6ES7312-1AE14-0AB0安装调试
PLC以**的可靠性和方便的可编程性广泛应用于工业控制领域。实现PC机与PLC通信的目的是为了向用户提供诸如工艺流程图显示、动态数据画面显示、报表显示、窗口技术等多种功能,为PLC提供良好的人机界面。本文详细介绍了FX系列PLC的通信协议,并在bbbbbbs环境下,使用VB6.0开发通信程序,实现了PC机与FX系列PLC之间的串行通信。本文对FX系列PLC的通信协议进行了详细的介绍,并以VB为开发工具实现了PC机与FX系列PLC的串行通信。
1 前言
PLC以**的可靠性和方便的可编程性广泛应用于工业控制领域。实现PC机与PLC通信的目的是为了向用户提供诸如工艺流程图显示、动态数据画面显示、报表显示、窗口技术等多种功能,为PLC提供良好的人机界面。本文详细介绍了FX系列PLC的通信协议,并在bbbbbbs环境下,使用VB6.0开发通信程序,实现了PC机与FX系列PLC之间的串行通信。
2 PC机与PLC实现通信的条件
带异步通信适配器的PC机与PLC只有满足如下条件,才能互联通信:
(1)带有异步通信接口的PLC才能与带异步通信适配器的PC机互联。还要求双方采用的总线标准一致,否则要通过“总线标准变换单元”变换之后才能互联。
(2)双方的初始化,使波特率、数据位数、停止位数、奇偶校验都相同。
(3)要对PLC的通信协议分析清楚,严格地按照协议的规定及帧格式编写PC机的通信程序。PLC中配有通信机制,一般不需用户编程。
3 PC机及与FX系列PLC的串行通讯
3.1 硬件连接
PC机与FX系列PLC不能直接连接,要经过FX-232AW单元进行RS232C/RS-422的变换,下图表示了它们之间的连接关系:
3.2 FX系列PLC的通信协议
在PC机中必须依据互联的PLC的通信协议来编写通信程序,因此先介绍FX系列PLC的通信协议。
(1)数据格式
FX系列PLC采用异步格式,由1位起始位、7位数据位、1位偶校验位及1位停止位组成,波特率为9600bps,字符为ASCII码。格式如下:
(2)通信命令
FX系列PLC有4个通信命令,它们是读命令、写命令、强制通命令、强制断命令,如下表所示。表中X—输入继电器;Y—输出继电器;M—辅助继电器;S—状态元件;T—定时器;C—计数器;D—数据寄存器。
(3)通信控制字符
FX系列PLC采用面向字符的传输规程,用到5个通信控制字符,如下表所示。
*当PLC对PC机发来的ENQ不理解时,用NAK回答。
(4)报文格式
PC机向PLC发送的报文格式如下:
其中STX为开始标志:02H;ETX为结束标志:03H;CMD为命令的ASCII码;SUMH,SUML为从CMD到ETX按字节求累加和,溢出不计。由于每字节十六进制数变为两字节ASCII代码,故校验和为SUMH与SUML。
数据段格式与含义如下:
*写命令的数据段有数据,读命令的数据段则无数据。
读/写字节数为01H~40H(1~64)个。
PLC向PC机发送的应答报文格式如下:
*对读命令的应答报文数据段为要读取的数据,一个数据占两个字节,分上位下位:
对写命令的应答报文无数据段,而用ACK及NAK作为应答内容。
(5)传输过程
PC机与FX系列PLC之间采用应答方式通信,传输出错则组织重发。其传输过程如下:
PLC根据PC机的命令,在每个循环扫描结束处的END语句后组织自动应答,*用户在PLC一方编写程序。
4 利用VB6.0编写通信程序
下面以一个简单的例子来说明编写通信程序的要点。设PC机要求从PLC中读入从D123开始的4个字节的数据(D123,D124),其传输应答过程及报文如下(图略可向作者索取):
命令报文中10F6H为D123的地址,04H表示要读入4个字节的数据。校验和SUM=30H+31H+30H+46H+36H+30H+34H+
03H=174H,溢出部分不计,故SUMH为'7',SUML为‘4’,相应的ASCII码为“37H”,“34H”。应答报文中4个字节的十六进制数,其相应的ASCII码为8个字节,故应答报文长度为12个字节。
根据PC机与FX系列PLC的传输应答过程编制出如下所示的通信程序流程图略。
利用VB的MSComm控件,按照流程图可以编写如下通信程序实现PC机与FX系列PLC之间的串行通信以完成数据的读取。MSComm控件可以采用轮询或事件驱动的方法从端口获取数据。在这个例子中使用了轮询方法。
(1)通信口初始化
Private Sub Initialize()
MSComm1.CommPort = 1
MSComm1.Settings = ″9600,E,7,1″
MSComm1.InBufferSize = 1024
MSComm1.OutBufferSize = 1024
MSComm1.bbbbbLen = 0
MSComm1.bbbbbMode = combbbbbModeText
MSComm1.Handshaking = comNone
MSComm1.PortOpen = True
End Sub
(2)请求通信与确认
Private Function MakeHandShaking() As Boolean
