西门子6ES7331-1KF02-0AB0参数详细

Web服务
　　
　　计算机通信结构已从老的主机/终端(Mainframe-Terminal)，过渡到客户机/服务器(C/S)，再到现今的Web服务器/Browser浏览器方式，本文Web服务指的就是后者。
　　Web服务实际定义了3个标准：
　　(1)Web服务器使用HTML语言编程。
　　(2)Browser浏览器使用因特网浏览器：如微软Internet Explorer、网景公司Navigator等。
　　(3)网络传输协议为：基于TCP/IP的HTTP协议。
　　这样，从客户端就可用图形画面来和服务器进行动态交互了。
　　互联网上Web的出现可与计算机上出现的bbbbbbs相媲美，用户可通过图形界面得到网上的各种资源，入网门坎大大降低，上网人数大大增加，这也是这两年为何网站和网民急剧增加的原因，也是为什么微软和网景为争夺浏览器市场份额而拼得你死我活的根源。
　　既然在IT领域，Web服务已非常成熟和成功，那么能否把它引入工业网络，使用户网络得到增值？答案是肯定的，施耐德公司已对此进行了有益的探索，很多用户也从中受益，取得了很多成果。
　　
1. Web服务的可扩展性
　　
　　目前，施耐德公司自动化产品中(如NOE、ETY以太网模板)已内置了许多通信和Web服务功能，用户可按自己的需要，实现不同层次的服务。字串7
　　(1)层次A：无Web功能，用户可通过TCP/IP Modbus，实现Modbus信息交换和FDR(Faulty Device Replacement，故障设备在线更换)，对设备监控和I/O服务。
　　(2)层次B：基本Web功能，通过内置web服务器，可对设备进行组态、配置、维护、监视诊断和建立文档，并对网络进行管理。
　　(3)层次C：可配置的Web功能，用户可自已制作动态网页，实现瘦客户机的人机界面功能，另外，还可实现信息的发布与订阅(也称全局数据功能)、带宽管理、I/O扫描器功能，完成更高一步的所谓“协同自动化”理念，是一种增值服务。
　　(4)层次D：更有效的Web服务，通过进一步扩展的服务，如将来的分布式控制、更的人机界面，以及和IT网络更紧密的连接；如通过电子邮件、手机短信、各种数据库接口，来实现管理网和控制网的无缝集成。
　　
2. Web自动化给用户带来的优势
　　
　　(1)对操作员：容易使用，因使用相同的浏览工具，而浏览器目前是免费的，还可从网上免费下载。
　　使用操作界面无需预先的知识和培训，可通过不同超级链接，接至如操作、维护、工艺流程、产品资料等服务器，实现在线学习、操作、维护，以及局域网、本地网、远程网跨区域远程现场设备的监控功能。

