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    浔之漫智控技术(上海)有限公司

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  • 公司认证: 营业执照已认证
  • 企业性质:私营企业
    成立时间:2017
  • 公司地址: 上海市 松江区 永丰街道 上海市松江区广富林路4855弄52号3楼
  • 姓名: 聂航
  • 认证: 手机已认证 身份证已认证 微信未绑定

    太原西门子授权一级代理商触摸屏供应商

  • 所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发布日期:2024-11-26
  • 阅读量:18
  • 价格:666.00 元/台 起
  • 产品规格:模块式
  • 产品数量:1000.00 台
  • 包装说明:全新
  • 发货地址:上海松江永丰  
  • 关键词:西门子代理商,西门子一级代理商

    太原西门子授权一级代理商触摸屏供应商详细内容

    太原西门子授权一级代理商触摸屏供应商


      作为工控行业的主品,PLC与变频器在各种机械设置上的应用可谓无处不在。常见的用法是使用模拟信号(一般是电压)来完成对变频器的控制。这种方法的缺点是成本高,易受干扰(电压方式),控制精度也很难作得很高,而采用通信方式就可以很好地避免这个缺点。本文介绍了V80系列PLC与变频器的通信及其实现方法。
                                                      2 V80系列PLC在通信方面的特点
          V80系列PLC是深圳市德天奥科技有限公司的一款通用型高性价比的小型可编程控制器(PLC),采用32位CPU芯片和高速逻辑解析ASIC芯片,相对于普通的小型PLC,在通信应用方面具有以下特点
    1、 本机具有双串口:其中一个是RS-232编程口,工作于MODBUS从模式,一般只用于编程和连接人机设备。另一个为RS-485接口,除了具有MODBUS从模式的功能外,还能工作于MODBUS主模式、自由通信模式,具有强大的通信功能。


    2、 具有48K的程序空间,9000个中间接点,9999个内部寄存器,加上其强大的应用指令,能够方便地编写很复杂的程序,较适合复杂的通信协议。


    3、 V80 PLC的默认通信协议是MODBUS从协议(RTU),内部变量的编址方式也是按照协议进行的,所以在MODBUS通信的应用性上具有无可比拟的优势。


                                    3 与兼容标准MODBUS RTU协议的变频通信:
         对于采用MODBUS RTU从协议的设备,可以把V80系列PLC的串口2设置成MODBUS主模式与其进行直接互连。下面以东元7200MA变频器为例,说明V80系列PLC与与变频器的通信及其实现方法:
    东元7200MA变频器采用了MODBUS RTU从协议,通信数据格式描述如下:
    在MODBUS RTU 模式的通讯协议中,一个信息(Message)由4 个部份组成:Slave 地址、功能码、数据及CRC-16数据校验,并依序送出。每一个信息的开始与结束,皆以3.5个字符(Character)的间隔时间来做识别。仅使用三种命令:读取、回路测试及写入。
    东元7200MA变频器采用了部分MODBUS从协议,支持03、10H两种命令,对于V80系列PLC而言,也就是读写寄存器4XXXX命令,是可以与V80直接连接的,而V80_PLC的M_BUS指令已经封装了这些数据过程。

    因此,只需关心如下参数即可:
    1、 读写类型及设备地址。

    2、 目标设备的寄存器(线圈)号,本地存放数据的寄存器(线圈)号,信息长度。

    3、 通信间隔,也就是完成两次通信所需的时间。

     4、 通信参数,如波特率、奇偶校验位、通信时时间等
            编写以下程序即可实现与东元7200MA变频器的通信。
            设东元变频器上的设备地址为1,上图的程序完成了这样功能:把PLC内部41100~41115变量的内容,写到东元变频器寄存器区域偏移为00~015的寄存器,中间继电器01000每次从0变为1,双方通信一次。注意,在之前要对PLC进行参数设置,可参见V80系列PLC的软件手册。


                                                 4 与其它协议的变频器通信:

