可編程控制器在微電機控制中的應用

1 引言
隨著PLC在工廠自動化中的廣泛應用，各PLC生產商不斷推承出新，功能更加完善，性能更加優異的PLC不斷涌現。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的優點，而且更加注重功能的改進和集成。對于現在應用廣泛的閉環控制、模擬量處理、通信聯網、脈沖輸出等均提供了相應的指令及使用途徑。編程軟件STEP 7為用戶提供了界面友好且功能強大的開發工具。本文擬就S7-200系列PLC中CPU214通過與一臺SIMOVERT微型主電機驅動器通信來起動、停止電機，以及改變電機的頻率，介紹其特點并給出相應的應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，一臺微型主電機驅動器和電機;
(2) 參數設置
正確地將電機和微型主電機驅動器接好線，并且所用電機和微型主電機驅動器的參數已通過人工設定，且微型主電機驅動器必須設置在遙控方式(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S7-200 CPU214的1、3、8端上，電纜另一端是插孔，分別接到微型主電機驅動器的13、14、15端子上。
3 分析及說明
(1) S7-200自由通信口模式
S7-200 CPU214與SIMOVERT微型主電機驅動器通信是通過S7-200自由通信口模式進行的，使用USS5字協議。輸入仿真器用來初始化發給電機驅動器的命令。用程序監視RUN/TERM開關，并選擇相應的協議來設置自由通信口模式的控制字節(SMB30);
(2) 輸入點分配
I0.0 上升沿有效 使電機以上次命令的恒定頻率運轉;
I0.2 上升沿有效 使電機以上次命令的頻率開始變頻運轉;
I0.4 上升沿有效 停止電機;
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頻率;
I0.7 上升沿有效 以1或2倍頻率增量降低電機頻率;
I1.0 電平有效 控制電機旋轉方向，I1.0=0:電機正轉，I1.0=1:電機反轉;
(3) 程序檢測
首先對微型主電機驅動器的發送要計時，如果失敗，允許再試發送，最多可試發送3次。然后，對來自微型主電機驅動器的接收也要計時，在退出發送接收操作之前可重試多達3次。對來自微型主電機驅動器的響應信息要進行有效性校驗(STX，LEN，ADR及BCC)，任何被檢測到的錯誤都要進行顯示;
(4) 輸出點分配
QB0用來顯示檢測到的錯誤信息，具體顯示含義如下:
“0”表示無錯誤;“1”表示非法的響應(除去壞的BBC);“2”表示壞的BBC;“3”表示發送超時;“4”表示接收超時。
4 程序結構
(1) 程序結構
整個控制程序由1個主程序(MAIN)、8個子程序(SBR 0-7)及4個中斷程序(INT 0-3)組成。各程序所完成的功能如下:
l MAIN 主程序:監視用于自由通信口/PPI通信切換的RUN/TERM開關，尋找輸入信號上升沿作為電機運行命令。
· SBR0 設置自由通信口通信:首次掃描時設置自由通信口模式的參數。
·SBR1 RUN子程序:設定電機恒速運轉。
·SBR2 RAMP子程序:設定電機變速運轉。
· SBR3 增加頻率倍率的子程序:增加微型主電機驅動器的輸出頻率。
·SBR4 降低頻率倍率的子程序:降低微型主電機驅動器的輸出頻率。
·SBR5 STOP子程序:停止電機。
·SBR6 計算輸出信息的BCC。
·SBR7 發送信息，初始化發送定時器。
· INT0 發送(XMT)中斷處理程序，打開接收器。
· INT1 發送超時的中斷處理程序，最多試發3次。
·INT2 接收字符的中斷處理程序。
· INT3 接收超時的中斷處理程序，最多試收3次。
(2) 程序流程圖如圖1所示。