳細(xì)比較；SCL塊中的CASE語句支持位序列；SCL塊中的FOR循環(huán)支持無符號數(shù)據(jù)類型；轉(zhuǎn)到定義功能實現(xiàn)導(dǎo)航；通過DB_ANY傳輸參數(shù)實例；顯示SCL塊的操作數(shù)表示和變量信息；⑤硬件配置更新S7-1500R/H-CPU不支持GRAPH塊，ProDiag塊和“Program_Alarm”指令；ET200pro系列的新CPU完善了該產(chǎn)品組合：CPU1513pro(F)-2PN；⑥Traces功能新功能的“項目跟蹤”用于記錄各設(shè)備的使用軌跡，在項目樹的中央位置可以為多臺設(shè)備創(chuàng)建軌跡并下載到CPU中，一個CPU的觸發(fā)事件傳送到所有設(shè)備中，記錄同步進行。記錄完成后，項目跟蹤將在共享圖中顯示這些記錄。注意這個功能僅適用于固件版本V2.8以上的S7-1500，ET200SP，驅(qū)動控制器，開放式控制器系列的CPU。安裝SIMATICS7-PLCSIMV16？答：安裝TIAPortalV16不會安裝S7-PLCSIMV16，需要單獨安裝。下載雙擊運行PLCSIMV16安裝目錄中的Start.exe，選擇安裝語言中文，然后選擇產(chǎn)品語言中文。如果出現(xiàn)提示“重新啟動電腦”，參見博途V16的安裝，刪除注冊表鍵值來解決。選擇安裝配置及安裝路徑。圖2安裝博途V16，選擇安裝路徑介紹所有許可協(xié)議，選擇接受，點擊下一步繼續(xù)。圖3安裝博途V16，接受許可協(xié)議介紹權(quán)限設(shè)置，選擇接受，點擊下一步繼續(xù)。圖4安裝博途V16，接受權(quán)限設(shè)置然后開始安裝，大約需要十幾分鐘。最后，重新啟動電腦，完成PLCSIMV16安裝。任務(wù)1.4指示燈點動控制程序設(shè)計博途V16自帶的仿真和PLCSIMAdvanced3.0有什么區(qū)別。答：見下表表4PLCSIMV16和PLCSIMAdvancedV3.0功能對比功能PLCSIMAdvancedV3.0PLCSIMV16運行環(huán)境獨立運行與STEP7編程結(jié)合使用用戶界面控制面板博途外觀通信軟總線、TCP/IP軟總線CPU支持S7-1500（C、T、F）、ET200SP、ET200SPFS7-1200（F）、S7-1500（C、T、F）、ET200SP、ET200SPFAPI聯(lián)合仿真支持不支持Web服務(wù)器支持，僅通過TCP/IP不支持ODK（開放式開放套件）支持不支持OPCUA支持，僅通過TCP/IP不支持過程診斷支持支持S7通信支持軟總線開放式用戶通信支持，UDP僅通過TCP/I軟總線Trace支持（支持），在博途中跟蹤運動控制支持（支持），不考慮軸配置

保護塊（KHP，專有技術(shù)保護）支持只支持S7-1500CPU多重實例最多16個最多2個虛擬時間支持不支持連接真實CPU/HMI支持不支持使用DNS支持不支持虛擬存儲卡支持不支持【任務(wù)練習(xí)】博途V16仿真上的按鈕RUN、STOP、PAUSE、MRES分別表示什么？答：按鈕RUN，運行；按鈕STOP，停止；按鈕PAUSE，暫停；按鈕MRES，復(fù)位。HMI按鈕的置位位和復(fù)位位有什么不同？答：置位位，將布爾變量或變量中的位置1；復(fù)位位，將布爾變量或變量中的位置0。項目二電動機運行控制任務(wù)2.1電動機連續(xù)運行控制在電動機運行控制任務(wù)中，停止按鈕是以常開還是常閉的方式接入PLC接口更合理？答：在電動機運行控制任務(wù)中，停止按鈕硬件接線方式以常閉的方式接入PLC接口更合理。主要原因在于考慮到停止按鈕因為各種原因造成斷線時，讓電動機不能正常啟動，進而對線路進行排查找出故障點。否則，電動機啟動后會因為停止按鈕斷線導(dǎo)致電動機不能正常停止，存在安全隱患?！救蝿?wù)練習(xí)】S7-1200PLC的CPU提供哪些存儲區(qū)域用于在執(zhí)行用戶程序期間存儲數(shù)據(jù)？答：S7-1200PLC的CPU提供：I過程映像輸入、Q過程映像輸出、M位存儲器、L臨時存儲器、DB數(shù)據(jù)塊用于在執(zhí)行用戶程序期間存儲數(shù)據(jù)。任務(wù)一，我們使用了常開、常閉觸點指令完成電動機連續(xù)運行的PLC程序設(shè)計。請同學(xué)們思考，如果采用置位復(fù)位指令來完成該任務(wù)，PLC程序應(yīng)該如何進行設(shè)計？答：

