西門子6ES7522-1BH10-0AA0
均在Step7Template.mwp中編寫,CPU類型選西門子S7—200系列226CN,。
先說程序,,測低速(每分鐘1000轉以下):LDI0.0
LDM20.1
CTUC0,+5000//設定增計數(shù)器上限
LDSM0.0
AM20.0
TONT37,+30//立即接通,延時三秒斷開
LDSM0.0
OM20.0#p#分頁標題#e#
ANT37
=M20.0//設定T37定時器復位信號
LDM20.0
LDM20.1
CTUC1,+20//設定增計數(shù)器C1上限
LDC1
MOVWC0,VW200
=M20.2
LDM20.2=M20.1//設定增計數(shù)器C1的復位信號
外圍電路下面介紹,,先講程序,。由I0.0作輸入口,T37延時三秒后給C1一個信號,,C1計1,,然后T37被復位,再延時,,3秒后C1計2,,…
直到C1計到20。20個三秒就是一分鐘,,期間I0.0口的脈沖信號由C0計數(shù)器計數(shù),,計滿一分鐘就把結果移到VW200中。脈沖信號由外圍電路得到,。
以上程序能測一千以下的轉速,,實驗時上限是一千四百多吧。由于該程序用的是低速計數(shù)器,,轉速較高時,,受PLC時鐘周期影響,在一分鐘時轉速還未記好,,C0就被清零,,所以會有上限。接下來我們用PLC內(nèi)部不受時鐘周期影響的高速計數(shù)器來測高速(一千轉以上):
LDSM0.1
CALLSBR_0//調(diào)用高速計數(shù)器初始化子程序
LDSM0.0
AM20.0
TONT37,+100//設定計時器值,,延時10秒
LDSM0.0
OM20.0ANT37
=M20.0//立即接通延時十秒斷開
LDT37
MOVDHC0,VD100//I0.0為高速計數(shù)器HC0輸入口,,計數(shù)結果移入VD100
MOVDVD100,VD200
MUL+6,VD200//計數(shù)結果乘以6,放入VD200
LDT37
CALLSBR_0//T37計時到,,調(diào)用高速計數(shù)器初始化子程序
SBR_0//高速計數(shù)器初始化子程序#p#分頁標題#e#
LDSM0.0
MOVB16#F8,SMB37//設置控制位:增計數(shù),;已使能;
MOVD+0,SMD38//裝載CV
MOVD+0,SMD42//裝載PV
HDEF0,0
HSC0
以上程序測速范圍為1000轉以上,,實驗時測得zui高為2500+,,因?qū)嶒灄l件有限,上限未知,。有人會有疑問:你怎么采用的是測10秒,,然后將計數(shù)結果乘以6當做一分鐘的轉速,而不直接測一分鐘的轉速呢,?因為轉速結果zui后要用數(shù)碼管顯示出來,,對觀察者來說,,10秒以后顯示與一分鐘后顯示相比,前者更好一些,。zui后我們采用的是6乘以10的策略,。
zui后來說說外圍電路吧。外圍電路把轉速轉換成脈沖信號輸入PLC,,上面兩段程序用的都是I0.0口,。信號的轉換和采集用霍爾傳感器,

接法如圖:VCC接24V,,GND接電源負極,,A接信號輸入端I0.0,A端和24V間接電阻,。接好后將霍爾元件平的一面朝被測物體固定好,,如一個輪子,在輪子面上霍爾對應位置安裝霍爾磁體,。測速原理:輪子每轉一圈,,磁體和霍爾元件接觸一次(其實是接近),它們接觸時帶來A端電壓的降低,,由此給PLC一個脈沖信號,。磁體和霍爾之間間距3至5mm。安裝時注意磁體的正反面,。
好了,,測轉速就先說這么多。經(jīng)過以上這些,,測得的數(shù)據(jù)只是放在PLC的內(nèi)存里,,我們可以在軟件里監(jiān)測PLC運行情況,看到這些數(shù)據(jù),。是不是有點麻煩,,有沒有更好的方法能看到這些數(shù)據(jù)?當然,,可以用LED數(shù)碼管來把數(shù)據(jù)顯示出來
PLC和工控機的硬件技術現(xiàn)狀和發(fā)展
PLC和工控機終用戶為冶金、采礦,、水泥,、石油、化工,、電力,、機械制造、汽車,、裝卸,、造紙,、紡織、環(huán)保等行業(yè),,其主要的用途為:
1,、順序控制
