湘潭西門子模塊代理商簡介
在工業生產中,人們常常面臨著數據采集與管理。作為工廠自動化的三大支柱可編程控制器PLC(Programmable Logic Controller),由于其安全可靠,廣泛的用于數據采集與控制。生產過程中,要監視PLC內部的數據與運行狀況,選用市場上的人機界面或組態軟件,雖然功能豐富,但大都價格昂貴,在一些中小規模的生產場合,人們希望能自己用高級語言開發一個簡易實用的通信程序。微軟公司推出的Visual Basic 6.0,開發串行通信程序時,有兩種方法,一種是用Windows API函數,另一種是用VB支持的通信控件MSCOMM.OCX。利用Windows API函數是通過調用讀寫等函數來操作串口。兩種比較,使用MSCOMM.OCX控件編程方便,具有更完善的發送和接收功能。這里采用了MSCOMM.OCX控件。
本文根據杭州某包裝材料公司原料配料控制系統為背景,簡述實現計算機與三菱FX系列PLC通信的實現過程。
二、硬件與選型
日本三菱公司是*的工廠自動化設備制造商,工業可編程控制器在國內*一直保持前列。項目選用三菱FX2N-64MR型PLC,SC-09電纜作為計算機與PLC通信的連線。連接電纜的9針端連接在計算機串口上,另一端連接在PLC的RS-422編程口。系統框圖如圖一所示:
計算機 三菱 PLC
圖一
三、軟件編程
軟件設計主要包括PLC梯形圖設計和計算機VB程序、數據庫設計。計算機操作系統為Windows98,編程語言用Visual Basic 6.0,數據庫選用Access97,梯形圖程序在三菱PLC編程軟件GPPWIN 軟件環境設計。上位機軟件實現計算機對PLC內部數據讀取、寫入參數和保存數據到數據庫。
三菱FX2N型PLC編程口通信協議如下:
命令 | 命令字 | 控制元件 | 備注 |
讀元件 | 0 | X,Y,M,S,T,C,D | 讀字/位元件狀態 |
寫元件 | 1 | X,Y,M,S,T,C,D | 寫字/位元件狀態 |
置位 | 7 | X,Y,M,S,T,C | 位元件置位 |
復位 | 8 | X,Y,M,S,T,C | 位元件復位 |
通信格式:
起始符 | 命令字 | 首地址 | 數據區 | 結束符 | 和校驗 |
波特率9600,偶校驗,8位數據位,一位停止位。
1.圖形符號
湘潭西門子軟啟動代理商簡介圖形符號通常用于圖樣或其它文件,用以表示一個設備或概念的圖形、標記或字符。
電氣控制系統圖中的圖形符號必須按國家標準繪制,
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文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號。文字符號適用于電氣技術領域中技術文件的編制,也可表示在電氣設備、裝置和元件上或其近旁以標明它們的名稱、功能、狀態和特征。
?。常麟娐犯鹘狱c標記
三相交流電源引入線采用 L1 、 L2 、 L3 標記。
電源開關之后的三相交流電源主電路分別按 U 、 V 、 W 順序標記。
分級三相交流電源主電路采用三相文字代號 U 、 V 、 W 的前邊加上阿拉伯數字 1 、 2 、 3 等來標記,如 1U 、 1V 、 1W ; 2U 、 2V 、 2W 等。
2.程序執行
根據PLC梯形圖程序掃描原則,按先左后右先上后下的步序,逐句掃描,執行程序。遇到程序跳轉指令,根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態時,PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應輸入端子狀態,從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器,根據用戶程序進行邏輯運算,存入有關器件寄存器中。對每個器件來說,器件映象寄存器中所寄存的內容,會隨著程序執行過程而變化。
3.輸出處理
程序執行完畢后,將輸出映象寄存器,即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態,在輸出處理階段轉存到輸出鎖存器,通過隔離電路,驅動功率放大電路,使輸出端子向外界輸出控制信號,驅動外部負載。
PLC以微處理器為核心,具有微機的許多特點,但它的工作方式卻與微機有很大不同。
微機一般采用等待命令的工作方式工作。
PLC是按集中輸入、集中輸出,周期性循環掃描的方式進行工作的。每一次循環掃描所用的時間稱為一個掃描周期。
對每個程序,CPU從*條指令開始執行,按順序逐條地執行指令做周期性的程序循環掃描,如果無跳轉指令,則從*條指令開始逐條順序執行用戶程序,直至結束又返回*條指令,如此周而復始不斷循環。
PLC在每次掃描工作過程中除了執行用戶程序外,還要完成內部處理、輸入采樣、通信服務、程序執行、自診斷、輸出刷新等工作。PLC工作的全過程包括三個部分,即上電處理、掃描過程和出錯處理。PLC工作的全過程可用圖4所示的運行框圖來表示。
湘潭西門子軟啟動代理商PLC通電后,CPU在系統程序的控制下*行內部處理,包括硬件初始化、I/O模塊配置檢查、停電保持范圍設定及其他初始化處理等工作。
隨著半導體技術,尤其是微處理器和微型計算機技術的發展,到70年代中期以后,特別是進入80年代以來,PLC已廣泛地使用16位甚至32位微處理器作為*處理器,輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規模甚至超大規模的集成電路,使PLC在概念、設計、性能價格比以及應用方面都有了新的突破。這時的PLC已不僅僅是邏輯判斷功能,還同時具有數據處理、PID調節和數據通信功能,稱之為可編程序控制器(Programmable Controller)更為合適,簡稱為PC,但為了與個人計算機(Persona1 Computer)的簡稱PC相區別,一般仍將它簡稱為PLC(Programmable Logic Controller)。
PLC是微機技術與傳統的繼電器-接觸器控制技術相結合的產物,其基本設計思想是把計算機功能完善、靈活、通用等優點和繼電器控制系統的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優點結合起來,控制器的硬件是標準的、通用的。根據實際應用對象,將控制內容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內。繼電器控制系統已有上百年歷史,它是用弱電信號控制強電系統的控制方法,在復雜的繼電器控制系統中,故障的查找和排除困難,花費時間長,嚴重地影響工業生產。在工藝要求發生變化的情況下,控制柜內的元件和接線需要作相應的變動,改造工期長、費用高,以至于用戶寧愿另外制作一臺新的控制柜。而PLC克服了繼電器-接觸器控制系統中機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點,充分利用微處理器的優點,并將控制器和被控對象方便的連接起來。由于PLC是由微處理器、存儲器和外圍器件組成,所以應屬于工業控制計算機中的一類。
對用戶來說,可編程控制器是一種無觸點設備,改變程序即可改變生產工藝,因此如果在初步設計階段就選用可編程控制器,可以使得設計和調試變得簡單容易。從制造生產可編程控制器的廠商角度看,在制造階段不需要根據用戶的訂貨要求專門設計控制器,適合批量生產。由于這些特點,可編程控制器問世以后很快受到工業控制界的歡迎,并得到迅速的發展。目前,可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具,得到了廣泛的應用。