【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 出功率，使壓力平穩(wěn)的保持在 P2。如果壓力高于設(shè)定壓力較多，壓力上升快，則較大的降低充壓泵電機(jī)的輸出功率 。如果偏差小，壓力變化小，則保持狀態(tài) 。如果壓力低于設(shè)定壓力較多，壓力下降快，則 較大的增大充壓泵的輸出功率。經(jīng)過(guò) T3T。時(shí)間，將設(shè)定壓力改為 P3o III 階段，調(diào)節(jié)充壓泵電機(jī)的輸出功率，使壓力平穩(wěn)的保持在 P3。如果壓力高于設(shè)定壓力較多，壓力上升快，則較大的降低充壓泵電機(jī)的輸出功率 。如果偏差小，壓力變化小，則保持狀態(tài) 。如果壓力低于設(shè)定壓力較多，壓力下降快，則較大的增大充壓泵的輸出功率。經(jīng)過(guò) Ts_T6 時(shí)間，打開(kāi)卸壓閥，卸壓。 在本系統(tǒng)中偏差。用六個(gè)模糊狀態(tài)來(lái)描述，即 PB(正大 )、 PS(正小 )、PZ(正零 )、 NZ(負(fù)零 )、 NS(負(fù)小 )、 NB(負(fù)大 )。 偏差變化用和輸出量用 5 個(gè)模糊狀態(tài)描述，即 PB(正大 )、 PS(正小 )、Z(零 )、 NS(負(fù)小 )、 NB(負(fù)大 )。 仿真程序框圖如圖 49 通過(guò)計(jì)算機(jī)程序處理得到如圖 4 10的仿真圖。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的壓力表數(shù)據(jù)顯示，開(kāi)關(guān)量控制的熱壓機(jī)壓力趨勢(shì)圖如圖 4ll 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 啟動(dòng) 初始值設(shè)定 計(jì)算量化只 e,ec 時(shí)間到 計(jì)算 e ，ec 模糊控制表查詢(xún) 確定輸出 u U(k)=u(k1)+△ u 結(jié)束 K=k+1 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 模糊控制軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)成前后臺(tái)管理方式，前后程序執(zhí)行參數(shù)輸入，數(shù)據(jù)顯示，打印，報(bào)警等功能，后臺(tái)程序執(zhí)行實(shí)時(shí)壓力控制 (如采樣， A/D， 實(shí)現(xiàn)模糊控制器， D/A 等功能 )，具有較高的優(yōu)先級(jí)。如圖 412為模糊控制器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)圖。并給出模糊控制器實(shí)現(xiàn)子程序。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 第五章基于 的多臺(tái) PLC 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng) 多臺(tái) PLC 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)是在 Windows98 下利用 Visual C++的 Active 控件 通訊控件開(kāi)發(fā)的。硬件采用日本 OMRON 公司的C200HLK202 型 Host Link 模塊。能同時(shí)控制 1 ^}32 臺(tái) PLC，并能實(shí)時(shí)監(jiān)控及管理加工現(xiàn)場(chǎng)各種信息。 硬件構(gòu)成 本系統(tǒng)采用上位連接結(jié)構(gòu)，即一臺(tái)微機(jī)做上位機(jī)，數(shù)臺(tái) PLC做下位機(jī) (最多 32 臺(tái) )，通過(guò) Host Link 元及串行總線互聯(lián)而成。另外，還可以直接將HostLink 單元串聯(lián)連接。采用 RS232 總線上位連接系統(tǒng)，一般為 I: I 結(jié)構(gòu)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊，即一臺(tái)上位機(jī)直接與 HOST LINK 單元連接。由于上、下位機(jī)都使用 Host Link單元相互連接起來(lái)，所以也稱(chēng)“ Host Link系統(tǒng)”。在 OMRON的 PLC 網(wǎng)絡(luò)系列中還把它稱(chēng)為 SYSMACWAY。這是一種主從式總線型工業(yè)局域網(wǎng) 。 上位連接單元 C200HLK202 通信參數(shù)的 設(shè)置 C200HLK202 上位連接單元有四個(gè)參數(shù)設(shè)置開(kāi)關(guān) :SW1, SW2, SW3, SW4o SW1,SW2 用于設(shè)置該上位連接單元的設(shè)備號(hào)。 SW1 表示十位， SW2 表示各位。