西门子模块6ES7518-4UP00-0AB0安装调试
随着计算机控制技术的不断发展，可编程控制器PLC的功能越来越强大，不仅具有各种各样的控制功能，还具有与其他设备通信联网的功能。与之相应，PLC的应用也日益普及，不仅被广泛应用于传统的逻辑控制、PID控制和变频调速等领域，还逐渐被用于数据采集、环境监控等领域。本方案介绍的分布式PLC监控系统采用分布式的构建方案，利用基于西门子PLC的实时测量技术对各设备的监控点数据进行采集、监测，以达到分散连接、集中监控的目的。在自由口模式下实现PLC与LCW系列数据存储器的通信，将监控数据完整的保存到存储器的SD卡中，弥补了PLC存储、管理大量数据能力不足的缺陷。通过此方案，用户可对各设备的监控数据和PLC的工作状态进行长期、有效的存储。
系统结构
PLC采用西门子S7-200PLC，是串行通讯方式为丰富的小型PLC，支持多种通信协议，如点对点接口协议（PPI协议）、多点接口协议（MPI协议）和PROFIBUS协议以及自由通信协议等。其中自由通信协议又叫用户定义协议，利用自由端口模式，可以实现用户定义的通信协议，连接多种智能设备，使用起来非常方便，在第三方工程接入中取得了巨大的成功。
PLC具有一定的数据存储功能，可防止因通信错误而出现数据丢失的情况，然而PLC存储、管理大量数据能力不足；另外在电源掉电或内存丢失后，PLC的系统时间会被初始化,这会使数据保存时间与实际时间不符，无法对监测数据进行长期有效的保存。
数据存储器采用广州乐诚电子科技有限公司提供的LCA3213数据记录仪,是一款可以替代PC机的便携式串口数据记录仪。采用嵌入式系统控制芯片，将串口RS-232/485输入的数据透明存储在SD卡中。数据存储器采用模块化设计，不需要用户对现有设备进行改造，实现数据实时存储。该产品已广泛使用于系统集成设备、自动化采集设备、高校、研究所重要实验装置“黑匣子”，是具有高度集成，高可靠性，低成本优势的数据存储产品。有如下功能：
a采用工业级高性能32位处理器，运用独特的动态内存分配管理算法，提高数据的处理能力，实现实时高速数据采集、持续数据记录和大容量数据存储的便携式数据存储记录仪。其高达100Kb/s的数据接收及存储能力,完全适应倾角传感器高速的，海量的数据存储。
b超低功耗设计，支持锂电池供电适用野外和移动状态下的数据存储环境。
c具有时钟功能，数据存储文件以当前的年月日自动命名；可根据用户的具体需要对接收到的每帧数据加入实时时间，方便后期数据处理。
d中文配置软件，通过串口可修改波特率、时钟校准等。
e可对仪器仪表采集设备发送轮询指令（根据用户需求定制）。
f存储器工作用的参数可以固化到处理器内的FLASH存储器中，不会发生参数丢失的问
题。固化的工作参数上电时自动调出。
基本组成图
LCW数据存储器与PLC通讯
数据存储器的串行口直接与S7-200PLC的RS-232/485口进行通讯,在自由端口模式下，PLC的串行通信接口由用户来控制，PLC相当于从站，数据存储器相当于主站。除了自发向数据存储器发送报警信息和连接保持信息外，一般都是接收到数据返回请求后，再向数据存储器发送数据。PLC接收完数据存储器发送来的数据后，触发端口0接收完成中断对数据包进行分析。如果是巡检命令，则将实时采样数据存储到巡检数据寄存器中，然后调用PackandSend子程序，设置好寄存器地址即可按照命令返回相应数据。PLC发送完成后触发端口0发送完成中断，将各标志位寄存器复位，为下一次通信做准备。
a)通信程序的实现
（1）根据用户的具体需求，数据存储器可主动发送轮询指令。采用串行口工作方式以数据存储器作为主机，向PLC进行呼叫，定期读取数据或者写入数据；将PLC返回的监控数据保存在SD卡中。其程序流程图参见图2。
单片机端通讯程序流程图
