西门子6ES7317-2EK14-0AB0型号介绍
WS1.1 工位用于把滚针轴承压入端盖孔内。其工作过程如下:先把端盖放在压台上,再把滚针轴承放入压头槽内,然后同时揿下双手按钮,如果轴承方向正确,则夹具锁紧,压机下压,否则,红灯闪烁报警,压机不工作,同时GP 操作面板上显示有关错误信息。当压机下压时,系统启动CoMoⅡ-S 智能测量仪表,对压力和位移进行检测,如果结果合格,则绿灯亮,压机退回,夹具松开,可以将零件转入下道工序;如果结果不合格,则红灯亮,按下复位按钮后,夹具松开,取出零件,并让它通过废品确认检测点,再放入废品盒内,延迟数秒钟以后,方能重复下次循环,每次装配的结果都能以文本方式即时在GP 操作面板上显示出来。
根据工艺要求,不仅*终压力应控制在一定的范围,压入深度即位移量达到一定值,而
且要求过程中的压力和位移也应满足一定的对应关系,不同的位移,对应的压力应控制在一
定的范围,否则,加工出的零件不合格。为了能实时检测压力和位移,得出两者间的在线关
系曲线,并据此对过程作出评估,采用了Kistler 的CoMoⅡ-S 智能测量仪表。这种新型监测仪表,内置电荷和电压放大器,可以同时采集压力及位移传感器两路模拟输入信号,自动选择量程和不同的坐标及**刻度,得出测量曲线,具有阀值、容差带、方框和终位等多种分析功能,可以根据需要选择不同的组合对各种过程进行分析和监测,并能方便地与PLC口。
压机及其它机构的动作全部由气压驱动,为使压力平稳,选用了TOX 气液增力缸作
为压力元件,由电磁阀控制其升降。
2 系统设计
2.1 硬件组成
根据该工位输入输出信号的点数及控制要求,选用了
性价比很高的TCS PPC31 PLC 作为控制系统。此外,系
统还包括直流电源模块,双手操作按钮控制模块以及PLC
编程用的与PC 连接的通讯电缆等目前,各***的PLC都具有通讯功能,如松下PLC的FP2系列,可通过多种方式组成PLC网络,其中较为常用的网路形式是PC-bbbb网络。不过现有的PLC还局限于逻辑控制与数据采集方面,其本身不具备数据分析能力,不能生产报表或创建数据库。因此,对于一个完整的自动化生产系统,或者一个完整的工控网络来说,上位组态可以说是必不可少的。而要实现上位机PC与PLC的大量数据交换,两者通讯问题是不可回避的。本文主要以松下FP2系列PLC的MEWNET(Multi-wire bbbb Unit)模块组网后再与上位PC实时通讯的问题展开讨论。
松下FP2系列PLC 支持多种组网方式,除松下公司内部通讯协议的一些组网方式,如PC-bbbb,C-net,S-bbbb等外,还支持一些开放的通讯方式,如RS232、RS485、Porfubus以及以太网等。实际工作中,在组建PLC的监控网络时,要从网络的功能、通讯速度、成本、编程量以及网络维护等因素加以考虑,可选择单一通讯方式组网,也可采用多种通讯方式一起,组成能满足需求的网络。
要实现一台PC同时与多台松下FP2系列PLC通讯,以太网是*为简单可靠的方式,这种方式构成的网络,通讯速度较高,可以达到2Mbp/S的数据量,实时性较强、数据量较大,是一种较佳的组网方式;然而这种方式中,每个PLC都需增加上一个ET-LAN Unit模块, PC机需求的以太网接口也以相同数量增加。现市场上的ET-LAN Unit价格较高,从而整个网络造价较高;对一些数据实时性需求不那么高的场合,这种方式无疑是一种浪费。
FP2系列PLC的另一种组网方式 ―― PC-bbbb连接,是先通过MEWNET(Multi-wire bbbb Unit)模块把各个PLC以RS485连接起来,设置不同的站号(站号可在有限范围内,任意不重复地设置),然后再通过编程软件 FPwin-GR给每个站号分配链接数据寄存器和链接继电器,以实现PLC与PLC之间的数据交换,PLC间的数据交换速度可达500Kbs。这种方式的PLC组,如果想实现与上位PC机的通讯,可任选一个PLC做主站(主站站号可在设置范围内任意设置),将主站的PLC的编程口或com1以RS-232与PC串口相连,由主站的PLC将其它站点上的数据集中到主站,并发送给PC,以实现PC与PLC组之间的数据交换,其速度可以达115.2Kbp/s。