設(shè)備號(hào)又稱(chēng)站號(hào)，取值 0031 o SW3 用于設(shè)置波特率 (選 9600b/s ) o SW4用于設(shè)置命令級(jí)，選擇奇偶校驗(yàn)及異步數(shù)據(jù)格式 (命令級(jí) :1, 2, 3。偶校驗(yàn) 。數(shù)據(jù)格式 :一位啟動(dòng)位， 7 位數(shù)據(jù)位， 1 位奇偶校驗(yàn)位， 2 位停止位 )。在上位連接單元背面還有兩個(gè)開(kāi)關(guān)，一個(gè)為終端阻抗開(kāi)關(guān)，當(dāng)該上位連接單元裝在終端 PLC 機(jī)架上，則設(shè)置 ON。另一個(gè)為 LINK 類(lèi)型開(kāi)關(guān)，當(dāng)為 1:1 時(shí)設(shè)置為 ON，當(dāng)為 1: N 時(shí)設(shè)置為 OFF 軟件平臺(tái)及其信息控制機(jī)制 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 多臺(tái) PLC 的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)有兩個(gè)外部信息源，分別來(lái)自與用戶(hù)的接口及 PLC 的 HostLink 模塊接口。系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)界面與用戶(hù)進(jìn)行信息交互，接受用戶(hù)的操作指令及數(shù)據(jù)輸入，并顯示系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果及設(shè)備控制信息。 在系統(tǒng)的多任務(wù)通訊上，采用了工作線程模式。對(duì)于數(shù)據(jù)采集和傳輸任務(wù)，應(yīng)用程序?qū)⑵渲糜诤笈_(tái)工作是一個(gè)理想的方案。在開(kāi)發(fā)軟件時(shí)，一個(gè)確實(shí)可 行的方法是創(chuàng)建后臺(tái)數(shù)據(jù)采集和控制工作線程，尤其在數(shù)據(jù)采集是以 DMA 方式大量傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，可以避免前后臺(tái)界面因數(shù)據(jù)采集程序循環(huán)而導(dǎo)致的響應(yīng)過(guò)慢。 PLC 的通信原理及通信機(jī)制 通信原理 上位鏈接也稱(chēng)為 SYSMAC WAY，適合建立一個(gè)自動(dòng)化綜合管理系統(tǒng)。通常，上位機(jī)由安裝在各個(gè) PLC 上的上位鏈接單元或 RS232C 與 PLC 鏈接，進(jìn)行集中監(jiān)視與管理。例如， PLC 與上位機(jī)采用異步串行通信方式，經(jīng)RS232C 和一個(gè)上位鏈接單元 ( C200HLK201)與一臺(tái) C200HS PLC 鏈 接，首先需要設(shè)置上位鏈接單元的開(kāi)關(guān)，以確定單元號(hào)、波特率、校驗(yàn)類(lèi)型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等。上位機(jī)采用中斷接收方式、 PLC 查詢(xún)發(fā)送時(shí)， PLC 使用 TXD 指令主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)以幀為單位，每次傳送都要由 PLC 進(jìn)行打包處理，最大長(zhǎng)度為 128 個(gè)字符。上位機(jī)與 PLC 按應(yīng)答方式通信時(shí)，上位機(jī)主動(dòng)、 PLC被動(dòng)，上位機(jī)向 PLC 發(fā)出一組稱(chēng)作命令塊的 ASCII 數(shù)據(jù)， PLC 對(duì)命令進(jìn)行操作后，將結(jié)果返回給上位機(jī)，這組數(shù)據(jù)稱(chēng)作響應(yīng)塊。命令塊與響應(yīng)塊以幀為單位進(jìn)行傳送，按傳送字符個(gè)數(shù)不同，分為單幀傳送和多幀傳送兩種，具體通信機(jī)制下一節(jié)詳細(xì)介紹。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 通信機(jī)制及結(jié)構(gòu) 串行通信指的是數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)固定的長(zhǎng)度。適用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信。 串行通信有如下三種方式 : (1)單工通信 :它只允許一個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù)。 (2)半雙工通信 :它允許兩個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù)，但不能同時(shí)傳輸。 (3)全雙工通信 :它允許兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 本系統(tǒng)采用微機(jī)的 COM1 和 COM2 等 RS232C 總線標(biāo)準(zhǔn)異步串行通信接口。 