西门子PLC热电阻模块EM AR02

西门子PLC热电阻模块EM AR02 
SIMATIC S7-200 SMART 小型可编程控制器	
	
CPU模块	
6ES7288-1SR20-0AA0	CPU SR20，标准型CPU模块，继电器输出，220VAC供电，12输入/8 输出
6ES7288-1ST20-0AA0	CPU ST20，标准型CPU模块，晶体管输出，24VDC供电，12输入/8输出
6ES7288-1SR30-0AA0	CPU SR30，标准型CPU模块，继电器输出，220V AC供电，18输入/12输出
6ES7288-1ST30-0AA0	CPU ST30，标准型CPU模块，晶体管输出，24V DC供电，18输入/12输出
6ES7288-1SR40-0AA0	CPU SR40，标准型CPU模块，继电器输出，220V AC供电，24输入/16输出
6ES7288-1ST40-0AA0	CPU ST40，标准型CPU模块，晶体管输出，24V DC供电，24输入/16输出
6ES7288-1SR60-0AA0	CPU SR60，标准型CPU模块，继电器输出，220 V AC供电，36输入/24输出
6ES7288-1ST60-0AA0	CPU ST60，标准型CPU模块，晶体管输出，24V DC供电，36输入/24输出 
数字量模块	
6ES7288-2DE08-0AA0	EM DI08，数字量输入模块，8 x 24 V DC 输入
6ES7288-2DR08-0AA0	EM DR08，数字量输出模块，8 x 继电器输出
6ES7288-2DT08-0AA0	EM DT08，数字量输出模块，8 x 24 V DC 输出
6ES7288-2DR16-0AA0	EM DR16，数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出
6ES7288-2DT16-0AA0	EM DT16，数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 24 V DC 输出
6ES7288-2DR32-0AA0	EM DR32，数字量输入/输出模块，16×24 V DC 输入/16 x 继电器输出
6ES7288-2DT32-0AA0	EM DT32，数字量输入/输出模块，16 x 24 V DC 输入/16 x 24 V DC 输出
6ES7288-2DE16-0AA0	EM DE16 数字量输入扩展模块，16 路输入
6ES7288-2QR16-0AA0	EM QR16 数字量输出扩展模块，继电器类型，16 路输出
6ES7288-2QT16-0AA0	EM QT16 数字量输出扩展模块，晶体管类型，16 路输出
模拟量模块	
6ES7288-3AE04-0AA0	EM AE04，模拟量输入模块，4 输入
6ES7288-3AE08-0AA0	EM AE08，模拟量输入模块，8 输入
6ES7288-3AQ02-0AA0	EM AQ02，模拟量输出模块，2 输出
6ES7288-3AQ04-0AA0	EM AQ04，模拟量输出模块，4 输出
6ES7288-3AM03-0AA0	EM AM03，模拟量输入/输出模块，2 输入/ 1 输出
6ES7288-3AM06-0AA0	EM AM06，模拟量输入/输出模块，4 输入/ 2 输出
6ES7288-3AR02-0AA0	EM AR02，热电阻输入模块，2 通道
6ES7288-3AR04-0AA0	EM AR04，热电阻输入模块，4 通道
6ES7288-3AT04-0AA0	EM AT04，热电偶输入模块，4 通道
通信模块	
6ES7288-7DP01-0AA0	 EM DP01，Profibus-DP从站扩展模块
电源模块	
6ES7288-0CD10-0AA0	PM207电源，输入: 120/230 V AC (88-370 V DC)，输出: 24 V DC/3 A
6ES7288-0ED10-0AA0	PM207电源，输入: 120/230 V AC (88-370 V DC)，输出: 24 V DC/5 A
信号板	
6ES7288-5CM01-0AA0	 SB CM01，通信信号板，RS485/RS232
6ES7288-5DT04-0AA0	 SB DT04，数字量扩展信号板，2 x 24 V DC 输入/2 x 24 V DC 输出 
6ES7288-5AE01-0AA0	 SB AE01，模拟量扩展信号板， 1 路模拟量输入
6ES7288-5AQ01-0AA0	 SB AQ01，模拟量扩展信号板，1 路模拟量输出
6ES7288-5BA01-0AA0	 SB BA01，电池信号板，支持普通纽扣电池
人机界面	
6AV6648-0CC11-3AX0	SMART LINE V3，SMART 700 IE V3，7 英寸宽屏
6AV6648-0CE11-3AX0	SMART LINE V3，SMART 1000 IE V3，10.1 英寸宽屏

西门子PLC热电阻模块EM AR02 
SIMATIC S7-200 SMART 小型可编程控制器

摘要：提出了一种基于CAN总线的分布式水下航行器控制器的设计方法，主要描述了其硬件总体设计方案和实现办法。控制器作为分布式控制系统的一个节点，与其他节点之间以CAN总线连接并形成网络，相互传输数据和控制命令，每个节点都有主控计算机，以实现计算任务的分散化。控制器以基于ARM架构的MCU为控制计算机，搭载隔离模块、CAN控制器和收发器、数据存储模块、I／O接口模块、RS232模块等电路。该控制器的特点是体积和功耗小，通讯功能强，可实现智能控制、数据采集处理，故障发现等控制功能。
关键词：水下航行器；CAN总线；分布式控制；ARM

