西門子PLC模塊6ES7231-5ND32-0XB0
*與德國(guó)SIMATIC（西門子）.瑞士ABB.美國(guó)羅克韋爾（AB）.法國(guó)施耐德.美國(guó)霍尼韋爾.美國(guó)艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，銷售團(tuán)隊(duì)，公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術(shù)支持，產(chǎn)品資料，售后服務(wù)。
重慶索利亞電氣設(shè)備有限公司
西門子PLC模塊6ES7231-5ND32-0XB0
西門子PLC模塊6ES7231-5ND32-0XB0
在工控領(lǐng)域，公司以精益求精的經(jīng)營(yíng)理念，從產(chǎn)品、方案到服務(wù)，致力于塑造一個(gè)“行業(yè)專家”品牌，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
車載控制器是電氣控制系統(tǒng)乃至整個(gè) AGV 的核心，那么車載控制器是什么呢？國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT 30030-2013《 自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)術(shù)語(yǔ)》中定義AGV為“由計(jì)算機(jī)控制的運(yùn)輸工具”，所以車載控制器本質(zhì)上就是一個(gè)計(jì)算機(jī)。然而計(jì)算機(jī)也可細(xì)分為好多種。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，從硬件角度劃分，AGV目前采用的車載控制器基本分為以下三種：
1. PLC：代表產(chǎn)品如西門子公司的 S7-1200和1500系列，使用的 AGV 廠家有佳順、嘉騰。PLC 以穩(wěn)定性好、可靠性高著稱，但是它的強(qiáng)項(xiàng)是邏輯控制，一般只能做簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)值計(jì)算，開(kāi)發(fā)難度不大，但是PLC開(kāi)放性差（不容易擴(kuò)展自己的軟件功能和硬件模塊）。西門子 PLC 的價(jià)格大概在2000~14000元左右。
2. 工控機(jī)：代表產(chǎn)品如倍福公司的 CX5130、CX5020，使用的廠家有昆船、新松、艾吉威、羅伯特木牛流馬、成都航發(fā)。工控機(jī)本質(zhì)上就是一臺(tái)個(gè)人電腦，只不過(guò)經(jīng)過(guò)特殊的設(shè)計(jì)使其具有很強(qiáng)的抗*力，可以用于振動(dòng)、電磁輻射等惡劣的工業(yè)環(huán)境。工控機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧，其可以運(yùn)行通用的操作系統(tǒng)，比如 Windows、Linux。以倍福為例，安裝它的 TwinCAT 控制軟件后，會(huì)在 Windows 操作系統(tǒng)中插入實(shí)時(shí)內(nèi)核，將電腦變成適合工業(yè)控制的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。由于采用了通用的硬件和操作系統(tǒng)，工控機(jī)的靈活性好（例如新松就購(gòu)買了倍福的軟PLC核，硬件則使用了研華的工控機(jī)），開(kāi)發(fā)難度較小。倍福工控機(jī)的價(jià)格昂貴，一般在5000~30000元左右，而且收費(fèi)項(xiàng)目繁多，例如你用一個(gè)小的軟件功能（例如TCP/IP通信）都要額外付費(fèi)。
3. 單片機(jī)：一般是各AGV廠家基于ARM、DSP等芯片自己開(kāi)發(fā)，使用的廠家有海通、艾吉威、機(jī)科。PLC和工控機(jī)的價(jià)格昂貴，僅僅一個(gè)CAN總線通訊模塊可能就要數(shù)千元。相比而言，單片機(jī)就低廉得多，采用好的芯片，加上外圍器件硬件成本多也不過(guò)數(shù)百元左右。但是單片機(jī)的方案對(duì)開(kāi)發(fā)人員的要求較高，需要一定的開(kāi)發(fā)投入。PLC編程一般采用梯形圖，而工控機(jī)可以安裝軟PLC采用梯形圖開(kāi)發(fā)也可以采用C++等高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)當(dāng)然也可以安裝軟PLC系統(tǒng)或者直接用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。而且你還要花費(fèi)很多精力設(shè)計(jì)調(diào)試各種底層通訊程序，開(kāi)發(fā)難度大。
