6ES7317-2EK14-0AB0安裝調(diào)試
本系統(tǒng)采用貝加萊PCC以及德國倫茨82EV變頻器設計實現(xiàn),根據(jù)系統(tǒng)的工作可靠性要求,,按照冗余化結構設計,,兩套系統(tǒng)軟硬件對稱獨立,工作時互為主,、備用關系,,兩套PCC保持相互間在線的同步數(shù)據(jù)交換,當主用系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,,備用系統(tǒng)可自動切入工作,。該雙機熱備控制系統(tǒng)主備工作切換速度快,整個伺服系統(tǒng)工作平穩(wěn)無擾動,。
目前業(yè)內(nèi)雖然已有成熟的雙機熱備PLC控制系統(tǒng)方案,,但均采用了較為“龐大"的體系設計,不僅成本很高,,且體積結構笨重,,工作效率亦不高。我公司研制的基于中小型PCC的雙機熱備控制系統(tǒng)恰好這方面的不足,,系統(tǒng)主要特點如下:
1) 采用PCC的標準軟硬件模塊實現(xiàn),,系統(tǒng)設計標準,且結構開放,。
2) 成本低廉,,體積緊湊,適用于小型化的系統(tǒng)設計要求
3) 同樣一套雙機熱備軟件可以兼容小型PCC 2003和中型PCC 2005兩種不同規(guī)格的硬件,。
4) 可以支持2套PCC驅(qū)動1套I/O的“Y型"工作模式,,亦可支持2套PCC驅(qū)動2套獨立的I/O的“H型"工作模式。然而,目前業(yè)內(nèi)的雙機熱備PLC控制系統(tǒng)均只對“Y型"工作模式提供了支持,。
5) 主備PCC切換速度為數(shù)十毫秒,。
6ES7317-2EK14-0AB0安裝調(diào)試1.前言
實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)過去在DOS操作系統(tǒng)下一般是采用匯編語言開發(fā)制作。隨著bbbbbbs操作系統(tǒng)的普及應用,,數(shù)據(jù)采集及工業(yè)控制等軟件的開發(fā)也上升到 bbbbbbs環(huán)境下,。可視化軟件開發(fā)平臺的出現(xiàn),,為軟件開發(fā)提供了強大的圖形界面功能,,使得開發(fā)出來的各種應用軟件具有良好的人機交互功能。匯編語言的特點是功能強,、運行速度快,,但編程復雜、調(diào)試難,,而高級語言具有良好的可讀性及方便的調(diào)試手段,。
Visual Basic 是bbbbbbs環(huán)境下簡單、易學,、高效的可視化編程語言開發(fā)系統(tǒng),,以其所見即所得的可視化界面設計風格和32位面向?qū)ο蟮某绦蛟O計等特點,已廣泛地應用于各個領域,,是很多計算機軟件開發(fā)人員采用的開發(fā)工具,。VB不但提供了良好的界面設計能力,而且在微機串口通信方面也有很強的功能,。采用 VB開發(fā)Winodws下的數(shù)據(jù)采集和工業(yè)控制應用軟件十分方便,,尤其軟件界面設計非常便捷,編程工作量較小,,開發(fā)周期短,,特別適合非計算機專業(yè)的工程技術人員掌握和使用。
2.MSComm控件特點
MSComm控件是Microsoft提供的擴展控件,,用于支持 VB程序?qū)Υ诘脑L問,,該控制“隱藏"了大部分串口通訊的底層運行過程和許多煩瑣的處理過程,同時支持查詢方法和事件驅(qū)動通訊的機制,,事件驅(qū)動通訊是交互方式處理串口事務的一種非常有效的方法,,特別適合 bbbbbbs程序的編寫。在串口通訊過程中,,當發(fā)送數(shù)據(jù),、收到數(shù)據(jù)或產(chǎn)生傳輸錯誤時,觸發(fā)MSComm控件的OnComm事件,,然后可以通過判斷 CommEvent屬性值獲得事件類型,,再根據(jù)事件類型進行相應數(shù)據(jù)處理,。因此用其實現(xiàn)微機串口的數(shù)據(jù)通訊相當簡單,以很少的程序代碼就可以輕松實現(xiàn)串口的訪問和數(shù)據(jù)通訊,。
3.實時數(shù)據(jù)采集示例程序
