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(点击题目 可以在互 联 网中搜索该题 目的相关内容) 日期:2006-4-30 10:17:02 来源: 作者: 点击: | |
摘 要:本文介绍了基于工控机和PLC的蚕种孵化过程实时控制系统,结合通信技术、线程技术和数据库技术,成功的实现了蚕种孵化室的温湿度控制及蚕种销售管理,具有很好的效果。
2系统结构及控制流程
控制方案为:安装在各孵化室的温湿度变送器将孵化室的温湿度信号转换成4~20mA的电流信号并送至巡检仪,巡检仪根据事先设置的量程上、下限将电流信号转换成温湿度数据并巡回显示,同时还以二进制形式巡回输出这些数据至PLC,PLC以开关量的形式采集这些二进制数据,并按照规定的格式将这些二进制数据转换成各孵化室的温湿度数据,然后与按工艺要求设定的温湿度数据进行分段比较、判别,发出控制信号,控制信号经控制板功率放大,驱动相关执行器(空调、加热器和补湿器)实施孵化室的分段温湿度控制。采用上述控制方案既保证了在工控机或通信发生故障时,可根据巡检仪显示的数据,采用人工调节的方式对孵化室的温湿度进行控制,又避免了在PLC中增加A/D转换模块,从而确保了系统的可靠性,降低了成本。 3软件设计
由于工控机既要完成人机界面操作,同时又要与PLC进行串行数据通信,为了保证人机界面的操作不影响数据通信的正常进行,而数据通信的进行也不会造成人机界面的停滞或反应不及时,我们在程序中引入了多线程的机制,将程序处理的任务分为两个线程:响应用户操作线程和数据通信线程,并且把响应用户操作线程作为主线程,该线程具有最高优先级,以保证系统能够快速响应操作员的各种操作,而数据通信线程的优先级设为较低。 PLC部分的程序主要完成各孵化室温湿度的实时采集,并与设定值进行比较、判别,发出控制信号,控制空调、加热器、补湿器及电机的启停,确保空调、加热器及补湿器两次启动的最短间隔时间满足系统设置的要求,还确保了空调(用于制冷)和加热器不会同时开启。PLC的另一个任务是与工控机进行串行通信。 西门子S7-200系列PLC的通信口主要有两种工作方式:PPI方式和自由口方式,PPI方式专门用于西门子PLC与其编程器或人机接口产品之间的通信,不对外公开,而自由口方式完全对用户开放,采用自由口方式,S7-200系列PLC可以与任意具有串口的设备进行通信。 自由口通信采用主从方式,工控机为主站,PLC为从站,PLC始终处于被动状态,随时准备接收计算机的通信请求帧,只有在PLC接收到工控机发送来的请求帧后,才能回送相应的帧。工控机发送请求帧采用周期性通信,周期为10秒。本系统采用半双工方式通信,物理层采用RS485协议,波特率为9600bps,数据长度8位,停止位1位,采用奇校验。 工控机部分的通信程序由Delphi实现,利用Delphi实现串行通信的方法有多种(如使用控件、调用API函数、嵌入汇编、调用动态链接库等),我们采用了SPComm控件实现串行通信,其主要属性有:CommName、BauRate、ParityCheck、ByteSize、StopBits等,分别用来设制串口名、波特率、是否校验、采用奇还是偶校验、数据长度、停止位数等,主要方法有StartComm、StopComm,分别用来打开和关闭串口。 本系统中工控机与PLC之间传输的信息有两种:工控机发送的组态数据(温湿度的设定值,空调、加热器、补湿器两次启动之间的最短间隔时间等)和PLC发送的现场数据(主要是各孵化室的温湿度数据和空调、加热器、补湿器及电机的状态),因此,我们定义了如下通信协议(其中XX为从站号)。
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