4.4 上位機(jī)和下位機(jī)的通訊

4.4.1 PLC和組態(tài)王的通訊簡(jiǎn)介

　　組態(tài)王與PLC之間通信采用的是PPI通訊協(xié)議惶政。組態(tài)王通過(guò)串行口與PLC 進(jìn)行通信,訪問(wèn)PLC相關(guān)的寄存器地址,以獲得PLC 所控制設(shè)備的狀態(tài)或修改相關(guān)寄存器的值俄洞。在實(shí)際編程過(guò)程不需要編寫(xiě)讀寫(xiě)PLC寄存器的程序,組態(tài)王提供了一種數(shù)據(jù)定義方法,在定義了IPO 變量后,可直接使用變量名用于系統(tǒng)控制蚂朽、操作顯示刮吧、趨勢(shì)分析、數(shù)據(jù)記錄和報(bào)警顯示掖蛤。

　　上位機(jī)和下位機(jī)通訊原理圖如圖4.10所示：

4.4.2 通訊的實(shí)現(xiàn)步驟

　　PLC與上位計(jì)算機(jī)的通訊可以利用高級(jí)語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn),但是用戶必須熟悉互連的PLC及PLC 網(wǎng)絡(luò)采用的通訊協(xié)議,嚴(yán)格的按照通訊協(xié)議規(guī)定為計(jì)算機(jī)編寫(xiě)通訊程序,其對(duì)用戶要求較高,而采用工控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)PLC與上位計(jì)算機(jī)之間的通訊則相對(duì)簡(jiǎn)單,因?yàn)楣た亟M態(tài)軟件中一般都提供了相關(guān)設(shè)備的通訊驅(qū)動(dòng)程序,例如三菱系列PLC與工控組態(tài)王軟件“組態(tài)王 6.0x”之間可進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)PLC與上位計(jì)算機(jī)之間的通訊杀捻。

　　下面介紹組態(tài)王6.0與FX2N PLC 之間通訊的實(shí)現(xiàn)步驟。

　　PLC采用RS-485或RS-232進(jìn)行通訊,占用計(jì)算機(jī)的一個(gè)串行口坠七。在不添加擴(kuò)展卡的情況下可以使用編程口和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。

第一旗笔、設(shè)備連接:

　　利用PLC 與計(jì)算機(jī)專用的F2 - 232CAB 型RS232C 電纜,將PLC 通過(guò)編程口與上位計(jì)算機(jī)串口(COM 口) 連接,進(jìn)行串行通訊彪置。串行通訊方式使用“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口,I/O設(shè)備通過(guò)RS-232串行通訊電纜連接到“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口。在本系統(tǒng)通訊中操作如下：

　　1)在組態(tài)王工程瀏覽器的左側(cè)選中“COM1”蝇恶，在右側(cè)雙擊“新建”拳魁，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А薄?br>　　2)選擇“PLC”下的 “三菱”中“FX2”的“編程口”項(xiàng)，單擊“下一步”;
為外部設(shè)備取一個(gè)名稱撮弧，輸入PLC潘懊，單擊“下一步”；
　　3)為設(shè)備選擇連接串口贿衍，設(shè)為COM1授舟，單擊“下一步”；
　　4)填寫(xiě)設(shè)備地址冈哮，設(shè)為0络灾，單擊“下一步”；
(注：在實(shí)際連接設(shè)備時(shí)啃嫂，地址的設(shè)置要和在設(shè)備上配置的地址要一致蜕芭。)
　　5)設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù)（一般情況下使用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可），單擊“下一步”吻唐；
　　6)檢查各項(xiàng)設(shè)置乳的，確認(rèn)無(wú)誤后，單擊“完成”武瘟。

第二硼环、設(shè)備配置:

　　在組態(tài)王工程瀏覽器的工程目錄顯示區(qū),點(diǎn)擊“設(shè)備”大綱項(xiàng)下PLC 與上位計(jì)算機(jī)所連串口(COM1 口) ,進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

　　然后在組態(tài)王瀏覽器目錄內(nèi)容顯示區(qū)內(nèi)雙擊所設(shè)COM1 口對(duì)應(yīng)的“新建”圖標(biāo),會(huì)彈出“設(shè)備配置向?qū)А睂?duì)話框茴典。在此對(duì)話框中完成與組態(tài)王通訊的設(shè)備的設(shè)置趾赡。

第三赴辨、構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)