任務(wù)2.2電動機正反轉(zhuǎn)運行控制請查閱系統(tǒng)手冊，CPU1214CDC/DC/DC支持多少個信號模塊用于I/O擴展？答：支持8個可用于I/O擴展的信號模塊?！救蝿?wù)練習(xí)】“互鎖”電路有什么作用，并簡述其工作原理？答：“互鎖”電路能有效避免同時按下正向啟動按鈕和反向啟動按鈕時，三相異步電動機“正反轉(zhuǎn)運行”短路現(xiàn)象。將KM1和KM2的常閉輔助觸點互相串入對方的線圈電路中，當(dāng)按下SB1時，KM1線圈得電，使得KM1常閉輔助觸點斷開，此時即使按下SB2按鈕，KM2線圈也不會得電，從而避免了兩接觸器主觸點同時接通造成主回路A、C相短路。博途V16提供了哪幾種類型的計數(shù)器指令？指令說明指令說明加計數(shù)器減計數(shù)器加減計數(shù)器答：博途V16提供了加計數(shù)器、減計數(shù)器、加減計數(shù)器三種類型的計數(shù)器指令。

任務(wù)2.3電動機順序啟動控制接通延時定時器與時間累加器有什么區(qū)別？答：時間累加器與接通延時定時器最主要的區(qū)別在于，時間累加器當(dāng)輸入?yún)?shù)“IN”的信號狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”時，計時停止，會記錄當(dāng)前計時的時間值。當(dāng)輸入?yún)?shù)“IN”的信號狀態(tài)從“0”又變?yōu)椤?”時，將繼續(xù)從發(fā)生信號躍遷“1”到“0”時記錄的時間值開始計時，相當(dāng)于具有記憶功能?！救蝿?wù)練習(xí)】博途V16提供了哪些類型的定時器？指令說明指令說明生成脈沖啟動接通延時定時器接通延時啟動關(guān)斷延時定時器關(guān)斷延時時間累加器時間累加器復(fù)位定時器啟動脈沖定時器加載持續(xù)時間答：博途V16提供了上表所示的定時器指令接通延時型定時器（TON）中預(yù)設(shè)時間參數(shù)PT應(yīng)是哪種數(shù)據(jù)類型？答：接通延時型定時器（TON）中預(yù)設(shè)時間參數(shù)PT數(shù)據(jù)類型為“TIME”。項目三智能裝配生產(chǎn)線——物料入庫控制任務(wù)3.1Y軸步進電機軸工藝對象組態(tài)在軸工藝對象組態(tài)中的位置限制-硬限位開關(guān)選擇電平時，在什么情況選擇“低電平”，什么情況選擇“高電平”？答：當(dāng)硬件限位開關(guān)以常閉的方式接入PLC接口時，選擇“低電平”，當(dāng)硬件限位開關(guān)以常開的方式接入PLC接口時，選擇“高電平”?！救蝿?wù)練習(xí)】DM432C步進驅(qū)動器撥碼開關(guān)中的SW5-SW8的作用是什么？答：DM432C步進驅(qū)動器撥碼開關(guān)中的SW5-SW8用于細(xì)分設(shè)定，當(dāng)SW5、SW6、SW7、SW8都為on時，驅(qū)動器細(xì)分采用驅(qū)動器內(nèi)部默認(rèn)細(xì)分?jǐn)?shù)：1（整步＝200步/轉(zhuǎn)）。假如在軸工藝對象組態(tài)時，未在回原點組態(tài)中勾選“允許限位開關(guān)處自動反轉(zhuǎn)”選項，此時軸在回原點的過程中觸碰到了硬限位，會怎樣？答：假如在軸工藝對象組態(tài)時，未在回原點組態(tài)中勾選“允許限位開關(guān)處自動反轉(zhuǎn)”選項，此時軸在回原點的過程中觸碰到了硬限位后，將不會反向運行尋找原點。任務(wù)3.2X軸伺服電機的控制如果軸在執(zhí)行主動回原點命令后，觸碰到了限位開關(guān)而并沒有反向調(diào)頭，為什么？答：可能原因包括：1.未在回原點組態(tài)中勾選“允許限位開關(guān)處自動反轉(zhuǎn)”選項；2.在工藝軸對象組態(tài)中將硬件限位開關(guān)接入PLC接口的輸入信號組態(tài)錯誤?！救蝿?wù)練習(xí)】在MotionControl工藝指令中用于確認(rèn)“伴隨軸停止出現(xiàn)的運行錯誤”和“組態(tài)錯誤”的是哪條指令？答：運動控制指令“MC_Reset”可用于確認(rèn)“伴隨軸停止出現(xiàn)的運行錯誤”和“組態(tài)錯誤”。X軸伺服電機控制中，如果軸在絕對定位時出現(xiàn)錯誤，軸是否還能通過點動模式下移動軸？答：不能。需要復(fù)位確認(rèn)錯誤后，才能通過點動模式下移動軸。任務(wù)3.3倉儲位置手動校準(zhǔn)設(shè)置在巡視窗口中選擇“信息”-“交叉引用”選項卡，可以快速查詢該對象在用戶程序中不同位置的使用情況，請思考交叉引用在程序調(diào)試的過程中有什么作用？答：交叉引用表用來檢查不同數(shù)據(jù)區(qū)中符號的使用情況。