下面給出的應用實例,,通過對一臺工業(yè)八通道實時檢測儀表數(shù)據(jù)通訊協(xié)議進行分析,利用VB6.0開發(fā)微機通過串口對多通道工業(yè)儀表進行實時數(shù)據(jù)采集的編程技術,。給出的程序代碼具有通用性,并有詳示,,可以直接或稍加改動后用于其它數(shù)據(jù)采集或?qū)崟r控制程序中,。
3.1 儀表及其數(shù)據(jù)通訊協(xié)議
這臺工業(yè)用八通道實時檢測儀表,最多可同時接八路高精度位移傳感器,,用于測量多點微小形變或微量位移,,儀表測量精度為0.01毫米,測量范圍最大值為50毫米,。該儀表帶有一個9針的RS-232C串口,,能與微機進行串口數(shù)據(jù)通訊,實時傳送檢測數(shù)據(jù),,通過微機軟件處理可實現(xiàn)工業(yè)實時監(jiān)控,。
該儀表的串口數(shù)據(jù)通訊協(xié)議是:數(shù)據(jù)傳輸速率為9600bps,1位開始位,,8位數(shù)據(jù)位,,1位停止位,無奇偶校驗位,。儀表每秒通過串口發(fā)送200個字節(jié)數(shù)據(jù),,由于接入的位移傳感器數(shù)量在 1-8路可調(diào),所以發(fā)送的每幀數(shù)據(jù)長度不定長,,隨傳感器數(shù)量多少而變化,。儀表數(shù)據(jù)傳輸首先發(fā)送每幀數(shù)據(jù)的開始標志字節(jié),該字節(jié)定義為二進制常數(shù)0FAH,;然后發(fā)送1個字節(jié)的通道狀態(tài)字節(jié),,該字節(jié)按位順序每位代表相應的一路通道狀態(tài),某位是1則代表該通道接有位移傳感器,,某位是0則代表該通道未接位移傳感器,;從第三個字節(jié)開始按位移傳感器接通的通道順序發(fā)送采集數(shù)據(jù)字節(jié),每道數(shù)據(jù)有三個字節(jié),,前2個數(shù)據(jù)字節(jié)采用壓縮的BCD碼編碼方式,,第1個數(shù)據(jù)字節(jié)是高位,第2個數(shù)據(jù)字節(jié)是低位,,即一個字節(jié)表示兩位十進制數(shù),,則兩個字節(jié)表示四位十進制數(shù),,小數(shù)點采用固定形式,定義在兩字節(jié)中間,;第3個數(shù)據(jù)字節(jié)為符號字節(jié),,該字節(jié)第八位為1,即1xxxxxxx則為負數(shù),,第八位為0,,即0xxxxxxx則為正數(shù)。
例如發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)為:0FAH 0B1H 26H 87H 8H 34H 62H 00H 37H 76H 0H 42H 53H 80H
0FAH為幀開始標志字節(jié),第一道,第五道,第六道,第八道接有位移傳感器,,表示 -26.87 34.62 37.76 -42.53,。
3.2 部分參數(shù)的技術分析
3.2.1 儀表通訊傳輸速率為9600bps,則最快速度為1.0417ms發(fā)送一個字節(jié),;儀表每秒發(fā)送200個字節(jié),,平均5.0ms發(fā)送一個字節(jié),在查詢方式或連續(xù)讀取串口數(shù)據(jù)時要在程序中添加循環(huán)等待程序,,等待接收緩沖區(qū)收到足夠的字節(jié)才能進行數(shù)據(jù)處理,。
3.2.2 儀表發(fā)送每幀數(shù)據(jù)長度不定長,為了實現(xiàn)實時監(jiān)測功能,,接收數(shù)據(jù)的讀取要盡可能的快速,,則在程序開始運行時設置MSComm1的屬性
RThreshold = 26 接收緩沖區(qū)收到26個字節(jié)產(chǎn)生OnComm事件
bbbbbLen = 1 bbbbb每次讀取一個字節(jié)
等到程序接收到一幀完整數(shù)據(jù)后,計算出當前幀數(shù)據(jù)長度,,再將Rthreshold屬性修改為幀長度,,則接收緩沖區(qū)在收到一幀數(shù)據(jù)后,MSComm控件才會觸發(fā)一個OnComm事件,,這樣就會有更多的時間進行數(shù)據(jù)的計算和處理,。