　　定義變量如表4.2所示：

第四、建立動(dòng)畫(huà)連接

　　所謂“動(dòng)畫(huà)連接”就是建立畫(huà)面的圖素與數(shù)據(jù)庫(kù)變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系好勤。

　　1.在上表中建立I/O變量后捣域，就必須建立畫(huà)面圖素與數(shù)據(jù)變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

例如:(1)定義界面上的“開(kāi)始”按扭

　　在畫(huà)面上雙擊該按扭宴合，彈出該對(duì)象的動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話框焕梅。

　　選擇“命令語(yǔ)言連接”下的“彈起”選項(xiàng)，在命令語(yǔ)言中卦洽，鍵入本站點(diǎn)\\開(kāi)始=1則代表假如在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)贞言，單擊該按扭，系統(tǒng)才能響應(yīng)并且工作阀蒂。

　　(2)定義界面上的負(fù)載側(cè)的電壓輸出

　　在畫(huà)面上雙擊電壓輸出對(duì)應(yīng)的文本框该窗，彈出該對(duì)象的動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話框。選擇“值輸出”下的“模擬值輸出”選項(xiàng)蚤霞，然后鍵入表達(dá)式 \\本站點(diǎn)\\增壓132這樣就定義好了該圖素的動(dòng)畫(huà)連接酗失。

　　其它圖素的定義與上面兩個(gè)例子相似，但必須圖素與變量相對(duì)應(yīng)昧绣。

2.命令語(yǔ)言：

if(增大調(diào)壓器2==1&&增壓132<10) 負(fù)載側(cè)調(diào)壓器M2調(diào)壓至額定值规肴；
{
增壓132=增壓132+1;
if(增壓132==10)
{
增大調(diào)壓器2=0;
\\本站點(diǎn)\m232=1;
}
else
\\本站點(diǎn)\m232=0;
}

if(\\本站點(diǎn)\增大頻率==1&&增頻率142<50) 變頻機(jī)組調(diào)頻至50HZ；
{
增頻率142=增頻率142+1;
if(增頻率142==50)
{
\\本站點(diǎn)\增大頻率=0;
\\本站點(diǎn)\m242=1;
}
else
\\本站點(diǎn)\m242=0;
}

if(\\本站點(diǎn)\增大調(diào)壓器1==1&&增壓131<10) 被試側(cè)調(diào)壓器調(diào)壓至額定值夜畴；
{
增壓131=增壓131+1;
if(增壓131==10)
{
\\本站點(diǎn)\增大調(diào)壓器1=0;
\\本站點(diǎn)\m231=1;
}
else
\\本站點(diǎn)\m231=0;
}

if(\\本站點(diǎn)\減小頻率==1&&增頻率142>8) 變頻機(jī)組往下調(diào)節(jié)頻率塞姻；
{
增頻率142=增頻率142-1;
if(增頻率142==8)
{
\\本站點(diǎn)\減小頻率=0;
\\本站點(diǎn)\m241=1;
}
else
\\本站點(diǎn)\m241=0;
}

if(\\本站點(diǎn)\結(jié)束==1&&\\本站點(diǎn)\高壓2==0)
增壓131=0;
if(\\本站點(diǎn)\結(jié)束==1&&\\本站點(diǎn)\高壓1==0)
{
增壓132=0; 電壓清零；
增頻率142=0; 頻率返回到初始值的惕；
}

if(\\本站點(diǎn)\高壓2==1&& 旋轉(zhuǎn)2<360) 負(fù)載側(cè)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)尺澜；
旋轉(zhuǎn)2= 旋轉(zhuǎn)2+30;
else
旋轉(zhuǎn)2=0;
if(\\本站點(diǎn)\高壓1==1&& 旋轉(zhuǎn)1<360) 被試側(cè)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；
旋轉(zhuǎn)1= 旋轉(zhuǎn)1+60;
else
旋轉(zhuǎn)1=0;

if(\\本站點(diǎn)\高壓2==1&&\\本站點(diǎn)\電流互感器高==0)
\\本站點(diǎn)\電流互感器低=1;
if(增頻率142==35&&減小頻率==1)
{
\\本站點(diǎn)\電流互感器低=0;
\\本站點(diǎn)\電流互感器高=1;
}
if(\\本站點(diǎn)\高壓2==0)
{
\\本站點(diǎn)\電流互感器高=0;
\\本站點(diǎn)\電流互感器低=0;
}