EIARS232C 標(biāo)準(zhǔn)是由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì) ( EIA)從 CCITTV 24 建議派生出來(lái)的用于串行通信的標(biāo)準(zhǔn)。用于數(shù)據(jù)終端設(shè)備 (DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備 (DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)通信。 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)接口所定義的信號(hào)線較多，其中，發(fā)送數(shù)據(jù) (TXD)、接收數(shù)據(jù) (RXD)、信號(hào)地 (SG)是最基本的。 RS232C 采用DB9 (D 型 9 針 )或 DB25 D 型 25 針 )作為連接器。在 DB25連接器中，引腳 2 為 TXD 信號(hào)線，引腳 3為 RXD 信號(hào)線，引腳 7為 SG信號(hào)線。 DB25的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖如圖 5. 4。當(dāng)為點(diǎn)對(duì)點(diǎn) (1: 1)通信系統(tǒng)時(shí)， PC 與 PLC 采用全雙工標(biāo)準(zhǔn)連接 DTEDTE)如圖 55 (a)。當(dāng)為多點(diǎn) (1: N)通信系統(tǒng)時(shí)， PC與 PLC 之間需通過(guò)適配器連接。連接圖如圖 55 (b) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)公布的開(kāi)放系統(tǒng)互連模型 (OSI)把網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)劃分為七個(gè)層次，由上至下依次為應(yīng)用層、表示層、會(huì)話(huà)層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層及物理層，各層的功 能包絡(luò)性很強(qiáng)，相互之間具有清晰的功能接口。而由于層次過(guò)多，一方面將降低各層間的信息交流量 。另一方面，也會(huì)增加應(yīng)用層到物理層的傳輸時(shí)間。因而，本系統(tǒng)的微機(jī)與 PLC 之間的實(shí)時(shí)通信結(jié)構(gòu)采用 OMRON 專(zhuān)用協(xié)議，它分為三個(gè)層次，即應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層， 1)應(yīng)用層 通信的最上層，其信息格式可為應(yīng)用程序識(shí)別，是與應(yīng)用程序的接口部分。由于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)只有一臺(tái)微機(jī)與一臺(tái) PLC 相連，信道專(zhuān)用，在貼格式中不用設(shè)備號(hào)。 (2)多點(diǎn)通信系統(tǒng)的命令貼與響應(yīng)貼格式在多點(diǎn)通信系統(tǒng)中，信道公用，主站依靠對(duì)個(gè)從站的尋址建立通信， 因此在命令貼中必須要有主站所尋找目標(biāo)的地址 (設(shè)備號(hào) )。在貼中設(shè)置校驗(yàn)碼以提高信道的可靠性。 命令貼及響應(yīng)貼組成的含義 :設(shè)備號(hào)，即 PLC 的站號(hào)，以區(qū)分多臺(tái) PLC。報(bào)頭，即通信命令。 OMRON 的報(bào)頭由兩個(gè)字母組成，共有 43 條命令。具體山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 見(jiàn)附錄 I。校驗(yàn)碼用來(lái)檢驗(yàn)通信傳輸正確否，其產(chǎn)生規(guī)則 :發(fā)送方把所有待發(fā)送的 ASCII 碼字符 (包括第 8 位的奇偶校驗(yàn)位 )，按位作異或運(yùn)算，被校驗(yàn)段字符從頭到尾進(jìn)行異或，把結(jié)果作為 FCS 校驗(yàn)碼發(fā)出。其校驗(yàn)規(guī)則 :接收方把接收到的所有 ASCII 字符與接收到的 FCS 校驗(yàn)碼作異或運(yùn)算，若結(jié)果為 0，則表明傳送正確，否則擴(kuò)表明錯(cuò)誤。響應(yīng)碼的含義 :可編程控制器接收到上位機(jī)發(fā)來(lái)的命令貼后，經(jīng)上位鏈接單元處理后返回一個(gè)響應(yīng)貼，在響應(yīng)貼中含有響碼。若 PLC 正確執(zhí)行上位機(jī)發(fā)送的命令，則響應(yīng)碼為 00。