乌鲁木齐西门子中国一级代理商触摸屏供应商

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PC与PLC之间使用PC ADAPTER USB（6ES7972-0CB20-0XA0)连接，CPU是315-2DP,在不插入MMC卡时，可以建立连接，但下载硬件时会报SDB过大的错误。但一插入MMC卡，立即就会变成无法连接。使用CPU上的复位键做过复位，但问题不能解决。
答：使用下面的方法试试再下载
1、可以采用压缩功能：
将CPU置于STOP状态,此时：
可以执行菜单PLC/Diagnostic Setting/Module Inbbbbation（PLC/诊断/设置/模块信息），打开模块信息窗口，选定“Memory”（存储器）选项，可以看到CPU的工作存储器和装载存储器当前使用的情况，装载内存（Load Memory RAM） 是否有足够的空间来存储新的快，你可以点击“Compress”（压缩）按钮，以便释放多存储空间。
2、按以下步骤删除CPU中的MMC卡上的块：
 、将要删除的MMC卡插入到CPU。
 、 在SIMATIC管理器中，通过“View > Online”或通过相关按钮切换到在线模式。
 、在在线窗口中选择块文件夹。
 、标记文件夹中所有的块。
 、右击并选择“Delete”(可确认 提示系统函数不能的信息)。
3、如果希望删除带密码保护的 MMC，按以下步骤进行。
将 MMC 卡插入到 PG 或者是个人电脑的 SIMATIC USB 读卡器中。
在 SIMATIC 管理器中选择“File”。
选择 “S7 Memory Card”    ==>    “Delete...”
     SDB过大的错误。即系统数据过大的错误。做的就是清楚PLC内部所有数据。清空数据，就像用一个新的plc一样。然后再把的项目的程序和硬件组态重新下载到PLC当中。
  插入MMC卡就连不上？
  这个MMC卡不是新的，内部有其它的数据，这样插入PLC当中就会出项这种情况！因为MMC卡内存在着别的程序和硬件组态。
  你要做的就是清楚MMC卡之后再插上mmc，把你的整个项目，先把硬件组态编译保存，产生的SDB数据没有错误，把这个硬件组态先下载到你的plc中，然后把程序下载到PLC中。
   清楚MMC卡的方法：
   （1）对新型S7-300（带MMC卡），方法如下: 建立电脑与CPU之间的连接，在SIMATIC管理器中，选择菜单View（查看）/Online（在线），在线打开Blocks（块），选中所以块，右击选择“删除”，即可删除CPU工作存储器中内容，同时也删除了MMC卡中内容；你也可以使用菜单PLC/Download user program to memory card（把用户程序下载到存储卡中），下载一个空的程序到MMC卡中，间接把MMC卡中程序删除；你也可以利用PG 或西门子读卡器来删除MMC卡中程序。
（2）对于标准S7-300（使用闪存FEPROM卡），在SIMATIC管理器中，选择菜单View（查看）/Online（在线），在线打开Blocks（块），选中所以块，右击选择“删除”，即可删除CPU工作存储器中内容，然后执行菜单PLC/Copy RAM to ROM（复制RAM到ROM），即把在线空的程序下载到FEPROM卡中，把FEPROM卡中程序删除。

摘要：本文设计了一种基于PLC的异步电动机调速与定位综合控制系统,应用模糊-PI复合控制算法实现了异步电动机的速度控制,应用比例因子自调整模糊控制算法实现了异步电动机的位置控制。该系统集异步电动机速度控制和位置控制为一体,达到了一定的控制精度。

1 引言

在加工设备和机床的主轴伺服系统中，主轴应兼备速度和位置控制的功能;在住宅小 区和高层建筑的恒压供水系统中，要求电机有较高的调速性能;在炼钢转炉的准确定位、堆垛机械的位置 控制系统中，要求电机有的定位功能。在上述应用场合中，异步电动机以其大功率、高性价比的特 优势而占有一席之地，但同时其调速性能和定位性能却不甚，尚需完善。

