西门子S7-200PLC多地址指针方案的实现方法

由于其体积小,可靠性高,通讯功能强大等特点,在工业控制领域得到广泛的应用,使用S7-200PLC高性价比的自由口通讯协议实现人机界面灵活方便。目前S7-200PLC接收指令数据主要有两种方法:第一种方法是使用PLC自带的RCV指令来接收计算机数据;第二种方法采用PLC提供的“接收字符中断”方式,将SMB2(自由口接收字符缓冲区)定义指针,使用指针接收数据。

使用“RCV“指令接收数据的方法虽然简单,但在接收大量数据的时候每次都要依次接收,大大降低了数据传输效率。在本实验室的一套机电一体化控制系统中,
更多精彩尽在这里,详情点击:http://motorcycleinsurancetips.net/,杜锋被驱逐人机界面设计要求是:界面可以向PLC写入QB0、QB1、QB2、传感器采样周期、一个判断指令、AQ0、AQ1等不同指令数据。若一次上位机写指令仅仅是控制QB0.3的启动,为了写入QB0则需要将9 B的数据全部发送,由于PLC内接收数据是用“RCV”指令,必须将9 B的数据依次存储,这样会造成数据传输线路中的时间过长产生延时,降低数据传输的效率,甚至导致误码出现,显然这种使用“RCV”接收大量数据的方法不太适合。

使用PLC提供的“接收字符中断”方式,将SMB2(自由口接收字符缓冲区)定义指针,使用指针接收数据。此方法若仅仅定义一个指针,其效果和“RCV”指令是一样的。但此方法由于其使用起来比较灵活,故本文设计了一种多地址指针接收数据的方法,即在计算机向PLC写入数据时,仅写入指针判别的代号和对应数据就可完成上位机对下位机的写指令,不同的代号对应不同的地址,与以往使用“RCV”指令相比,有效地减少了写指令的数据,提高了通讯效率。本文在设计PLC与上位机的串口通讯中设计了此种方案,尚未见其他同类文章使用。

在PLC与计算机的自由口通讯中,为消除“RCV”或单指针接收计算机数据带来的大数据流,本文在计算机每次向PLC发送指令时,第一个字节总是模式的代号,从第二个字节开始才是指令数据的内容。在PLC接收数据时,第一个数据进入“自由口接收字符缓冲区”SMB2时,PLC通过“选择指针”最先接收的是指针判别的代号,通过接收代号的数值比较来判断该指令数据对应的是哪种数据,判断完成后定义一个地址指针接收并存储这种数据的内容。不同的指针判别代号对应不同的地址指针,因此计算机每次写入PLC指令时发送的指令数据都是由两部分构成:第一部分为指针判别代号,杜锋被驱逐第二部分为指令数据的内容。指针判别过程是PLC内接收到判别代号后进行数值比较。指针判别的意义就是通过一个总指针接收模式代号,用不同模式代号再定义多个指针完成不同种类的指令数据的接收与存储。

在设计本实验室的一套电液伺服控制系统中,上位机的人机界面使用VB 6.0编程,下位机的通讯模式为自由口通讯。人机界面设计要求:界面可以向PLC写入QB0、QB1、QB2、传感器采样周期、AQW0、AQW2等不同指令数据,PLC在定时中断内使用XMT指令周期地向上位机发送变量存储器VB1~VB21中的待监视数据(包含PLC中的数字量与模拟量)。由于在设计中上位机写入PLC指令数据种类较多,其中包括定时中断的时间设置、状态位值的写入、模拟量扩展模块的输出等,故本文的模式选择可以将种类不同的指令数据用多个指针接收并存储。表1是本设计PLC程序的部分地址分配表,以便结合PLC程序来说明多地址指针方案的具体实现方法。

网络2:启动指针1,接收数据写入VB24,用于启动/停止XMT(0启动,1停止)。

网络1:通过VB24接收的数据控制XMT的“启/停”动作,进而控制PLC向计算机发送数据。

由于在本设计中PLC每次接收数据,第一个字节“指针代号”进入SMB2时,在一次中断事件内,指针代号的数值也存储在每个指针对应的第一个存储地址中,因此每个指针接收数据时从第2个字节起才是指令数据的信息内容,第一个字节都是对应该指针的代号,否则会出现数据传输错误。在PLC程序设计时需要为每个指针预留第一个存储地址来存储该指针的代号。