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　　(2)对企业管理人员：低投入、具有扩展性、基于“瘦客户机”的人机界面，使信息可在企业内任何网络级别访问，随时掌握企业产品率、成品率及销售和财务状况，通过与SCM、ERP、CRM等互联，可及时了解市场变化、物流供给和企业资源等信息，保证系统正常运行，创造企业良性循环。
　　(3)对IT管理人员：因使用标准化通用网络，故信息网和控制已合二为一，减少多重的数据库，减少系统集成的难度，降低总体费用。
　　由于使用通用组件，从网络、计算机到应用软件都降低了IT的采购开销，(如浏览器、网络计算机、瘦客户机、TCP/IP以太网等)，同时维护与备件费用也很低廉。
　　通过已有TCP/IP以太网，还可提供各种增值服务，如IP电话、IP视频等。
　　如用户有兴趣，IT人员还可把局域网接入Internet网，加上若干安全机制，如防火墙、VPN等技术，用户可随时、随地以各种上网方式通过互联网来获取企业内信息。
　　
四 Modbus和Modbus TCP的部分应用举例
　　
　　(1)半导体制造业
　　设备：SCADA/PLC；功能：纯净水制作，化学液泄漏检测，清洁厂房空调和设施。
　　(2)纺织机械
　　设备：PLC/运动控制；功能：T恤衫口袋自动加装机。字串9
　　(3)公共设施，如超市、仓库、商务办公楼等
　　设备：PLC/PC；功能：配电，空调系统，加热与制冷。
　　(4)采矿业
　　设备：SCADA/PLC/DCS/以太网；功能：把远端相关信息送至主站，如火车、卡车运送情况等。
　　(5)塑料机械
　　设备：PLC/PC/网络；功能：通过网络对称重系统进行监视和控制。
　　(6)微电子业
　　设备：PLC/PC；功能：清洁厂房的空调，空气处理和真空，废料的处理，水处理，原料分配，环境监测，电力监控。
　　(7)食品和饮料业
　　设备：PLC/PC/MODEM；功能：对饮料进行可靠、可重复、详细的检测和报告。
　　(8)水处理行业
　　设备：RTU/以太网/无线网；功能：功率表结合远程控制，可获得实时检测水泵的美元/加仑值。
　　(9)水泥制造业
　　设备：PLC/PC/网络；功能：水泥生产过程的自动化。
　　(10)核技术
　设备：MCC/PLC/网络；功能：控制氚(氢的放射性同位素)的生产。
　　(11)起重设备
　　设备：PLC/DC Drives/AC Drives；功能：港口吊装机械的运行控制。
　　(12)冶金设备
　　设备：PLC/运动控制/DC Drives；功能：钢板长度的**切割。
　　(13)供水系统字串7
　　设备：PLC/PC/网络；功能：完成供水系统的监视和控制。
　　
　　五 Modbus今后的发展
　　
　　为更好普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用，目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA(Interface for Distributed Automation，分布式自动化接口)组织(www.Modbus-IDA.org)，并成立了Modbus-IDA组织，为Modbus今后的发展奠定了基础。作为一家非盈利、独立、基于Web的社团，Modbus-IDA组织的任务是：鼓励自动化设备的独立使用者和制造商，采用Modbus通信协议，使用分布式自动化架构，为多个市场提供相应产品。Modbus-IDA将提供基础平台，使用户能得到和共享协议、应用和认证信息，终降低使用成本。Modbus-IDA被IEC授予的电气和服务标准组织“类别D”的联络员身份，目前正参与制造和过程自动化环境的数字化通信方面的定义，且已提交了基于TCP/IP的Modbus和RTPS(Real-time Publish/Subscribe，实时数据的发布与订阅)协议，作为IEC的PAS(Publicly Available Specification，公共可用规范)。
　　施耐德公司在Modbus-IDA组织中的角色为：创建Modbus.org网站作为市场上共享信息的Web平台，帮助建立Modbus组织，成为独立的、非盈利的组织，并在开放市场上管理Modbus协议。施耐德公司是Modbus-IDA创建成员，极力把两上组织二合为一，目前还是Modbus-IDA组织中的执行成员和积极参与者。作为Modbus的发明者和市场的积极推广者，施耐德公司仍将不遗余力地推动Modbus在能源、电力、建筑、基础设施和工厂中的应用，并把Modbus内置于全系列产品中，现已实现的产品有：Web内置的功率设备；工业用计算机；软启动器和变频调速器；PLC；功率表和电路监视器；断路开关和中压继电器；为用户和开发者使用的工业以太网工具；基于以太网的分布式I/O；工业以太网连接设备；工业以太网网关和设备服务器

1、受控源

1）定义：受控源又称为非独立电源，受控源本身并不象独立电源一样，能够给外界电路提供能量。受控源表达的主要是电路中一部分电路对另外一部分电路的控制作用

2）受控源的分类：根据受控源在电路中呈现的是电压还是电流的特性，以及这个电压或电流是受另一部分的电压或电流的控制作用，受控源可分为电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）和电流控制电流源（CCCS）。如图1所示。

(a)电压控制电压源(VCVS)(b)电压控制电流源(VCCS)

(c)电流控制电压源(CCVS)(b)电流控制电流源(CCCS)

