西门子S7-1200系列数字量6ES7223-1PL32-0XB0

西门子器材的制造大国，**的产品大都在我国和韩国出产。国内可出产光分路器企业有百家左右(包含外资企业)，具备出产及研制才能的有20家左右(从我国电信2010年PLC集采信息中，全国共有近百家企业参加集采投标)，其中烽烟通讯、武汉光迅科技、博创科技、富创光电、奥康光通器材、无锡爱沃富、富春江光电、深圳日海通讯、成都飞阳科技、上海上诚、大唐通讯(昆山)、南京普天、浙江普森等企业成规划出产，除了芯片外购外，其他均由自己出产。除此之外大部分企业不管是在产品种类仍是在出产规划上尚未构成大的气候，并且部分企业基本上是分路器主体买进，然后加跳线头子和外壳组装模式。
     现在商用及工业化技术还没有过关，还要进行中间试验，且进一步完善各项技术参数，因而，国内从工业化的状况来看，PLC芯片制造技术与国外有着相当大的距离，技术实用化，工业化进程还需一段漫长路要走，PLC分路器市场技术浅析3.2PLC光纤阵列技术PLC分光器的输出端选用阵列光纤带(ribbon)与PLC中每。
     MAX485E芯片MAX485E芯片是RS-485接口规范通讯芯片，如图1所示，RO脚为数据输出脚，它接纳RS-485的差模信号VAB，并转化为TTL电平由RO输出，RE脚为RO的使能端，低电平时选通RO。
     以InP或许InP/空气为上包层，波导结构为埋葬脊形或许脊形;SOI(Silicon-on-Insulator，绝缘体上硅)，波导是在SOI基片上制造，称底，下包层，芯层和上包层资料分别为Si，SiO2。
     单片机的数据位，校验位，中止位要和PLC一致，PIC16F877单片机多只能接连发送两个字节的数据，其初始设置汇编语言程序如下:LISTP=16F877A;伪指令INCLUDE[P16F877A，INC";伪指令;-------------------体1设置子程序----------------。
     现在日本NTT-AT公司开发出产的系列复合产品，在技术上为先进，国内在此项技术上仍是空白，3.3PLC耦合及封装技术PLC光分路器技术除了芯片和光纤阵列外，另一项关键技术就是芯片与光纤间的耦合和封装，他涉及到光纤阵列与光波导的六维紧密对准。

     PLC分路器的封装是指将平面波导分路器上的各个导光通路(即波导通路)与光纤阵列中的光纤一一对准，然后用特定的胶(如环氧胶)将其粘合在一起的技术，其中PLC分路器与光纤阵列的对准准确度是该项技术的关键，封装进程包含耦合对准和粘接等操作。
     使用特殊的粘合工艺完结准确的光纤定位和高牢靠性，以满意不同的需求，热膨胀系数匹配的封装规划确保了光纤阵列板无应力，高牢靠性和高温下无光纤移位，所以，高精度的V型槽和高牢靠性的UV胶水是制造光纤阵列中的关键技术。
     现在仅上海NITTA公司有此芯片作的光分路器产品，(2)二氧化硅二氧化硅波导以硅片为称底，以不同掺杂的SiO2资料为芯层和包层，波导结构为埋葬矩形，硅基二氧化硅光波技术是20世纪90年代开展起来的新技术。
     日本久下精机(Kuge)，美国Newport等;国内也有开发，但六维精度无法到达耦合的要求，跟着FTTH对光分路器需求的很多添加，国内PLC器材封装工业开展较快，具有规划和研制力气的要点代表企业有博创科技。