故上位机每次向PLC写指令时,第一个数据内容是指针代号,通过上位机程序中直接赋值即可实现;从第2个数据开始为上位机的控制指令。

本设计方案已在实验室机电一体化控制系统的人机界面中成功地应用。系统运行稳定,大大减少了与上位机操作指令无关的数据传输,可精确高效地将上位机指令数据写入目标地址,有效解决了串口通讯中出现因大量数据传输而造成的延时。

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美国设贸易战“缓冲区”关税排除机制为美进口企业“开后门”

美国对中国加征关税已经公布四轮清单。同时,美国设置了加征关税商品的排除机制,为大批美国进口企业“开后门”,并为美国特朗普政府对中国使用“极限施压”手段提供了回旋空间

美商务部日前发布公告,称10月31日起的3个月内,对中国3000亿美元加征关税清单产品启动排除程序。如果排除申请得到批准,自2019年9月1日起已经加征的关税可以追溯返还。

美国一方面对华发动贸易战,扩大加征关税商品范围并提高税率,另一方面却设置加征关税商品的排除机制,为大批美国进口企业“开后门”。短期看,排除机制是美国政策的纠错机制,其有效缓解了美国厂商和消费者压力,也将使中国对美出口压力有所缓解。但从长期来看,该机制的标准设定和执行效果对中国产业升级可能带来抑制效应。而后者尤其值得关注。

所谓加征关税的排除机制,顾名思义与加征关税是相对的缓冲措施,是美国对加征关税不利影响的常用措施。考虑到部分产品因加征关税导致商品和原材料无法替代、可能对本国经济产生严重伤害,企业可以就特定进口商品申请排除,经过美国贸易代表办公室(USTR)批准后,可以对相应商品(包括其他所有进口商的该类进口商品)在一年内免予加征额外的关税。2019年5月13日,中国国务院关税税则委员会也引入了类似美国的关税排除机制,并发布了《对美加征关税商品排除工作试行办法》。

中美经贸关系密切,美国大幅提高对中国关税的同时,自身也面临进口成本上升、企业盈利下降、消费者开支增加,甚至产业链布局受到冲击等一系列问题。对此,美国贸易代表办公室(USTR)早有准备,因此与加征关税平行推出了排除机制,以缓冲美国经济受到的影响。

美国对中国加征关税,已经公布四轮清单。截至2019年9月,美国公布了13批排除清单,涉及前三个清单共计2500亿美元的商品,针对第四轮清单即3000亿输美商品的排除机制在10月31日开始启动。

截至2019年9月底,340亿清单的排除申请裁决率已经达到96.1%,排除商品金额占比约为25.12%;160亿清单的排除申请裁决率目前仅为79.3%,而排除商品金额占比已达到约25.70%,最终占比预计将显著高于340亿清单。

按照美国贸易代表办公室(USTR)当初设计加征关税清单的初衷,涉及500亿美元产品的关税清单一、二属于美方认为与“中国制造2025”关联度高、可替代性强、对美国生产者和消费者影响小的一类商品。可以预见,随着贸易战升级,对2000亿甚至3000亿美元商品加征关税的展开,美方对清单三和四里我国商品的依赖度更高,因而其后续排除结果明显高于25%的概率非常大。即便按照现有25%的排除比例,2000亿清单、3000亿清单的排除金额也将超过1000亿美元,规模相当可观。预计2000亿清单、3000亿清单的排除方案公布,会引起市场的更大关注。

(注:1. 排除加征关税商品进口额,使用2017年美国HS10进口数据估算,数据来源:美国国际贸易委员会(USITC)。2. 排除加征关税商品进口额的估算方法:由于数据限制,无法得知每种排除商品的进口金额。本文使用每个HS10税号下排除申请批准数占排除申请已裁决总数的比重作为权重,与HS10进口金额相乘,估算排除加征关税商品进口额。3. 如果直接使用“排除HS10税号进口额”来替代“排除商品进口额”,将大大高估排除商品进口额:340亿清单的排除加征关税商品进口额会达到207.0亿美元,占比60.9%;160亿清单的排除商品进口额会达到73.3亿美元,占比45.8%。从而得出错误结论。)