順序控制是應用領域,它包括單機控制,、多機群控制,、自動生產(chǎn)線控制,如注塑機,、印刷機械,、訂書機械、切紙機械,、組合機床,、磨床、裝配機械,、包裝生產(chǎn),、電鍍流水線和電梯控制等。
2,、運動控制
應用在電力拖動系統(tǒng)或伺服電機的單軸或多軸位置控制,。
3、過程控制
采用模擬量模塊能控制物理參數(shù),,例如溫度,、壓力、速度和流量等,,并提供PID等閉環(huán)控制的功能,。
4、數(shù)據(jù)處理
可以支持數(shù)控機床的控制和管理,、多軸控制等,。
由于自動化系統(tǒng)的要求日益提高,傳統(tǒng)的提供I/O點服務的PLC和工控機已經(jīng)無法滿足復雜的工藝要求,。因此,,PLC和工控機在硬件系統(tǒng)上有了根本的變化。
PLC系統(tǒng)在模塊上的技術發(fā)展有:
1,、處理器模塊
配備大容量內(nèi)存,,為滿足實時控制的要求而優(yōu)化設計,除了一般的I/O掃描和控制,、遠程數(shù)據(jù)交換外,,支持大型的集成控制、通訊、并行運算,、處理器獨立后臺程序和處理器輸入中斷等功能,。如A-B公司的ControlLogix處理器模塊在它的內(nèi)核中設計有通信功能,借助于它的無源數(shù)據(jù)總線,,系統(tǒng)的瓶頸得以消除,。這種靈活的結構允許多個處理器、網(wǎng)絡以及I/O在一個機架中搭配使用而沒有限制,。
2,、信息協(xié)處理器模塊
讀取主處理器的數(shù)據(jù)表和狀態(tài)文件,或通過高級語言程序?qū)?shù)據(jù)寫入主處理器,,程序可以在實時多任務環(huán)境下以及獨立于PLC處理器的方法,,單獨在協(xié)處理器中運行。
3,、高級語言協(xié)處理器
通過C和Basic的接口來進行復雜的計算和算法實現(xiàn),。
4、網(wǎng)絡適配模塊
在現(xiàn)場總線與處理器之間提供通訊接口,,以便PLC處理器和I/O模塊進行遠程的數(shù)據(jù)交換,。
5、具有特殊功能的I/O模塊
如A-B公司在其產(chǎn)品中提供了智能變送器模塊,、溫度控制模塊,、稱重模塊、開環(huán)速度控制模塊,、塑料制造模塊,、力矩控制模塊、編碼模塊,、可組態(tài)流量計模塊,、電流同步模塊等。這些模塊的設計考慮了特殊行業(yè)的需要,,使得復雜的控制功能以模塊化的方式得以解決,,提高了可靠性水平。
同樣,,工控機也從I/O板卡的基礎上飛速向前發(fā)展,,大規(guī)模集成電路和計算機本身的革命性發(fā)展給工控機提供了舞臺。工控機系列產(chǎn)品除了全系列的I/O板卡外,,還發(fā)展了一體化工作站,、帶電子盤的工控機、遠程RTU,、適用于儀表行業(yè)的微型工控機、適用于視頻和多媒體行業(yè)的工控機,、適用于通訊行業(yè)的帶監(jiān)控液晶屏的工控機,、與PLC合一的特殊工控機以及防爆型工控機,。
工業(yè)現(xiàn)場的應用環(huán)境要求PLC和工控機具有很高的可靠性,而可靠性是靠電磁兼容特性(EMC)和容錯技術來保證的,。PLC和工控機要經(jīng)過嚴格的電磁兼容檢測,,如輻射敏感度檢測、諧波/電壓波動/電壓驟降檢測,、靜電/快速脈沖/雷擊檢測,、電磁干擾檢測等。EMC保證了設備在本質(zhì)上的抗干擾特性,。但是,,要保證控制設備不出故障是不可能的。因此,,采用容錯設計的系統(tǒng)對要求不能停機,、不能失控的高可靠系統(tǒng)是十分重要的。目前重要的容錯設計技術有Watchdog和雙機熱備(包括主機,、模塊和通訊介質(zhì)的熱備),。熱備系統(tǒng)的工作對用戶來說是透明的:即當故障發(fā)生時,所有對故障點的切除和數(shù)據(jù)的備份都是在短的控制周期內(nèi)自動完成的,。此項技術的完成包括了設備硬件和軟件二個方面,。圖2給出了PLC雙機冗余系統(tǒng)的結構
西門子6ES7522-1BH10-0AA0
實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
圖5. PC/PPI電纜屬性
老版本的PC/PPI電纜(6ES7 901-3BF21-0XA0等)是否可以用于為新版本的CPU(23版)編程?