西门子在各国都在大力推广FTTH、FTTx的工程，国内跟着FTTx(光纤接入网)建造的深入开展，市场对于PLC分路器的需求显着大，PLC光分路器可能是下一步无源器材市场需求的要点。除了光器材厂加大开发和添加产才能度外，一些**度较大的光纤光缆厂家也在这方面加大了投入力度，活跃开发无源器材产品，一起还在增添出产设备，并将此作为技术和产品储藏，以其有准备、有计划的占有市场，可见PLC光分路器在未来几年的市场上的重要性及各大光器材企业、光纤光缆企业对此项意图注重程度。但是国内尚未掌握芯片技术，只能外购芯片进行封装或做代工。
 
     RP1;BSFSTATUS，RP0;体1MOVLWD′5′;38400bit/sMOVWFSPBRG;MOVLWB′00100100′;异步，发送使能现在国外较先进的耦合对准设备供货商首要有:日本骏河精机(Suruga)。
     关键是由使能端RE，DE的电平来决议，2.4，硬件衔接图S7-200PLC选用RS-485接口规范，接纳差模信号，而PIC16F877单片机的输出为TTL电平，所以二者在通讯时必须先进行转化，本体系选用MAX485E芯片作为转化芯片。
     早在几年前就开端与通讯企业协作研制依据玻璃离子交换光波导的分路器，取得了必定的效果，他们的优势是关键技术老练，一切的原资料*进口，国内能满意，并且研制出了性能指标到达国外同类产品水平的光分路器，并且知识产权方面悉数是自己的。
     日本等国外厂商独占，(3)玻璃基(离子交换)玻璃波导是经过在玻璃资料上分散Ag离子构成波导，波导结构为分散型，优势是工艺较简单，设备也比较简单，总投入不大，产品较安稳牢靠，玻璃光波导的制造工艺流程分为五步:1)在玻璃基片上溅射一层铝。

西门子PLC光分路器工业开展中也存在必定的问题。尽管市场需求很大，但产能的扩展及市场供大于求的潜在风险也在迅速加大。首先是因为制造本钱压力越来越大，是只要耦合和封装后续工序的企业，PLC光分路器现在的价格与2008年初时相比，现已降了40%左右，并且现在PLC分路器相对比较老练，跟着大规划出产，价格和毛利率也将持续往下掉，市场整合趋势越发显着。*二国内厂商的同质化竞赛，芯片、V型槽甚至FA悉数依靠进口，本钱压力非常大。假如公司规划较小，所要面对的本钱压力反而会更大，因为资料来源首要选用外购，而本钱与收购量成反比，而外购量小的话，外购价格也会相对较高，这个价格可所以20%到30%的差异。*三就是WDM-PON对PLC分路器的冲击，光纤接入技术除了我们常常说到的EPON和GPON，还有WDM-PON。下一代光纤接入技术的演进很可能是WDM-PON技术，并且欧美也更热衷于这项技术。但从技术原理上讲，现有的EPON的复用方式是功率切割型的，而WDM-PON则归于波分复用，也就是说，现有的PLC分路器不适用于WDM-PON技术，假如这个技术演进的进程较短，现在PLC分路器厂商将面对严峻考验，设备和资金投入本钱将难以收回。
     82度等，带纤摆放的颜色和长度也能够依据客户需求进行定制，因为光纤阵列归于劳动密集型产品，国外许多制造商均将出产环节向我国转移出产，现在国内能够自行研制出产的企业有博创科技，富创光电，奥康光通器材，东莞东源及浙江同星等。
     约为0.05dB/cm以下，国外使用这种波导已研制出60路，132路的AWG，现在选用较多的是火焰水解法(FHD)，化学气相堆积法(PECVD)进行多层二氧化硅资料的生长，使用干法刻蚀技术完结波导刻蚀。
     PID在中止站中，中止站联接计算机与现场仪器外表与操控设备是树状拓扑和并行接连的链路结构，也有很多电缆从中继站并行到现场仪器外表，模拟信号，A/D-D/A，带微处理器的混合，一台外表一对线接到I/O，由操控站挂到局域网LAN。
     上比较遍及选用，问题存在设备投入高，并且保护本钱高，原资料要求高(悉数选用进口资料);国内仅有几家科研院所及大学实验设备在线和武汉光迅科技二氧化硅PLC工艺线，还没有可用于工业化规划出产设备，此技术及制造基本上被韩国。
     硬件衔接如图1所示，由PIC16F877单片机的RC4挑选数据的输入或输出，3，通讯协议本项目中因为PIC16F877单片机只是发送数据，PLC单纯接纳数据，所以选用单工串行通讯，PLC选用自在端口形式协议。

