岸基遥控装置的遥控手柄通过EM231CN模拟量输入模块与岸基PLC进行通讯，并通过无线通信终端向无人航行器发送指令。同时，为了方便读取无人航行器运动数据，岸基遥控系统外接了一台TD400C显示屏。

图2。1 控制系统总体方案图

第三章  无人航行器控制系统硬件设计

3。1 硬件配置方案的设计与介绍

3。1。1 PLC本机的选择与介绍

本文中PLC选用西门子S7-200，型号为：CPU224XP CN，该型CPU共有14个通道的开关量输入、10个通道的开关量输出、1路通道的模拟量输出和2路通道的模拟量输入。可扩至38个模拟量通道或168个数据字输入/输出点。可外扩至7个模块。CPU内部集成6个独立的高速计数器，频率为100KHz的。2个端口可输出100kHz的高速脉冲。另有RS-485接口2个，支持的通信方式有PPI通信、MODBUS通信、MPI通信和自由方式通信。另外还具有自整定PID功能[][5]。

3。1。2 模拟量输入模块的选择与介绍

遥控系统手柄发出的信号形式为模拟量，这就需要外扩模拟量输入模块将手柄发出的信号送给PLC处理。采用模拟量输入模块EM231CN，订货号为6ES7 231-0HC22-0XA8。尺寸(mm)(W*H*D)为71。2*80*62，功率为2W，VDC要求：+5v DC，20mA，+24v DC，60mA[][6]。EM231CN上部一共12个接口，共分成4组，一组3个接口。如RA、A+、A-。每一组的3个接口作为一路模拟量输入通道使用。接受电流或电压形式的输入信号。若输入信号为电压，则使用2个端子（如A+，A-）；若输入信号为电流，则使用3个端子（RA、A+、A-），其中RA与A+端子短接；剩余的通道应短接[][7]。EM231 DIP开关的不同组合可改变模拟量输入的量程和精度。

3。1。3 位置控制模块的选择与介绍

PLC外扩2部EM253位置控制模块，分别连接至两台步进电机控制器，从而带动步进电机工作。

1。 位置控制模块EM253的特点

1）响应迅速，精度高，配置方便；

2）运行快速不受约束。集成的脉冲接口可产生200kHz的脉冲信号，指定位置、速度和方向。

3）控制灵活，功能强大。通过用户程序可以配置和选择25个profile（包络），定位方式可以选择绝对、相对和手动模式，提供4种参考点搜索模式，系统参数的设置可以选择使用工程单位，或者是脉冲数。

4）软件配置方便。集成于Micro/WIN中的操作简单的EM253控制面板可以实现参数的在线修改。

2。 位置控制模块EM253的技术规范

1）通用规范

EM253通用规范见表3-1

2）输入特性

EM253输入特性见表3-2

3）输出特性

EM253输出特性见表3-3

表3-1 EM253通用规范

型号 6ES7 253-1AA22-0XA0

模块结构 S7-200扩展模块

EM输入点 5

EM输出点 8

尺寸（W×Ｈ×Ｄ） 71。2mm×80mm×62mm

重量 190g

外部供电电压 11～30V DC

功率 2。5W

电流 5V DC供电：190mA

24V DC供电：见输入输出特性

表3-2 EM253输入特性

项目 特性

输入数量 5 点

输入类型 漏型/源型（IEC类型1漏型，不包括ZP）

输入电压

允许的最大持续电压

STP，RPS，LMT+，LMT-