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         对于不兼容标准MODBUS RTU协议的变频器,可以采用自由通信功能块实现。相对于M_BUS指令,自由通信要灵活得多,类似于跟一些语言(如C语言)的编程模式。用户具有一定的通信编程经验,并准备好如232->485转换器、串口软件等调试工具。
    下面以正弦SINE003系列变频器为例,说明V80PLC的自由通信协议编程方法。正弦SINE003系列变频器的通信格式如下:
    数据包格式
    异或校验
    数据含义:数据帧从机地址至数据信息的异或结果。既 2字节与3字节异或的结果,再与4字节异或, 以此类推至13字节。
    数据类型: 16进制,单字节。
    发送方式:将校验和字节的高 4位和低4位拆分并转换为ASCII码,先高后低发送。
    结果处理:当校验结果小于等于 1FH,则校验结果加20H。
    该通讯协议采用ASCII码表示传输内容,用STX(02H)、ETX(03H)作为开始和结束标志。,把数据转换成ASCII码,V80系列PLC提供了ASCBIN及BINASC指令,来完成 “0~H”这十六个ASCII数字与十六进制码的互换。当发送脉冲产生时,各数据被换成ASC码并存放在发送缓冲区中,每个二进制码转换后占二个字。
         SINE003采用异或校验,只针对ASC码部分,程序如下:
    然后,对异或结果进行判断,小于1FH则加20H,之后用字组拆分指令“PACK”把它拆成两个字节,按先高后低填到发送区。下面是发送和接收程序。
    发送程序只需填一个发送长度即可,在发送的同时打开接收,接收程序使能开始字符和结束字符,并填好开始字符和结束字符,可参见V80系列PLC的软件手册,这样当接收到“02H”就认为是一帧的开始,接收到    “03H”就认为是一帧的结束。也可以结合其它条件判断,如字符时等,各种状态都可以在状态位里体现。
    接收到完整的一帧后,状态位会有状态指示,然后把接收回来的数据进行校验,并重新转换成十六进制,既可进行相应处理。
                                                                     5. 结束语
    本文分别以东元7200MA变频器和正弦SINE003系列变频器为例,说明V80系列PLC的MODBUS RTU协议和自由通信协议的编程方法,并详细介绍了V80系列PLC与变频器的通信及其实现方法。采用这种方案,可以大大地节省成本,并具备高性。


    德国西门子(SIEMENS)公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO,S7-200,S7-300,S7-400,工业网络,HMI人机界面,工业软件等。
    西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能强,性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200),小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、要求的PLC(如S7-400)等。
    1.SIMATIC S7-200 PLC
    S7-200 PLC是小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。
       S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
    2.SIMATIC S7-300 PLC
        S7-300是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中数据,S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:时,模块换,等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300 PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
    3. SIMATIC S7-400 PLC
    S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。
    S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计,,同时可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU,并配有多种通用功能的模板,这使用户能根据需要组合成不同的系统。当控制系统规模扩大或升级时,只要适当地增加一些模板,便能使系统升级和充分满足需要。
    4. 工业通讯网络
    通讯网络是自动化系统的支柱,西门子的全集成自动化网络平台提供了从控制级一直到现场级的一致性通讯,“SIMATIC NET”是全部网络系列产品的总称,他们能在工厂的不同部门,在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据,有标准的接口并且相互之间兼容。
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    5. 人机界面(HMI)硬件
    HMI硬件配合PLC使用,为用户提供数据、图形和事件显示,主要有文本操作面板TD200(可显示中文),OP3,OP7,OP17等;图形/文本操作面板OP27,OP37等,触摸屏操作面板TP7,TP27/37,TP170A/B等;SIMATIC面板型PC670等。个人计算机(PC)也可以作为HMI硬件使用。HMI硬件需要经过软件(如ProTool)组态才能配合PLC使用。
    6. SIMATIC S7工业软件
    西门子的工业软件分为三个不同的种类:
    (1)编程和工程工具  编程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400,C7 PLC和SIMATIC Wi基于制产品的组态编程和维护的项目管理工具,STEP 7-Micro/WIN是在bbbbbbs平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线软件。
    (2)基于PC的控制软件  基于PC的控制系统Wi允许使用个人计算机作为可编程序控制器(PLC)运行用户的程序,运行在安装了bbbbbbs NT4.0操作系统的SIMATIC工控机或其它任何商用机。Wi提供两种PLC,一种是软件PLC,在用户计算机上作为视窗任务运行。另一种是插槽PLC(在用户计算机上安装一个PC卡),它具有硬件PLC的全部功能。Wi与SIMATIC S7系列处理器兼容,其编程采用统一的SIMATIC编程工具(如STEP 7),编制的程序既可运行在Wi上,也可运行在S7系列处理器上。
    (3)人机界面软件  人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面(HMI)或SA系统,支持大范围的平台。人机界面软件有两种,一种是应用于机器级的ProTool,另一种是应用于监控级的WinCC。
    ProTool适用于大部分HMI硬件的组态,从操作员面板到标准PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成组态。ProTool/lite用于文本显示的组态,如:OP3,OP7,OP17,TD17等。ProTool/Pro用于组态标准PC和所有西门子HMI产品,ProTool/Pro不只是组态软件,其运行版也用于bbbbbbs平台的监控系统。
    WinCC是一个真正开放的,面向监控与数据采集的SA(Supervisory Control and Data Acquisition)软件,可在任何标准PC上运行。WinCC操作简单,系统性高,与STEP 7功能集成,可直接进入PLC的硬件故障系统,节省项目开发时间。它的设计适合于广泛的应用,可以连接到已存在的自动化环境中,有大量的通信接口和的过程信息和数据处理能力,其新的WinCC5.0支持在办公室通过IE浏览器动态监控生产过程。