（2）PLC端程序流程图的实现。PLC端作为从机，采用梯形图或者STL编程，主要是先设置通讯协议，然后按照协议把采集到的数据进行处理，再发送给主机数据存储器，其具体的程序流程图如图3所示。
PLC端通讯程序流程图
数据分析
通过读卡器将SD卡中的监测数据导入电脑软件中，电脑软件根据实际业务需要设计相应的算法，对数据进行分析，以数据报表，图表等方式展现结果。
文中所述方案可以准确、可靠地测量恶劣环境下的现场数据并存储。数据存储器和PLC的采用不仅增大了系统的稳定性，而且还可以很方便地根据实际需要适当地增加或改变监控对象，对系统功能进行扩展。由于都采用模块化设计，所以对系统进行简单修改后即可用于其他工业监控应用中。实验表明,该方法能够稳定可靠地采集和存储数据,为中小规模监测系统的数据检测提供了一个可供参考的解决方案
PLC中的定时器相当于继电器系统中的时间继电器。它有一个设定值寄存器(一个字长)、一个当前值寄存器(一个字长)和一个用来储存其输出触点状态的映像寄存器(占二进制的一位)，这三个存储单元使用同一个元件号。FX系列PLC的定时器分为通用定时器和积算定时器。
常数K可以作为定时器的设定值，也可以用数据寄存器(D)的内容来设置定时器。例如外部数字开关输入的数据可以存入数据寄存器，作为定时器的设定值。通常使用有电池后备的数据寄存器，这样在断电时不会丢失数据。
1．通用定时器
各系列的定时器个数和元件编号如表3–5所示。100ms定时器的定时范围为0.1～3276.7s，10ms定时器的定时范围为0.01～327.67s。FX1S的特殊辅助继电器M8028为1状态时，T32～T62(31点)被定义为10ms定时器。图3–10中X0的常开触点接通时，T200的当前值计数器从0开始，对10ms时钟脉冲进行累加计数。当前值等于设定值414时，定时器的常开触点接通，常闭触点断开，即T200的输出触点在其线圈被驱动10ms�414=4.14s后动作。X0的常开触点断开后，定时器被复位，它的常开触点断开，常闭触点接通，当前值恢复为0。
如果需要在定时器的线圈“通电”时就动作的瞬动触点，可以在定时器线圈两端并联一个辅助继电器的线圈，并使用它的触点。
通用定时器没有保持功能，在输入电路断开或停电时被复位。FX系列的定时器只能提
供其线圈“通电”后延迟动作的触点，如果需要在输入信号变为OFF之后的延迟动作，可以使用图3–1l所示的电路。
2．积算定时器
100ms积算定时器T250～T255的定时范围为0.1～3276.7s。X1的常开触点接通时(见图3–12)，T250的当前值计数器对100ms时钟脉冲进行累加计数。X1的常开触点断开或停电时停止定时，当前值保持不变。X1的常开触点再次接通或重新上电时继续定时，累计时间(t1 t2)为1055�100ms=105.5s时，T250的触点动作。因为积算定时器的线圈断电时不会复位，需要用X2的常开触点使T250强制复位。
3．使用定时器的注意事项
如果在子程序或中断程序中使用T192～T199和T246～T249，在执行END指令时修改定时器的当前值。当定时器的当前值等于设定值时，其输出触点在执行定时器线圈指令或END指令时动作。如果不是使用上述的定时器，在特殊情况下，定时器的工作可能不正常。 如果1ms定时器用于中断程序和子程序，在它的当前值达到设定值后，其触点在执行该定时器的条线圈指令时动作。
4．定时器的定时精度
定时器的精度与程序的安排有关，如果定时器的触点在线圈之前，精度将会降低。平均误差约为1.5倍扫描周期。小定时误差为输入滤波器时间减去定时器的分辨率，1ms，10ms和100ms定时器的分辨率分别为1ms，10ms和100ms。
如果定时器的触点在线圈之后，大定时误差为2倍扫描周期加上输入滤波器时间。如果定时器的触点在线圈之前，大定时误差为3倍扫描周期加上输入滤波器时间。