3.2.3 儀表每秒發(fā)送200個字節(jié)數(shù)據(jù),微機收到一完整幀數(shù)據(jù)至少需要t(ms)時間(只接一道傳感器t=25ms,;接八道傳感器t=130ms),,然后再進行數(shù)據(jù)處理。如果微機在下一幀數(shù)據(jù)接收前即t ms內(nèi)能將數(shù)據(jù)計算處理完畢,,則接收緩沖區(qū)內(nèi)只會保存有一幀數(shù)據(jù),,不會存有兩幀以上數(shù)據(jù),接收緩沖區(qū)的大小不會影響實時監(jiān)測效果(接收緩沖區(qū)>=一完整幀長度),,這時可以實現(xiàn)實時監(jiān)測或?qū)崟r控制,;如果微機在t ms內(nèi)不能將數(shù)據(jù)計算處理完畢,接收緩沖區(qū)設置的又很大,,在數(shù)據(jù)計算處理完畢前,,接收緩沖區(qū)內(nèi)就會保存有兩幀以上數(shù)據(jù),而且一次工作時間越長,,緩沖區(qū)內(nèi)滯留數(shù)據(jù)幀就越多,,數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理之間產(chǎn)生逐漸增大的額外時間差,,當接收緩沖區(qū)充滿后,時間差不再增大,,固定在某一值,,部分數(shù)據(jù)因不能及時采集到接收緩沖區(qū)中,數(shù)據(jù)產(chǎn)生丟失現(xiàn)象,,真實工作情況就會和微機處理結果產(chǎn)生較大的時間差,,對實時監(jiān)測和實時控制很不利,這種情況下接收緩沖區(qū)的大小就會影響實時監(jiān)測效果,,所以接收緩沖區(qū)設置不能過大,,讓部分數(shù)據(jù)丟失,以保證數(shù)據(jù)處理的實時性,。
3.2.4 設置MSComm控件的接收數(shù)據(jù)模式采用二進制方式,,即 bbbbbMode=combbbbbModeBinary,,但用bbbbb屬性讀取數(shù)據(jù)時,,不能直接賦值給 Byte 類型變量,只能通過先賦值給一個 Variant 類型變量,,返回一個二進制數(shù)據(jù)的數(shù)組,,再轉換保存到Byte類型數(shù)變量中。
3.2.5 VB中有 Byte類型變量,,但沒有字節(jié)的位處理語句,。通道狀態(tài)字節(jié)的位處理要通過對該字節(jié)的值運算進行判斷,符號字節(jié)的位處理則要判斷符號字節(jié)的值是否大于127,,大于127則為負數(shù),;壓縮的BCD碼存入Byte類型變量,VB系統(tǒng)只按十進制數(shù)處理,,這要通過一個簡單算法換算,,解壓BCD碼才能還原成十進制表示數(shù)值。假如a是Byte類型變量,,W是Single類型變量,,將一個壓縮的BCD碼存入 a中,則算法是:
?。?(a\16)*10 + a-(a\16)*16
則W=a-(a\16)*6
3.3 程序代碼
在(通用)(聲明)中定義程序所用變量:
Dim ab(4) As Byte 注釋:字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組,,用來存貯接收到的一組字節(jié)數(shù)據(jù)
Dim av As Variant 注釋:用來從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)
Dim i As Integer
Dim j As Integer
Dim w As Integer 注釋:接收數(shù)據(jù)個數(shù)計數(shù)器
Dim b1 As Single
Dim b2 As Single
Dim WW As Single 注釋:十進制檢測值
Dim TD(8) as Boolean 注釋:通道狀態(tài)數(shù)組
Dim Wmax(8) As Single 注釋:最大值數(shù)組
Dim Wmin(8) As Single 注釋:最小值數(shù)組
在窗體中添加名為Command1的[開始]按鈕和名為MSComm1的MSComm控件。