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    1 引 言


    PLC是专为工业控制而设计的计算机,其体积小,具有高性和很强的抗干扰能力,因而在工业控制中得到了广泛的使用。随着工业的自动化程度的提高,对PLC的应用提出了高的要求:快的处理速度,高的性,控制与管理功能一体化。控制与管理一体化也就是将计算机信息处理技术,网络通信技术应用于PLC,使PLC用于下位分散控制,用计算机提供图形显示界面,同时对下位机进行监控。本文讨论的是上位计算机与欧姆龙CPM2A型PLC的通信与监控设计。

    2 通信协议

    2.1 CPM2A 的通信链接方式

    CPM2A有三种通信联系方式:上位链接系统、同位链接系统、ComPoBus通信系统。工厂自动化系统中常把三种系统复合起来一起使用来实现工厂自动化系统要求的多级功能。复合型PLC网络中,上位链接系统处于位,负责整个系统的监控优化。

    上位机与CMP2A的通信有两种方式:上位机命令与PLC通信命令。上位机命令方式上位机处于主动,命令由上位机发往PLC。采用上位机命令方式能方便的实现上位机对PLC的监控。上位机与CPM2A采用RS-232端口进行通信,串口接线如图1所示。



    图1 CPM2A与上位机的链接


    2.2 CPM2A的上位通信协议

    CPM2A的数据是以帧的格式发送的,当通信命令小于一帧时,发送格式如图2所示。其中正文多122个字符。当命令块内容大于一帧时,由起始帧、中间帧、及结果帧组成。起始帧多131个字符,中间帧及结束帧多128个字符。起始帧由设备号、命令码、正文、 FCS、和分界符构成。中间帧有正文、FCS、分界符组成。结束帧由正文FCS、结束符组成。上位机每发送完一帧,在收到PLC发回的分界符后再发送下一帧。



    图2 CPM2A 通信时命令块的格式


    命令块中的校验码FCS是8位二进制数转换成的2位ASCⅡ字符。这8位数据是将一帧数据中校验码前的所有字符的ASCⅡ码位按连续异或的。转换成字符时,按照2位十六进制数转换成对应的数字字符。

    PLC接收到上位机发送的命令帧后,自动产生响应块,响应块的格式与图2格式类似,只是在命令码后面多了两位的响应码,响应码表示了上位机命令的出错信息。响应码00表示PLC正常完成上位机命令。

    3PLC命令的编写

    在CPM2A的上位链接系统中,PLC接收指令并被动地给上位机返回响应块。所以作为下位机的PLC不需要编写通信程序。

    上位机与PLC的通信不能改变PLC的输入状态。为了通过上位机改变PLC的输出,在编写下位机的程序时就要利用PLC的工作位,通过上位机改变工作位的状态来改变PLC的输出,从而达到上位机对PLC输出的控制。

    如图3所示,在梯形图中加入了工作位3.00,4.00。系统正常工作时3.00,4.00置OFF,当需要实现上位机控制时,把3.00置ON,使PLC的输入端0.00失效,通过工作位4.00的通断来控制系统的输出。



    .概述

    随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机的,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;二种控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC性高,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定等特点,所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。