在程序出現(xiàn)問題時，可以用交叉引用表快速定位來檢查指令設(shè)置的值?？梢宰尦绦蛟O(shè)計者高效地進行程序調(diào)試分析程序?！救蝿?wù)練習(xí)】PLC的SCL語言與LAD梯形圖語言相比，在哪些應(yīng)用場合下會更有優(yōu)勢？答：相較于梯形圖編程語言來說，SCL尤其適用于數(shù)據(jù)管理、過程優(yōu)化、配方管理、數(shù)學(xué)計算/統(tǒng)計任務(wù)等應(yīng)用領(lǐng)域。S7-1200支持的數(shù)據(jù)類型包括哪些？答：S7-1200支持的數(shù)據(jù)類型包括：基本數(shù)據(jù)類型（二進制數(shù)、整數(shù)、浮點數(shù)、定時器、DATE、TOD、LTOD、CHAR、WCHAR）；復(fù)雜數(shù)據(jù)類型（DT、LDT、DTL、STRING、WSTRING、ARRAY、STRUCT）；用戶自定義數(shù)據(jù)類型（PLC數(shù)據(jù)類型(UDT)）；指針；參數(shù)類型；系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型；硬件數(shù)據(jù)類型。任務(wù)3.4物料入庫流程控制CMP=（等于指令）支持哪些數(shù)據(jù)類型的比較，能夠使用哪些存儲區(qū)域？答：支持哪些數(shù)據(jù)類型包括：位字符串、整數(shù)、浮點數(shù)、字符串、定時器、日期時間、ARRAYof<數(shù)據(jù)類型>（ARRAY限值固定/可變）、STRUCT、VARIANT、ANY、PLC數(shù)據(jù)類型。能夠使用的存儲區(qū)域包括：I、Q、M、D、L、P或常量?！救蝿?wù)練習(xí)】請簡述電磁閥是如何進行工作的？答：電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔連接不同的油管，腔中間是活塞，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來開啟或關(guān)閉不同的排油孔，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油缸的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞桿帶動機械裝置。通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機械運動。請根據(jù)智能裝配生產(chǎn)線——物料入庫控制中對電機運行參數(shù)的采集需求，另外采集歩進電機與伺服電機的兩種運行參數(shù)，并以趨勢圖的形式在HMI畫面中進行實時顯示？答：項目四智能裝配生產(chǎn)線——MCGS組態(tài)設(shè)計任務(wù)4.1MCGS嵌入版組態(tài)軟件安裝查閱相關(guān)資料，請思考工業(yè)組態(tài)軟件的主要作用是什么？答：工業(yè)組態(tài)軟件的主要作用如下：1、可以讀寫不同類型的PLC、儀表、智能模塊和板卡，采集工業(yè)現(xiàn)場的各種信號，從而對工業(yè)現(xiàn)場進行監(jiān)視和控制。2、可以以圖形和動畫等直觀形象的方式呈現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場信息，以方便對控制流程的監(jiān)視也可以直接對控制系統(tǒng)發(fā)出指令、設(shè)置參數(shù)干預(yù)工業(yè)現(xiàn)場的控制流程。3、可以將控制系統(tǒng)中的緊急工況（如報警等）通過軟件界面、電子郵件、手機短信、即時消息軟件、聲音和計算機自動語音等多種手段及時通知給相關(guān)人員，使之及時掌控自動化系統(tǒng)的運行狀況。4、可以對工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行邏輯運算和數(shù)字運算等處理，并將結(jié)果返回給控制系統(tǒng)。5、可以對從控制系統(tǒng)得到的以及自身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行記錄存儲。在系統(tǒng)發(fā)生事故和故障的時候，利用記錄的運行工況數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，可以對系統(tǒng)故障原因等進行分析定位，責(zé)任追查等。通過對數(shù)據(jù)的質(zhì)量統(tǒng)計分析，還可以提高自動化系統(tǒng)的運行效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。