2 硬件设计

上位计算机和PLC通过变频器对异步电动机进行速 度和位置控制。通过旋转编码器的脉冲计数值可以获得异步电动机的速度和位置信息。脉冲计数由PLC完 成，并不断与上位机通讯，将计数值传送给上位机。上位机根据PLC传送过来的脉冲计数值得到速度和位 置信息，根据不同的控制策略，得到输出控制量——速度给定值，再传送给PLC，经过PLC的A/D转换模块， 将速度给定值的模拟量送到变频器的模拟控制端进行控制，形成闭环控制。

在系统实验中，异步电动机采用YZA5*S 三相180W 异步电动机，额定电压380 伏，额定频率50Hz， 额定转速1400r/min，额定电流0.66A;旋转编码器采用的是E6B2-C6C 型三相旋转编码器，分辨率为 1000P/R(采用上下计数方式可达4000P/R)，额定电压5VDC-5%~24VDC+5%，集电开路输出;变频器为西门子公司的MICRO MASTER440;PLC 采用OMRON CQM1H。

在开环控制工况下，MICRO MASTER440 变频器可以通过BOP 板或者数字量输入端口接收启动、停 止、正反转等指令控制电机运行方式，并通过BOP 板、模拟量输入端口和数字量输入端口三种方式接收 速度调节指令。此系统实现的是闭环控制，因此由PLC 的开关量输出端口向变频器的数字量输入端口发布 电机运行方式的控制指令，同时由PLC A/D 转换模块的输出端口向变频器的模拟量输入端口发布速度调节 指令。

CQM1H PLC 提供了一个RS232C 通讯口，用电缆将其与上位计算机串口相连，即可构成一个简单的 监控网络。上位计算机实现监控功能，包括人机交互界面的显示、控制指令和参数的输入、复杂控制算法 的实现、实验结果曲线的显示、数据的存储、打印等功能。上位机和PLC 之间的通讯采用CQM1H 所要 求的固定格式的通讯协议。

3 软件实现

3.1 通讯与监控功能的实现

为实现 PLC 与上位机之间的通讯功能，分别对PLC 和上位机进行设定。在CQM1H 中，需要对 系统存储区的相关字节进行设定，确定串行通讯的波特率、起始位、数据位、停止位等通讯帧格式。如将 DM*6 设定为：波特率9600K、偶校验、起始位1 位、位长7 位、停止位2 位等。 在上位计算机中，采用语言编写程序代码实现通讯和监控功能。这里采用 Visual Basic 语言，该 软件易于上手，既具有bbbbbbs 所特有的优良性能和图形工作环境，又具有编程的简易性。在Visual Basic 中有一个专门的串行通讯控件——MSComm 通讯控件，通过该控件可以设定通讯帧格式，实现通讯功能。 具体设定步骤如下：

mPort = 1

MSComm1.Settings = "9600,e,7,2" ;设定通讯帧格式

MSComm1.PortOpen = True ;打开通讯端口

MSComm1.InBufferCount = 0 ;接收缓冲区

MSComm1.OutBufferCount = 0 ;发送缓冲区

MSComm1.bbbbbMode=CombbbbbMode Text ;数据以文本形式取回

上位机对CQM1H 的监控方式有两种。一种是由上位机向PLC 发布初始命令，要求PLC 返回相关运 行数据，进而根据该数据进行结果显示和控制运算，并向PLC 发布控制指令，直接改变PLC 的数字量或 模拟量输出，实现速度和位置控制;另一种是由PLC 主动向上位机发送初始命令，提供相关运行数据，上 位机接收数据并根据该数据进行结果显示和控制运算等。这里采用前者。

送命令以@打头，节点号指出与上位机通讯的PLC，头代码为两字符命令代码，正文设置命令数据，FCS 为组检验序列，终止符固定设定为*与↙。

尾代码返回完成状态(是否有错误发生)，正文只有在有数据时才返回。当数据长于131 个字符时， 可分组传送。PLC 返回的数据为ASCII 形式，由于自动加入了@、节点号、FCS、终止符等，需要在上位 机中编写相关的处理程序，在通讯正常的情况下截取所需要的数据内容。