对2000亿美元输美商品的排除程序开始后,美方在执行中进行了小幅调整,如对“产品”定义有所放宽,只要产品特征一致,允许其包括不同的大小和型号。这就免去了同一产品下因配置差异而逐个申请的麻烦。对产品“用途”限制有所放松,在识别产品用途时接受美国海关进口文件描述,不再过分纠缠产品的“主要或实际”用途。这些变化表明,美国已经为更大规模排除产品关税做好了准备。

排除机制为美国特朗普政府对华使用“极限施压”手段提供了额外的国内回旋空间。它使美国企业在短期无法找到替代来源的情况下,继续维持产业链运转。这一做法很可能给特朗普政府带来贸易战对美国伤害不大的错觉,使其在谈判中能够虚张声势、保持强硬立场,并拉长关税战的时限。

在数量众多的清单一和清单二产品排除申请结果中,被排除的金额最大的产品和被拒绝的金额最大的产品有典型意义,下面将分别做案例分析。

在被排除的HS10税号涉及金额最大的10个当中可以看到,除了8480718045,其他税号下商品都未被全部排除。被完全排除的8480718045税号覆盖注塑(或橡胶)模具,申请排除的企业相比金额前10的其他税号多得多,高达53家企业,2017年产品进口总金额4.14亿美元。这些企业主业包括塑料包装,汽车橡胶制品,汽车风扇配件,运动射击用品,模具工具制造,动物玩具用具等等,其中几乎没有知名企业,直接面向消费者的数量很少。

作为基础行业,模具涉及冶金、建材、机械、汽车、轻工、电子、化工等各个行业,应用范围十分广泛。其中汽车模具占模具市场三分之一,汽车制造的模具依存度超过90%,而中国95%以上的模具企业涉及汽车模具。据海关统计,2018年中国模具出口额为60.85亿美元,同比增长10.84%,国内模具总产值占世界的三分之一强,占全球模具出口总量的25%。因此,注塑模具成为被排除的金额最大的产品不是偶然的,而是由中国模具工业在世界中的地位及其与美国产业链紧密整合的程度决定的。值得一提的是,HS10税号8480718060的压缩式模具由于相对简易、可替代性高,排除申请被否决了。

在涉及金额前10的被拒绝申请税号中,最突出的就是由沃尔沃和通用汽车两家公司提出的税号8703230140项下的客车4缸排量1.5-3升发动机排除申请。很明显,缓冲区定义两家汽车公司的全球产业链布局中在中国生产部分发动机供应美国乘用车市场,涉及金额按照2017年进口额计算为15.21亿美元。USTR拒绝的原因无外乎两点,一是此类型发动机美国和第三方国家多有生产,中国不是唯一来源地;二是相对于两家汽车总销售量(通用汽车840万辆、沃尔沃65万辆)和总营收(通用1470亿美元,沃尔沃255亿美元)相比影响可控。但是,毕竟15亿美元的发动机影响价值200亿美元的汽车生产,两家企业不得不提出排除申请。从这一案例可以看出USTR对特朗普政府所谓用美国货、雇美国人的意图的贯彻。

排名第二、第三的被拒产品分别是无独立电源的硬盘和发光二极管,涉及金额较大,分别为8.9亿和6.53亿美元。硬盘申请被拒绝的企业日立和东芝均为日资企业,但同为日资的音响巨头第一音响和先锋公司申请的存储单元获得批准。可见外资并非决定因素,而可替代性是主要考量。发光二极管主要用于照明,但中国以外有一定产能,尽管有19家企业提出申请,但无一获得批准。尚不清楚USTR是否将硬盘和发光二极管当作高科技产品,认为它们涉及“中国制造2025”。

另外,金额靠前的10个税号中排除和拒绝的有7个是同一税号,产品重合度达到70%。这些产品包括各型水泵(批准12家企业申请,拒绝25家)、车船飞机用绝缘接线家)等。这些排除申请通过与否的具体判断标准尚不明确,起码说明每个税号产品下面细分以及每个公司对中国产品依赖程度都有差别,USTR没有采取一刀切的审批办法。