6、可以將工程運行的狀況、實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、警告和外部數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計運算結(jié)果制作成報表，供運行和管理人員參考。7、可以提供多種手段讓用戶編寫自己需要的特定功能，并與組態(tài)軟件集成為一個整體運行。8、可以為其他應(yīng)用軟件提供數(shù)據(jù)，也可以接收數(shù)據(jù)，從而將不同的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)整合在一起。9、多個組態(tài)軟件之間可以互相聯(lián)系，提供客戶端和服務(wù)器架構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式監(jiān)控，從而實現(xiàn)復(fù)雜的大系統(tǒng)監(jiān)控。10、可以將控制系統(tǒng)中的實時信息送入管理信息系統(tǒng)，也可以接收來自管理系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)，根據(jù)需要干預(yù)生產(chǎn)現(xiàn)場或過程。11、可以對工程的運行實現(xiàn)安全級別、用戶級別的管理設(shè)置。12、可以開發(fā)面向國際市場的，能適應(yīng)多種語言界面的監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)工程在不同語言之間的自由。13、可以組態(tài)集成視頻監(jiān)控，實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備實際運行情況的圖像監(jiān)控。14、可以組態(tài)集成地圖，實現(xiàn)對應(yīng)地理位置監(jiān)控。【任務(wù)練習(xí)】（1）MCGS組態(tài)軟件包括三個版本，分別是網(wǎng)絡(luò)版、通用版、嵌入版，查閱資料并列表比較它們的異同。答：MCGS組態(tài)軟件網(wǎng)絡(luò)版特色：MCGS網(wǎng)絡(luò)版支持局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、企業(yè)專線和Modem撥號等多種連接方式，實現(xiàn)企業(yè)范圍和距離的擴充；方便的使用：MCGS網(wǎng)絡(luò)版服務(wù)器不要安裝其他任何輔助軟件，客戶操作起來得心應(yīng)手；強大的功能：MCGS網(wǎng)絡(luò)版提供的網(wǎng)絡(luò)ActiveX控件，可以方便的在其他各種應(yīng)用程序中直接調(diào)用；方便的升級：MCGS嵌入版、通用版、網(wǎng)絡(luò)版可以無縫連接，節(jié)省大量的開發(fā)和調(diào)試時間；良好的結(jié)構(gòu)：先進的C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)；簡單的操作：客戶端只需要使用標(biāo)準(zhǔn)的IE瀏覽器就可以實現(xiàn)對服務(wù)器的瀏覽和控制；良好性價比：整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)只需一套網(wǎng)絡(luò)版軟件（包括通用版所有功能），客戶端不需裝MCGS的任何軟件，即可完成整個網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)MCGS組態(tài)軟件通用版特色：全中文可視化組態(tài)軟件，簡潔、大方，使用方便靈活完善的中文在線幫助系統(tǒng)和多媒體教程真正的32位程序，支持多任務(wù)、多線程，運行于Win95/98/NT/2000平臺提供近百種繪圖工具和基本圖符，快速構(gòu)造圖形界面支持?jǐn)?shù)據(jù)采集板卡、智能模塊、智能儀表、PLC、變頻器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等700多種國內(nèi)外眾多常用設(shè)備支持溫控曲線、計劃曲線、實時曲線、歷史曲線、XY曲線等多種工控曲線支持ODBC接口，可與SQLServer、Oracle、Access等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫互聯(lián)支持OPC接口、DDE接口和OLE技術(shù)，可方便的與其他各種程序和設(shè)備互聯(lián)提供漸進色、旋轉(zhuǎn)動畫、透明位圖、流動塊等多種動畫方式，可以達(dá)到良好的動畫效果上千個精美的圖庫元件，保證快速的構(gòu)建精美的動畫效果功能強大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫同步構(gòu)建，保證多個系統(tǒng)完美結(jié)合完善的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，可以支持最新流行的各種通訊方式，包括電話通訊網(wǎng)，寬帶通訊網(wǎng)，ISDN通訊網(wǎng)，GPRS通訊網(wǎng)和無線通訊網(wǎng)MCGS組態(tài)軟件嵌入版特色：容量?。