【正文】 C相連，就可以在觸摸屏上顯示組態(tài)動畫。點擊【進入運行環(huán)境】，可以進入組態(tài)界面。 觸摸屏組態(tài)界面 圖 東西方向綠燈 圖 東西方向紅燈使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊要注意設(shè)置計算機的TCP/IP地址，使計算機的TCP/IP地址與觸摸屏處于同一C大類（即TCP/IP地址的前3個數(shù)字相同）?？稍贛CGSCE操作環(huán)境下查看，如圖 所示，觸摸屏TCP/。 圖 觸摸屏操作環(huán)境 雙擊計算機上的，單擊【屬性（P）】打開【本地連接 屬性】，在下拉菜單中找到【Internet 協(xié)議（TCP/IP）】，雙擊打開，修改計算機的TCP/IP地址。圖 打開本地連接圖 TCP/IP修改數(shù)值點擊【確定】后，就可以在MCGS軟件上進行通訊測試，點擊【連機運行】，連接方式選擇TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，點擊【通訊測試】，測試通訊是否正常，再點擊【工程下載】，將組態(tài)程序下載到觸摸屏上，可在觸摸屏上運行工程。圖 MCGS下載配置圖 MCGS通訊測試圖 MCGS工程下載5 電機正反轉(zhuǎn)及變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計多年來，繼電器接觸器控制系統(tǒng)被廣泛用來對電動機進行各種控制?？梢灶A(yù)見，PLC將會越來越多地用于電動機的運行控制。本實驗中，使用PLC來對電動機進行起動、制動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等控制，并且利用PLC的輸出模擬量來控制變頻器從而控制電動機的轉(zhuǎn)速。圖 電動機變頻調(diào)速組態(tài)界面圖 電動機變頻調(diào)速模擬界面 電機控制PLC程序設(shè)計如上述2．2節(jié)中所講的一樣，在設(shè)置模擬量模塊的數(shù)據(jù)采集和模擬量輸出時首先就要設(shè)置“量程控制字”，即規(guī)定該A/D、D/A模塊處理模擬量信號的范圍、模擬量輸入/輸出各通道的使用狀況等功能。表 PLC資源分配表名稱地址/值電動機正傳名稱地址/值電動機正傳電動機反傳輔助繼電器1輔助繼電器2模擬輸出1通道14模擬輸出2通道15電動機正轉(zhuǎn)延時T000電動機反轉(zhuǎn)延時T001碼制轉(zhuǎn)換延時T005表 PLC寄存器分配表寄存器作用DM0存儲輸入模擬量DM1模擬量轉(zhuǎn)成二進制碼DM2模擬量放入輸出通道輸出DM3存儲反饋的模擬量并轉(zhuǎn)成BCD碼DM4模擬量放入輸入通道輸入“量程控制字”的設(shè)定： 模擬量輸出通道的設(shè)定狀況 模擬量輸入通道的設(shè)定狀況按如此設(shè)定，可以達到這些功能：將CPM1AADO41模塊的模擬量輸入通道1，CPM1ADA041模塊的模擬量輸出通道1都置為有效。設(shè)定了這兩個通道的模擬量輸入/輸出范圍都為0～10V。在實際情況中有時需要對模擬輸入輸出通道的值進行四則運算，這就需要不同的碼制轉(zhuǎn)換，例如將數(shù)據(jù)采集后所取得的十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的二進制數(shù)，或轉(zhuǎn)為BCD數(shù)等等，而后再將要求的相同的碼制進行運算，這就需要進行特殊的程序處理。本實驗中，由于變頻器所需要的0～10V電壓模擬量是由MCGS組態(tài)軟件的組態(tài)界面上所給定的，而給定值為十進制數(shù)，所以我們將組態(tài)界面的輸入的給定值送入PLC存儲器DM0區(qū)后，需要將DM0區(qū)所存儲的數(shù)據(jù)進行BCD碼到二進制的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后傳送到DM2區(qū)，再將DM2中的數(shù)據(jù)由模擬量輸出通道1輸出。 外部輸入數(shù)字量的碼制轉(zhuǎn)換 將DM2中的數(shù)值由模擬量輸出通道1中輸出同樣，從MM440變頻器上所采集得電動機當前電壓值反饋在MCGS組態(tài)界面上時也需要對其進行相應(yīng)的碼制轉(zhuǎn)換。