西门子PLC依据平面技术的集成光学器材。与传统的分立式器材不同他选用的是半导体工艺制造，能够把不同功用的光学元件集成到一块芯片上，是完结光电器材集成化、规划化、小型化的根底工艺技术。与熔融拉锥技术相比，平面波导技术具有性能安稳、本钱低廉、适于规划化出产等显着特点。所以，往后在光纤到户体系中将不再使用光纤融熔拉锥光功分器材，而平面波导为高性能、低本钱接入网用光器材的出产供给了一条有用的途径。

西门子PLC与DCS无法比较，PLC是操控器，是孤立的产品，而DCS是体系。但PLC能够与DCS的操控站比较，PLC的循环周期在10毫秒左右，而DCS操控站在500毫秒左右，PLC的开放性更好，作为产品其独立工作的才能更强。
 

DCS是一个体系包括上位软件、网络与操控器，而PLC只是一个操控器，要构成体系还需要上位SCADA体系和与之相连的网络。
 

对PID回路操控器也能够实现象SAMA组态相同的FBD编程；DCS体系更大，操控的回路数目更多，有比较多的操控和算法，能够完成比较复杂的回路间的操控。硬件可靠性差不多。DCS能够做到I/O的冗余，PLC则不能够。相对而言，PLC构成的体系成本更低。
 

     PLC芯片一般在六种资料上制造，它们分别是:铌酸锂(LiNbO3)，波导是经过在铌酸锂晶体上分散TI离子构成波导，波导结构为分散型;Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物，波导以InP为称底和下包层，以InGaAsP为芯层。
     其优势是具有非常好的物理和化学安稳性技术，器材集成度高，本钱低，一起与光纤之间有着很好的兼容性，传输损耗低，工艺老练(首要依靠于设备的进口)，产品安稳牢靠，理论上还能够制造AWG等其他PLC器材，此工艺技术现在是芯片产品的制造干流技术。
     光纤带中每根光纤使用V-型槽定位，以确保悉数光波导能与光纤带一次主动对准，V-型槽基板可由单晶硅片经过选择性湿法刻蚀工艺形成，也能够用石英玻璃板经精细机械加工制造，因为光纤阵列(FiberArray)选用V型槽制造。
     PLC光分路器是FTTx网络中的中心器材之一，低本钱是其重要的技术开展方针，从技术，本钱及上述表中给出的光波导资料特性能够看出，二氧化硅，聚合物及玻璃是为合适制造PLC芯片，下列简单介绍了三种本钱，简单工业化完结的PLC芯片技术:(1)聚合物(旋涂-刻蚀)聚合物波导以硅片为称底。