赫麄€系統(tǒng)最低配置只需要極小的存貯空間，方便選擇存貯設(shè)備；速度快：系統(tǒng)的時間控制精度高，滿足實時控制系統(tǒng)要求；成本低：使用嵌入式計算機，大大降低設(shè)備成本；真正嵌入：運行于嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)；穩(wěn)定性高：無風(fēng)扇，內(nèi)置看門狗，上電重啟時間短，可在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定長時間運行；功能強大：提供中斷處理，定時掃描精度可達(dá)到毫秒級，提供對計算機串口，內(nèi)存，端口的訪問，并可以根據(jù)需要靈活組態(tài)；通信方便：內(nèi)置串行通訊、以太網(wǎng)通訊、GPRS通訊、Web瀏覽和Modem遠(yuǎn)程診斷功能，可以方便地實現(xiàn)與各種設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換、遠(yuǎn)程采集和Web瀏覽；操作簡便：MCGS嵌入版采用的組態(tài)環(huán)境，繼承了MCGS通用版與網(wǎng)絡(luò)版簡單易學(xué)的優(yōu)點，組態(tài)操作既簡單直觀，又靈活多變；支持多種設(shè)備：提供了所有常用的硬件設(shè)備的驅(qū)動。 操作界面簡單靈活：采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā)界面，以窗口為單位，構(gòu)造用戶運行系統(tǒng)的圖形界面，使得組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活多變。（2）MCGS嵌入版組態(tài)軟件體系結(jié)構(gòu)由哪幾部分構(gòu)成，各部分的作用是什么？答：MCGS嵌入版組態(tài)環(huán)境由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分構(gòu)成。主控窗口主控窗口構(gòu)造了應(yīng)用系統(tǒng)的主框架，確定了工業(yè)控制中工程作業(yè)的總體輪廓、運行流程、特性參數(shù)和啟動特性等項內(nèi)容。設(shè)備窗口設(shè)備窗口是MCGS嵌入版系統(tǒng)與外部設(shè)備聯(lián)系的媒介，專門用來放置不同類型和功能的設(shè)備構(gòu)件，實現(xiàn)對外部設(shè)備的操作和控制。用戶窗口用戶窗口實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和流程的“可視化”。用戶窗口中可以放置圖元、圖符和動畫構(gòu)件三種圖形對象。通過在用戶窗口內(nèi)放置不同的圖形對象，搭制多個用戶窗口，用戶可以構(gòu)造各種復(fù)雜的圖形界面，用不同的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)和流程的“可視化”。實時數(shù)據(jù)庫實時數(shù)據(jù)庫是MCGS嵌入版系統(tǒng)的核心。實時數(shù)據(jù)庫相當(dāng)于一個數(shù)據(jù)處理中心，同時也起到公用數(shù)據(jù)交換區(qū)的作用。運行策略運行策略是對系統(tǒng)運行流程實現(xiàn)有效控制的手段，運行策略本身是系統(tǒng)提供的一個框架，其里面放置有策略條件構(gòu)件和策略構(gòu)件組成的“策略行”，通過對運行策略的定義，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件操作實時數(shù)據(jù)庫、控制用戶窗口的打開、關(guān)閉并確定設(shè)備構(gòu)件的工作狀態(tài)等，從而實現(xiàn)對外部設(shè)備工作過程的精確控制。任務(wù)4.2智能裝配生產(chǎn)線監(jiān)控畫面設(shè)計模擬一個圓形指示燈按照1Hz的頻率閃爍，如何利用圖元屬性的變化實現(xiàn)閃爍？答：見文件夾“思考題4.2”。【任務(wù)練習(xí)】（1）參考如圖