[開始]按鈕的Click事件處理程序主要是對MSComm1控制的參數(shù)初始化設置,,程序中大部分參數(shù)在設計時可在MSComm1控制的屬性窗口中設置:
Private Sub Command1_Click() 注釋:開始按鈕
With MSComm1
.Setting="9600,N,8,1" 注釋:設置通信口參數(shù)
.InBufferSize=40 注釋:設置MSComm1接收緩沖區(qū)為40字節(jié)
.OutBufferSize=2 注釋:設置MSComm1發(fā)送緩沖區(qū)為2字節(jié)
.bbbbbMode = combbbbbModeBinary 注釋:設置接收數(shù)據(jù)模式為二進制形式
.bbbbbLen = 1 注釋:設置bbbbb 一次從接收緩沖讀取字節(jié)數(shù)為1
.SThreshold = 1 注釋:設置Output 一次從發(fā)送緩沖讀取字節(jié)數(shù)為1
.InBufferCount = 0 注釋:清除接收緩沖區(qū)
.OutBufferCount = 0 注釋:清除發(fā)送緩沖區(qū)
For i=1 to 8
Wmax(i) = -99 注釋:最大值賦初值
Wmin(i) = 99 注釋:最小值賦初值
Next i
w = 0 注釋:數(shù)據(jù)個數(shù)計數(shù)器清零
.RThreshold = 1 注釋:設置接收一個字節(jié)產(chǎn)生OnComm事件
On Error Resume Next 注釋:改變錯誤處理的方式,。
Err.bbbbb
If .PortOpen = False Then 注釋:判斷通信口是否打開
.PortOpen = True 注釋:打開通信口
If Err Then 注釋:錯誤處理
MsgBox "串口通信無效"
Exit Sub
End If
End If
End With
End Sub
為了達到實時數(shù)據(jù)采集目的,實時數(shù)據(jù)采集處理程序采用MSComm事件驅(qū)動方式,。MSComm1_OnComm 的事件處理程序只處理comEvReceive事件,,首先判斷幀數(shù)據(jù)的開始字節(jié),,關閉OnComm接收事件,然后接收數(shù)據(jù)字節(jié),,將壓縮BCD進行還原轉換,,再接收符號字節(jié),判斷數(shù)據(jù)符號,,判斷數(shù)據(jù)最大最小值,,最后打開OnComm接收事件,等待下一次OnComm事件產(chǎn)生:
Private Sub MSComm1_OnComm()
With MSComm1
Case comEvReceive 注釋:收到Rthreshold個字節(jié)產(chǎn)生的接收事件
av = .bbbbb 注釋:讀取一個接收字節(jié)
ab(1) = av(0) 注釋:轉換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組
If ab(1) = 170 Then 注釋:判斷是否為數(shù)據(jù)開始標志,,0FAH=170
.RThreshold = 0 注釋:關閉OnComm事件接收
W=W+1 注釋:計數(shù)器加1
av = .bbbbb 注釋:讀取通道狀態(tài)字節(jié)
ab(0) = av(0) 注釋:轉換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)
For i = 1 To 8 注釋:通道狀態(tài)數(shù)組復位
TD(i) = False
Next i
cn = 2 注釋:幀長度賦初值,,一個開始字,一個狀態(tài)字
If ab(0) >= 128 Then 注釋:判斷第八通狀態(tài)
TD(8) = True 注釋:第八道是真
ab(0) = ab(0) - 128 注釋:第7位置零
cn = cn + 3 注釋:幀長度加3個字節(jié)
End If
If ab(0) >= 64 Then 注釋:判斷第七通狀態(tài)
TD(7) = True 注釋:第七道是真
ab(0) = ab(0) - 64 注釋:第6位置零