3.2 控制算法的实现

上位机具备强大而快速的运算能力，因而PID 算法、模糊控制算法、人工神经网络控制算法、遗传算法等各种控制策略都可以方便地实现。这里主要采用模糊控制算法。

3.2.1 调速算法

三相异步电动机模型是一个高阶非线性强耦合多变量的模型[1]，进行控制时需要考虑多方面的因素。 例如转子的电压、频率、磁通，以及转子转速和位置等参量之间互相影响存在耦合，绕组存在电磁惯性， 转子存在机电惯性，转子的电阻值会随温度而变化，负载转矩、转动惯量等有可能出现各种随机扰动等。 这些因素的影响给控制带来了困难，仅采用经典的控制方法很难达到较高的精度要求。而模糊控制算法无 需被控对象的数学模型，且对被控对象的参数变化不敏感，鲁棒性强。因此将变频器和异步电动机看 作一个整体，采用模糊控制算法实现速度控制。

同时考虑到模糊控制器是一个有误差控制器，达到期望速度后的稳态阶段波动比较大。而采用PI控制， 当误差较小时有较高的稳态精度[2,3]。故而把增量式PI控制策略引入模糊控制器，构成模糊-PI复合控制，以 改善模糊控制器的稳态性能。给定转速100 r/min，采样周期T=150ms，转速误差≤1.0 r/min)。

基于比例因子自调整的模糊控制，电机额定转速运 行时定位于0°，采样周期T=150ms，位置误差≤0.09°，即1 个计数脉冲的位置间隔)。

4 结语

本文基于PLC硬件平台，充分利用PLC自身资源，设计了异步电动机的速度和位置综合控制系 统。实验表明该系统达到了一定的控制精度，具有一定的实用参考。

引言

     目前的PLC系统有时需借助于的人机界面(HMI)、工业PC来显示过程变量或设置系统参数。HMI和IPC不仅增加了PLC系统的成本，而且无法适应高温、高湿热、多粉尘的工作环境。如果使用PLC系统的I/O直接驱动数码管进行显示，则需要占用大量的PLC系统I/O资源。本文采用单片机和程序控制技术，通过特定的传输时序，只需使用PLC系统的2个I/O点即可实现其参数显示。
 

1 硬件设计

以STC89C51为实现的PLC系统两线连接型数显仪表的硬件组成如图1所示。整个硬件系统主要由STC89C51单片机、输入接口、程序下载接口、数码管显示驱动电路、按键输入(可选)和报警输出(可选)等部分组成。STC89C51和标准80C51保持硬件结构和指令系统兼容，提高了时钟速率，扩充了在系统编程(ISP)、在应用编程(IAP)、电源欠压检测与复位、复位等功能，其I/O口经过了特殊的设计，使其在工业控制环境中具有高的性[2]。

1.1 PLC系统输入接口

PLC系统通过两个输出点将显示数据按照一定的时序传给数显仪表。PLC系统一般有继电器出、可控硅输出、晶体管输出和24V直流电压输出等多种形式可供选择，一般使用其晶体管输出或24V输出形式经过相应的转换电路连接数显仪表。为了适应两种输出形式，采用光电耦合器统一将PLC系统的输出信号转换为TTL电平信号。如果PLC系统的输出形式为24VDC，例如西门子的S7系列PLC，则PLC输出与光电耦合器输入侧的连接如图2所示。如果PLC系统的输出为晶体管集电开路或漏开路输出，如三菱的FX系列PLC，则PLC输出与光电耦合器输入侧的连接如图3所示。无论采用何种连接方式，转换后进入STC89C51单片机的信号逻辑都与PLC系统的输出逻辑保持一致。使用光电耦合器实现信号转换，有利于提高系统的抗干扰能力，因为干扰信号即使具有较高的电压幅值，但其能量相对较小，形成的微弱电流一般不足以使光电耦合器导通[3]。转换后的两路信号分别作为数据线和时钟线，连接到单片机的两个外中断输入引脚，便于使用中断方式传输显示数据。

