可編程控制器在微電機(jī)控制中的應(yīng)用

1 引言
隨著PLC在工廠自動(dòng)化中的廣泛應(yīng)用，各PLC生產(chǎn)商不斷推承出新，功能更加完善，性能更加優(yōu)異的PLC不斷涌現(xiàn)。以德國(guó)西門(mén)子公司為例，90年代中期，繼S5系列PLC之后，就相繼推出了S7系列的PLC。該系列PLC不僅具有S5系列PLC的優(yōu)點(diǎn)，而且更加注重功能的改進(jìn)和集成。對(duì)于現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的閉環(huán)控制、模擬量處理、通信聯(lián)網(wǎng)、脈沖輸出等均提供了相應(yīng)的指令及使用途徑。編程軟件STEP 7為用戶提供了界面友好且功能強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)工具。本文擬就S7-200系列PLC中CPU214通過(guò)與一臺(tái)SIMOVERT微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通信來(lái)起動(dòng)、停止電機(jī)，以及改變電機(jī)的頻率，介紹其特點(diǎn)并給出相應(yīng)的應(yīng)用程序流程圖或源程序。
2 硬件要求
(1) 硬件組成
一臺(tái)帶輸入仿真器的S7-200 CPU214，一根RS 485電纜，一臺(tái)微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī);
(2) 參數(shù)設(shè)置
正確地將電機(jī)和微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接好線，并且所用電機(jī)和微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)已通過(guò)人工設(shè)定，且微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器必須設(shè)置在遙控方式(P910=1)，波特率:19.2kB(P92=7)，地址1(P91=1);
(3) 接線方式
用一根帶9針陽(yáng)性插頭的RS 485通信電纜接在S7-200 CPU214的1、3、8端上，電纜另一端是插孔，分別接到微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的13、14、15端子上。
3 分析及說(shuō)明
(1) S7-200自由通信口模式
S7-200 CPU214與SIMOVERT微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通信是通過(guò)S7-200自由通信口模式進(jìn)行的，使用USS5字協(xié)議。輸入仿真器用來(lái)初始化發(fā)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的命令。用程序監(jiān)視RUN/TERM開(kāi)關(guān)，并選擇相應(yīng)的協(xié)議來(lái)設(shè)置自由通信口模式的控制字節(jié)(SMB30);
(2) 輸入點(diǎn)分配
I0.0 上升沿有效 使電機(jī)以上次命令的恒定頻率運(yùn)轉(zhuǎn);
I0.2 上升沿有效 使電機(jī)以上次命令的頻率開(kāi)始變頻運(yùn)轉(zhuǎn);
I0.4 上升沿有效 停止電機(jī);
I0.5 電平有效 以1或2倍率改變頻率:
I0.5=“0”:1倍，I0.5=“1”:2倍;
I0.6 上升沿有效 以1或2倍頻率增量增加電機(jī)頻率;
I0.7 上升沿有效 以1或2倍頻率增量降低電機(jī)頻率;
I1.0 電平有效 控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，I1.0=0:電機(jī)正轉(zhuǎn)，I1.0=1:電機(jī)反轉(zhuǎn);
(3) 程序檢測(cè)
首先對(duì)微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的發(fā)送要計(jì)時(shí)，如果失敗，允許再試發(fā)送，最多可試發(fā)送3次。然后，對(duì)來(lái)自微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的接收也要計(jì)時(shí)，在退出發(fā)送接收操作之前可重試多達(dá)3次。對(duì)來(lái)自微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)信息要進(jìn)行有效性校驗(yàn)(STX，LEN，ADR及BCC)，任何被檢測(cè)到的錯(cuò)誤都要進(jìn)行顯示;
(4) 輸出點(diǎn)分配
QB0用來(lái)顯示檢測(cè)到的錯(cuò)誤信息，具體顯示含義如下:
“0”表示無(wú)錯(cuò)誤;“1”表示非法的響應(yīng)(除去壞的BBC);“2”表示壞的BBC;“3”表示發(fā)送超時(shí);“4”表示接收超時(shí)。
4 程序結(jié)構(gòu)
(1) 程序結(jié)構(gòu)
整個(gè)控制程序由1個(gè)主程序(MAIN)、8個(gè)子程序(SBR 0-7)及4個(gè)中斷程序(INT 0-3)組成。各程序所完成的功能如下:
l MAIN 主程序:監(jiān)視用于自由通信口/PPI通信切換的RUN/TERM開(kāi)關(guān)，尋找輸入信號(hào)上升沿作為電機(jī)運(yùn)行命令。
· SBR0 設(shè)置自由通信口通信:首次掃描時(shí)設(shè)置自由通信口模式的參數(shù)。
·SBR1 RUN子程序:設(shè)定電機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。
·SBR2 RAMP子程序:設(shè)定電機(jī)變速運(yùn)轉(zhuǎn)。
· SBR3 增加頻率倍率的子程序:增加微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出頻率。
·SBR4 降低頻率倍率的子程序:降低微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出頻率。
·SBR5 STOP子程序:停止電機(jī)。
·SBR6 計(jì)算輸出信息的BCC。
·SBR7 發(fā)送信息，初始化發(fā)送定時(shí)器。
· INT0 發(fā)送(XMT)中斷處理程序，打開(kāi)接收器。
· INT1 發(fā)送超時(shí)的中斷處理程序，最多試發(fā)3次。
·INT2 接收字符的中斷處理程序。
· INT3 接收超時(shí)的中斷處理程序，最多試收3次。
(2) 程序流程圖如圖1所示。