工業(yè)Plc的can總線 廣成模擬量PLC GC-3654
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更新時間:2018-12-10 14:43:31瀏覽次數(shù):188次
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在實際應(yīng)用過程中,某些時候可能會采用VB/DELPHI/VC等高級語言,自主編程與西門子PLC進行通訊,這類帖子、論文在網(wǎng)上都可以找到,在此總結(jié)一下。
1、Prodave通訊
Prodave是西門子提供的一個軟件包,為高級語言編程和plc通訊提供接口。
通訊接口:MPI
因為MPI口是每塊cpu的編程口,所以plc不需要另外添加通訊模塊,這個方案就比較經(jīng)濟,而且prodave軟件包里面附帶了example和詳細的說明,用起來應(yīng)該比較簡單和方便(本人只匆匆看過文檔,沒有實驗過)。這方面的資料在上很多。當(dāng)然,mpi的速度是有限的,如果采用普通的pcadapter連接pc和plc,速度也就38.4kbps,我不知道prodave能否支持mpi卡(5611之類的話),如果可以的話速度可以達到187.5kbps。
2、串行通訊
看到過一些論文,采用串行通訊的方法實現(xiàn)pc和plc通訊。這種情況存在幾點要求:
a、需要為plc添加一塊串行通訊模塊,比如300的話就需要cp340或者cp341(前者便宜些);
b、plc里面需要對串行通訊進行編程,其實也就是接收報文和發(fā)送報文,調(diào)用fb2/fb3(cp340的話)。
c、串行通訊的速度是有目共睹的,而且cp340或者cp341的數(shù)據(jù)吞吐量也是有限的,即報文長度是有限制的,因此個人認為通訊數(shù)據(jù)量大的話采用串行通訊就不合適了。
d、報文格式的話就比較自由,但是也應(yīng)當(dāng)合理,我雖然沒有具體實驗過,但是個人認為可以參考modbus的報文結(jié)構(gòu)來編程,甚至就采用modbus的規(guī)范,不過這樣的話要求編程者對pc和plc側(cè)的modbus編程都要熟悉。
3、OPC
Opc是這些年來很流行的東西,其實我很討厭opc的安全認證的設(shè)定。不過采用opc編程來訪問plc真的是一件非常輕松愜意的事情。你需要做的就是了解opc的結(jié)構(gòu)和編程,尤其是采用vb來編寫opc簡直是件傻瓜化的工作當(dāng)然也犧牲了很多。
前面我實驗了用vb通過opc(以太網(wǎng))來訪問300,包括用西門子的simaticnet提供的opc接口和第三方的kepserver。
采用opc接口編程的優(yōu)點:通訊速度快,編程簡單。
4、以太網(wǎng)編程
采用以太網(wǎng)編程訪問plc,其實又可以分為兩種:
一種是socket接口,需要在plc里面編程進行收/發(fā),大概是fc5/fc6吧,印象不深了,當(dāng)然plc里面要定義一個connection,填好地址、端口號之類的信息,這個對于熟悉西門子工業(yè)通訊的人是很easy的事情。Pc側(cè)采用socket接口編程,簡單的就是vb里面的wisock控件,當(dāng)然這掩蓋了很多細節(jié)。Socket編程本來就是一門藝術(shù),講究說學(xué)逗唱:)
這個方法的優(yōu)點應(yīng)該是pc側(cè)編程稍微簡單點(相對于后一種),而且可以不局限于windows平臺,因為socket接口被諸如unix支持的更好。
第二種是采用西門子的sapi接口函數(shù),這樣plc里面不需要過多的編程了,當(dāng)然pc側(cè)的編程難度就比較高了,ms只能用c來寫,所以我望而卻步鳥。看過相關(guān)帖子和論文,有高人在項目里面就這么干的,而且數(shù)據(jù)量很大,看來高人很多很多啊,向他們致敬!關(guān)于sapi的資料其實都在simaticnet軟件光盤里面,有興趣的可以去找來看看。
西門子S7-300/400的PLC用戶程序結(jié)構(gòu)與S7-200有明顯的不同,可以使用線性化結(jié)構(gòu)以及功能調(diào)用式結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)化編程。
采用調(diào)用式結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)化編程時,程序以組織塊(OB)、程序塊(FC)、功能塊(FB)、系統(tǒng)程序塊( SFC)、系統(tǒng)功能塊(SFB)、數(shù)據(jù)塊(DB)等形式出現(xiàn),其中,組織塊(OB)、程序塊(FC)、功能塊(FB)統(tǒng)稱為“邏輯塊(Logic Block)”;系統(tǒng)程序塊(SFC)、系統(tǒng)功能塊(SFB)統(tǒng)稱為“系統(tǒng)塊”。
(1)組織塊(OB)
組織塊(Organization Blocks,簡稱OB)提供了PLC內(nèi)部CPU操作系統(tǒng)與用戶程序間的接口,它是由CPU操作系統(tǒng)直接進行調(diào)用的邏輯塊,用來管理PLC程序中各組成部分的調(diào)用和執(zhí)行中斷。OB決定了PLC用戶程序的結(jié)構(gòu)與塊的調(diào)用順序,起到了“管理”用戶程序的作用。