    水下自主航行器是可移动水下探测和水下作业工程装备的统称，是进行海洋考察与开发的重要工具。它能够完成水下地形勘探、侦测、水下危险环境作业等任务。它的控制器是其硬件的重要组成部分，其主要作用是根据其使命任务对运动参数的部分或全部进行控制，使其按规定的轨迹航行，并保证AUV运动的稳定性，满足AUV动态精度要求，其性能直接影响到AUV的总体性能。随着AUV技术的发展，对控制器提出了高可靠性、高实时性、精确定位、精确控制、维护简单等要求。本文提出了一种基于总线的分布式水下航行器控制器的设计方案，主要目的是实现以分布式控制系统总体结构为基础的控制节点设计。进而实现真正的分布式控制系统，减少*处理机的运算负荷，将大量数据处理和分析在现场完成。该方案设计的控制器具有完善的智能控制和通讯功能，所选的CAN总线，相比其他总线协议，软硬件技术成熟、安全可靠、传输速度快且成本低廉、易于扩展和维护。

1 控制器的组成结构
    水下航行器控制器由MCU较小系统(JTAG电路、复位电路)、外扩Flash存储模块、I／O接口、隔离电路模块、通讯电路等组成。其系统结构图如图1所示。整个控制器包含4大部分，**是MCU较小控制系统，包括复位电路和JTAG调试电路。*二是数据采集部分，I／O接口和RS2 32串行接口用于与水下各种传感器相连接，收集传感器发送的实时数据，并传输至MCU进行分析融合。有的传感器送出的是模拟形式的信号，还要使用AD／DA转换模块加以转换后再进入处理中心。数据采集部分还包括一个温度数据收集电路，用作系统运行状态的监控。*三是数据存储模块，主要用于存储和输出实验数据。在水下航行器运行过程中记录航行数据，也可用于调试目的。*四是通讯部分，主要包括CAN总线接口电路，用于与其他节点之间互相传输被控过程的数据和其他控制命令。

2 MCU较小控制系统
    文中采用基于ARM7-TDMI架构的NXP2478嵌入式微控制器作为主控计算机。NXP2478以ARM7为内核，它包括一个10／100以太网媒体访问控制器(MAC)、1个带4 kB终端RAM的USB全速设备／主机／OTG控制器、4个UART、两路CAN通道、1个SPI接口、两个同步串行端口、3个I2C接口和1个I2S接口。同时还带有一个4 MHz的片内振荡器、98 kB RAM，以及一个外部存储器控制器来支持上述的各种串行通信接口。以NXP2478为核心的较小系统主要包括电源模块、复位电路和JTAG模块，电源模块实现2个功能：1)电压转换功能，将输入为5 V电平的电压降至NXP2478的3．3 V工作电压。2)稳压稳流功能，微控制器需要纹波比较小的稳定电压供电，电压如果突然下降往往会引起程序的跑飞，因此，必须要有专门的电路来稳定工作电压。一般通过并联大电阻来稳定工作电压。复位电路则可以采用自带看门狗功能的复位芯片来完成。主要实现上电复位、掉电复位、人工复位等功能。看门狗电路可以在程序跑飞时提供自动复位的保护措施。JTAG电路主要实现程序的在线仿真和烧写功能。

3 数据采集电路
    数据采集是指从传感器中获取现场信息的过程。水下航行器控制器所用到的主要是GPS、MTI姿态传感器、深度等传感器。传感器输出信号的标准大多是RS232／485标准．有些传感器的信号需要经过数模转换。因此数据采集电路主要包括RS232／485、I／O接口电路、AD／DA转换电路和隔离电路。NXP2478自身带有4个串行端口，其中有一个为9线制端口，有完整的握手信号。但这些端口的工作电平为0～3．3 V。而RS232的电压约为±12 V左右，所以需要一个电平转换芯片，这里采用常用的MAX232芯片。I／O接口电路也需要进行兼容电平的转换，外部开关信号可能电压幅度比较大，采用隔离芯片既可以保护外部信号串扰对控制器的影响

4 数据存储模块
    数据存储模块使用Nand Flash与微控制器接口来实现。Nand Flash内存是flash内存的一种，在嵌入式系统中的地位和PC机上的硬盘是类似的。具有容量大、改写速度快、系统掉电后数据不会丢失等优点，适用于大量数据的存储。Nand Flash的接口本质上是一个I／O接口，数据总线宽度8bit，没有地址总线。CLE和ALE这两条信号线用于区分总线上的数据类别。当系统对Nand Flash设备数据访问的时候，需要先向Nand Flash设备发出相关的命令和参数，然后再读出需要的数据。在连接中，注意用NXP2478的地址线A19与A20连接ALE和CLE引脚，这种连接方式必须在配置总线速度的时候使NXP2478总线速度和Nand Flash时序相匹配。电路中R／-(-相)引脚和写保护引脚直接接上拉电阻。此外还有一种方案是把R／-(-还)引脚与GPIO口相连，主要目的是当读写Nand Flash操作完成时，这可以通过中断来判断一次的读或者写完成的时刻。