丽水中国西门子代理商

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1.差错产生的原因与差错类型

  我们把通过通信信道后接收的数据与发送数据不一致的现象称为传输差错，通常简称为差错。差错的产生是不可避免的，我们的任务是分析差错产生的原因，研究有效的差错控制方法。

  l)差错产生的原因

  差错产生的过程示意图如图6-13所示。其中，图6-13(a)是数据通过通信信道的过程，图6-13(b)是数据传输过程中噪声的影响。

  当数据从信源出发，经过通信信道时，由于通信信道总是有一定的噪声存在，在到达信宿时，接收信号是信号与噪声的叠加。在接收端，接收电路在取样时判断信号电平。如果噪声对信号叠加的结果在电平判决时出现错误，就会引起传输数据的错误。

  2)差错的类型

  通信信道的噪声分为两类:热噪声与冲击噪声。

  (1)热噪声热噪声是由传输介质导体的电子热运动产生的。热噪声的特点:时刻存在，幅度较小，强度与频率无关；但频谱很宽，是一类随机的噪声。由热噪声引起的差错是一类随机差错。

  (2)冲击噪声冲击噪声是由外界电磁干扰引起的。与热噪声相比，冲击噪声幅度较大，是引起传输差错的主要原因。冲击噪声持续时间与每比特数据的发送时间相比可能较长，冲击噪声引起的相邻多个数据位出错呈突发性。冲击噪声引起的传输差错为突发差错。

  在通信过程中产生的传输差错，是由随机差错与突发差错共同构成的。

  2.误码率的定义

  误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，它在数值上近似表示为

  P. = N./N (6-10)

  式中N传输的二进制码元总数；

  N；被传错的码元数。

  在理解误码率定义时，应注意以下几个问题:

  (1)误码率应该是衡量数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的参数。

  (2)对于一个实际的数据传输系统，不能笼统地说误码率越低越好，要根据实际传输要求提出误码率要求；在数据传输速率确定后，误码率越低，传输系统设备越复杂，造价越高。

  (3)对于实际数据传输系统，如果传输的不是二进制码元，要折算成二进制码元来计算。

  在实际的数据传输系统中，人们需要对通信信道进行大量、重复地测试，求出该信道的平均误码率，或者给出某些特殊情况下的平均误码率。根据测试，目前电话线路在300b/s~2400b/s 的传输速率时，平均误码率为 10-4~10°；在 4800b/s~9600b/s 的传输速率时，平均误码率为10-2~10↵。因为计算机通信的平均误码率要求低于109，普通电话线路如不采取差错控制技术，是不能满足计算机的通信要求的。

  3.循环冗余编码工作原理

  1)检错码的类型

  目前，常用的检错码主要有以下两类:奇偶校验码与循环冗余编码(CyclicRedundancy Code, CRC)。

  奇偶校验码是一种Zui常见的检错码，它分为垂直奇(偶)校验、水平奇(偶)校验与水平垂直奇(偶)校验(即方阵码)。奇偶校验方法简单，但检错能力差，一般只用于通信要求较低的环境。

  CRC的检错能力很强，并且实现起来容易，是目前应用Zui广的检错码编码方法之一。

  2)CRC的工作原理

  CRC的工作原理如图 6-14所示。CRC方法的工作原理:将要发送的数据比特序列当作一个多项式f(x)的系数，在发送端用收发双方预先约定的生成多项式G(x)去除，求得一个余数多项式，将余数多项式加到数据多项式之后发送到接收端。在接收端用同样的生成多项式G(x)去除接收数据多项式f(x)，得到计算余数多项式。如果计算余数多项式与接收余数多项式相同，则表示传输无差错；如果计算余数多项式与接收余数多项式不相同，则表示传输有差错；由发送方来重发数据，直至正确为止。

  在实际网络应用中，CRC的生成与校验过程可以用软件或硬件方法实现。目前，很多通信超大规模集成电路芯片的内部硬件，就可以非常方便、快速地实现标准CRC的生成与校验功能。

  CRC校验码的检错能力很强，除了能检查出离散错外，还能检查出突发错。它具有以下检错能力:

  (1)CRC校验码能检查出全部单个错；

  (2)CRC校验码能检查出全部离散的 2位错；

  (3)CRC校验码能检查出全部奇数个错:

  (4)CRC校验码能检查出全部长度小于或等于k位的突发错；

  (5)CRC校验码能以[1-(1/2)k]的概率检查出长度为(k 1)位的突发错。

  4.差错控制机制

  接收端可以通过检错码检查传送一帧数据是否出错，一旦发现传输错误，则通常采用反馈重发(Automatic Request for Repeat，ARQ)方法来纠正。数据通信系统中的 ARQ机制如图6-15所示。ARQ纠错实现方法有两种:停止等待方式与连续工作方式。

