【文章內(nèi)容簡介】 時(shí)間(100 ms以上),對(duì)一般開關(guān)量來說可以認(rèn)為是沒有因間斷采樣而引起的誤差?？删幊绦蚩刂破魍度脒\(yùn)行后,要完成一系列的操作。該系統(tǒng)中主控單元的主要控制對(duì)象首先是車庫內(nèi)的平移和升降電機(jī),控制系統(tǒng)就是使它們?cè)诓煌瑫r(shí)間實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；為了保證車位架能移到預(yù)定位置以及托盤能上升或下降到準(zhǔn)確位置,采用了行程開關(guān)。 CPU的選型S7200 是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動(dòng)化。S7200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7200系列具有極高的性能/價(jià)格比。 　S7200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1） 極高的可靠性（2） 極豐富的指令集（3） 易于掌握（4） 便捷的操作（5） 豐富的內(nèi)置集成功能（6） 實(shí)時(shí)特性（7） 強(qiáng)勁的通訊能力（8） 豐富的擴(kuò)展模塊S7200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。 CPU單元設(shè)計(jì)集成的24V負(fù)載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分別輸出280，400mA?？捎米髫?fù)載電源。 　 不同的設(shè)備類型 CPU 221226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓、 數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)。 　　CPU 221具有6個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 222具有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 224具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 224XP具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 226具有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。 可方便地用數(shù)字量和模擬量擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展?？墒褂梅抡嫫鳎ㄟx件）對(duì)本機(jī)輸入信號(hào)進(jìn)行仿真，用于調(diào)試用戶程序。 分類介紹　　 CPU 221 　　集成6輸入/4輸出共10個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。無I/O擴(kuò)展能力。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。 　　CPU 222 　　集成8輸入/6輸出共14個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接2個(gè)擴(kuò)展模塊。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。 　　CPU 224 　　集成14輸入I/O輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。 　　CPU 224XP 集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，2輸入/1輸出共3個(gè)模擬量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展值至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或38路模擬量I/O點(diǎn)。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器（100KHz），2個(gè)100KHz的高速脈沖輸出，2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機(jī)還新增多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強(qiáng)大控制能力的新型CPU。 CPU 226 　　集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能。可完全適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。 控制回路設(shè)計(jì)以單排三層三列立體停車庫庫PLC控制電路的設(shè)計(jì)輸入，采用西門子公司的S7200 PLC為控制器，CPU采用226，I/O分配如下：輸入輸出模式運(yùn)行開關(guān)1電機(jī)帶動(dòng)托盤水平向右運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)急停開關(guān)1電機(jī)帶動(dòng)托盤水平向左運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)水平原點(diǎn)限位開關(guān)2電機(jī)帶動(dòng)托盤垂直向上運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)水平右限位開關(guān)2電機(jī)帶動(dòng)托盤垂直向下運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)一層限位開關(guān)3電機(jī)帶動(dòng)托盤水平向前運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)二層限位開關(guān)3電機(jī)帶動(dòng)托盤水平向后運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)三層限位開關(guān)一列限位開關(guān)二列限位開關(guān)三列限位開關(guān)地址選擇信號(hào)一列選擇開關(guān)二列選擇開關(guān)三列選擇開關(guān)一層選擇開關(guān)二層選擇開關(guān)三層選擇開關(guān) 流程圖開始是否到位啟動(dòng)急停開關(guān)否啟動(dòng)N列限位開關(guān)，N列選擇開關(guān)是啟動(dòng)M列限位開關(guān)，M列選擇開關(guān)托盤向前移動(dòng)進(jìn)車托盤向后移動(dòng)開始復(fù)位動(dòng)作啟動(dòng)水平原點(diǎn)限位開關(guān)托盤復(fù)位，回到原點(diǎn)，系統(tǒng)復(fù)位，等待存取車取車的流程圖跟存車的流程圖類似。