    2.电梯理想运行曲线

    根据大量的研究和实验表明,人可接受的大加速度为am≤1.5m/s2, 加速度变化率ρm≤3m/s3,电梯的理想运行曲线按加速度可划分为三角形、梯形和正弦波形,由于正弦波形加速度曲线实现较为困难,而三角形曲线大加速度和在启动及制动段的转折点处的加速度变化率均大于梯形曲线,即+ρm跳变到-ρm或由-ρm跳变到+ρm的加速度变化率,故很少采用,因梯形曲线容易实现并且有良好加速度变化率频繁指标,故被广泛采用,采用梯形加速度曲线电梯的理想运行曲线如图1所示:

    智能变频器是为电梯的灵活调速、控制及平层等要求而专门设计的电梯变频器,可配用通用的三相异步电动机,并具有智能化软件、标准接口、菜单提示、输入电梯曲线及其它关键参数等功能。其具有调试方便快捷,而且能自动实现单多层功能,并具有自动优化减速曲线的功能,由其组成的调速系统的爬行时间少,平层距离短,不论是双绕组电动机,还是单绕组电动机均可适用,其设计速度可达4m/s,其特的电脑软件,可选择串行接口实现输入/输出信号的无触点控制。
    变频器构成的电梯系统,当变频器接收到控制器发出的呼梯方向信号,变频器依据设定的速度及加速度值,启动电动机,达到大速度后,匀速运行,在到达目的层的减速点时,控制器发出切断高速度信号,变频器以设定的减速度将大速度减至爬行速度,在减速运行过程中,变频器的能够自动计算出减速点到平层点之间的距离,并计算出优化曲线,从而能够按优化曲线运行,使低速爬行时间缩短至0.3s,在电梯的平层过程中变频器通过调整平层速度或制动斜坡来调整平层精度。即当电梯停得太早时,变频器增大低速度值或减少制动斜坡值,反之则减少低速度值或增大制动斜坡值,在电梯到距平层位置4—10cm时,有平层开关自动断开低速信号,系统按优化曲线实现的平层,从而达到平层的准确。
    3.电梯速度曲线
    电梯运行的舒适性取决于其运行过程中加速度a和加速度变化率p的大小,过大的加速度或加速度变化率会造成乘客的不适感。同时,为保证电梯的运行效率,a、p的值不宜过小。能保证a、p取值的电梯运行曲线称为电梯的理想运行曲线。电梯运行的理想曲线应是抛物线-直线综合速度曲线,即电梯的加、减过程由抛物线和直线构成。电梯给定曲线是否理想,直接影响实际的运行曲线。
    3.1速度曲线产生方法
    采用的FX2-64MR PLC,并考虑输入输出点要求增加了FX-8EYT、FX-16EYR、FX-8EYR三个扩展模块和FX2-40AW双绞线通信适配器,FX2-40AW用于系统串行通信。利用PLC扩展功能模块D/A模块实现速度理想曲线输出,事先将数字化的理想速度曲线存入PLC寄存器,程序运行时,通过查表方式写入D/A,由D/A转换成模拟量后将速度理想曲线输出。
    3.2加速给定曲线的产生
    8位D/A输出0~5V/0~10V,对应数字值为16进制数00~FF,共255级。若电梯加速时间在2.5~3秒之间。按保守值计算,电梯加程中每次查表的时间间隔不宜过10ms。
    由于电梯逻辑控制部分程序大,而PLC运行采用周期扫描机制,因而采用通常的查表方法,每次查表的指令时间间隔过长,不能满足给定曲线的精度要求。在PLC运行过程中,其CPU与各设备之间的信息交换、用户程序的执行、信号采集、控制量的输出等操作都是按照固定的顺序以循环扫描的方式进行的,每个循环都要对所有功能进行查询、判断和操作。这种顺序和格式不能人为改变。通常一个扫描周期,基本要完成六个步骤的工作,包括运行监视、与编程器交换信息、与数字处理器交换信息、与通讯处理器交换信息、执行用户程序和输入输出接口服务等。在一个周期内,CPU对整个用户程序只执行一遍。这种机制有其方便的一面,但实时性差。过长的扫描时间,直接影响系统对信号响应的效果,在保证控制功能的前提下,大限度地缩短CPU的周期扫描时间是一个很复杂的问题。一般只能从用户程序执行时间短采取方法。电梯逻辑控制部分的程序扫描时间已过10ms,尽管采取了一些减少程序扫描时间的办法,但仍无法将扫描时间降到10ms以下。同时,制动段曲线采用按距离原则,每段距离到的响应时间也不宜过10ms。为满足系统的实时性要求,在速度曲线的产生方式中,采用中断方法,从而有效地克服了PLC扫描机制的限制。
    起动加速运行由定周期中断服务程序完成。这种中断不能由程序进行开关,一旦设定,就一直按设定时间间隔循环中断,所以,起动运行条件需放在中断服务程序中,在不满足运行条件时,中断即返回。
    3.3减速制动曲线的产生
    为保证制动过程的完成,需在主程序中进行制动条件判断和减速点确定。在减速点确定之前,电梯一直处于加速或稳速运行过程中。加程由固定周期中断完成,加速到对应模式的大值之后,加速程序运行条件不再满足,每次中断后,不再执行加速程序,直接从中断返回。电梯以对应模式的大值运行,在该模式减速点到后,产生高速计数中断,执行减速服务程序。在该中断服务程序中计数器设定值的条件,保证下次中断执行。
    在PLC的内部寄存器中,减速曲线表的数值由大到小排列,每次中断都执行一次“表指针加1”操作,则下一次中断的查表值将小于本次中断的查表值。门区和平层区的判断均由外部信号给出,以保减程的性。
    4.电梯控制系统
    4.1电梯控制系统特性
    在电梯运行曲线中的启动段是关系到电梯运行舒适感指标的主要环节,而舒适感又与加速度直接相关,根据控制理论,要使某个量按预定规律变化对其进行直接控制,对于电梯控制系统来说,要使加速度按理想曲线变化就采用加速度反馈,根据电动机的力矩:M—MZ=ΔM=J(dn/dt),可见加速度的变化率反映了系统动态转距的变化,控制加速度就控制系统的动态转距ΔM=M—MZ。故在此段采用加速度的时间控制原则,当启动上升段速度达到稳态值的时,将系统由加速度控制切换到速度控制,因为在稳速段,速度为恒值控制波动较小,加速度变化不大,且采用速度闭环控制可以使稳态速度保持一定的精度,为制动段的平层创造条件。在系统的速度上升段和稳速段虽都采用PI调节器控制,但两段的PI参数是不同的,以提高系统的动态响应指标。

