七台河西门子网线6XV1840-2AH10

七台河西门子网线6XV1840-2AH10

随着电子技术的快速发展，通信信号频率越来越高，信号质量要求也越来越严。测量这些高速信号是不是只要选一个昂贵的示波器就行了呢？其实不然，如果一些细节没有被注意，再贵的示波器也不见得测得准！

一、带宽选择

测量高速信号，首先要考虑测试系统的带宽，这个测试系统的带宽包括探头的带宽和示波器的带宽。要测量100MHz的信号，用一个100MHz带宽的示波器是不是就可以了？一些用户可能对带宽的概念并不是很清晰。认为100MHz带宽的示波器就可以测量100MHz的信号了，其实并不是这样。带宽所指的频率是正弦波信号衰减到－3dB时的频率，而我们一般测量的数字信号都不是正选波，而是接近方波。这两者对带宽的需求是不同的。

根据傅里叶变换可知，方波可以分解为奇次倍数频率的正弦波。比如1MHz的方波，是由1MHz、3MHz、5MHz、7MHz……等正弦波叠加而成。下图为不同滤波器下方波信号的响应。分别为把滤波器设置为方波基频频率、3次谐波频谱、5次谐波频率、7次谐波频率的方波响应

可以看出想要得到较为完整的方波信息，较少需要5次谐波分量，而且如果想要获得更加准确的信息，就需要能够测量到更多的谐波分量。

所以选择示波器和探头带宽时至少要选择被测量方波信号的5次谐波频率以上的带宽。

二、探头的选择

示波器是无法直接对信号进行测量的，必须通过一个物理连接将信号传输到示波器内。这种物理连接就是探头。探头对高速信号测量来说至关重要。普通无源探头一般有1：1探头和10：1探头两种。这两种探头除了衰减比例不同外，还会对高速信号产生很大的差异。想要解释这个问题，需要现讨论一下探头的一个关键特性——负载效应。

理想情况下，我们希望我们的测量设备的阻抗无穷大，这样测试设备的接入就不会对被测系统产生任何影响，从而保测量的真实性。但是遗憾的是测量系统不可能有无穷大的输入阻抗，而这时候，测量设备的接入

示波器带宽：

带宽的定义是输入一个正弦波，保持幅度不变增加信号频率，当示波器上显示的信号是实际信号幅度的70.7%(3dB衰减)时，该频率就等是示波器带宽，单位：Hz。

√例如，标准信号发生器输出幅度1V、频率100MHz的正弦波信号给示波器，示波器测量的值为0.707V，此示波器的带宽约为100MHz；>0.707V,此示波器带宽约>100MHz；<0.707V,此示波器带宽约<100MHz。

了解带宽的定义主要选择一款适合自己的示波器，带宽的定义不好理解也可以按“倍数”经验选择示波器。

√例如，测试信号为正弦波10MHz，按5倍选择示波器约50MHz～

测试信号为方波10MHz，因方波有谐波，按10倍选择示波器约100MHz～

注：示波器品牌（部分）排名不分先后

●示波器采样率

采样率指每秒采样多少个样点，一般示波器的配置是采样率>带宽的3～5倍；单位：Sa/s。

√例如，1KSa/s指每秒采样1000个点

想要更高的采样率一般是想抓取小毛刺，但不一定会带来想要的效果，因为高频小毛刺在带宽层已经被滤掉了，大多数示波器产品采样率是对应示波器带宽的，没有定制化服务。

√提示，示波器标称的采样率是较大值并不是一个固定值，它会随着存储深度的大小及采集时间（（时间/格设置）*10格）的变化而变化。

●示波器存储深度

“存储深度”同时也称“记录长度”，单位pts。

√例如，1Kpts指1000个采样点，公式：存储深度÷（（时间/格设置）*10格）=采样率

√如下表所示，如果示波器观察长信号又不想降低采样率应选择合适存储深度的示波器

●示波器垂直分辨率

垂直分辨率是衡量数字示波器将模拟信号转换为数字量精细程度的重要指标，由所用ADC（模数转换器）的分辨率决定。ADC（模数转换器）按照固定的电压间隔对模拟信号进行量化，从而将模拟信号转换为数字量，ADC（模数转换器）对模拟信号分段的数量即为分辨率，单位：bit。

当垂直分辨率为“n”bit时，垂直方向的信号被切分为2的n次方。

√例如，垂直分辨率8-bit，是使用8位的ADC（模数转换器），即垂直方向的信号被切分为2的8次方，即256份；

垂直分辨率12-bit，是使用12位的ADC（模数转换器），即垂直方向的信号被切分为2的12次方，即4096份；

√可以简单的把垂直分辨率想象成“尺子”的刻度，分辨率越高相对引入的量化误差越小。

√简单来讲垂直分辨率越高示波器的本低噪声越小，本低噪声越小意味着被淹没的信号越小。比如示波器标识的本低噪声为500uV，那么被测信号<500uV此示波器是测试不到的（被自己的噪声淹没了）。