Dim InPackage As bbbbbb
MSComm1.OutBufferCount = 0
MSComm1.InBufferCount = 0
MSComm1.Output = Chr(&H5)
Do
DoEvents
Loop Until MSComm1.InBufferCount = 1
InPackage = MSComm1.bbbbb
If InPackage = Chr(&H6) Then
MakeHandShaking = True
Else
MakeHandShaking = FalseEnd If
End Function
(3)发送命令报文
Private Sub SendFrame()
Dim Outbbbbbb As bbbbbb
MSComm1.OutBufferCount = 0
MSComm1.InBufferCount = 0
OutStrin = Chr(&H2)+″0″+″10F604″+Chr(&H3)+″74″
MSComm1.Output = Outbbbbbb
End Sub
(4)读取应答报文
Private Sub ReceiveFrame()
Dim Inbbbbbb As bbbbbb
Do
DoEvents
Loop Until MSComm1.InBufferCount = 12
Inbbbbbb = MSComm1.bbbbb
End Sub
5 结束语
以本文所述机制编写的通信程序已成功用于以FX2N型PLC作为主控制器的高层建筑玻璃幕墙清洗机器人系统中,通过该通信程序,实现了PC机对PLC的监视和控制。同时,本程序对PC机与其它型号PLC之间的通信也有一定的借鉴意义


PLC程序现场调试指在工业现场,甩有设备都安装好后,所有连接线都接好后的实际调试。也是PLC程序的最后调试。
现场调试的目的是,调试通过后,可交给用户使用,或试运行。
现场调试参与的人员较多,要组织好,要有调试大纲。依大纲,按部就班地一步步推进。开始调试时,设备可先不运转,甚至了不要带电。可随着调试的进展逐步加电、开机、加载,直到按额定条件运转。具体过程大体是:
1)、要查接线、核对地址。要逐点进行,要确保正确无误。
可不带电核对,那就是查线,较麻烦。也可带电查,加上信号后,看电控系统的动作情况是否符合设计的目的。
2)、检查模拟量输入输出。
看输入输出模块是否正确,工作是否正常。必要时,还可用标准仪器检查输入输出的精度。
3)、检查与测试指示灯。
控制面板上如有指示灯,应先对应指示灯的显示进行检查。一方面,查看灯坏了没有,另一方面检查逻辑关系是否正确。
指示灯是反映系统工作的一面镜子,先调好它,将对进一步调试提供方便。
4)、检查手动动作及手动控制逻辑关系。
完成了以上调试,继而可进行手动动作及手动控制逻辑关系调试。要查看各个手动控制的输出点,是否有相应的输出以及与输出对应的动作,然后再看,各个手动控制是否能够实现。如有问题,立即解决。
5)、半自动工作。
如系统可自动工作,那先调半自动工作能否实现。调试时可一步步推进。直至完成整个控制周期。哪个步骤或环节出现问题,就着手解决哪个步骤或环节的问题。
6)、自动工作。
在完成半自动调试后,可进一步调试自动工作。要多观察几个工作循环,以确保系统能正确无误地连续工作。
7)、模拟量调试、参数确定。
以上调试的都是逻辑控制的项目。这是系统调试时,首先要调通的。这些调试基本完成后,可着手调试模拟量、脉冲量控制。较主要的是选定合适控制参数。一般讲,这个过程是比较长的。要耐心调,参数也要作多种选择,再从中选出较优者。有的PLC,它的PID参数可通过自整定获得。但这个自整定过程,也是需要相当的时间才能完成的。
8)、异常条件检查
完成上述所有调试,整个调试基本也就完成了。但是好再进行一些异常条件检查。看看出现异常情况或一些难以避免的非法操作,是否会停机保护或是报警提示。应用PLC改造GK1F机车电气控制系统.主要介绍PLC控制系统的特点,以及在工车电气控制系统中的应用.PLC应用技术发展迅速,在工业控制的众多领域都得到广泛的应用;特别是在机车电气控制系统中大量运用。为此我们与四方机车车辆厂合作,采用PLC对现有的GK1F机车进行改造,取得了良好的效果。此举措不仅可以大大地简化线路,而且在电气系统运行可靠性有了显著提高。同时还改变了风泵电机的起动方式,降低了故障率也使维修人员维修方便,提高了工作效率
1. 前言
在2000年以前,在我部运用的内燃机车中仍有3台机车沿用继电器联锁的控制方式。这种方式,布线复杂,可靠性差,故障查找困难,维修不便。部分触点因长期在大电流通过的情况下动作,造成惯性灼伤,频繁烧损。特别是机车风泵的控制电路中采用串电阻三级起动,较易造成电阻箱烧损和起动电流大的故障。由于各种机车电气故障居高不下,直接影响到机车的利用率。同时,复杂的机车逻辑电路也给增设安全保护装置带来不便。
近年来,PLC应用技术发展迅速,在工业控制的众多领域都得到广泛的应用;特别是在机车电气控制系统中大量运用。为此我们与四方机车车辆厂合作,采用PLC对现有的GK1F机车进行改造,取得了良好的效果。此举措不仅可以大大地简化线路,而且在电气系统运行可靠性有了显著提高。同时还改变了风泵电机的起动方式,降低了故障率也使维修人员维修方便,提高了工作效率。