西门子关于PLC实时数据收集体系，为了消除传感器通道中的干扰信号，在硬件办法上常采纳有源或无源RLC网络，构成模仿滤波器对信号完结频率滤波。相同，运用CPU的运算、控制功能也能够完结频率滤波，完结模仿滤波器类似的功能，这就是数字滤波。在许多数字信号处理专着中都有专门论说，能够参阅。跟着核算机运算速度的进步，数字滤波在实时数据收集体系中的使用将愈来愈广。在一般数据收集体系中，能够选用一些简单的数值、逻辑运算处理来达到滤波的作用。下面介绍几种常用的办法。
     利用自在端口形式，能够经过句子表或梯形图编程，完结用户界说的通讯协议，很便利地衔接不同厂家的智能设备，在自在端口形式下，能够接连地发送或接纳255个字节以内的数据，这在大块数据通讯时是很便利的，2.3。
     以不同掺杂浓度的Polymer资料为芯层，波导结构为埋葬矩形，聚合物波导及器材制造工艺简单，**，假如是光敏更好，制造本钱较低(理论值)，很有开展前景，问题存在氟化资料本钱高;老化疑虑，损耗会相对略高;产品的安稳性上还需考虑其影响。
     输出有用，DI脚为数据输入端，它将TTL电平的数据转化为差模信号VAB，并由A，B两脚输送出去，DE是DI使能端，高电平选通DI，输入有用，故A，B两脚既是RS-485信号输入端，同时也是该信号的输出端。
     数据位的发送顺序为低位在前，高位在后，异步通讯的传输速率即波特率挑选为38400bit/s，为进步数据传输的可靠性，选用异或校验，报文选用定长发送，**个字节参与异或校验，报文的终一个字节为校验码，PIC16F877单片机的模数转化精度为10位。

西门子PLC选用字符接纳完结中止接纳数据，经过开端字节判别接纳数据帧的开端，由数据长度决议接纳数据帧的结束，选用异或校验进步接纳数据的可靠性，S7-200PLC在接纳完一帧数据后计算出接纳到数据的异或校验码，并与单片机传送过来的校验码比较，假如不同就舍弃，不要求重发。本运用中传送数据为温度值，舍弃后接纳下一个数据即可　由PIC16F877单片机和S7-200PLC组成的串行通讯体系，选用平衡驱动、差分接纳的RS-485接口规范，与TTL电平兼容，具有开发简单、成本低的优点，经过证明性能稳定、运转可靠、抗干扰能力强。假如需求，也能够进行半双工通讯或略作改动组成多机通讯网络。
     协议由句子表编程完结;单片机运用USART模块的异步发送形式，协议用汇编语言编程完结，由PIC16F877单片机的发送缓冲结构可知，一次只能接连发送两个字节的数据，故PLC选用字符接纳完结中止比较便利。
     DCS是操控(工程师站)，操作(操作员站)，现场外表(现场测控站)的3级结构，用于大规模的接连进程操控，如石化等，光源，功率计，显微观测体系等，而常用的是主动对准，它是经过光功率反馈构成闭环控制，因而对接精度和对接的耦合效率高。
     国外已比较老练，其制造工艺有火焰水解法(FHD)，化学气相淀积法(PECVD，日本NEC公司开发)，等离子CVD法(美国Lucent公司开发)，多孔硅氧化法和熔胶-凝胶(Sol-gel)等，这种波导和损耗很小。
     作为离子交换时的掩模层;2)进行光刻，将需求的波导图形用光刻胶保护起来;3)选用化学腐蚀，将波导上部的铝膜去掉;4)将做好掩模的玻璃基片放入含Ag+-Na+离子的混合溶液中，在恰当的温度下进行离子交换。

     Ag+离子提高折射率，得到沟道型光波导;5)对沟道型光波导施以电场，将Ag+离子驱向玻璃基片深处，得到埋葬型玻璃光波导，该技术的首要问题:①是否会成为未来干流技术，现在一部分*存在疑虑，②因为没有大规划构成商用化和工业化出产。
     接口规范选用与PLC侧一致的RS-485，接头选用9针D形衔接器，传输线选用屏蔽双绞线，单片机侧的发送数据需经转化后再发送，字符信息格局为:1位开端位，8位数据位，无校验位，1位中止位，异步通讯的字符信息格局如图2所示。
     我们的体系符合点，例如一个I/O标签的修改，在hmi也能够同步体现，PLC:从开关量操控发展到次序操控，运送处理，是从下往上的接连PID操控等多功能，PID在中止站中，可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。
     也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络，这比用PC机作主站便利之处是:有用户编程时，不用知道通信协议，只需按说明书格式写就行，PLC网格既可作为独立DCS，也可作为DCS的子体系，PLC首要用于工业进程中的次序操控。