S7-300/400不同的CPU類型,可以選擇、支持不同的OB塊,但OB1是所有PLC用戶程序的循環(huán)控制塊,它是運行PLC用戶程序的前提條件,因此,任何PLC程序、任何CPU都不可以缺少OB1。
OB塊的調(diào)用條件被稱為“觸發(fā)事件”,根據(jù)“觸發(fā)事件”的不同,OB塊可以分為若干級別,各個級別有不同的優(yōu)先級,高優(yōu)先級的OB可以中斷低優(yōu)先級OB的執(zhí)行。如果需要,S7系列PLC除OB1外,還可以使用多個OB塊。
(2)程序塊(FC)
程序塊(Function,簡稱FC)是由用戶編寫的、不需要專門數(shù)據(jù)塊的常用邏輯塊。
FC塊在程序中一般不可以重復(fù)調(diào)用,在大多數(shù)場合,F(xiàn)C塊應(yīng)直接使用PLC的“地址”或“符號地址”進行編程,但根據(jù)需要,可以定義部分程序變量。
與S7-200 -樣,F(xiàn)C塊的“臨時變量”同樣存儲在局部變量數(shù)據(jù)堆棧(L)中,這一區(qū)域為全部程序塊所公用,只可以用于FC塊內(nèi)部使用的中間運算結(jié)果寄存(這些中間運算結(jié)果不可以用于FC塊外部);程序塊執(zhí)行完成后,局部變量數(shù)據(jù)堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)將被其他塊所需要的內(nèi)容所替代。如果需要保存可以用于其他邏輯塊的狀態(tài),應(yīng)使用PLC的內(nèi)部標(biāo)志寄存器M或使用“數(shù)據(jù)塊DB”。
在程序塊FC中,有部分為PLC生產(chǎn)廠家所提供的、集成在S7 CPU操作系統(tǒng)中的邏輯塊,稱為系統(tǒng)程序塊(System Function,簡稱SFC)。系統(tǒng)程序塊SFC屬于PLC內(nèi)部操作系統(tǒng)的一部分,用戶不需要編寫,也不可以對其進行編輯,但可以根據(jù)需要直接調(diào)用。
(3)功能塊(FB)
功能塊(Function Blocks,簡稱FB塊)是由用戶編寫的、需要數(shù)據(jù)塊(Instance Data Blocks,稱為“即時數(shù)據(jù)塊”或“背景數(shù)據(jù)塊”,簡稱DI)支持的常用邏輯塊。
FB塊與FC塊的作用基本相同,但FB中除可以使用“地址”或“符號地址”進行編程外,在結(jié)構(gòu)化編程時必須使用“程序變量”進行編程,因此,F(xiàn)B必須配套的、獨立的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域——“即時數(shù)據(jù)塊DI”。DI -方面可以為調(diào)用FB提供執(zhí)行程序所需要的“程序變量”賦值與其他數(shù)據(jù),另一方面,功能塊FB也能通過DI給調(diào)用它的邏輯塊返回所需要的數(shù)據(jù)。
與功能調(diào)用塊FC -樣,功能塊FB中也有部分為PLC生產(chǎn)廠家所提供的、集成在S7 CPU操作系統(tǒng)中的功能塊,稱為系統(tǒng)功能塊(System Function Blocks,簡稱SFB)。系統(tǒng)功能塊SFB同樣屬于PLC內(nèi)部操作系統(tǒng)的一部分,用戶不需要編寫,也不可以對其進行編輯,但可以根據(jù)需要直接調(diào)用。
(4)數(shù)據(jù)塊(DB)
數(shù)據(jù)塊(Data Blocks,簡稱DB)是用來存放執(zhí)行用戶程序時所需的數(shù)據(jù)與存儲程序執(zhí)行結(jié)果的數(shù)據(jù)存儲區(qū),其作用與標(biāo)志寄存器類似,但數(shù)量更多。數(shù)據(jù)塊DB按不同的用途可以分為即時數(shù)據(jù)塊(Instance DataBlocks,又稱背景數(shù)據(jù)塊,簡稱DI)和通用數(shù)據(jù)塊(Data Blocks,又稱共享數(shù)據(jù)塊,簡稱DB)兩類。
即時數(shù)據(jù)塊( DI)用于傳遞功能塊的參數(shù),只能被的功能塊FB訪問。調(diào)用功能塊FB時,必須同時用于該功能塊的即時數(shù)據(jù)塊DI,即時數(shù)據(jù)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)可以自動生成,它們可以是FB變量聲明表中的數(shù)據(jù)(不含臨時變量)。
通用數(shù)據(jù)塊(DB)用于存儲PLC的全局數(shù)據(jù),所有的FB、FC或OB都可以對通用數(shù)據(jù)塊進行讀寫操作,因此,又被稱為共享數(shù)據(jù)塊。通用數(shù)據(jù)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)不會因用戶程序的結(jié)束而刪除。
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