2. GK1F型机车PLC电气控制系统设计
2.1电气系统的改造设计思路
根据我部原有电气系统为PLC控制的GK1F机车(1021—1024)和GK2B机车(1001、1002),以及资阳机车车辆厂改造的PLC控制的GK1F机车(1006—1007);根据各种情况综合对比我们选择与青岛四方机车车辆厂联合对我部剩余的三台机车进行改造。其电气系统的设计思想与GK1F机车和GK2B机车的电气系统相近;且各配件与这两种机车的配件基本相同,便于维修和互换。在具体设计思想上维持原继电器、接触器控制系统的逻辑顺序和控制原理。
2.2 PLC的I/O点数选定
在控制电路中,输入PLC的控制信号为32点,包括司机指令信号(如司机控制器、各琴键开关、按钮开关等元件的触点信号)和机车状态信号(如温度继电器、压力继电器、柴油机转速信号和机车速度信号等)。PLC输出的控制信号点数为32点,包括动作执行元件(各接触器线圈、电空阀及去电子调速箱的控制信号)。
2.3硬件组成
2.3.1 PLC系统
这是整个系统的核心部分,采用的是日本三菱公司的FX2—80MR—D型PLC。该机型为整体式PLC机,结构紧凑、体积小、重量轻,具有很强的抗干扰能力和负载能力。而且FX2系列PLC机是三菱公司90年代初推出的产品,它的较大的特点是在小型机上实现大型机的功能,可与计算机自由联接。(性能参数见表1)该机型有40个输入点和40个输出点。不带扩展模块,完全满足系统的要求。机车速度和柴油机转速传感器采用了目前铁路机车通用的数字式测速传感器。
表1 FX2系列PLC机功能技术指标表
项目 | 性能指标 |
操作控制方式 | 反复扫描程序 |
I/O刷新方式 | 批处理方式 |
操作处理时间 | 基本指令:0.74μs/步 |
编程语言 | 继电器符号语言(梯形图)+步进指令 |
指令数 | 基本指令20条;步进指令2条;应用指令85条 |
输入继电器 | 24V DC,7mA,光电隔离 |
输出继电器 | 30V DC,2A(电阻负载) |
定时器 | 时钟脉冲:1ms、10ms、100ms |
辅助(中间)继电器 | 通用辅助继电器、锁存型辅助继电器、特殊辅助继电器 |
2.3.2输出驱动部分
因为输出部分控制的负载多为感性负载,为此选用固态继电器进行功率放大。但在电路中未加设二极管保护和过压吸收电路;仅在发电机回路中加装了过压吸收保护电路。
2.3.3电源部分
系统需要用DC24V供电,而机车电源为DC110V。因此需要一个将DC110V转换为DC24V的**开关电源。在改造过程中选用了由四方机车车辆厂设计制造的**开关电源。该电源有较宽的输入范围(DC30V—DC135V),既能满足柴油机起动时蓄电池压降大的需要,又不至于电压失调时的过压冲击。
2.4 PLC控制系统的程序设计
该控制系统的程序设计由四方机车车辆厂设计院设计,程序大多根据原机车电气原理图的控制方式编写。在程序设计时取消了原电路中所有的中间继电器、时间继电器和大部分中间起联锁作用的接触器的辅助触点;同时还取消了原有的电气换档装置和机车**速保护装置。这些装置的功能完全由程序控制来实现,使电路得到了简化且功能进一步增强。此外还增加了柴油机工作计时表,准确的记录了柴油机的工作时间;为检修人员确定柴油机的修程提供了参考依据。下面仅对系统改造中程序设计的几个关键环节进行阐述。
2.4.1柴油机无级调速控制
柴油机调速系统在此前已经进行了改造,由原来的电空阀——操作风缸控制改为步进电机无级调速。所以在这次改造中对于柴油机调速系统仍沿袭以往的程序设计;使PLC输出4个信号(调速1至调速4);这4个调速信号经放大后作为信号向电子调速控制箱提供输入信号。
2.4.2电气换档改造
电气换档系统设计了两种换档方法;一种为柴油机3把位以上换Ⅱ档,无须采集柴油机转速信号。另一种为分别采集机车速度信号和柴油机转速信号,对两信号进行比较;当达到设定值时机车换档。其具体换档点速度见表2。
表2 机车换档点速度表(50km/h限速)
司机控制器 档位 | 机车速度(km/h)大于 | 换档情况 | 机车速度(km/h)小于 | 换档情况 |
3 | 15.16 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 14.04 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
4 | 16.29 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 15.08 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
5 | 17.42 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 16.13 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