    [NextPage]
    在系统的制动段,即要对减速度进行必要的控制,以保证舒适感,又要严格地按电梯运行的速度和距离的关系来控制,以保证平层的精度。在系统的转速降至120r/min之前,为了使两者得到兼顾,采取以加速度对时间控制为主,同时根据在每一制动距离上实际转速与理论转速的偏差来修正加速度给定曲线的方法。例如在距离平层点的某一距离L处,速度应降为 Vm/s,而实际转速高为V′m/s,则说明所加的制动转距不够,因此计算出此处的给定减速度值-ag后,使其再加上一个负偏差ε,即使此处的减速度给定值修正为-(ag+ε)使给定减速度与实际速度负偏差加大,从而加大了制动转距,使速度很快降到标准值,当电动机的转速降到120r/min 以后,此时轿厢距平层只有十几厘米,电梯的运行速度很低,为防止未到平层区就停车的现象出现,以使电梯能较快地进入平层区,在此段采用比例调节,并采用时间优化控制,以保证电梯准确及时地进入平层区,以达到准确平层。
    4.2电梯控制构成
    由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制,而楼层和轿厢的呼叫是随机的,因此,系统控制采用随机逻辑控制。即在以顺序逻辑控制实现电梯的基本控制要求的基础上,根据随机的输入信号,以及电梯的相应状态适时的控制电梯的运行。另外,轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定,并送PLC的计数器来进行控制。同时,每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。
    为便于观察,对电梯的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示,采用LED和发光管显示,而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示(开关上带有指示灯)。
    为了提高电梯的运行效率和平层的精度,系统要求PLC能对轿厢的加、减速以及制动进行有效的控制。根据轿厢的实际位置以及交流调速系统的控制算法来实现。为了电梯的运行,系统应设置的故障保护和相应的显示。采用PLC实现的电梯控制系统由以下几个主要部分构成。
    4.2.1PLC控制电路;

    PLC接收来自操纵盘和每层呼梯的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号,经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时,向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。
    4.2.2电流、速度双闭环电路;