  1)停止等待方式

  停止等待方式中数据帧与应答帧的发送时间关系如图 6-16所示。在停止等待方式中，发送方在发送完一数据帧后，要等待接收方的应答帧的到来。应答帧表示上一帧已正确接收，发送方就可以发送下一数据帧，否则将重发出错数据帧。停止等待 ARQ协议比较简单，但系统通信效率较低。

  2)连续工作方式

  为了克服停止等待ARQ协议的缺点，人们提出了连续ARQ协议。实现连续ARQ协议的方法主要有以下两种:

  (1)拉回方式拉回方式的工作原理如图6-17(a)所示。发送方可以连续向接收方发送数据帧，接收方对接收的数据帧进行校验，向发送方发回应答帧。如果发送方在连续发送了编号为0~5的数据帧后，从应答帧得知2号数据帧传输错误，那么发送方将停止当前数据帧的发送，重发2、3、4、5号数据帧。拉回状态结束后，再接着发送6号数据帧。

  (2)选择重发方式选择重发方式的工作原理如图6-17(b)所示。选择重发方式与拉回方式的区别:如果在发送完编号为5的数据帧时，接收到编号为2的数据帧传输出错的应答帧，那么发送方在发送完编号为5的数据帧后，只重发出错的2号数据帧。选择重发完后，接着发送编号为6的数据帧。显然，选择重发方式的效率将高于拉回方式。

• 合理的结构型式

  PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。

  整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般于较复杂的控制系统。

  二、安装方式的选择

  PLC系统的安装方式分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。

  集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,系统反应快、成本低；远程I/O式适用于大型系统,系统的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在现场装置附近,连线短,但需要增设驱动器和远程I/O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别立控制,又要相互联系的场合,可以选用小型PLC,但要附加通讯模块。

  三、相应的功能要求

  一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可满足。

  对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的系统,可选用能带A/D和D/A转换单元,具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂,要求实现PID运算 、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或高挡PLC。中、高挡PLC价格较贵,一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。

  四、响应速度要求

  PLC是为工业自动化设计的通用控制器,不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC,或者某些功能或信号有特殊的速度要求时,则应该慎重考虑PLC的响应速度,可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。

  五、系统可靠性的要求

  对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。

  六、机型尽量统一

  一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：

  1)机型统一,其模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理。

  CPU 314，用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂

  　　CPU 315-2 DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂

  　　CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

  　　CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂

  　　CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

  　　CPU 319-3 PN/DP，用于具有容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

  　　下列紧凑型CPU 可以提供：

  　　CPU 312C，具有集成数字量 I/O 以及集成计数器功能的紧凑型 CPU

  　　CPU 313C，具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU

  　　CPU 313C-2 PtP，具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数器功能的紧凑型 CPU

  　　CPU 313C-2 DP，具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数器功能的紧凑型 CPU

  　　CPU 314C-2 PtP，具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU

  　　CPU 314C-2 DP，具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU

  　　北京西门子S7-300CPU模块代理商

  　　地区销售：

  　　北京_重庆_天津_上海

  　　河北_石家庄_唐山_秦皇岛_邯郸_邢台保定_张家口_承德_沧州_廊坊_衡水

  　　山西_太原_大同_阳泉_长治_晋城_朔州_晋中_运城_忻州_临汾_吕梁

  　　内_呼和浩特_包头_乌海_赤峰_通辽_鄂尔多斯_呼伦贝尔_巴彦淖尔盟_兴安盟_锡林郭勒盟和满洲里_善盟 _乌兰察布盟_二连浩特

  　　辽宁_沈阳_大连_鞍山_抚顺_本溪_丹东_锦州_营口_阜新_辽阳_盘锦_铁岭_朝阳_葫芦岛

  　　吉林_长春_吉林_四平_辽源_通化_白山_松原_白城_延边自治州

  　　黑龙江_哈尔滨_齐齐哈尔_鸡西_鹤岗_双鸭山_大庆_伊春_佳木斯_七台河_牡丹江_黑河_绥化_大兴安岭

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• 这些无风扇电源的特点是结构紧凑而坚固，具有很率和过载能力。它们的输入电源范围较大，并通过了各种认证，可在范围的几乎所有类型电网中使用。

  SITOP 完整系列

  除了电源之外，*协调的全系列还提供了一个*的模块选择，使用这些模块，可以保护 24 V 电源在一次侧和二次侧不受干扰 – 一直到提供全面的保护。例如，可以使用基于电容器的创新 SITOP UPS500 作为不间断电源，或使用 SITOP PSE200U 选择性模块在输出电路中获得可靠选择性。