若發(fā)生錯(cuò)誤，響應(yīng)碼為非 O其各種響應(yīng)碼的含義見(jiàn)表 5l 響應(yīng)碼 含義 響應(yīng)碼 含義 00 正確執(zhí)行 l4 格式錯(cuò) (參數(shù)長(zhǎng)度錯(cuò) ) O1 不能在運(yùn)行方式下執(zhí)行 15 輸入的數(shù)字型數(shù)據(jù)錯(cuò) 02 不能在監(jiān)控方式下執(zhí)行 16 指令未找到 03 不能在安裝了 PROM 情況下執(zhí) 18 貼長(zhǎng)度錯(cuò) 04 地址溢出 (數(shù)據(jù)溢出 ) 19 命令不可執(zhí)行 09 不能執(zhí)行 I/O讀 20 不能建立 I/O 表 OB 不能在編程方式下運(yùn)行 AO 因奇偶校驗(yàn)錯(cuò)而停止執(zhí)行 OC 不能在安裝了 PROM 情況AI 因傳輸數(shù)據(jù)貼錯(cuò)而停止執(zhí)行 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 下執(zhí)行 OD 不能在 Local方式下運(yùn)行 A2 因傳輸數(shù)據(jù)超限而停止執(zhí)行 10 奇偶校驗(yàn)錯(cuò) A3 因傳輸數(shù)據(jù)格式錯(cuò)而停止執(zhí)行 11 貼出錯(cuò) (命令結(jié)構(gòu)錯(cuò) ) AS 因數(shù)字型數(shù)據(jù)錯(cuò)而停止執(zhí)行 12 超限 A8 因貼長(zhǎng)度錯(cuò)而停止執(zhí)行 13 校驗(yàn)碼 FCS錯(cuò) BO 程序區(qū)不是 16千字節(jié)而不能執(zhí)行 表 51 響應(yīng)貼中響應(yīng)碼的含義 2)數(shù)據(jù)鏈路層 在信息傳遞的這個(gè)階段，信息是以位 (Bit )的方式存在的。即信息報(bào)文分解為位串的形式，其中每個(gè)字符依次由若干個(gè)起始位、 5至 8個(gè)數(shù)據(jù)位、1 個(gè)奇偶校驗(yàn)位及停止位 (長(zhǎng)度可為 1, 或 2位 )組成。整個(gè)報(bào)文就是這些字符順序連接而成的。同時(shí)，在鏈路層中，還規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈?，它表示每秒傳遞的字符數(shù)，數(shù)值在 50 到 9600 波特之間。 OMRON C200H PLC波特率為 9600 7 個(gè)數(shù)據(jù)位，偶校驗(yàn)， 1 位停止位。 3)物理層 物理層提供了通信的物理及電氣 特性，因而可把這一層稱(chēng)為硬件層。計(jì)算機(jī)與外設(shè)的通信接口電路一般應(yīng)包括輸入輸出數(shù)據(jù)的鎖存器和緩沖器 。狀態(tài)和控制命令寄存器，以便于計(jì)算機(jī)中 CPU 與接口電路之間采用程序查詢(xún)的方式來(lái)交換信息的電路等，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，接口電路采用了通用的可編程序接口芯片，可分為并行接口和串行接口。 OMRON PLC采用串行接口。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 Visual C+十 6. 0 的串行通信軟件設(shè)計(jì) VC6. 0 中的串口通信控件 MSComm6. 0。 一般說(shuō)來(lái)，計(jì)算機(jī)都有一個(gè)或多個(gè)串行端口，它們依次為 Coml, Com2,?。這些串口還提供了外部設(shè)備與 PC 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信的通道，這些串口在 CPU 和外設(shè)之間充當(dāng)解釋器的角色。當(dāng)字符數(shù)據(jù)從 CPU 發(fā)送給外設(shè)時(shí)，這些字符數(shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)換成串行比特流數(shù)據(jù) 。當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，比特流數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為字符數(shù)據(jù)傳遞給 CPU。再進(jìn)一步說(shuō)，在操作系統(tǒng)方面， Windows用通信驅(qū)動(dòng)程序 (COMM. DRV)調(diào)用 API 函數(shù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。當(dāng)用通信控件或聲明調(diào)用 API 函數(shù)時(shí)，它們由 COMM. DRV 解釋并傳遞給設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。要編寫(xiě)通信程序，只需知道通信控件提供給 Windows 通信 API 函數(shù)的接口即可， 換句話(huà)說(shuō)，只需設(shè)定和監(jiān)視通信控件的屬性和事件即可?，F(xiàn)在了解一下 MSComm6. 0 通信控件。 VC+