4.2.28

所示的智能裝配生產(chǎn)線運行狀態(tài)界面，完成對應(yīng)用戶窗口界面組態(tài)。（2）利用動畫連接，實現(xiàn)圖4.2.28中的S型履帶的運行線動態(tài)顯示。圖4.2.28S型履帶運行動態(tài)顯示界面圖（3）利用動畫連接，在任務(wù)練習(xí)2的基礎(chǔ)上實現(xiàn)如圖4.2.29所示的轉(zhuǎn)盤的運行動態(tài)顯示。（4）根據(jù)任務(wù)4.2所學(xué)內(nèi)容，完成智能裝配生產(chǎn)線運行狀態(tài)界面設(shè)計，參考畫面如4.2.30所示。圖4.2.29S型履帶+轉(zhuǎn)盤的運行動態(tài)顯示界面圖圖4.2.30智能裝配生產(chǎn)線運行狀態(tài)界面圖答：見文件夾“練習(xí)題4.2”。任務(wù)4.3智能裝配生產(chǎn)線監(jiān)控數(shù)據(jù)處理如何修改mcgsTpc嵌入式一體化觸摸屏的IP地址？答：斷電重啟觸摸屏，開機后單擊觸摸屏，選擇“啟動屬性”選項，進入系統(tǒng)設(shè)置界面；單擊“進入系統(tǒng)維護”→“設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)”→“設(shè)置IP地址”選項，開始設(shè)置IP，輸入需要設(shè)置的IP地址，單擊“OK”按鈕退出；在設(shè)置完成后返回上級菜單；單擊“重新啟動”選項重啟系統(tǒng)，重啟完成后IP地址設(shè)置完成?！救蝿?wù)練習(xí)】（1）電動機正反轉(zhuǎn)監(jiān)控系統(tǒng)如圖4.3.26所示，電動機風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的動畫效果是靠連續(xù)不斷地改變電動機旋轉(zhuǎn)變量ROTATE的數(shù)值來實現(xiàn)的。電動機風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)動畫數(shù)據(jù)對象和變量名稱如表4.3.5所示。請在系統(tǒng)運行策略中，通過編寫腳本程序?qū)崿F(xiàn)當(dāng)電動機正轉(zhuǎn)時ROTATE值變大，電動機反轉(zhuǎn)時ROTATE值變小。圖4.3.26電動機正反轉(zhuǎn)監(jiān)控系統(tǒng)表4.3.5電動機風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)動畫數(shù)據(jù)對象和變量名稱表序號變量名稱數(shù)據(jù)類型說明1KM1開關(guān)型用來檢測正轉(zhuǎn)接觸器通斷狀態(tài)的變量2KM2開關(guān)型用來檢測反轉(zhuǎn)接觸器通斷狀態(tài)的變量3ROTATE數(shù)值型電動機旋轉(zhuǎn)動畫變量答：見文件夾“練習(xí)題4.3”。項目五智能裝配生產(chǎn)線——S7-1200通信實現(xiàn)任務(wù)5.1S7-1200之間的S7通信什么是AS-i通信？答：AS-i（ActuatorSensorinterface，傳感器/執(zhí)行器接口）是一種開放的國際總線標(biāo)準(zhǔn)，采用主站/從站的通信方式，主站采用輪詢方式與從站通信。AS-i主站是AS-i網(wǎng)絡(luò)的主控單元，1個；標(biāo)準(zhǔn)AS-i從站最多31個，采用擴展模式，最多可支持62個；AS-i電源裝置用于給AS-i總線供電；AS-i網(wǎng)絡(luò)組件包括兩芯非屏蔽扁平線纜、中繼器及從站編輯器。【任務(wù)練習(xí)】西門子S7-1200支持哪些通信方式？答：西門子S7-1200支持以太網(wǎng)通信、PROFIBUS通信（自由口通信、3964(R)通信、Modbus通信、USS通信）、點對點通信和其他通信（AS-i通信、CANopen通信、RFID通信、IO-Link通信）。西門子S7通信和TCP通信有什么區(qū)別？答：S7通信協(xié)議是西門子特有的通信協(xié)議，運行在傳輸層之上（會話層/表示層/應(yīng)用層），通過MPI、DP和以太網(wǎng)都可以實現(xiàn)S7通信，多用于西門子內(nèi)部硬件通訊。TCP協(xié)議是通用協(xié)議，運行在傳輸層，通過以太網(wǎng)實現(xiàn)，多用于PLC與其他非西門子硬件之間通訊。二者的報文形式不一樣，見下圖。圖S7報文和TCP報文任務(wù)5.2S7-1200之間的TCP通信TSEND_C的輸出STATUS狀態(tài)字有哪些，分別表示什么意思？答：TSEND_C的輸出STATUS狀態(tài)字見下表表1TSEND_C的輸出STATUS狀態(tài)字說明ERRORSTATUS

(16進制)說明ERRORSTATUS

(16進制)說明00發(fā)送作業(yè)已成功執(zhí)行。18086參數(shù)CONNECT中的參數(shù)ID超出了允許范圍。01通信連接已建立。18087已達(dá)到連接的最大數(shù)；無法再建立更多連接。03通信連接已關(guān)閉。18088參數(shù)LEN的值與參數(shù)DATA中設(shè)置的接收區(qū)不匹配。07000未執(zhí)行任何活動的發(fā)送作業(yè)；未建立任何通信連接。18089●CONNECT參數(shù)沒有指向某個數(shù)據(jù)塊。

●CONNECT參數(shù)未指向連接描述。

●對于選定的連接類型，手動創(chuàng)建的連接描述結(jié)構(gòu)錯誤。07001連接建立的初次調(diào)用。18091超出最大嵌套深度。07002當(dāng)前正在建立連接（與REQ無關(guān)）1809ACONNECT參數(shù)所指向的區(qū)域與連接描述信息的長度不匹配。07003正在終止通信連接。1809BInterfaceID無效：