具体的各PLC间以PC-bbbb连接后再通过RS232与PC连接的网络架构图,即PC-bbbb 与RS232组合的方式构成的监控网络以PC-bbbb 与RS232组合的方式构成的监控网络,从硬件上降低了网络的成本。但 PC-bbbb 组网形式下,各个PLC站点需要共享链接数据寄存器与链接继电器,而链接数据寄存器与链接继电器的数量很有限 ―― 链接数据寄存器总量只有128个字,链接继电器总量也只有64个字 ,因此,站点越多,每个站点能分配到的链接数据寄存器与链接继电器数量就越少。虽然在数据传输时可以用索引寄存器分时处理数据,但大量数据会拥挤在主站,占用大量的主站的内存,从而大大降低通讯效率,降低数据实时性。所以对于需要快速采集、交换和处理大量数据的PLC组态监控系统,这种处理法显然是不能满足要求的。
对于需要快速采集、交换和处理大量数据的PLC组态监控系统来说,要想利用这种低成本的PC-bbbb与RS232组合的方式,实现PLC监控,必须解决数据量的处理问题。
根据松下MEWNET模块的开放通讯协议《松下MEWTOCOL通讯协议》,可以轻松的读取与PC连接的以PC- bbbb 形式连接的各个PLC上的数据,包括直接通过RS232与PC连接的主站PLC和通过RS485连接的其他各站点PLC。 通讯格式“%01#RDD0000000026**”表示读取站点“01”上的数据寄存器“DT0”到“DT26”上的数据,而“01”表示与PC相连接的PLC,也就是主站站号(注意:“”为“carriage return”,是“回车”符,即字符串“\r”)。根据《松下MEWTOCOL通讯协议》,把站号代码“01”改为“02”,即可以读写站点“02”上的数据,但实际读取的结果是没有任何信息返回。再尝试其它站点,如“03、04、05……”结果是相同的。也就是说,通过PS232只能读取PC-bbbb中与PC直接连接的PLC的数据(该PLC在此处被设为01站),并不能读取PC-bbbb 网络中,通过RS485连接的各站点PLC的数据。
然而使用松下公司的编程软件FPWIN-GR,可以通过设定通讯站点,轻松地通过RS-232读取PC-bbbb 网络各站点PLC的任何数据 ――包括RS484连接的各PLC在串口通讯数据截取界面上发现,在打开串口后,串口数据流有一串“%%EE#0C174.”并返回“%EE$0C72”“%EE#0C174.”在松下公司公开的《松下MEWTOCOL通讯协议》中并没有任何说明,该语句只在“通讯站号指定”设置时才会出现。为了验证“%EE#0C174”在解决PC读取除主站外的其他PLC时,为有效的通讯协议语句,进行以下操作:一,关闭FPWIN-GR,并关闭PC-bbbb的PLC网络的电源;二,重新上电,运行串口调试助手,发送“%01#RDD0000000026**\r”,结果返回“%01$RC021”(根据《松下MEWTOCOL协议》,“%01$RC021”表示读取指令执行成功);三,发送“%%EE#0C174” 返回“%EE$0C72”(结果与FPWIN-GR指定通讯站点读取其他站点PLC的方法中,串口调试助手所捕捉到的内容相同);四,利用串口调试助手发送“%02#WCSY0030**\r”后,2#的PLC的Y0051状态变亮,即对2站Y0051的写操作成功;五,再读取“02”站点其它数据寄存器的数据,触发内外继电器,结果都能实现,可以正常通讯;六,将“02”改为“03;04;05等”,分别读取其它站点的数据,结果都能一一实现正常通讯。即发送“%%EE#0C174”返回“%EE$0C72”,即可读取PC-bbbb网络上PLC的数据--不但可读取通过RS232直接与PC连接的PLC,而且还可读取PC-bbbb中,其他站点PLC的数据。
即,结论1:要通过RS-232直接读取PC-bbbb网络的各个站点的PLC数据,需在读取其它站点前先发送字符串“%%EE#0C174”, 并正常返回“%EE$0C72.”,触发开启网络功能。。但要注意,此功能非断电保持,PLC在每次断电重新启动后要再次发送此字符串,才能读写其它站点数据。