PLC的部件安装环境与方法

安装设计、电气连接设计的目的是指导、规范现场生产与施工，为系统安装、调试、维修提供帮助，从而提高系统的可靠性与标准化程度。

  PLC的安装与连接设计，通常包括如下内容：

  a.电气柜、操纵台(包括分线盒、走线槽、电缆夹等加工件)等安装部件的设计;

  b.设备、电气控制柜、操纵台上的各电器元件的布置、安装位置以及安装方法设计;

  c.设备的电气连接、连接图、插接件的布置、电缆布置等设计。

  PLC的安装要求

  PLC是可靠性很高的工业控制装置，但作为计算机控制装置的一种，为了提高其工作可靠性，它对安装环境条件与使用仍然有一定的要求。特别是PLC的外部连线、电缆的布置对PLC的工作稳定性与可靠性有较大则影响，在设计阶段就予以重视。

  ①安装环境的基本要求 不同厂家生产的PLC，其安装环境的要求有所区别，归总体来说，PLC的安装都应遵循如下的共同原则。

  a.安装牢固，避免在设备使用与运输过程中的跌落与振动。

  b.安装有PLC的电气柜，应尽量避免布置在有强烈振动与冲击的场所(PLC对振动与冲击的要求见表5-14)。

  c.避免在周围有腐蚀件气体、可燃气体的场所安装。

  d.避免在周围有灰尘、导电粉尘、油污、烟雾的场所安装。

  e.避免在高温、潮湿的场所或者低温的环境安装(PLC对温度与湿度的要求见表5-14)。

  f.尽量避免PLC与高压电器设备(3000V以上)布置于同一电气柜内。

  g.尽量避免PLC与容易产生干扰的电气设备布置于同一电气柜内，以及使用同一电源。在不可避免时，应采取必要的措施。

  h.避免在周围有强磁场、强电场的场所安装PLC。

  ② 温度、湿度、振动、冲击的要求 PLC对使用环境的温度、温度、振动、冲击方面的基本要求一般如下。

  a.温度，PLC使用时的环境温度一般应在0～55℃(保存时的温度为-20～70℃)，应防止在阳光直接照射的场合使用。

  当环境温度无法满足以上要求时，应采取相应的措施，如在电气柜上安装空调等，PLC的环境温度在允许的范围。

  b.湿度，PLC使用的环境相对湿度一般允许为20%～90%，应避免温度变化过快所造成的结露。

  当环境湿度无法满足以上要求时，应采取安装自动除湿装置等措施。特别是冬天，在供暖装置有可能出现停止的场合，应采取必要的措施，防止温度变化造成的结露。

  c.振动，PLC对安装环境的振动有一定的要求，抗振动性能与PLC的型号(结构形式)与安装方式等因素有关。

  在结构上，一般来说1/O点固定的一体化PLC，或是基本单元加扩展型PLC的基本单元，其抗振动的性能要优于模块化结构的PLC。在安装方式上，利用螺钉安装的PLC，其抗振动的性能要优于导轨安装的PLC。

  通常情况下，利用螺钉安装的1/O点固定的一体化PLC，或是基本单元加扩展型PLC 的基本单元，允许的振动强度为19.6m/s²(2G)左右，采用导轨安装时为9.8m/s?(1G)左右。利用螺钉安装的模块化PLC，允许的振动强度为9.8m/s²(1G)左右，采用35mm 标准导轨安装时为4.9m/s²(0.5G)左右。

  d.冲击，PLC对安装环境的冲击同样有一定的要求，冲击性能与安装方式等因素有关。通常情况下，利用螺钉安装的安装PLC，允许的冲击强度为15～30G(147～294m/s2)，采用导轨安装时为15G(147m/s²)左右。

  在具有强烈振动与冲击的场合，应采取必要的防振措施。

  对于SIEMENS公司生产的S7系列PLC，环境的具体要求如表5-14所示。

  ③安装空间的要求 PLC安装空间直接影响到PLC的散热。PLC对安装空间的一般要求如下。

  a.PLC与其他电器间一般应垂直方向大于100mm、水平方向大于50mm的空间距离，并通风良好。

  b.PLC与其他电器或者电气柜门间的前后空间距离，一般应在50mm以上，并通风良好。

  c.在PLC的下部，应避免直接布置强发热元件(如加热器、变压器、能耗电阻等)。

  d.尽量采用垂直安装的方式安装PLC，水平布置会直接影响PLC的散热。

  e.PLC不应安装在电气柜的门、顶面、底面、侧面等部位。

  f.保持PLC通风窗的畅通，在使用定要取下通风窗的保护纸。