●沒有指向本地CPU接口或CP。

●如果正在使用連接參數(shù)分配，則該值不能為0。

●使用的TCON_xxx結(jié)構(gòu)中不得包含值0。07004通信連接已建立并且正在受到監(jiān)視。沒有正在執(zhí)行的發(fā)送作業(yè)。180C3●所有連接資源均已使用。

●具有該ID的塊正在一個具有不同優(yōu)先級的組中處理。07005正在進行數(shù)據(jù)傳送。180C4臨時通信錯誤：

●此時無法建立連接。

●由于連接路徑中防火墻的指定端口未打開，無法建立連接。

●接口正在接收新參數(shù)或正在建立連接。

●“TDISCON”指令當(dāng)前正在刪除已組態(tài)的連接。

●正在通過調(diào)用COM_RST=1終止所用的連接。

●連接伙伴處暫時無可用的接收資源。連接伙伴尚未就緒，無法接收。180A1●連接或端口已被用戶使用。

●通信錯誤：

o尚未建立指定的連接。

o正在終止指定的連接。

o無法通過此連接進行傳送。

o正在重新初始化接口。180C5●通信伙伴終止連接。

●遠(yuǎn)程連接伙伴的LSAP未釋放。180A3嵌套的“T_DIAG”指令報告連接已關(guān)閉。180C6網(wǎng)絡(luò)錯誤：

●遠(yuǎn)程伙伴無法訪問。

●PROFIBUS物理斷開。180A4遠(yuǎn)程連接端點的IP地址無效，或者與本地伙伴的IP地址重復(fù)。18722參數(shù)CONNECT：源區(qū)域無效。數(shù)據(jù)塊中不存在該區(qū)域。180A7通信錯誤：在發(fā)送作業(yè)完成前已通過COM_RST=1調(diào)用指令。1873A參數(shù)CONNECT：無法訪問連接描述（例如，由于數(shù)據(jù)塊不存在）。180AA另一個塊正在使用相同的連接ID建立連接。將在參數(shù)REQ的新上升沿重復(fù)作業(yè)。1877F參數(shù)CONNECT：內(nèi)部錯誤。180B3●使用協(xié)議類型UDP時，ADDR參數(shù)不包含任2何數(shù)據(jù)。

●連接描述錯誤。

●本地端口已用于其它連接描述中。18822參數(shù)DATA：源區(qū)域無效，數(shù)據(jù)塊中不存在該區(qū)域。180B4使用ISO-on-TCP協(xié)議選項(connection_type=B#16#12)建立被動連接(active_est=FALSE)時，違反了以下一個或兩個條件：

●local_tsap_id_len>=B#16#02

●local_tsap_id[1]=B#16#E018824參數(shù)DATA：指針VARIANT存在區(qū)域錯誤。180B5連接類型13=UDP僅支持建立被動連接。18832參數(shù)DATA：數(shù)據(jù)塊編號過大。180B6連接描述數(shù)據(jù)塊的connection_type參數(shù)存在參數(shù)分配錯誤。1883A參數(shù)DATA：無法訪問該數(shù)據(jù)區(qū)，例如，由于數(shù)據(jù)塊不存在。180B7●系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型TCON_Param：

在進行連接描述的數(shù)據(jù)塊中，以下某個參數(shù)錯誤：block_length、local_tsap_id_len、rem_subnet_id_len、rem_staddr_len、rem_tsap_id_len、next_staddr_len。

