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可编程控制器在微电机控制中的应用

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日期:2006-4-22 0:23:04     来源:本文摘自《PLC&FA》   作者: 点击:
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1  引言
    随着PLC在工厂自动化中的广泛应用,各PLC生产商不断推承出新,功能更加完善,性能更加优异的PLC不断涌现。以德国西门子公司为例,90年代中期,继S5系列PLC之后,就相继推出了S7系列的PLC。该系列PLC不仅具有S5系列PLC的优点,而且更加注重功能的改进和集成。对于现在应用广泛的闭环控制、模拟量处理、通信联网、脉冲输出等均提供了相应的指令及使用途径。编程软件STEP 7为用户提供了界面友好且功能强大的开发工具。本文拟就S7-200系列PLC中CPU214通过与一台SIMOVERT微型主电机驱动器通信来起动、停止电机,以及改变电机的频率,介绍其特点并给出相应的应用程序流程图或源程序。

2  硬件要求
(1) 硬件组成
一台带输入仿真器的S7-200 CPU214,一根RS 485电缆,一台微型主电机驱动器和电机;
(2) 参数设置
正确地将电机和微型主电机驱动器接好线,并且所用电机和微型主电机驱动器的参数已通过人工设定,且微型主电机驱动器必须设置在遥控方式(P910=1),波特率:19.2kB(P92=7),地址1(P91=1);
(3) 接线方式
用一根带9针阳性插头的RS 485通信电缆接在S7-200 CPU214的1、3、8端上,电缆另一端是插孔,分别接到微型主电机驱动器的13、14、15端子上。

3 分析及说明
(1) S7-200自由通信口模式
S7-200 CPU214与SIMOVERT微型主电机驱动器通信是通过S7-200自由通信口模式进行的,使用USS5字协议。输入仿真器用来初始化发给电机驱动器的命令。用程序监视RUN/TERM开关,并选择相应的协议来设置自由通信口模式的控制字节(SMB30);
(2) 输入点分配
I0.0 上升沿有效 使电机以上次命令的恒定频率运转;
I0.2 上升沿有效 使电机以上次命令的频率开始变频运转;
I0.4 上升沿有效 停止电机;
I0.5 电平有效 以1或2倍率改变频率:
I0.5=“0”:1倍,I0.5=“1”:2倍;
I0.6 上升沿有效 以1或2倍频率增量增加电机频率;
I0.7 上升沿有效 以1或2倍频率增量降低电机频率;
I1.0 电平有效 控制电机旋转方向,I1.0=0:电机正转,I1.0=1:电机反转;
(3) 程序检测
    首先对微型主电机驱动器的发送要计时,如果失败,允许再试发送,最多可试发送3次。然后,对来自微型主电机驱动器的接收也要计时,在退出发送接收操作之前可重试多达3次。对来自微型主电机驱动器的响应信息要进行有效性校验(STX,LEN,ADR及BCC),任何被检测到的错误都要进行显示;
(4) 输出点分配
QB0用来显示检测到的错误信息,具体显示含义如下:
“0”表示无错误;“1”表示非法的响应(除去坏的BBC);“2”表示坏的BBC;“3”表示发送超时;“4”表示接收超时。

4  程序结构
(1) 程序结构
整个控制程序由1个主程序(MAIN)、8个子程序(SBR 0-7)及4个中断程序(INT 0-3)组成。各程序所完成的功能如下:
l MAIN 主程序:监视用于自由通信口/PPI通信切换的RUN/TERM开关,寻找输入信号上升沿作为电机运行命令。
· SBR0 设置自由通信口通信:首次扫描时设置自由通信口模式的参数。
·SBR1 RUN子程序:设定电机恒速运转。
·SBR2 RAMP子程序:设定电机变速运转。
· SBR3 增加频率倍率的子程序:增加微型主电机驱动器的输出频率。
·SBR4 降低频率倍率的子程序:降低微型主电机驱动器的输出频率。
·SBR5 STOP子程序:停止电机。
·SBR6 计算输出信息的BCC。
·SBR7 发送信息,初始化发送定时器。
· INT0 发送(XMT)中断处理程序,打开接收器。
· INT1 发送超时的中断处理程序,最多试发3次。
·INT2 接收字符的中断处理程序。
· INT3 接收超时的中断处理程序,最多试收3次。
(2) 程序流程图如图1所示。


图1     程序流程图

5  程序及注释
由于文章篇幅的限制,在此仅给出与通信有关部分的源程序。
SBR    7 //初始化XTM及XTM定时器

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