基于PLC的饮料自动罐装系统毕业设计(6)

2019-04-15 13:21

4.4.3 使用PC/PPI电缆建立通信连接及设置通信参数

(1) PC/PPI电缆的安装与设置

用计算机作为编程器时,计算机与PLC之间的连接一般是通过PC/PPI电缆进行通信的。

PC/PPI电缆带有RS-232/RS-485转换器,将标有“PC”的RS-232端连接到计算机的RS-232通信接口,将标有“PPI”的RS-485端连接到PLC的通信接口。

在用PC/PPI电缆上的DIP开关设置波特率时应与编程软件中设置的波特率相同,默认值为9 600bps,DIP开关的第4位用于选择10位或11位通信模式,第5位用于选择将RS-232口设置为数据终端设备(DTE)模式或数据通信设备(DCE)模式。

在编程软件STEP 7 Micro/EIN32中设置通信参数时,可用鼠标单击“通信”图标“ ”,或从菜单栏中选择“检视(View)”,在弹出的下拉菜单中选择“通信(Communications)”,出现“通信连接(Communications Links)”对话框,在对话框中双击PC/PPI电缆图标“ ”,再单击对话框中“属性(Properties)”按钮,出现“PC/PPI电缆属性”对话框后,即可进行通信参数设置。

(2) 建立计算机与PLC的在线连接

如果在“通信连接”对话框中,显示为尚未建立通信连接,双击对话框中的“刷新”图标“ ”,编程软件将检查所有可能与计算机连接的S7-200 CPU站,并在对话框中显示已建立起连接的每个站的CPU图标、CPU型号和站地址。

(3) 设置和修改通信参数

在“通信连接”对话框中,双击PC/PPI电缆图标,在对话框中单击“属性(Properties)”按钮,出现“PC/PPI电缆属性”对话后,即可进行通信参数设置。

STEP 7 Micro/WIN32的默认设置为多主站PPI协议,此协议允许STEP 7 Micro/WIN32与其它主站(TD200等)在网络中同为主站。在属性对话框中选中多主站网络(Multiple Master Network),即可启动多主站PPI协议。未选择时为单主站协议。

设置PPI参数的步骤如下:

1 在“PC/PPI电缆属性”对话框中,单PPI按钮,在站参数区(Station Parameter)的地址(Address)框中,设置站地址。运行编程软件STEP 7 Micro/WIN32的计算机的默认地址为0,网络中第一台PLC的默认地址为2。

2 在超时(Time-out)框中设置通信设备建立联系的最长时间,默认值为1s。 3 如果使用多主站PPI协议,选中“多主网络”(Multiple Master Network)。使用调制解调器或Windows NT4.0时,不支持主站网络。

4 设置网络通信的波特率。

5 根据网络中的设备数据选择最高站地址,这是STEP 7 Micro/WIN32停止寻找网络中其它主站的地址。

6 单击“本机连接(Local Connection)”按钮,选择连接PC/PPI电缆的计算机的通信口,以及是否使用调制调解器。

7 单击“确定”(OK)按钮,完成通信参数设置。 (4) 读取PLC的信息

如果想知道PLC的型号与版本、工作方式、扫描速度、I/O模式设置以及CPU和I/O模板的错误,可选择菜单栏中的“PLC”,在下拉菜单栏中选择“信息(Information?)后,将是示出PLC的RUN/STOP状态,以ms为单位的扫描速度、CPU的版本|错误的情况及各个模板的信息。

4.4.4 程序的编写与下装操作

(1)程序编写的操作步骤

1 创建项目:在为控制系统编写应用程序前,首先应当创建一个项目(Project)。可用菜单命令“文件→新建”或按工具条中“新建项目”按钮,创建一个新的项目。使用菜单命令“文件→另存为”,可修改项目的名称和项目文件所在的目录。

2 打开一个已有的项目:使用菜单命令“文件→打开”,可打开一个已有的项目。如果最近在某个项目上工作过,它将在文件菜单的下部列出,可直接选择。项目存放在*.mwp的文件中。

3设置与读取PLC的型号:在给PLC编程前,为防止创建程序时发生编程错误,应正确地设置PLC的型号。使用菜单命令“PLC→类型”,在出现的对话框中,选择PLC的型号。在建立了通信连接后,单击对话框中的“读PLC”按钮,可读取PLC的型号与硬件版本。

4 选择编程语言和指令集:使用菜单命令“工具(Tools)→选项(Options)”,就弹出选项对话框,单击“通用(General)”按钮,可选择SIMATIC指令集或IEC1131-3指令集。还可以选择程序编辑器(LAD、FBD及STL)的类型。

5 确定程序结构:数字量控制程序一般只有主程序,系统较大,功能复杂的程序,还可能有子程序、中断程序和数据块。

● 主程序(在S7-200中为OB1)在每个扫描周期被顺序执行一次。 ● 子程序的指令存放在独立的程序块中,仅在被别的程序调用时才执行。 ● 中断程序也被存放在独立的程序块中,用于处理预先规定的中断事件。中断程序不由主程序调用,在中断事件发生时由操作系统调用。