西门子NCU730.3PN

6FC5373-0AA30-0AA0SINUMERIK 840D SL NCU730.3PN 带 PLC 317-3PN/DP 用户存储器: CNC：3MB；PLC：512KB 内部热散逸

1．S7-PDIAG软件简单介绍
诊断消息用于指示操作人员系统当前的运行状态和故障的位置及原因。通常情况下取PLC中的一个位信号作为触发信号，在HMI中设置相应的报警文本，当信号为1时，表示有故障，弹出设置的报警文本，当信号为0时，故障，报警文本显示故障并归档，这样的报警消息由HMI扫描PLC中故障位的状态，占用大量的通信负荷，同样通过符号表产生的消息同样由CPU扫描消息触发位信号，如图1所示，消息的类型为“SCAN”，扫描的间隔可以设定。


图1 由符号表产生的消息

采用与程序块调用等相关的报警消息由PLC触发（例如调用SFB34、35或SFC17、18、107、108等发送消息，S7-400 CPU支持SFB的调用）只有当故障触发时才发送报警消息，由于PLC与HMI集成在一个项目下，PLC中定义文本消息存储于HMI中，故障触发时只发送位状态而不发送整个文本消息，减少通信负荷，消息的类型为“ALARM_X”(X:为S、8、8P等不同的子类型)，如图2所示：


图2 块调用产生的消息

S7-PDIAG软件通过内部调用系统函数SFC17、18、107、108完成消息的传送（SFC107、108替代SFC17、18,与之相比带有通信资源管理功能）。


2．S7-PDIAG软件诊断功能的种类
S7-PDIAG包含三种诊断功能，分别是地址监控（Address monitoring）、全局监控（global monitoring或General monitoring）和运动监控（Motion monitoring），下面分别介绍这三种诊断功能。

2.1 地址监控
地址监控功能监控一个位信号的状态变化，可以设定一个沿信号和电平信号，设置界面如图3所示：


图3 地址监控功能设置界面

在“Initial Diagnostic Address”设置监控的地址，如M1.1,然后选择监控的信号，如沿信号和电平信号，如果“Delay”功能，则需要设定相应的延迟时间，表示如果监控信号变化，将延迟设定的时间后触发，S7-PDIAG在程序内部调用SFC64，时间格式为IEC标准，例如T#1H19M12S100MS 表示的时间值为1小时19分12秒100毫秒，配置的延时定时器的个数没有限制。在“Meassage”栏中设定信号触发的消息和**级，配置完成后点击“OK”键确认。

2.2 全局监控
全局地址监控功能监控一个表达式，如果表达式结果为1则触发消息，设置界面如图4所示：


图4 全局监控功能设置界面

在“Initial Diagnostic Address”设置监控的初始地址，如M1.1,在“Monitoring Definition”中定义事件触发的条件，触发条件必须使用S7-PDIAG语言编写，S7-PDIAG语言包含下列基本指令：
AND 与操作，例如表达式为 M1.1 AND M1.2，如果M1.1与M1.2为1，表达式结果为1；
ONDT 执行信号ON延时，例如表达式为ONDT（M1.1,T#2S），如果M1.1为1并延时2秒后表达式结果为1；
EN 存入下降沿结果，例如表达式为EN（M1.1），M1.1产生下降沿时表达式结果为1，M1.1再次为1时，表达式结果为0；
EP存入上升沿结果，与EN相反；
NOT 取反，例如表达式为NOT M1.1, 如果M1.1为0时表达式结果为1；
OR 或操作，例如表达式为 M1.1 OR M1.2，如果M1.1与M1.2其中一个为1，表达式结果为1；
SRT置位复位延时，例如表达式为SRT(M1.1,M1.2 T#2S),如果M1.1为1（沿信号）2秒后，表达式结果为1，如果如果M1.1再次为1，表达式结果为0，2秒后表达式结果为1，如果M1.2为1（沿信号），表达式结果为0。
XOR异或，例如表达式为M1.1 XOR M1.2，当M1.1与M1.2不相同时表达式结果为1。
如果在一个表达式中使用多个指令，指令的**级参考表1

表1： S7-PDIAG 指令**级

指令 **级
() 1
EP, EN, ONDT, SRT 2
NOT 3
AND 4
XOR 5
OR 6
在“Meassage”栏中设定信号触发的消息和**级，配置完成后点击“OK”键确认