1.2 程序下载接口

借助于ISP编程功能，可以通过RS-232C接口将程序代码从计算机下载到单片机内部的Flash中。程序下载接口一般设计为标准的RS-232接口，使用一片MAX232转换芯片即可实现。

1.3 数码管驱动电路

为了确保数码管的显示亮度，使用两片74HC245实现数码管的驱动。其中一片74HC245用于驱动4位共阴数码管的段码，其输入和单片机的P0口连接，输出则经限流电阻限流后与4位数码管的8个段码引脚连接。另一片74HC245驱动4位数码管的位码，其输入和单片机的P1.0～P1.3连接，输出则分别和4位数码管的公共端连接。

2 传输时序

1台数显仪表和PLC实现时需占用PLC的2个输出点，分别用作数据线和时钟线。由于显示数据的传输是串行的，因此设计相应的传输时序。构建双方的传输时序时充分考虑PLC系统的工作原理、输出特性及其差异以及传输过程的性等问题。综合考虑这些因素后所设计的传输时序如图4所示。传输1次显示数据总共需要21个时钟周期，其中3个时钟用于同步信号，16个时钟用于传输显示数据的4位BCD码或特定的提示字符，2个时钟用于传输2位表示小数点显示位置的信息。显示数据和小数点位置信息的低位在前，高位在后。例如，图4表示传输的显示数据为8951，小数点位置信息为10，表示小数点在十位之后，因此终显示数据为895.1。

由于PLC系统基于扫描原理周而复始地刷新输入信号、执行用户程序和输出运行[4]，在一个扫描周期内让PLC系统的输出信号发生跳变难于实现，因此图4的一个时钟周期需要占用PLC系统的两个扫描周期。每次传输过程增设3个同步脉冲是为了提高传输过程的性，确保PLC系统及其传输线路无论出现何种故障，都可以在故障恢复后的一个传输周期内正确地传输显示数据。

3 软件设计

数显仪表的程序由初始化、外中断0服务程序、外中断1服务程序和定时器T0中断服务程序4部分组成。T0每隔5ms中断1次，在其中断服务程序中根据接收到的显示数据及其小数点位置信息完成4位数码管的动态显示。外中断0服务程序用于同步信号，外中断1服务程序用于接收16位显示数据的BCD编码和2位表示小数点显示位置的信息。

3.1 外中断0服务程序

外中断0由数据信号线的下降沿触发，在其中断服务程序中，如果到时钟线为低电平，则视为同步信号。当检测到3个同步脉冲后，则表明收到了正确的同步信号，此时关闭外中断0，开启外中断1，借助于外中断1服务程序接收数据。如果在次或前两次中断服务程序中已同步脉冲而本次未检测到同步脉冲，则视为无效同步信号。外中断0服务程序的主要代码如下：

void Int0_Srvice(void) interrupt 0

{ p33=1;

if(p33==0) SysClock++; //有效，同步脉冲加1

else SysClock=0; //无效，同步脉冲清零

if(SysClock==3)

{ //检测到3个同步脉冲

RecEnable=1; //置允许接收标志

EX0=0; //关闭外中断0

EX1=1; //开放外中断1

}}

3.2 外中断1服务程序

外中断1由时钟信号线的下降沿触发，在其中断服务程序中，如果查询到已建立允许接收标志，则接收16位显示数据的BCD码和2位小数点位置信息，并将其转换为18位并行数据，存于DispData变量中供T0中断服务程序进行显示。由于显示数据和小数点位置信息都是低位在前，高位在后，所以在程序中使用右移操作实现串行数据到并行数据的转换。小数点位置信息为0～3时，表示小数点分别位于数码管的千位、百位、十位和个位之后。如果小数点在个位之后，则不显示小数点。当接收到18位信息后，则关闭外中断1，重新开放外中断0进行下一周期的。外中断1服务程序的主要代码如下：

void Int1_Srvice(void) interrupt 2

{ if(RecEnable==1) //允许接收

{ p32=1; //检测数据线电平

if(p32==1) RecData=RecData|0x40000;