cn = cn + 3 注釋:幀長度加3個字節(jié)
End If
If ab(0) >= 32 Then 注釋:判斷第六通狀態(tài)
TD(6) = True 注釋:第六道是真
ab(0) = ab(0) - 32 注釋:第5位置零
cn = cn + 3 注釋:幀長度加3個字節(jié)
End If
If ab(0) >= 16 Then 注釋:判斷第五通狀態(tài)
TD(5) = True 注釋:第五道是真
ab(0) = ab(0) - 16 注釋:第4位置零
cn = cn + 3 注釋:幀長度加3個字節(jié)
End If
If ab(0) >= 8 Then 注釋:判斷第四通狀態(tài)
TD(4) = True 注釋:第四道是真
ab(0) = ab(0) - 8 注釋:第3位置零
cn = cn + 3 注釋:幀長度加3個字節(jié)
End If
If ab(0) >= 4 Then 注釋:判斷第三通狀態(tài)
TD(3) = True 注釋:第三道是真
ab(0) = ab(0) - 4 注釋:第2位置零
cn = cn + 3 注釋:幀長度加3個字節(jié)
End If
If ab(0) >= 2 Then 注釋:判斷第二通狀態(tài)
TD(2) = True 注釋:第二道是真
ab(0) = ab(0) - 2 注釋:第0位置零
cn = cn + 3 注釋:幀長度加3個字節(jié)
End If
If ab(0) >= 1 Then 注釋:判斷第一通狀態(tài)
TD(1) = True 注釋:第一道是真
cn = cn + 3 注釋:幀長度加3個字節(jié)
End If
For i = 1 To 8 注釋:
If TD(i) = True Then
av = .bbbbb 注釋:讀取第一個數(shù)據(jù)字節(jié)(BCD碼高位字節(jié))
ab(2) = av(0) 注釋:轉換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組
av = .bbbbb 注釋:讀取第二個數(shù)據(jù)字節(jié)(BCD碼低位字節(jié))
ab(3) = av(0) 注釋:轉換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組
av = .bbbbb 注釋:讀取第三個接收字節(jié)(符號位字節(jié))
ab(4) = av(0) 注釋:轉換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組
b1 = ab(2) - 6 * (ab(2) \ 16) 注釋:高位字節(jié)壓縮BCD碼轉換為實數(shù)
b2 = ab(3) - 6 * (ab(3) \ 16) 注釋:低位字節(jié)壓縮BCD碼轉換為實數(shù)
WW = b2 + b1 / 100 注釋:數(shù)值組合,,標定小數(shù)點
If ab(4) > 127 Then WW = -WW 注釋:判斷數(shù)據(jù)符號位
Label1(i-1) = bbbbat(WW,"0.00") 注釋:顯示毫米單位數(shù)值,,2位小數(shù)
If WW>Wmax(i) And WW<51 Then 注釋:判斷最大值,儀表在剛開始工作時有干擾,,會傳導一些亂碼,,位移傳感器有參數(shù)差,最大值一般都略大于50毫米,,所以取51為極限最大值,,取-51為極限最小值。
Wmax(i) = WW
Label2(i-1)=bbbbat(Wmax(i),"0.00") 注釋:顯示最大值
End If
If WW < Wmin(i) And WW > -51 Then 注釋:判斷最小值
Wmin(i) = WW
Label3(i-1)=bbbbat(Wmin(i),"0.00") 注釋:顯示最小值
End If
End If
Next i
.RThreshold = cn 注釋:打開MSComm1事件接收
Else
.RThreshold = 1
End If
Case Else
End Select
End With
End Sub