6 | 18.54 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 17.17 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
7 | 19.67 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 18.21 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
8 | 20.80 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 19.26 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
9 | 21.91 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 20.29 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
10 | 23.05 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 21.34 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
11 | 24.18 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 22.39 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
12 | 25.29 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 23.42 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
13 | 26.42 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 24.27 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
14 | 27.56 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 25.52 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
15 | 28.67 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 26.55 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
16 | 29.80 | Ⅰ档换Ⅱ档 | 27.59 | Ⅱ档换Ⅰ档 |
2.4.3风泵起动电路
风泵起动电路取消了原有的串电阻起动方式,改为降压起动方式。当输入信号满足风泵打风时,在发电机降压3秒钟后输出风泵起动信号风泵起动。并设计程序防止两风泵同时起动;以减少对主电路和发电机的冲击。
3.其它外部电路设计
在外部电路改造中大量的利用了原有的电路,尽量节约及减少工作强度。下面对以下几个主要电路的改造进行分析。
3.1发电机——电压调整器电路的改造
本次改造对发电机——电压调整器电路进行了较大的改造,其中电压调整器采用四方机车车辆厂设计制造的电压调整器,具有降压功能,可以与TPZ9型电压调整器互换使用。电压调整器的降压信号由PLC提供;在外部电路加设了三个大功率二极管用于过压吸收从而发电机发电初始和发电结束时产生的过电压对其它电路的影响。
3.2电气换档电路改造
电气换档系统经过改造后取消了原有的电气换档装置并对机车速度信号传感器和柴油机转速传感器进行了改造;这两种传感器均采用目前铁路上通用的数字传感器。柴油机转速传感器采用电磁式转速传感器,其安装位置位于液传箱弹性联轴节后部;机车速度传感器采用上海德意达生产的速度传感器;其安装位置在机车*二动轮右侧的轴箱端盖上。
4.结束语
采用了PLC改造GK1F机车电气控制系统,改变了机车传统的电气控制方式。PLC的输入、输出部分和固态继电器均有发光二极管显示,方便了检修查找电气故障,提高了检修效率,进而提高了机车利用率。自改造至今电气故障大大减小,设备利用率提高经济效益显著。
但在我们也应当看到,我们对PLC的应用还是比较初级的。在状态检测和状态记录、无级调速的步进控制(直接采用PLC控制,取消原来的电子调速控制箱),以及人机界面的适时显示均是空白。随着技术的提高,我们不应当满足现有的改造,应当在上述方面进行进一步的提高,从而创造更大的经济价值。
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单位注册资金单位注册资金人民币 100 万元以下。
价格战,是很多行业都有过的恶性竞争,不少厂家为了在价格战役中获胜,不惜以牺牲产品质量为代价,而我们公司坚决杜绝价格战,坚持用优质的原材料及先进的技术确保产品质量,确保消费者的合法利益。