第五补屎、系統(tǒng)運(yùn)行

　　啟動(dòng)組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)TOUCHVEW延坡； 運(yùn)行電機(jī)智能系統(tǒng)的控制。在寫(xiě)入PLC程序后付厦，將PLC 開(kāi)關(guān)指向“RUN”狀態(tài),按下“開(kāi)始”按鈕,觀察負(fù)載試驗(yàn)和空載試驗(yàn)的控制結(jié)果舵博。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)運(yùn)行正常,動(dòng)畫(huà)效果良好。

4.4.3組態(tài)界面中系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制功能描述

　　參照組態(tài)界面圖超默，先把空載和負(fù)載對(duì)應(yīng)的PLC程序?qū)懭隤LC內(nèi)存中蟆盖，在完成一次演示后，必須先清除PLC中的內(nèi)存后寫(xiě)入程序园环。
空載試驗(yàn)時(shí)多梦，點(diǎn)擊“開(kāi)始試驗(yàn)”按扭，先在被試側(cè)檢測(cè)有無(wú)高低壓信號(hào)陋气，如無(wú)劳吠，則低壓側(cè)開(kāi)關(guān)KM1閉合引润，延時(shí)5秒，高壓側(cè)開(kāi)關(guān)KM3閉合痒玩，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)淳附。在本空載試驗(yàn)中，電流互感器的量程切換在負(fù)載試驗(yàn)中體現(xiàn)蠢古，然后再延時(shí)5秒奴曙，調(diào)壓器開(kāi)始調(diào)節(jié)，調(diào)至被試側(cè)電機(jī)額定電壓10KV時(shí)草讶，調(diào)壓停止洽糟，測(cè)量系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始試驗(yàn)，試驗(yàn)完后堕战，先關(guān)高壓開(kāi)關(guān)KM3坤溃，再關(guān)低壓開(kāi)關(guān)KM1，試驗(yàn)結(jié)束嘱丢。

　　負(fù)載試驗(yàn)時(shí)薪介，點(diǎn)擊“開(kāi)始”按扭，和空載一樣小愚，先在被試側(cè)檢查有無(wú)高低壓信號(hào)依筝，如無(wú)芋甸，低壓開(kāi)關(guān)KM2閉合绪毅，延時(shí)5秒高壓開(kāi)關(guān)KM4閉合，電流互感器先打到高量程30/5檔谬咽，負(fù)載側(cè)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)叙傅，其實(shí)在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)控制過(guò)程中，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集電流信號(hào)來(lái)選擇合適的量程分檔麸癌，在此只作示意熊赐。延時(shí)5秒，開(kāi)始調(diào)節(jié)變壓器性躬，電壓從0～10KV時(shí)汛滩，調(diào)壓器關(guān)閉，延時(shí)5秒俱挨，頻率開(kāi)始從“6”開(kāi)始調(diào)節(jié)函绊，在調(diào)節(jié)頻率至35HZ時(shí)，電流互感器切換到低檔5/5漓拾，等到頻率調(diào)至50HZ后阁最，延時(shí)5秒，被試側(cè)低壓開(kāi)關(guān)KM1閉合骇两，延時(shí)5秒速种，高壓開(kāi)關(guān)KM3閉合姜盈，被試電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，再延時(shí)5秒配阵，被試側(cè)調(diào)壓器開(kāi)始調(diào)壓馏颂，等到調(diào)至10KV后，延時(shí)5秒闸餐，負(fù)載側(cè)頻率開(kāi)始從50HZ往下調(diào)節(jié)饱亮，在判斷頻率滿足要求后，測(cè)量系統(tǒng)啟動(dòng)舍沙，在35HZ下近上，電流互感器又切換到低檔，等到調(diào)至8時(shí)拂铡，延時(shí)5秒后壹无，依次打開(kāi)被試側(cè)高壓開(kāi)關(guān)KM3→負(fù)載側(cè)高壓開(kāi)關(guān)KM4→被試側(cè)低壓開(kāi)關(guān)KM1→負(fù)載側(cè)低壓開(kāi)關(guān)KM2，電流互感器開(kāi)關(guān)KM5实射、KM6也同時(shí)打開(kāi)启中。如在5秒內(nèi)按“結(jié)束”按扭，將手動(dòng)結(jié)束控制磺伍。同時(shí)疯食，也可切換到實(shí)時(shí)曲線，觀察各個(gè)參數(shù)的變化趨勢(shì)或缘。

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