图1受控源的分类

2、电路的图

电路的图是指把电路中每一条支路画成抽象的线段形成的结点和支路的集合。

电路图和电路的图的不同：电路图的支路是实体，结点是支路的汇集点，移去支路，结点不存在；电路的图结点是一个实体，移去支路并不意味着同时把它的结点也移去，它允许有孤立的结点存在。

3、有向图

电路的图的每一条支路一个方向，此方向即为该支路电压和电流的参考方向，这样的图称为有向图。当电路的图中支路没有方向时，这样的图为无向图。

4、平面图

电路在一个平面上，除电路本身的结点为交叉点之外，没有别的支路交叉的情况，这样的电路叫平面电路。否则，就叫非平面电路，如图2所示。平面电路网孔数就是电路独立回路数。

图2非平面图

5、支路、结点和回路

1）支路：在电路图中，每一个元件即为一条支路，或某些元件的组合（如电压源与电阻的组合或电流源与电阻的并联组合）看成一条支路。

2）结点：支路与支路的连接点

3）回路：从电路的一个结点出发，经过一系列支路与结点，又回到原来起始结点（中间经过的所有支路与结点只准通过一次），这个闭合路径称为回路。

6、基尔霍夫电流定律

1）定义：基尔霍夫电流定律（简称KCL）：在集总电路中，在任一时刻，流出任一结点的电流代数和恒等于零。

即对任一结点有：

注意：“流出"结点电流是相对于电流参考方向而言。“代数和"指电流参考方向，如果是流出结点，则该电流前面取“+"；相反，电流前面取“-"。

2）推广：在集总电路中，在任一时刻，流出任一闭合面的电流代数和恒等于零。“代数和"指电流参考方向如果是流出闭合面，则该电流前面取“+"；相反，电流前面取“─"。

3）本质：是电流连续性的表现，即流入结点的电流等于流出结点的电流。

7、KCL的独立方程数

对于一个具有n个结点的电路，根据KCL只能列出(n-1)个独立数学方程。与这些独立方程对应的结点叫独立结点

西门子PLC模块6ES7317-7TK10-0AB0

如果一段电路为纯电阻电路，那么电场力所作的功全部转化为热能。则

上式由英国物理学家焦耳通过实验总结出来的，称为焦耳定律。由欧姆定律，得

当电流通过导体时，导体内单位体积发出的热功率称为热功率密度，用表示。对于小圆柱体，应有

    因为，，所以

    由欧姆定律的微分式，得

    上式称为焦耳定律的微分形式。它描述了导体内部各点发热情况，表明任一点的热功率密度只与导体的性质和该点的电场有关，而与整个导体的大小、形状无关。它虽然是从稳恒电流条件下推导出来的，但也适用于非稳恒情况。它是电磁理论中的一个重要方程

早在公元前，人们就知道了磁的存在。但在很长时间里，人们都把磁场和电流当作两种独立无关的自然现象，直到1829年才发现了它们之间的内在联系，即磁场是由电流的激励而产生的。换句话说，磁场与产生该磁场的电流同时存在。全电流定律就是描述这种电磁联系的基本电磁定律。

　　设空间有n根载流导体，导体中的电流分别为I1，I2，……，In则沿任意可包含所有这些导体的闭合路径l，磁场强度H的线积分等于这些导体电流的代数和，即

图 1 说明全电流定律

　　就是全电流定律，亦称作安培环路定律。式中电流的符号由右手螺旋法则确定，即当导体电流的方向与积分路径的方向呈右手螺旋关系时，该电流为正，反之为负。以图1为例，虽有积分路径l和l′，但其中包含的载流导体相同，积分结果必然相等，并且就是电流I1，I2和I3的代数和。依右手螺旋法则，I1和I2应取正号，而I3应取负号。写成数学表达形式就是

　　即积分与路径无关，只与路径内包含的导体电流的大小和方向有关。

　　全电流定律在电机中应用很广，它是电机和变压器磁路计算的基础