采集的當前數(shù)據(jù)由模擬量輸入通道1輸入傳送到寄存器DM3區(qū)，將DM3里的數(shù)據(jù)進行二進制到BCD碼的轉(zhuǎn)換，： 采集數(shù)據(jù)由模擬量輸入通道1中輸入在完成模擬量模塊的數(shù)據(jù)采集和模擬量輸出的“量程控制字”設(shè)置之后，我們要進行對電動機的起動、制動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等功能的PLC控制程序編寫。要求電機具有狀態(tài)鎖定功能，即具有保持當前狀態(tài)的功能，能進行緊急停車，即緊急時切斷電源。以電動機的正轉(zhuǎn)為例，加入一個中間繼電器實現(xiàn)對其進行起動、保持、停止的控制。 電動機正轉(zhuǎn)時起、保、?？刂票驹囼炛校尤肓艘粋€時間繼電器來實現(xiàn)對電動機的3秒延時起動。并且在電動機的正、反轉(zhuǎn)過程中加入互鎖的功能。： 電動機反轉(zhuǎn)時起、保、停控制按如此設(shè)定，可以達到這些功能：將CPM1AADO41模塊的模擬量輸入通道1，CPM1ADA041模塊的模擬量輸出通道1都置為有效。設(shè)定了這兩個通道的模擬量輸入/輸出范圍都為0～10V。在實際情況中有時需要對模擬輸入輸出通道的值進行四則運算，這就需要不同的碼制轉(zhuǎn)換，例如將數(shù)據(jù)采集后所取得的十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的二進制數(shù)，或轉(zhuǎn)為BCD數(shù)等等，而后再將要求的相同的碼制進行運算，這就需要進行特殊的程序處理。本實驗中，由于變頻器所需要的0～10V電壓模擬量是由MCGS組態(tài)軟件的組態(tài)界面上所給定的，而給定值為十進制數(shù)，所以我們將組態(tài)界面的輸入的給定值送入PLC存儲器DM0區(qū)后，需要將DM0區(qū)所存儲的數(shù)據(jù)進行BCD碼到二進制的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后傳送到DM2區(qū)，再將DM2中的數(shù)據(jù)由模擬量輸出通道1輸出。 電機控制中MCGS與PLC的通訊設(shè)置和交通信號燈模擬系統(tǒng)一樣，完成變頻調(diào)速電機的PLC梯形圖程序編寫后，同樣要開始建立MCGS組態(tài)軟件與歐姆龍PLC的通訊連接，使用到MCGS嵌入版系統(tǒng)中的設(shè)備窗口。在設(shè)備窗口中建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接關(guān)系，使系統(tǒng)能夠從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)。使用【通用串口父設(shè)備】驅(qū)動模塊和【歐姆龍HostLink】驅(qū)動模塊來實現(xiàn)MCGS組態(tài)軟件與PLC通信連接。串口父設(shè)備用來設(shè)置通信參數(shù)和通信端口。通信參數(shù)必須設(shè)置成與PLC的設(shè)置一樣。在這里歐姆龍PLC的通信參數(shù)為：串口端口COM1，波特率9600，7位數(shù)據(jù)位，2位停止位，偶校驗，同步采集方式。為了使MCGS組態(tài)軟件和歐姆龍PLC通訊速度更快捷，從而達到同步信號采集的目的，本實驗中將【通用串口父設(shè)備】和【歐姆龍HostLink】的【最小采集周期】均設(shè)置為200ms。 變頻調(diào)速電機模擬系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫對象名稱類型注釋電機正轉(zhuǎn)啟動開關(guān)型電機正轉(zhuǎn)啟動信號電機反轉(zhuǎn)起動開關(guān)型電機反轉(zhuǎn)啟動信號電機停止開關(guān)型電機停車信號模擬量輸出起動開關(guān)型模擬量輸出起動信號模擬量輸出停止開關(guān)型模擬量輸出停止信號電壓值數(shù)值型電機電壓值頻率值數(shù)值型電機頻率值轉(zhuǎn)速數(shù)值型電機轉(zhuǎn)速DM0數(shù)值型寄存器DM1數(shù)值型寄存器DM2數(shù)值型寄存器DM3數(shù)值型寄存器DM4數(shù)值型寄存器組對象組對象報警設(shè)置 電機控制參數(shù)在MCGS中的設(shè)置為了使系統(tǒng)能夠從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)以及將MCGS組態(tài)界面上的輸入值反饋給外部設(shè)備，從而實現(xiàn)控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)的目的，需要建立實時數(shù)據(jù)庫。