RecData=RecData>>1; //实现串/并转换

DataClock++;

if(DataClock==19) //已接收到18位数据

{ //显示数据存于DispData中

DispData=RecData;RecData=0;

SysClock=0;DataClock=0;

RecDone=1;RecEnable=0;

EX0=1; //开外中断0

EX1=0; //关外中断1

}}}

4 应用实例

利用PLC系统的(n+1)个输出点可以连接n台数显仪表，其中1点用作公共时钟线，n点用作n台数显仪表的数据线。使用数显仪表显示PLC系统的数据或参数时，还给PLC系统编写满足时序要求的驱动程序。

4.1 PLC驱动程序设计

此处以三菱FX2N PLC系统为例，介绍PLC系统驱动程序的编写方法。设使用Y0作为数据线，Y1作为时钟线，则PLC驱动程序的梯形图如图5所示。程序中使用D0单元存放显示数据，其取值范围为0～9999，D1单元存放小数点位置信息，其取值范围为0～3。占用的资源包括计数器C0～C1和中间继电器M100～M131，可以结合用户程序进行相应的调整。

4.2 多台数显仪表与PLC系统的连接

多台数显仪表与PLC系统的连接如图6所示，图中的1台FX2N PLC连接了8台数显仪表，PLC的Y10用作公共时钟线，Y0～Y7分别用作8台数显仪表的数据线。PLC系统的驱动程序和图5类似。由于多台仪表的时钟线是公共的，数据线是并行输出的，因此多台数显仪表的数据刷新时间和其连接的数量无关，可以确保PLC系统数据显示的实时性。

5 结论

该数显仪表知晓任何PLC系统的协议，仅使用PLC系统的n+1个输出点即可实现在n台数显仪表上显示其数据或参数。占用较少的PLC资源，既可扩充PLC系统的外围显示设备，又间接地解决了HMI无法适应恶劣工作环境等实际工程问题。

本文作者点：该数显仪表解决了PLC系统直接驱动数码管占用太多资源的问题，间接地解决了基于PLC系统通信口的一类数显仪表需要知晓通信协议等问题。

1 主要技术性能及技术要求

(1)西门子S7—400控制系统要求设备工作环境温度20-25℃，防震、防尘、防电磁干扰，相对湿度20%-70%无冷凝;一个基架上模板的安排原则是：能够插入的模板数，受它们从级背板总线的电流值的限制(具体参见各模板的技术要求)。

(2)多个机架配置的S7—400模板安排原则。接口模板总是位于3号槽，1个信号模板的左边。每个机架上不应过8个槽板，模板总是位于接口模板的左边。能插入的模板数受S7—400背板总线允许提供电流的限制，每1排或每1机架

总是电流耗量不能过1.2 A。

(3)CPU工作时可选的电源：200—240 VAC、24 VDC。

(4)选用电源模板总电量不能或等于输入、输出单元的电流总耗量。

(5)CPU模板有后备电池，起防电程序丢失的功能。

(6)系统应单接地，接地电阻R≤4 n。

2 影响PLC控制系统性的主要因素

PLC控制系统的性直接关系到整个生产效率和，不论是硬件、还是软件或者外围设备，只要其中某一环节出问题都将导致停产。因而它是讨论技术要求的要因素。图1为分析PLC控制系统故障图。

只有5%的故障发生在可编程控制器中，这说明可编程控制器本身的性远外部设备的性，的故障发生在I/O模板中，只有10%的故障发生在控制器中。说明发生在可编程控制器CPU、存储器、系统总线和电源中的故障只占系统总故障的0.5%，而发生在I/O模板中的故障也只占系统全部故障的4.5%。分析可见，通常，在实际应用中往往从以下几方面来考虑。