有些企业提出了多个产品排除申请,但是有些申请被批准,有些被拒绝了。这其中以径向轴承为例,可以看到从HS8位税号下沉到HS10位税号,在具体产品上USTR一些审批的判断依据。在具有排除申请同时被批准和拒绝的10家代表性企业中,数量最庞大是Arrowhead Electrical Products Inc. (箭头电器)。这家公司主要生产旋转电器部件,比如用于汽车、卡车、摩托、汽艇上的交流发电机和电器配件。就加税清单一,箭头公司提出了474项产品排除申请,结果被批准167项,涉及税号3个,被拒绝307项,涉及税号9个。

具体分析可见,箭头公司申请的12个HS10税号中有6个都在HS8(84821050)项下。也就是说被批准的44/48/52,与被拒绝的28/56/68都是径向球轴承(84821050)下的不同型号。不同的是,44/48/52是直径9-100毫米的三种单排滚珠轴承,以2017年12月为例,美国分别进口了996万/1520万/2030万美元该产品,其中自中国进口占比50.1%/44.9%/31.2%。28/56/68分别是角接触球轴承、100毫米以上以及其他特殊轴承,美国的进口额分别为1530万/879万/317万美元,其中中国占比11%/17.5%/24.9%,前两种产品排名第一的来源国是加拿大和日本,第三种中国虽排第一,但后面瑞士、德国和加拿大与中国出口额相差不远。

由此可见,径向球轴承9-100毫米级别的生产,中国的确占据了美国进口的半壁江山。短期内美国企业无法替代,而且鉴于轴承涵盖的产业链,对美国制造业特别是汽车产业影响将十分巨大。但同时,制造工艺更为复杂、技术要求更高的轴承,由西方发达国家生产供给美国,此类轴承申请排除被拒绝既是因为中国占美国市场份额小,容易被替代,同时也让美国达到了压制中国制造业向价值链上游升级的意图。

其一,排除加征关税商品所涉及的金额可观,为中美关税战提供了缓冲地带。截至2019年9月底,340亿清单的排除申请裁决率已经达到96.1%,排除商品金额占比约为25.12%;160亿清单的排除申请裁决率仅为79.3%,而排除商品金额占比已达到约25.70%,最终占比大概率会高于340亿清单。而后续的2000亿清单和3000亿清单,由于对美国自身经济的负面影响更大,其排除金额比例可能会更高。

其二,从执行结果上看,获批的排除加征关税商品,如模具、滚珠轴承,基本符合美国官方公布的三个标准:(1)寻求中国以外的商品替代来源面临困难;(2)加征关税对申请主体造成严重经济损害;(3)加征关税商品与中国制造2025不相关。而没有获批的排除加征关税商品,如四缸发动机、某些特殊轴承,则有以下几个特点:(1)属于重点打击的产业,或者产业内部升级方向;(2)可替代性相对较强;(3)对消费者影响较小。

其三,对于美国来说,加征关税排除机制,是发起“非理性”贸易战背后的“理性”托底。它避免了美国企业短期承压过大,发生不可逆转的损失,使其在短期无法找到替代来源的条件下维持全球产业链正常运作。但它迫使美国企业在有国内或第三方替代来源的情况下减少、停止向中国购买。同时特朗普政府可以利用这种不确定性,推动美国企业在内的外资转向中国以外投资设厂(鼓励回流美国),从而达到逐步将产业链移出中国,压制中国战略性产业发展的中长期目标。

其四,加征关税排除机制对于中国制造业的影响是,短期内缓解了中方企业由于关税上调而压低价格所带来的利润压力。中方企业应该关注美国官方公布的排除信息,积极与美方商业伙伴沟通,创新拓展贸易渠道,尽量降低自身损失。中长期中国需警惕产业链转移风险和产业升级受阻风险,有针对性的帮扶未被排除的产品和生产企业。

总之,排除机制虽然暂时释放了压力,减少了美国经济和社会因特朗普贸易政策带来的损失,部分降低了美国企业和消费者对关税战的反对,为特朗普在中美贸易谈判中使用极限施压手段提供了国内回旋空间,但这一做法很可能给特朗普政府带来贸易战对美国伤害不大的错觉,使其在贸易谈判中保持强硬立场不妥协,从而拉长贸易战的时间。只有从排除机制的结果中吸取正确的教训,理解中美经济在全球化时代的相互依赖,才能回到中美贸易谈判的正轨上来。

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