    变频器本身设有电流检测装置,由此构成电流闭环;通过和电机同轴联接的旋转编码器,产生a、b两相脉冲进入变频器,在确认方向的同时,利用脉冲计数构成速度闭环。
    4.2.3位移控制电路;电梯作为一种载人工具,在位势负载状态下,除要求外,还要求运行平稳,乘坐舒适,停靠准确。采用变频调速双环控制可基本满足要求,利用现有旋转编码器构成速度环的同时,通过变

    [NextPage] 频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数,将其引入PLC的高速计数输入端口,通过累计脉冲数,经式(1)计算出脉冲当量,由此确定电梯位置。电梯位移
    h=SI
    式中I—累计脉冲数;
    S—脉冲当量;
    S = plD / (pr)         (1)
    l—减速比;
    D—牵引轮直径;
    P—旋转编码器每转对应的脉冲数;
    r—PG卡分频比。
    4.2.4端站保护;

    当电梯定向上行时,上行方向继电器、快车辅助接触器、快车运行接触器、门锁继电器、上行接触器均得电吸合,抱闸打开,电梯上行。当轿厢碰到上强迫换速开关时,PLC内部锁存继电器得电吸合,定时器Tim10、Tim11开始定时,其定时的时间长短可视端站层距和梯速设定。上强迫换速开关动作后,电梯由快车运行转为慢车运行,正常情况下,上行平层时电梯应停车。如果轿厢未停而继续上行,当Tim10设定值减到零时,其常闭点断开,慢车接触器和上行接触器失电,电梯停止运行。在骄厢碰到上强迫换速开关后,由于某些原因电梯未能转为慢车运行,及快车运行接触器未能释放,当Tim11 设定值减到零时,其常闭点断开,快车运行接触器和上行接触器均失电,电梯停止运行。因此,不管是慢车运行还是快车运行,只要上强迫换速开关发出信号,不论端站其他保护开关是否动作,借助Tim10和Tim11均能使电梯停止运行,从而使电梯端站保护加。当电梯需要下行,只要有了选梯指令,下行方向继电器得电其常开点闭合,锁存继电器被复位,Tim10和Tim11均失电,其常闭点闭合为电梯正常下行做好了准备。下端站的保护原理与上端站保护类似不再重复。 4.2.5楼层计数;

    楼层计数采用相对计数方式。运行前通过自学习方式,测出相应楼层高度脉冲数,对应17层电梯分别存入16个内存单元DM06~DM21。楼层计数器(CNT46)为一双向计数器,当到达各层的楼层计数点时,根据运行方向进行加1或减1计数。运行中,高速计数器累计值实时与楼层计数点对应的脉冲数进行比较,相等时发出楼层计数信号,上行加1,下行减1。为防止计数器在计数脉冲高电平期间重复计数,采用楼层计数信号上沿触发楼层计数器。 4.2.6快速换速;

    当高速计数器值与快速换速点对应的脉冲数相等时,若电梯处于快速运行且本层有选层信号,发快速换速信号。若电梯中速运行或虽快速运行但本层无选层信号,则不发换速信号。

    4.2.7门区信号;

    当高速计数器CNT47数值在门区所对应脉冲数范围内时,发门区信号。

    4.2.8脉冲信号故障检测;

    脉冲信号的准确采集和传输在系统中显得尤为重要,为旋转编码器和脉冲传输电路故障,设计了有无脉冲信号和错漏脉冲检测电路,通过实时检测确保系统正常运行。为脉冲计数累计误差,在基站设置复位开关,接入PLC高速计数器CNT47的复位端。

    5.软件设计特点

    5.1

    采用级队列根据电梯所处的位置和运行方向,在编程中,采用了四个级队列,即上行级队列、上行次级队列、下行级队列、下行次级队列。其中,上行级队列为电梯向上运行时,在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼叫信号,该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的阵列。上行次级队列为电梯向上运行时,在电梯所处位置以下楼层所发出的向上运行的呼叫信号,该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列。控制系统在电梯运行中实时排列的四个级陈列,为实现随机逻辑控制提供了基础。

    5.2

    采用先出队列根据电梯的运行方向,将同向的级队列中的非零单元(有呼叫时此单元为七零单元,无呼叫时则此单元为零)送入寄存器队列(先出队列FIFO),利用先出读出指令SFRDP指令,将FIFO个单元中的数据送入比较寄存器。

    5.3

    采用随机逻辑控制当电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时,判别该楼层是否有同向的呼叫信号(上行呼叫标志寄存器、下行呼叫标志寄存器、有呼叫请求时,相应寄存器为l,否则为0),如有,将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较,如相同,则在该楼层减速停车:如果不相同,则将该寄存器数据送入比较寄存器,并将原比较寄存器数据保存,执行该楼层的减速停车。该动作完毕后,将被保存的数据重新送入比较寄存器,以实现随机逻辑控制。

    5.4

    采用软件显示系统利用行程判断楼层,并转化成BCD码输出,通过硬件接口电路以LED显示.