(2)数据和程序的保护。大部分PLC控制系统都采用锂电池支持的RAM来存储用户的应用程序，一般一支电池的寿命为5年左右，用完后应用程序将全部丢失。因此一些重要的地方常采用存储卡来存储用户的应用程序。将程序及技术资料作为存档保存起来。以防后备使用。

(3)安装与布线要采取一定的抗干扰措施。一般PLC电源都采用带屏蔽层1：1隔离变压器供电，在有较强干扰源的环境中使用时，应将屏蔽层和PLC浮地端子接地，接地线面积不能小于2mm2。接地线要采取立的方式，不能用与其它设备串联方式接地。PLC电源线，I/O电源线，输入、输出信号线，交、直流线都应尽量分开布线。开关量信号线与模拟量信号线也应该分开布线，后者应用屏蔽线，并且将屏蔽层接地等等。

3.1 重视安装

提高PLC控制系统性是一项长期、持久的工作。，施工和安装是非常重要的环节，严格把关，这样可减少投产故障率。其次，要保证检修质量，特别是技改线路改动和系统改造，是目前的当务之急。否则，几年的系统改造后，大量线路的换，线号丢失及程序变，该记录备份的没有做记录等。致使维护工作量加大，性得不到保证。这一项是人们易疏忽的，必需引起高度重视。

3.2 老化筛选法

通常我们用“老化筛选”的方法，就是结束“早期”，延长“偶然期”，“损耗期”及时换来提高PLC系统的性。该方法主要用于不可修复元件。PLC控制系统的失效率是与时间有关。我们将设备元件的故障率y(t)随时间变化划分为三个时期进行分析，

(1)早期故障较高(O～t0期间)。主要是由于系统内在设计错误、元器件质量、安装和工艺缺陷等不合理原因引起，但随时间的增加故障率降低。这一时期的主要任务是尽早找出不的因素使系统尽快稳定下来。

(2)偶然期故障期(t0～t1期间)比较稳定，也可称为随机故障期。此时期故障是随机发生的，系统的故障率而且稳定，可视为常数。这一时期是系统的状态期，在运行中应以加强维护延长这段时期的时间，应做好定期检修和维护工作。

(3)损耗期(t1之后)故障率上升，这是因为常时间以来构成系统的某些零件已经老化耗损，寿命衰竭机械和电气磨损以及绝缘的老化所引起。在这段时期中大部分元件要开始失效。如能事先知道损耗开始的时间，事先换元器件，延长系统的有效寿命。推迟耗损故障期的到来。

4 PLC控制系统的设计方法

尽管PLC的运行是、的，作为一个系统来说，稳定仍然是不可忽视的问题.系统设计要充分利用PLC的特点，使PLC的运行能真正达到、。

(1)硬件保护。主要包括：联锁保护、限位保护和急停保护等。

(2)软件保护。主要包括：联锁保护、限位保护、保护和自检保护等。PLC是利用存储程序进行控制，用存储的程序进行安装保护，也可以使其只执行正确的操作，而拒绝错误的命令。软件保护主要利用自检信息及时发现隐患，故障;也可针对工程的特点，自编诊断程序而排除故障，以确保PLC、稳定、运行。

5 PLC控制系统性的管理

5.1 人的管理

随着科技的发展，自动化的科学含量不断的提高。这将对工作人员的素质提出高的要求。工作人员不但要熟悉设备情况、检修、规划和设计等;而且还要懂得计算机以及具有一定技术水平。因此，从人员的培训力度、培训方式和培训内容等着手。不断提高工作人员的业务素质和思想素质，才能胜任其工作岗位。

5.2维护管理

PLC控制系统的性，其主要因素还是要做好后期的维护管理工作，维护设备主要部位：供电电源，外部环境、安装状态、电源(Ps)、处理单元(CPU)、信号模板(SM)及寿命元件输人、输出中间继电器等外围设备等。

6 结束语

        只要在实际工作中，善于观察，善于总结积累经验，就可以充分考虑到对PLC.的各种不利因素，在实际应用中采取适当措施;使控制系统、地运行。