在实现与其它站点通讯后,发送“%01#RDD0000000026**\r”读取主站上的数据,结果返回错误代码“%01!2403”,证明与PC相连的站点——“01”站(主站),不能再以“%01#RDD0000000026**\r”的格式读取数据。此时断开PLC电源,再重新启动PLC。发送“%01#RDD0000000026**\r”结果有正常数据返回。由此可知,发送“%EE$0C72”,成功读写其他站点的PLC,开启了网络功能后,直接按照《松下MEWTOCOL协议》的格式,并不能读写与PC通过RS232相连的站号为01的PLC的站号,站号“01”失效。
为了解决这个问题,再次运行串口数据监控软件PORTMON.EXE与FPWIN-GR,如图1-2.1、图1-2.2,将“通讯站指定”选择“01站点”也就是与PC连接的PLC站号,FPWIN-GR会出现如图1-4的警告信息:通过多次试验发现,使用FPWIN-GR读写本站PLC数据时,出现的通讯语句是以“%EE#……”开头的,并不是《松下MEWTOCOL通讯协议》中陈述的以主站号为代码为开头的。“%01#……”。
为验证“EE”是否为这种网络模式下的有效主站站号,将原的“%01#RDD0000000026**\r”改成“%EE#RDD0000000026**\r”尝试读取主站站点数据,结果为正常返回数据,也就说可以读取源站数据,再将“%EE#RDD0000000026**\r”改为“%02#RDD0000000026**\r”也可以读取“02”站点数据,将“02”改为“03;04;05等,分别读取其它站点的数据,结果都能一一实现正常通讯。 通过进一步的实验验证,无论是01站,还是02、03站直接通过RS232与PC连接,在该网络形式下,需要将源站站号改为“EE”,才可以实现与PC的通讯。由此可得以下结论,
结论2:在发送“%EE#0C174”,启用了网络通讯功能后,不能再用主站站号作读写操作的站号代码,如“%01#……”读写主站数据,要以“%EE#……”代替主站站号,才能实现与其通讯。经过试验还发现,在开启网络功能后,只要将与PC通过RS232连接的PLC的站号设为EE,无论该站是原来的02、03还是04站, PC都可直接读写该PLC。即图1-1所示的PLC网络中,需要输入指令“%EE#0C174”,PC才可以直接读写除本站外的PLC,而本站的PLC在开启网络功能后,需要将本站站号设为EE,才可以继续读写本站。
综合了以上试验结果,以松下FP2系列PLC的MEWNET(Multi-wire bbbb Unit)模块组网的PLC监控网络,需要用 “%EE#0C174”语句开启网络通讯功能,以读取主站之外的PLC数据,而主站PLC的站号,在开启网络通讯功能后,需要将主板站号设为EE,才可以再次对主站PLC读写,以便实现对整个网络的PLC的数据的读写等操作。 该网络可以通过VB、VC、Labview 等编程软件通讯程序的支持,实现与PC-bbbb形式的 的PLC的通讯。再与其它成熟的组态软件组成二次开发,便可实现功能强大的组态监控系统,该类系统可实现实时监控界面、快速采集、交换和处理大量数据、下载数据到PLC、导出报表等功能,而且硬件成本较,适合于生产企业建立监控系统,以实现在线半成品、成品的测试数据的统计和分析,提高产品质量稳定性,为企业带来良好的经济效益。
一、概述
塑料薄膜的生产是塑料颗粒经加热后用挤压的方法挤出,由压缩空气吹成塑料薄膜袋子,经牵引机在定型套上冷却定型,再由卷取机卷成成品。
塑料机械对拖动系统的要求:
1、能在一定范围内平滑调速,通过调节主电机、牵引电机的转速来生产不同规格的产品。
2、启动、停止平稳,因为塑料机是恒转矩负载,启动、停止平稳可避免太大的机械冲击,另一方面也可减少启动过程中的不合格产品。
3、电机只需单方向运行。
4、性能稳定,工作可靠。
二、塑料薄膜吹膜机松下电工变频的应用
1、采用松下电工变频器的目的:
A、节约能源量:根据变频器的运行V/F曲线可知,变频器是恒转矩输出的,与其它调速系统相比,平均节约电能达30%以上,在低速运行节能效果更加显著。
B、提高产品质量:松下电工变频调速性能相当稳定。
C、减少启动时对电网的冲击,启动电流可控制在额定电流内不构成对电压冲击。
D、减少动启时对机械的冲击,平滑启动可延长机械的使用寿命。