    5.5

    对变频器的控制PLC根据随机逻辑控制的要求,可向变频器发出正向运行、反向运行、减速以及制动信号,再由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。同时,当系统出现故障时,PLC向变频器发出信号

    6.结束语

    采用MIC340电梯变频器构成的电梯控制系统,可实现电梯控制的智能化,但由于候梯和电梯轿内的人到达各层的人数是智能电梯无法确定的,即使采用AITP人工智能系统,传输的交通客流信息也是模糊的,为解决电梯这一垂直交通控制系统的两大不可知因素,需要我们在今后的工作中去不断的研究和探索


    引言

    西门子工控产品在我国有较高的市场占有率,它的通信及网络产品有着引导世界工控技术潮流的作用,研究西门子工控产品及通信技术的实际应用问题有着广泛普遍的重要意义。本文通过对某市级公司的配送分拣系统的研究,探讨了在bbbbbbs环境下,用Delphi开发的数据库应用软件与西门子S7-300之间通信的实现问题。该配送分拣系统计算机部分结构如图1所示。

    该系统管理计算机接收信息局域网发送来的各条送货线路当天的访销信息数据,在此基础上管理计算机建立起以送货线路为单位的配方数据库,将配方数据分批次连续地下传给PLC。PLC 根据下传的配方数据对系统控制使其连续分拣和收集,同时系统工作状态及工作数据通过PROFIBUS 现场总线在两个触摸屏TP27-10得到动态显示,后在收集工位自动得到一箱对应一个销售网点的用户配料。为了提高调系统试效率,我们在DELPHI和Microsoft Access数据库平台上编写了用于PLC控制程序的调试软件。

    从上看出该系统能否研制成功要解决的问题是:西门子S7-300系列PLC通讯协议不公开,管理计算机和调试计算机上三方软件编制的程序如何实现PC机与西门子S7-300系列PLC信息交换?通过技术调研和实际调试,我们成功实现了在VB、DELPHI程序开发平台上开发的管理程序及调试程序与S7-300系列PLC通信,顺利完成了系统研制任务。限于篇幅,本文以调试软件的通信实现方法来讨论三方应用软件与西门子S7-300 PLC的通信问题。

    2调试软件设计

    根据PLC控制程序的调试要求,该调试软件使用DELPHI的数据库技术把事先设计的60个配方数据写入数据库,根据调试需要也可通过人机界面对数据库中的数据进行任意修改,当执行“下传数据”命令时把数据库中的数据字段进行一定数据处理后通过调用PRODAVE S7软件包写入PLC中对应的DB(DATA BLOCKS)块,其中一条记录对应一个DB块,每条记录的一个字段对应该DB块中的一个字。该调试软件也可按一定顺序读PLC中各DB块中的字,并把读取的数据经过处理后写入数据库,以供调试人员检查写入数据的正确性。PC机与PLC CPU318-2DP MPI口之间的数据通信是通过PC/MPI适配器硬件连接实现的。




    3数据通信

    3.1 通信软件

    实现PC机与PLC之间的数据通信是一个棘手的问题。西门子公司的PRODAVE S7软件包的动态链接库(DLL)提供了大量的基于bbbbbbs NT,bbbbbbs95/98,bbbbbbs3.11或MS-DOS的函数,这样就使用户解决PLC与PC之间的数据交换和数据处理问题变为可能。

    3.2 通信函数

    在DELPHI的bbbbbb Pascal语言中,要访问动态链接库DLL(Dynamic bbbb Library)中的例程有两种方式。一种是静态引入方式;另一种是动态引入方式。

    本软件使用静态引入方式,即在单元的Interface部分用External指示字列出要从DLL中引入的例程。如果要引入的例程比较多,就可以用一个专门的单元来集中声明要引入的例程。

    PLC控制程序调试软件用到的PRODAVE函数主要有:

    (1)load_tool PC机与PLC系统初始化链接;

    (2)unload_tool 断开PC机与PLC系统链接;

