西门子PLC S7-1200实现4ms准确周期采集的方法！

兰 香 依 然

压接是电工很熟悉的活，很多电工都不少了压接线鼻子，然而很多人压接都是凭经验，而且我们在接电线的时候要注意，接线的过程之中不允许出现接头，为了让接头更加牢固，所以会在接头处用压线鼻进行连接，那么在连接的时候是，先压头还是先压尾？压线鼻子的正确接法是什么？今天小编就给大家讲一讲压线鼻子的正确接法。



01

线鼻子压接标准与规范



一般导线与接线端子连接时,如果是10m㎡及以下的单股导线,需要在导线端部弯一圆圈接到接线端子上。而如果是4m㎡以上的多股铜线则需装接线鼻子，再与接线端子连接。



02

压线鼻子先压头还是先压尾



1、按照压线鼻子的正确接法，一般来说要从鼻子的尾部开始压，但是在压的过程之中要注意不能够把鼻子压空，也就是说如果接的是铜线，压线鼻的头部要塞满了，而压出来的铜线长度也要刚刚好，每边都要压四道，这是最好的方式，能够避免压出来的线以后出现发热的情况。

2、之后再压头，而有的人可以从铜线的两头开始压，这样压出来的线就非常牢固。



03

压线鼻子的种类和规格



压线鼻子的种类也非常多，如果按照材质来分，主要有铜质接线鼻子，还有铝制的接线鼻子。

如果按照形状来分，常见的主要有dt，还有ot，ut等各种型号。如果选择的是dt型号，一般来说比较适用于横截面积比较大的电线，可以采用压接的方式。如果选择的是ot的接线鼻子，适用于横截面积比较小的电线，可以用焊接的方法来连接。如果选择的是ut压线鼻子，适用于4平米以下的电线，可以用压接或者焊接的方式来连接。

如果按照规格来划分，有1.25，2，2.5，5.58平方毫米，甚至还有120平方毫米，最大的能够达到800。



04

开口铜鼻子压线的技巧



1、很多工人在接线的时候会使用电烙铁，首先需要把它加热，做好焊接的准备。

2、要用压线钳先把线鼻子进行压实，把周围的线去除掉，可以用电烙铁加热线鼻子，要让里面的铜线加热一段时间，最后再将焊锡对准电烙铁，要你将里面的焊锡慢慢融化，均匀地将焊锡连接牢固。

3、等到冷却之后就可以压线鼻子了，最后再用绝缘胶带包裹好就可以。

05

压线鼻子的正确接法



接线的时候可以使用电烙铁焊接，使得接线更加牢固。

1、首先需要把电烙铁插上电，然后加热一下，为接下来的焊接做好准备。

2、用压线钳把压线鼻子压一下，要将周边的细线全部去除掉。

3、这时候电烙铁也加热成功了，要用电烙铁加热压线鼻子，然后要将里面的铜线进行加热，将焊锡融化。再将电线穿入到压线鼻子当中，将电线均匀的焊接牢固。

4、等到冷却之后再把压线鼻子压紧，最后用绝缘胶布把它包裹，就算完成了。

以上几点就是关于压线鼻子先压头还是先压尾以及压线鼻子的接法，大家还有什么其它的方法吗？欢迎在评论区留言讨论



重视人力资源的优良传统01

在德国，很多人进入了一家他们认为很棒的好公司之后，服役20年以上是很常见的事，甚至有些终身不换东家。

在宝马工厂，就有很多不足60岁的工人，却在宝马干了40年左右。随处可见的员工高忠诚度是德企的特色。当然，员工们认为这是因为老板先对他们好，因为任何“忠诚”都是双方的。

德国企业，或者说欧洲企业对员工的尊重，已经成为欧洲特色，主要体现为关怀普通员工的身心健康。



让美国人眼红的劳工政策02

德国人的薪水和各项福利比美国高出66%。

2015年，德国政府开始发福利，其中一条就是最低工资定在大约1.1万人民币。



德国这辆工业战车对公民待遇保障又着实令人望尘莫及。德国经济被定义成世界上最健全的经济。是不是“最健全”很难说，但德国式福利的确有很多可圈可点之处。

例如：如果德国工人不想两地分居，劳动局可以支付行李搬运费。又例如，父母双方双职工又要带孩子，二人可以有一人申请带薪假在家带孩子，薪水为原工资65%。若一方无业，则可申请每月300欧元的补贴。这份福利叫“父母金”，是很多国家闻所未闻。

出手阔绰的德国企业03

先不说德国联邦政府的态度，从企业层面来说，与寒酸的最低工资相比，大多数德国企业给工人发工资时出手其实都很大方。

EM Motive主席Alex Humpert坦言，他们在德国Hildesheim工厂一线工人的薪资按小时计，时薪大约在36欧元到40欧元之间。一周工作时间大约为40个小时。这样计算下来，一名熟练技工的月薪约为6400欧元。

德国化工制造企业巴斯夫（BASF）集团人力资源总裁Wolfgang Hapke博士解释说：“除了按照市场水平设定工资，巴斯夫承诺应有的福利、个人发展的机会以及舒适的办公环境。在很多国家，员工除了享受养老保障，还有补充医疗保险，以及股份项目，也就是投资公司股份享受收益——这都是为了鼓励员工做巴斯夫的‘老兵’。”

独有的员工关怀文化04

在对宝马的采访中，我学会了一个新英文单词，叫“人体工程学”。对于如何关怀工人，宝马的厂房一直有口碑。在宝马德国Dingolfing工厂，对于一些年龄大的工人更是贴心，从厂房设置到医疗护理，甚至理疗师都有一条龙服务。