可以,。但是受到老版電纜的限制,,不能做多主站編程,也只能用到9.6K和19.2K波特率,。
2.3 PC/PPI電纜引腳定義
關于PC/PPI電纜的詳細情況,,請參考相應的《S7-200系統(tǒng)手冊》,在附錄A中由詳細的介紹,。這里只提示關于電纜的一些有趣的細節(jié),。
目前銷售的RS-232/PPI多主站電纜(6ES7 901-3CB30-0XA0)與以前銷售的PC/PPI電纜(6ES7 901-3BF21-0XA0)略有區(qū)別,比較如下:
表1. RS-232/PPI多主站電纜
RS-485側插頭 | RS-485側插頭引腳定義 | RS-232側插頭引腳定義(本地模式)1 | RS-232側插頭引腳定義(遠程模式)1 |
---|
1 | 未連接 | 數(shù)據(jù)載波檢測(DCD)(不用) |
---|
2 | 24V返回(RS-485邏輯地) | 接收數(shù)據(jù)(RD)(從電纜輸出) | 接收數(shù)據(jù)(RD)(輸入到電纜) |
---|
3 | RS-485信號B(RxD/TxD+) | 傳送數(shù)據(jù)(TD)(輸入到電纜) | 傳送數(shù)據(jù)(TD)(從電纜輸出) |
---|
4 | RTS(TTL電平) | 數(shù)據(jù)終端就緒(DTR) |
---|
5 | 未連接 | 地(RS-232邏輯地) | 地(RS-232邏輯地) |
---|
6 | 未連接 | 數(shù)據(jù)設置就緒(DSR) |
---|
7 | 24V電源 | 發(fā)送請求(RTS)(不用) | 發(fā)送請求(RTS)(從電纜輸出)2 |
---|
8 | RS-485信號A(RxD/TxD-) | 清除發(fā)送(CTS)(不用) |
---|
9 | 協(xié)議選擇 | 振鈴指示(RI)(不用) |
---|
1. 本地(DCE)與遠程(DTE)模式在電纜上用DIP開關6選擇,,開關位置在“ON"時為DTE模式,,在“OFF"時為DCE模式。
2. 這時RTS信號總是為“ON"
此電纜的RS-232端,,4針和6針始終連通,,即DTR/DSR是短接的。
表2. PC/PPI電纜(3BF21)
RS-485側插頭 | RS-485側插頭引腳定義 | RS-232側插頭引腳定義(DCE模式)1 | RS-232側插頭引腳定義(DTE模式)1 |
---|
1 | 插頭外殼(PE) | 數(shù)據(jù)載波檢測(DCD)(不用) |
---|
2 | 24V返回(RS-485邏輯地) | 接收數(shù)據(jù)(RD)(從電纜輸出) | 接收數(shù)據(jù)(RD)(輸入到電纜) |
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3 | RS-485信號B(RxD/TxD+) | 傳送數(shù)據(jù)(TD)(輸入到電纜) | 傳送數(shù)據(jù)(TD)(從電纜輸出) |
---|
4 | RTS(TTL電平) | 數(shù)據(jù)終端就緒(DTR)(不用) |
---|
5 |
| 地(RS-232邏輯地) | 地(RS-232邏輯地) |
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6 | 未連接 | 數(shù)據(jù)設置就緒(DSR)(不用) |
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7 | 24V電源 | 發(fā)送請求(RTS)(不用) | 發(fā)送請求(RTS)(從電纜輸出)2 |
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8 | RS-485信號A(RxD/TxD-) | 清除發(fā)送(CTS)(不用) |
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9 | 協(xié)議選擇 | 振鈴指示(RI)(不用) |
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1. DCE與DTE模式在電纜上用DIP開關5選擇,,開關位置在“ON"時為DTE模式,,在“OFF"時為DCE模式。
2. RTS信號可以用DIP開關6在兩種狀態(tài)間選擇:開關為“ON"時為“發(fā)送 時為1 ";開關為“OFF"時為 “總是為1",。
上述的“本地"模式相當于“DCE"模式,;“遠程"模式相當于“DTE"模式。
所謂DTE和DCE是RS-232通信中的一對設備,,參見PC/PPI電纜的DTE/DCE設置