1引言

 

隨著plc在工廠自動化中的廣泛應(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)。以德國西門子公司為例，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step7為用戶提供了界面友好且功能強(qiáng)大的開發(fā)工具。本文擬就s7-200系列plc中cpu214通過與一臺simovert微型主電機(jī)驅(qū)動器通信來起動、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

一臺帶輸入仿真器的s7-200 cpu214，一根rs 485電纜，一臺微型主電機(jī)驅(qū)動器和電機(jī)。

 

（2） 參數(shù)設(shè)置

正確地將電機(jī)和微型主電機(jī)驅(qū)動器接好線，并且所用電機(jī)和微型主電機(jī)驅(qū)動器的參數(shù)已通過人工設(shè)定，且微型主電機(jī)驅(qū)動器必須設(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針陽性插頭的rs 485通信電纜接在s7-200cpu214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)動器的13、14、15端子上。

 

3分析及說明

 

（1） s7-200自由通信口模式

s7-200cpu214與simovert微型主電機(jī)驅(qū)動器通信是通過s7-200自由通信口模式進(jìn)行的，使用uss5字協(xié)議。輸入仿真器用來初始化發(fā)給電機(jī)驅(qū)動器的命令。用程序監(jiān)視r(shí)un/term開關(guān)，并選擇相應(yīng)的協(xié)議來設(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

首先對微型主電機(jī)驅(qū)動器的發(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，對來自微型主電機(jī)驅(qū)動器的接收也要計(jì)時(shí)，在退出發(fā)送接收操作之前可重試多達(dá)3次。對來自微型主電機(jī)驅(qū)動器的響應(yīng)信息要進(jìn)行有效性校驗(yàn)（stx，len，adr及bcc），任何被檢測到的錯(cuò)誤都要進(jìn)行顯示。

 

（4） 輸出點(diǎn)分配

qb0用來顯示檢測到的錯(cuò)誤信息，具體顯示含義如下：

“0”表示無錯(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開關(guān)，尋找輸入信號上升沿作為電機(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

 

圖1：程序流程圖

 

5程序及注釋

 

由于文章篇幅的限制，在此僅給出與通信有關(guān)部分的源程序。

sbr 7 //初始化xtm及xtm定時(shí)器

xmt vb99，0 //發(fā)送

atch 0，9 //捕捉xtm發(fā)送中斷，并

//調(diào)用中斷程序0

movb 255，smb34 //設(shè)置xtm定時(shí)器255ms

atch 1，10 //捕捉xtm定時(shí)器中斷，

//并調(diào)用中斷1

ret

int 0 //中斷程序0，xmt發(fā)送中斷處理，

//關(guān)xmt定時(shí)器

dtch 10 //退出xmt定時(shí)器

dtch 9 //中止xmt事件

movw 3，vw204 //刷新xmt重試次數(shù)

movw 14，vw208 //響應(yīng)信息中接收的字符數(shù)

movw 0，vw215 //清bcc累加器

movd &vb114，vd211 //設(shè)置接收緩沖區(qū)指針

atch 2，8 //捕捉rcv（接收）中斷，并

//調(diào)用中斷程序2

atch 3，10 //捕捉接收定時(shí)器中斷，并調(diào)

//用中斷程序3

reti

int 1 //定時(shí)器中斷0處理--發(fā)送

dtch 9 //停止xmt（發(fā)送）

dtch 10 //退出定時(shí)器

decw vw204 //重試次數(shù)減1，若為0，且

ld sm1.0 //sm1.0=1，則

movb 3，vb210

movb 3，qb0 //用qb0指示發(fā)送超時(shí)

movw 3，vw204 //刷新發(fā)送重試計(jì)數(shù)

s m0.0，1 //使run、ramp有效

creti //條件返回

xmt vb99，0 //重試發(fā)送

atch 0，9 //捕捉xmt中斷，并調(diào)用

//中斷程序0

movb 255，smb34 //設(shè)置xmt定時(shí)器為避

//免55ms

atch 1，10 //捕捉定時(shí)中斷，并調(diào)用

//中斷程序

reti

int 2 //接受字符處理

movb smb2，ac0 //得到接收字符

xorw ac0，vw215 //累積bcc

movb ac0，*vd211 //把接收到的字符送

//入緩沖區(qū)

incd vd211 //緩沖區(qū)指針加1

decw vw208 // 有待接收的字符總數(shù)減1

ldn sm1.0 //檢驗(yàn)是否結(jié)束

creti

not

dtch 10 //退出接收定時(shí)器

dtch 8 //關(guān)接收

ab= 0，vb216 //檢驗(yàn)已算好的bcc是否為0

not

movb 2，vb210 //壞的bcc操作碼

movb 2，qb0

jmp 0

ldb= vb114，16#02 // stx第一個(gè)字符嗎

ab= vb115，16#0c //長度=12嗎？

ab= vb116，vb102 //將信息發(fā)往同一從

//設(shè)備嗎？

movb 0，vb210 //操作正確

movb 0，qb0

jmp 0

ld sm0.0

movb 1，vb210 //信息中有不對的地方

movb 1，qb0

lbl 0

movw 3，vw206 //刷新接收可重試次數(shù)

reti

int 3 //定時(shí)器中斷0處理—接收

dtch 8 //關(guān)接收中斷

dtch 10 //退出接收定時(shí)器

decw vw206 //重試次數(shù)減1，若為0，且

ld sm1.0 //sm1.0=1，則

movb 4，vb210

movb 4，qb0 //指示接收超時(shí)

movw 3，vw206 //刷新接收重試次數(shù)

s m0。0，1 //使run/ramp有效

cret

not

movd &vb114，vd211 //設(shè)置接收緩沖區(qū)指針

movw 0，vw215 //清bcc累加器

xmt vb99，0 //重發(fā)送

atch vb0，9 //捕捉xmt中斷，并

//調(diào)用中斷程序0

movb 255，smb34 //設(shè)置xmt定時(shí)器中斷

atch 1，10 //捕捉定時(shí)器中斷，并調(diào)

//用中斷程序1

reti

 

6結(jié)束語

 

雖然此程序只與一臺微型主電機(jī)驅(qū)動器通信，但可將它擴(kuò)展用于另外的輸入點(diǎn)，選擇多站通信線路上的某一臺微型主電機(jī)驅(qū)動器的地址，向它發(fā)送命令。另外，這個(gè)程序的基本通信結(jié)構(gòu)還可用來發(fā)送別的信息給微型主電機(jī)驅(qū)動器，如監(jiān)視電流、轉(zhuǎn)矩等。