例如特殊的木地板，可以显示更大字体的旋转架显示屏；为防止工人站立过久而随处提供的舒适板凳；为防止员工闪到腰所做的可调整高度的货架；为视力不好的员工加强照明度。在交班的间隙，工人们甚至可以在厂房内休息间里提供的便利床上小憩。

举例：宝马集团有70%的员工都在德国工作。宝马集团的用人原则和人力资源计划，基本可以与德国的情况相匹配。据宝马的分析数据显示：到2020年，德国工人的平均年龄50岁以上的比例将从15%增长到超过35%。



舍得对员工的未来进行投资05

所谓“投资”，不止是薪酬那么简单。给员工不断学习提升的机会，是很多德企的留人秘诀。

进一步培训看起来是鼓励员工“终身学习”，可在巴斯夫（BASF）集团人力资源总裁Wolfgang Hapke看来，保障员工有终身学习的机会也是对巴斯夫未来的投资。对员工持续培训是为了未来的人力需求有所保障。

与很多优质德企一样，巴斯夫集团在金融危机时也没有裁员，这是因为他们为了渡过难关采取了很多措施，包括减少超时工作如果想要解决企业经营管理难题，控制成本，更灵活调动人员。

在Ludwigshafen，有600名雇员转做临时职位或者是调动到其他岗位。

事实证明，在金融危机期间，要避免企业裁员是完全可能的。

当我们天天羡慕德国高效率的时候，国内的企业应该深思了，应该怎么进行有效管理呢？

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高速数据采集要保证速度，也要保证时刻的准确性。

在windows系统里，时间稳定性是个很难的问题。如果PLC发送的数据里带有时间信息，则可以由PLC来保证采样周期的稳定性。

从V2.12版本开始，PLC-Recorder软件可以处理发送电文里的时间戳，有网友用0.24ms的速度外发，软件也能够稳定接收并精确确定数据的时刻。


1、测试条件


下面用S7-1200实现带有时间戳的高速数据采集，测试条件如下：

西门子 S7-1200 1214C，无其他通讯，通讯负载比例：50%。PLC IP地址：192.168.0.1

通过循环中断OB30执行循环发送。OB1里无程序。

通讯协议：UDP（只有该协议，在高速模式下才支持时间戳）。

编程软件和系统：TIA V16

微型工控机（Intel® Celeron J1900 2.0GHz四核低功耗处理器） 4核 4G内存，SSD硬盘，无风扇，WIN10系统，无其他大型软件。

2、测试结论


如果PLC通讯负载较低，则很难保证4ms的周期发送，因此，这里设置成50%。

如果用低于4ms的周期外发，实际周期只能做到4ms。相比来说，S7-1500可以做到2ms的实际周期。这也说明S7-1500的运算能力强于S7-1200。


3、PLC的发送程序


在2ms的循环中断程序里进行发送，通过计数比较或者其他方法获得4ms的周期脉冲，触发发送指令。在通讯结束后进行计数，产生时间戳，并允许下一次发送。

由于S7-1200不支持长整型，因此，时间戳的产生方法与S7-1500也不相同。





以下是发送的电文结构（仅发送前200字节）：




4、PLC连接配置


以下是UDP类型的设置示例：

指定了接收端IP地址和端口号 192.168.0.100:5010




5、PLC-Recorder侧的通讯设置


请用帕姆齐设备类型，目前，仅该类型支持时间戳功能。需要配置来源的IP地址及本机收听的端口号。并将本计算机的IP地址设置成192.168.0.100。




6、PLC-Recorder的通道配置


此处虽然配置了采集周期，但在高速模式下不再使用该周期，以收到信息的时刻为准。另外，此处配置了两个虚拟通道，用于高速采集后的解码，获取整型变量的位。




7、PLC-Recorder的变量配置


从最后一个变量的起始地址和变量长度可以确定该通道的通讯电文的长度。对于TCP类型的连接，

电文长度需要通过最后变量进行确定（下例子看出电文长度为200字节）。对于UDP类型的通讯，UDP是按照完整报文进行传输的，可以自动获取长度信息，因此，不需要关注最后变量。

变量配置时，不需要定义所有的变量，仅需要定义自己关注的变量即可。

起始地址为0的变量就是PLC里定义的时间戳。




8、正常通讯情况的界面


左下角的Hi标志表明目前正处于高速状态。




9、记录数据的情况


这是用离线分析软件Ana打开的历史数据文件。从左侧的统计数据可以看出，平均采集周期是4ms。从右侧的波形和标尺可以看出，点距非常均匀。



下面一张图是网友的历史波形，实际采集周期基本是0.24ms。




10、再说时间戳


时间戳是Uint32类型的数据，在西门子PLC里被称为UDint，需要从0到4_294_967_295之间递增，并自然翻转（自动归零）。时间戳的单位必须是微秒，因此，是70分钟翻转一次。

在S7-1500能计算获得纳秒的时间差值，需要除1000，将单位转换成微秒。

在S7-1200里只能获得毫秒的时间差值，需要乘1000，将单位转换成微秒。

时间戳是个时间差值，PLC-Recorder在开始记录时，会将首个时间戳与计算机的当前时间进行比较（对时），后续就用相对时间进行计算，并自动处理翻转的问题。因此，PLC不需要保证绝对时钟的准确性，只要相对稳定即可。


11、小结


采集的速度越快，需要的技术越复杂，代价也越大。

PLC-Recorder的主动采集模式，基本只需要在PLC-Recorder里配置变量，不需要在PLC做什么复杂工作，这种方式很便捷，但是速度也有限（最快20ms）。高速模式，就需要在PLC里配置通讯，组织数据，然后调用通讯语句，才能够实现，因此，对于PLC工程师的要求也是有一些了。

高速模式采用标准以太网通讯协议，这也是大部分PLC都具备的能力，因此，可以被广泛使用来进行快速数据采集。



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