上面的分類并不意味著三者是涇渭分明的，例如 PLC 的內(nèi)部電路就是一個(gè)單片機(jī)；而工控機(jī)的編程語(yǔ)言很可能就采用了 PLC 常用的梯形圖、ST等語(yǔ)言；單片機(jī)上面也可以裝載嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，從而形成一個(gè)強(qiáng)大的多任務(wù)計(jì)算機(jī)。所以，雖然它們各有自己適用的領(lǐng)域，但是相互之間也會(huì)取長(zhǎng)補(bǔ)短，演變成你中有我我中有你的局面。
當(dāng)然，現(xiàn)在市場(chǎng)上有專門的AGV控制器（或者叫導(dǎo)航控制器），例如美國(guó)NDC的CVC600，瑞士BlueBotics的ANT、浙江科聰智能的 MRC5000，上海仙知機(jī)器人的SRC。與通用的工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制器或PLC相比，這類控制器集成了成熟的導(dǎo)航和運(yùn)動(dòng)控制算法（例如激光定位算法、麥克納姆輪控制算法），為用戶省去很多工作，而且它們的穩(wěn)定性和防護(hù)等級(jí)更高，但其價(jià)格也較高（1萬(wàn)~6萬(wàn)元）。
1.2 西門子 S7-1200 PLC
筆者選擇西門子的 S7-1215C 型 PLC 作為 AGV 的車載控制器（以后簡(jiǎn)稱為S1200），如下圖所示。由于西門子的產(chǎn)品型號(hào)非常豐富，各個(gè)型號(hào)在接口種類、性能等方面有細(xì)微的差別，在購(gòu)買時(shí)為了準(zhǔn)確描述具體是哪個(gè)型號(hào)，使用訂貨號(hào)。西門子每種產(chǎn)品都有一個(gè)一的訂貨號(hào)，在采購(gòu)時(shí)只需要提供這個(gè)編號(hào)即可。在西門子的編程軟件中也可根據(jù)訂貨號(hào)查找對(duì)應(yīng)的型號(hào)。當(dāng)然，使用西門子的產(chǎn)品也有一些缺點(diǎn)，比如它的PLC是通用產(chǎn)品，并不是針對(duì)車輛控制而專門設(shè)計(jì)的。低端開(kāi)發(fā)板都具有的RS485、CAN、以太網(wǎng)等通訊接口，西門子PLC卻要付出昂貴的代價(jià)。而且西門子的產(chǎn)品開(kāi)放性非常差，想實(shí)現(xiàn)函數(shù)復(fù)用和調(diào)用第三方庫(kù)、可視界面定制設(shè)計(jì)基本沒(méi)門。所以，西門子PLC并不適合作為車載控制器，也可以說(shuō)西門子PLC并不是為機(jī)器人控制而生的，以后的AGV也會(huì)逐步淘汰西門子PLC，本文僅利用其穩(wěn)定可靠的性能的較低的價(jià)格作為功能驗(yàn)證。在實(shí)際的工程項(xiàng)目中，筆者會(huì)選擇Codesys的PLC或者自己從底層開(kāi)發(fā)，這樣可以實(shí)現(xiàn)自己想要的諸多功能。
名稱 訂貨號(hào) 價(jià)格
西門子1200 CPU 6ES7215-1AG40-0XB0 3400元
想了解 S1200 的功能特性和參數(shù)設(shè)置可以閱讀書籍《S7-1200 PLC 編程及應(yīng)用》或者文檔《S7-1200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)》。讓筆者感到奇怪的是，網(wǎng)上竟然找不到這個(gè)手冊(cè)的完整版本（全長(zhǎng)1862頁(yè)），所以我把它上傳了供大家免費(fèi)下載，點(diǎn)擊這里下載。
想對(duì)PLC進(jìn)行設(shè)置或編程，需要使用網(wǎng)線將 S1200 與上位機(jī)連接，只需要將上位機(jī)的 IP 地址設(shè)置為與 PLC 同一網(wǎng)段即可。S1200 一般出廠默認(rèn)的 IP 地址是 192.168.0.1，所以可以將你的電腦的 IP 設(shè)置為 192.168.0.2。
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