●系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型TCON_IP_V4和TCON_IP_RFC：

伙伴端點的IP地址已設(shè)置為。1887F參數(shù)DATA：內(nèi)部錯誤，例如，無效VARIANT引用。18085參數(shù)LEN大于所允許的最大值。1893A參數(shù)ADDR：無法訪問發(fā)送區(qū)（例如，由于數(shù)據(jù)塊不存在）。【任務(wù)練習(xí)】TCP通信和ISO-on-TCP通信有什么區(qū)別？答：TCP/IP是全球廣泛使用的以太網(wǎng)協(xié)議，TCP（TransmissionControlProtocal，傳輸控制協(xié)議）位于ISO-OSI參考模型的第四層（傳輸層）。TCP是流協(xié)議，傳送數(shù)據(jù)期間，不傳送關(guān)于消息開始和結(jié)束的信息。TCP通信提供站點之間的可靠傳輸，支持路由功能，多用于西門子SIMATIC系統(tǒng)內(nèi)部以及SIMATIC與其他支持TCP的系統(tǒng)通信。西門子在ISO傳輸協(xié)議上增加TCP/IP協(xié)議功能，成為ISO-on-TCP協(xié)議。ISO-on-TCP位于ISO-OSI參考模型的第四層（傳輸層），默認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸端口為102。TCP是面向消息的協(xié)議，傳送數(shù)據(jù)期間，傳送關(guān)于消息開始和結(jié)束的信息。在ISO-on-TCP協(xié)議使用過程中，還涉及到TSAP設(shè)置。在ISO-on-TCP協(xié)議的優(yōu)勢是能傳輸大量的數(shù)據(jù)，并支持路由功能，但僅適用于SIMATIC系統(tǒng)。S7-1200之間的TCP通信，2個S7-1200在同一個項目和不在同一個項目，有什么區(qū)別？答：大部分操作是一樣的。不在同一個項目，需要創(chuàng)建2個項目，為PROFINET通信口分配以太網(wǎng)地址，需要增加子網(wǎng)“PN/IE_1”，并設(shè)定IP地址和子網(wǎng)掩碼?！癟CON”指令塊參數(shù)配置，伙伴方“端點”選擇“未指定”，并設(shè)置伙伴方的“IP”和“伙伴端口”。任務(wù)5.3S7-1200之間的UDP通信UDP通信，如果所發(fā)送數(shù)據(jù)的長度和所要求數(shù)據(jù)的長度不一致，會出現(xiàn)什么情況？答：1）要接收的數(shù)據(jù)長度（參數(shù)LEN，TURCV指令塊）大于要發(fā)送的數(shù)據(jù)長度（參數(shù)LEN，TUSEND指令塊），TURCV指令塊將所有發(fā)送數(shù)據(jù)復(fù)制到接收數(shù)據(jù)區(qū)（DATA參數(shù)），然后將NDR狀態(tài)參數(shù)設(shè)置為TRUE（作業(yè)成功完成），并將所發(fā)送數(shù)據(jù)的長度分配給RCVD_LEN（實際接收的數(shù)據(jù)量）。要接收的數(shù)據(jù)長度（參數(shù)LEN，TURCV指令塊）小于要發(fā)送的數(shù)據(jù)長度（參數(shù)LEN，TUSEND指令塊），TURCV指令塊將符合LEN參數(shù)要求的發(fā)送數(shù)據(jù)復(fù)制到接收數(shù)據(jù)區(qū)（DATA參數(shù)），不再產(chǎn)生錯誤消息。用戶需要再次調(diào)用TURCV指令塊來接收剩下的數(shù)據(jù)。【任務(wù)練習(xí)】S7-1200之間的UDP通信，2個S7-1200在同一個項目和不在同一個項目，有什么區(qū)別？答：大部分操作是一樣的。不在同一個項目，需要創(chuàng)建2個項目，在CPU的屬性窗口中，“屬性”>“常規(guī)”>“PROFINET接口[X1]”>“以太網(wǎng)地址”下，點擊添加新子網(wǎng)“PN/IE_1”，并設(shè)定IP地址和子網(wǎng)掩碼。“TUSEND”、“TURCV”指令塊參考配置，伙伴方“端點”選擇“未指定”，并設(shè)置伙伴方的“IP”和“伙伴端口”。TCP通信與UDP通信有什么區(qū)別？答：區(qū)別見下表表2TCP通信和UDP通信對比TCP通信UDP通信連接面向連接的傳輸層協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)前先要建立連接不需要連接，即刻傳輸數(shù)據(jù)服務(wù)對象一對一的兩點服務(wù)，即一條連接只有兩個端點支持一對一、一對多、多對一、多對多的交互通信可靠性可靠交付數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)可以無差錯、不丟失、不重復(fù)、按需到達(dá)盡最大努力交付，不保證可靠交付數(shù)據(jù)擁塞控制、流量控制有擁塞控制和sourceType":"answer","sourceId":2619299969}"流量控制機制，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詻]有，即使網(wǎng)絡(luò)非常擁堵了，也不會影響UDP的發(fā)送速率系統(tǒng)資源要求系統(tǒng)資源較多要求系統(tǒng)資源較少首部開銷首部長度較長，會有一定的開銷，首部在沒有使用「選項」字段時是

20

個字節(jié)，如果使用了「選項」字段則會變長的首部只有8個字節(jié)，并且是固定不變的，開銷較小傳輸方式sourceType":"answer","sourceId":2619299969}"流式傳輸，沒有邊界，但保證順序和可靠數(shù)據(jù)報模式，一個包一個包的發(fā)送，是有邊界的，但可能會丟包和亂序分片不同數(shù)據(jù)大小如果大于MSS大小，則會在傳輸層進行分片，目標(biāo)主機收到后，也同樣在傳輸層組裝TCP數(shù)據(jù)包，如果中途丟失了一個分片，只需要傳輸丟失的這個分片數(shù)據(jù)大小如果大于MTU大小，則會在IP層進行分片，目標(biāo)主機收到后