模擬電路如下圖所示 模擬電路圖 S7200PLC，當(dāng)選擇停車所在的行列數(shù)，以二層二列為例，。這樣就給托盤一個(gè)水平向左的信號(hào)，到達(dá)二列后輸出一個(gè)垂直向上的信號(hào)，這是到達(dá)二層二列，，這樣車就停好了，在這一系列的動(dòng)作之后托盤回到水平原點(diǎn)，等待下一次的存車。取車的時(shí)候跟上述過程一樣。這樣就做到了立體停車庫的存取車工作。 第三章 軟件設(shè)計(jì) PLC工作原理PLC的工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。(1)輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/0映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/0映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。(2)用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/0映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/0映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/0映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。(3)輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/0映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。 Step7Micro/WIN32編程軟件簡介S7200可編程控制器使用STEP7Micro/WIN32編程軟件進(jìn)行編程。STEP7Micro/WIN32編程軟件是基于Windows的應(yīng)用軟件，有西門子公司專為S7200系列可編程控制器設(shè)計(jì)開發(fā)，它功能強(qiáng)大，主要為用戶開發(fā)控制程序使用，同時(shí)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。它是西門子S7200用戶不可缺少的開發(fā)工具。STEP7Micro/WIN32的主界面如圖31所示。與傳統(tǒng)的Windows的窗口相似，界面包括菜單欄、工具欄、瀏覽欄、指令樹窗口、程序編輯器窗口、輸出窗口和狀態(tài)欄窗口等部分。菜單欄包括文件（File）、編輯（Edit）、視圖（View）、PLC、調(diào)試（Debug）、工具（Tools）、窗口（Windows）和幫助（Help）等8個(gè)主菜單項(xiàng)，菜單欄還提供了使用鼠標(biāo)或鍵盤進(jìn)行操作的主要方式。幾乎所有的軟件功能都可以在菜單欄上找到操作的方法。工具欄將最常用的操作以按鈕形式設(shè)定到主窗口，提供給用戶最便利的鼠標(biāo)訪問。用戶可以根據(jù)需要和習(xí)慣定制工具欄的內(nèi)容和外觀。該軟件提供三組工具——標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)試和指令?？捎萌缦路椒ㄟx擇：單擊“視圖”（ View ） “工具欄”（ Toolbars） 標(biāo)準(zhǔn)(Standard) 、調(diào)試（Debug）、指令（Instruction)，選中的工具組將出現(xiàn)在工具欄中。 圖31 STEP7Micro/WIN32的主界面瀏覽欄提供快速切換用戶窗口的控制按鈕，包括視圖項(xiàng)（View）和工具項(xiàng)（Tools）兩部分。視圖項(xiàng)由程序塊（Programe Block）、符號(hào)表（Symbol Table）、狀態(tài)圖（Status Chart）、數(shù)據(jù)塊（Data Block）、系統(tǒng)快（System Block）、交叉引用（Cross Referance）和通信（Communication）按鈕。單擊任一按鈕，可打開此按鈕對(duì)應(yīng)的窗口。工具欄提供程序設(shè)計(jì)向?qū)?，包括：PID向?qū)?、NETR/NETW向?qū)?、HSC向?qū)Ш蚑D向?qū)?。在瀏覽欄單擊“工具”（Tools），然后淡季對(duì)應(yīng)的“指令系統(tǒng)”（Instruction Wizard），出現(xiàn)如圖32所示的界面，可進(jìn)一步進(jìn)行選擇。圖32 “指令向?qū)А背跏冀缑鍿teP7可通過編程器在windows環(huán)境下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置、程序編制、調(diào)試和監(jiān)視，編程功能強(qiáng)盜，用戶界面友好。其編程語言主要有三種:語句表編程語言(STL)、梯形邏輯編程語言(LAD)和功能塊圖編程語言(FBD)，其它編程語言作為可選軟件包使用。l)梯形邏輯(LAD)梯形邏輯(LAD)是STEP7編程語言的圖形表達(dá)方式。它的指令語法與一個(gè)繼電器梯形邏輯圖相似:當(dāng)電信號(hào)通過各個(gè)觸點(diǎn)、復(fù)合元件以及輸出線圈時(shí)，梯形圖可以讓你追蹤電信號(hào)在電源示意線之間的流動(dòng)。2)語句表(STL)語句表(STL)是STEP7編程語言的文本表達(dá)方式。與機(jī)器碼相似，如果一個(gè)程序是用語句表編寫的，CPU執(zhí)行程序時(shí)則按每一條指令一步一步地執(zhí)行。為使編程更容易，語句表已擴(kuò)展到包括一些高層語言結(jié)構(gòu)(例如，結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的訪問和塊參數(shù))。3)功能塊圖(FBD)功能塊圖(FBD)是STEP7編程語言的圖形表達(dá)方式，使用與布爾代數(shù)相類似的邏輯框來表達(dá)邏輯。復(fù)合功能(如數(shù)學(xué)功能)可用邏輯框相連直接表達(dá)。 STEP7的程序結(jié)構(gòu)為了容易閱