    (3)db_read 从PLC的DB块中读数据字;

    (4)db_write 向PLC的DB块中写数据字。

    3.3 通信程序的实现

    在该调试软件中用一个专门的单元集中声明要引入的PRODAVE S7动态链接库的例程,然后在程序中在引用这个单元,即把引入单元“prodave”加到程序的Uses子句。该引入单元的代码如下:

    unit prodave;

    interface

    [NextPage]

    type

    Tadr_table_type=record

    adr:byte; segmentid:byte;

    slotno:byte; rackno:byte;

    end;

    function load_tool(no:Byte;name:PChar;adr_table_type:PChar):Integer;stdcall;external "w95_s7.dll";

    function unload_tool:Integer;stdcall;external "w95_s7.dll";

    function db_read(blockno:integer;no:integer;amount:pointer;buffer:pointer):integer;stdcall;external "w95_s7.dll";

    function db_write(blockno:integer;no:integer;amount:pointer;buffer:pointer):integer;stdcall;external "w95_s7.dll";

    ……

    implementation

    end.

    在调试软件的主程序中调用该引入单元前,须将软件包prodave.pas文件加到工程中。这样才能在主程序中调用w95_s7.dll中的函数,具体程序调用实现如下:

    implementation

    uses prodave;

    {$R *.DFM}

    ……

    begin

    plc_adr_table[0> := 2; {address} plc_adr_table[1> := 0; {segment id}

    plc_adr_table[2> := 2; {slotno} plc_adr_table[3> := 0; {rackno} plc_adr_table[4> := 0;

    res := Load_tool(1,"S7ONLINE",@plc_adr_table); //初始化链接

    函数load_tool的作用在于初始化适配器,初始化参数的地址以及选定的界面。程序在读写PLC数据前应该用该函数初始化PC机与PLC的连接。

    此函数传送以下3个参数:

    no:此参数设置可连接的数量,连接个数可以达到16个。此例中,no=1;

    device:用户驱动设备名称,如MPI驱动器的设备名为“S7ONLINE”;

    plc_adr_table:连接部分的地址列表指针。

    如果没有错误,此函数返回0,否则返回错误信息的相应十六进制代码。下面给出数据下载程序:

    begin

    error:=false;

    table1.first; //定位到配方表的记录

    for i:=2 to 61 do //把60个配方数据写到DB2-DB61

    [NextPage]

    begin

    for j:=1 to 42 do //把42个库位的自动配烟数的值高低字节调换位置存入buffer数组

    begin

    c0:=table1.fields.fields[j>.asinteger;

    clow:=c0 shl 8;

    chigh:=c0 shr 8;

    cdate:=clow xor chigh;

    buffer[j-1>:=cdate;

    end;

    anzahl:=42;

    dbno:=i; //DB块

    dwno:=1; //1个数据字,即DW2

    res := db_write(dbno,dwno,@anzahl,@buffer);

    函数db_write()的作用是从PC机的数组变量“buffer”中给PLC的“dbno”个数据块中从“dwno”个数据字开始写“anzahl” 个数据字。如果数据块不存在,将返回错误信息的代码。如果要写的数据字数目的长度过了数据块的长度,要写的数据字的长度将得到正,同时此函数还返回303H的错误信息。

    需要特别注意的是:数据在缓冲区存放的顺序是从高字节到低字节。而bbbbbb Pascal语言中,变量类型为word的变量,它的数据存放顺序是从低字节到高字节。因而,在对所读取的数据进行操作时或给PLC数据块中写数据字时要进行相应的处理。

    结束程序之前,调用适配器函数unload_tool断开PC机与PLC的连接。否则,将引起PC机死机,或者系统紊乱。

    由于数据上传与数据下载的实现方法相近,限于篇幅,数据上传实现的方法本文不予介绍,请读者参考数据下载实现方法部分。

    4结束语

    运用DELPHI开发环境编写的PLC控制程序调试软件,具有界面友好、人机交互功能方便、数据库功能强大灵活的优点,具有一定的通用性和实用性。而且通过调用PRODAVE S7软件包的动态链接库实现PC机对PLC CPU318-2DP数据的读写操作,不但数率快,而且正确率高。在对PLC控制系统的调试过程中,可以大大缩短调试周期,提高工作效率。此通信技术的实现对西门子工控产品的应用及PROFIBUS现场总线的推广应用有着广泛普遍的重要意义。




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