6 编写符号表:为便于记忆和理解,可采用符号地址编程,通过编写符号表,可以用符号地址代替编程元件的地址。

7 编写数据块:数据块用于对变量寄存器V进行初始数据赋值,数字量控制程序一般不需要数据块。

8 编写用户程序:用选择的程序编辑器(编程语言)编写用户程序。 使用梯形图语言编程时,单击工具栏中的触点图标,可在矩形光标的位置上放置一个触点,在与新触点同时出现的窗口中,可选择触点的类型。单击触点上面或下面的红色问号,可设置该触点的地址或其他参数。用相同的方法可在梯形图中放置线圈和功能框。单击工具条中带箭头的线段,可在矩形光标处连接触点间的连线。双击梯形图中的网络编号,在弹出的窗口中可输入网络的标题和网络的注释。

9 编译程序:用户程序编写完成后,要进行程序编译。使用菜单命令“PLC→编译(Compile)”或“PLC→全部编译(Compile All)”,或按工具条中的编译按钮、全部编译按钮,进行程序编译。编译后在屏幕下部的输出窗口显示语法错误的数量、各条语法错误的原因和产生错误的位置。双击输出窗口中的某一条错误,程序编辑器中的光标会自动移到程序中产生错误的位置。必须改正程序中所有的错误,且编译成功后,才可能下装到PLC中。

10 程序的下装、上装及清除:当计算机与PLC建立起通信连接,且用户程序编译成功后,可以进行程序的下装操作。

下装操作需在PLC的运行模式选择开关处于STOP的位置时才能进行,如果运行模式选择开关不在STOP位置,可将CPU上的运行模式选择开关拨到STOP位置。或者单击工具条中的停止按钮,或者选择菜单命令“PLC→停止(STOP)”,也可以使PLC进入到STOP工作模式。

单击工具栏中的下装按钮,或者选择菜单命令“文件→下装(Download)”,将会出现下装对话框。在对话框中可以分别选择是否下装程序块、数据块和系统块。单击“确定”按钮后开始将计算机中的信息下装到PLC中。下装成功后,确认框显示“下装成功”。

如果在编程软件中设置的PLC型号与实际型号不符,将出现警告信息,应在修改PLC的型号后再进行下装操作。

也可以将PLC中的程序块、数据块、系统块上装到运行编程软件的计算机中。上装前应在STEP 7 Micro/WIN32中建立或打开一个项目,最好新建一个空的项目,用于保存从PLC中上装的块。单击工具栏的上装按钮,或者选择菜单命令“文件→上装”,在上装对话框中选择需要上装的块后,单击“确定”按钮。

(2)程序编写及下装举例

下图是一个简单的数字量控制系统──鼠笼型电动机串电阻进行降压启动的控制系统的应用实例。

按下启动按钮SB1后,电动机的定子接触器KM1串联启动电阻进行降压启动,设启动时间为5s,启动结束后,短接接触器KM2将启动电阻短接,电动机全压运行。按下停止按钮SB2后,电动机停车。该系统具有热继电器FR做过载保护,过载后FR的动断触点断开,也会使电动机停止运行。

首先在断电的状态下,用PC/PPI电缆连接好计算机与PLC,然后为计算机与PLC通电,打开编程软件STEP 7Micro/WIN32,创建一个项目(Project)。用菜单命令“PLC→类型(Type)”设置PLC的型号,如CPU222。用菜单命令“工具(Tools)→选项(Options)”,在弹出的对话框中单击“通用(Genenal)” 按钮,选择SIMATIC编程模式和梯形图编辑器。由于这是一个很简单的数字量控制程序,可以没有子程序、中断程序和数据块,不使用局部变量表L,全部程序都在主程序中。一般的数字量控制程序通常都采用这种程序结构,图4-3为此实例的PLC梯形图。

图 4-2 串电阻降压启动的原理图及PLC外部接线图

图 4-3 串电阻降压启动的PLC梯形图 图 4-4 显示符号地址的梯形图

由于控制系统对CPU和输入/输出特性没有特殊的要求,可以全部采用系统块的默认值。

为了使程序有良好的可读性,且便于高调试,可以使用符号表编程,尤其是当系统的控制规模较大时,一般都要采用符号表编程。在此例中,编写的符号表如下表所示。

符号表

元件符号 SB1 SB2 I0.0 编程元件地址 启动 启动按钮的动合触点 I0.1 停止 停止按钮的动合触点 FR I0.2 过载 热继电器的动断触点 KM1 Q0.0 电源 接通交流电源的接触器 KM2 Q0.1 短接 短接启动电阻的接触器

编写控制程序时,可以输入编程元件的符号地址,也可以输入编程元件的绝对地址。使用编程元件的绝对地址时,会被自动转换为符号地址,在梯形图程序中也将显示符号地址。

在下装操作进行之前,应设置好计算机与PLC的的通信参数。在确认控制程序正确的前提下,即用户程序全部编译成功后,在STOP的工作模式下,使用菜单命令“文件→下装(Download)”,将计算机中的的信息下装到PLC中。初次下装时,可选择下装程序代码块和系统块。

下装成功后,可进行模拟调试。

1 将I0.2端子与DC24V的L+端连接,模拟热继电器的动断触点在正常运行

编程符号 注 释 T37 启动延时 延时5s


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