E、满足无级调速,调速简单方便。
F、保护功能强大。
2、松下电工变频的参数设置
A、频率给定:通过外接电位器进行给定,也可以用面板上∧键与∨键。
B、上、下限频率:上限频率为60HZ,下限为1HZ。
C、加减速时间:一般无严格要求,故以启动、停止时电流不超过额定电流为基本原则。
三、运行效果
1、 增加了塑料薄膜的规格,提高了产品的质量与产量。
2、节约电能,降低了成本,以45KW挤出电机为例,采用松下电工变频器调速,电动机实际*大耗电量为37KW.,无形中大大降低了生产成本。
摘要
本文介绍了通过引进ActiveX控件MSComm,利用C#语言编程,实现上位机与松下FPG-C24R2 PLC的通信,并给出了工程实例。该方法简单可靠、便于移植、实用性强,在工业控制中有着广泛的用途。
关键词:C# 串口通信 实时监控 ActiveX 控件
Abstract:A bbbbbb of serial communication between Host-computer and NAIS FPG-C24R2 PLC via introducing ActiveX component MSComm by C# programming has introduced in this paper,and also presents practical project.This bbbbbb is simple、reliable and easy to transplant,and its has high application value.
Key words: C# serial communication real-time monitoring ActiveX component
一、前言
C#语言是.NET技术的核心开发语言,是一种简单、现代、面向对象和类型安全的编程语言,它实现了快速应用程序开发、跨平台部署,能够访问平台固有的资源,支持COM和.NET技术,具有C++语言的强大功能、Java语言的跨平台特性和Delphi语言的方便快捷等众多的**品质。FP∑是日本松下电工株式会社生产的小型可编程序控制器,它有许多规格,具有体积小、重量轻、功能齐全、编程简单、价格便宜等优点,在工业控制中应用十分广泛。 本文在bbbbbbs xp下用Visual Studio .NET 2003编制一个简单的通信程序,探讨使用MSComm控件对FPG-C24R2 PLC进行串行通信的实现方法。
二、ActiveX控件的引入
你必须有Mscomm.srg, Mscomm32.ocx,Mscomm32.dep文件在你的bbbbbbs的System目录下(注意WinNT下是System32),而且它必须正确的注册。你可以装VB6.0来获得,安装VB.6.0后,MSComm控件就自动在你的计算机上注册了,这比手工注册控件省事多了,Visual.Studio.NET2003在项目工程中(Solution)插入MSComm控件的具体步骤:新建程序后,点击Tools(工具)-->Add/Remove Toolbox items(添加/移除工具箱项)就打开了Customize Toolbox(自定义工具箱)对话框,再选择COM Components(COM组件)项,并在出现控件中就可以找到Microsoft Communications Control,version 6.0,选上该项,再点击"OK",就会在Toolbox控件工具箱中看到MSComm控件的电话图标了,将它拖到窗体(bbbb)就可以了。
三、通信协议
FP∑系列PLC通信系统的基本协议是松下电工的专用通信协议-MEWTOCOL;PLC与计算机的通信协议是MEWTOCOL-COM。该协议采用异步通信方式,其波特率有300bps、600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、57600bps、115200bps等多种可选,且报文长度可变可固定。该方式通信协议如下:
图1和图2分别为上位机发送的上位机链接命令帧读DM区数据的命令格式和由PLC返回的应答帧格式。当PLC接收到从上位机发来的ASCII码命令时自动返回ASCII码应答。