實時數(shù)據(jù)庫是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。定義數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍，以及確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)等。進入【實時數(shù)據(jù)庫】窗口，建立所需數(shù)據(jù)對象。 電動機調(diào)速中MCGS與PLC通訊設(shè)置建立MCGS組態(tài)軟件與歐姆龍PLC的通訊連接，需要使用到MCGS嵌入版系統(tǒng)中的設(shè)備窗口。在設(shè)備窗口中建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接關(guān)系，使系統(tǒng)能夠從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對工業(yè)過程的實時監(jiān)控。 在MCGS嵌入版中，實現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動的基本方法是：在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類型的設(shè)備構(gòu)件，并根據(jù)外部設(shè)備的類型和特征，設(shè)置相關(guān)的屬性，將設(shè)備的操作方法如硬件參數(shù)配置、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、設(shè)備調(diào)試等都封裝在構(gòu)件之中，以對象的形式與外部設(shè)備建立數(shù)據(jù)的傳輸通道連接。系統(tǒng)運行過程中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理。通過通道連接，它既可以向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫提供從外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)，供系統(tǒng)其它部分進行控制運算和流程調(diào)度，又能從實時數(shù)據(jù)庫查詢控制參數(shù)，實現(xiàn)對設(shè)備工作狀態(tài)的實時檢測和過程的自動控制。MCGS組態(tài)軟件提供了大量的工控領(lǐng)域常用的設(shè)備驅(qū)動程序。這里我們使用歐姆龍PLC(HostLink協(xié)議)驅(qū)動模塊來實現(xiàn)MCGS與PLC通信連接。組態(tài)軟件可以通過RS232C接口與PLC之間進行通信,并監(jiān)控PLC的所有的存儲器、控制器及I/O接口的狀態(tài),以變量值的形式傳輸?shù)接嬎銠C上，這種通信方式PLC的地址為0。在MCGS嵌入版中，單擊【設(shè)備窗口】按鈕進入【設(shè)備組態(tài)：設(shè)備窗口】，單擊工具條中的【工具箱】按鈕，打開【設(shè)備工具箱】窗口，單擊【設(shè)備管理】按鈕，打開設(shè)備管理窗口。在【可選設(shè)備】中找到【通用串口父設(shè)備】，雙擊，將【通用串口父設(shè)備】加到右面的【選定設(shè)備】中，再雙擊【PLC設(shè)備】，選擇【歐姆龍】，雙擊，選擇【Omron_Hostlink】中的【歐姆龍HostLink】，雙擊，加到右面的選定設(shè)備中。圖 添加可選設(shè)備注意：歐姆龍PLC設(shè)備必須掛接在串口父設(shè)備下，串口父設(shè)備在“所有設(shè)備”目錄中。雙擊【通用串口父設(shè)備】進行【通用串口屬性編輯】，串口父設(shè)備用來設(shè)置通信參數(shù)和通信端口。通信參數(shù)必須設(shè)置成與PLC的設(shè)置一樣。否則就無法通信。本設(shè)計中MCGS與歐姆龍PLC的通信參數(shù)為：串口端口COM1，波特率9600，7位數(shù)據(jù)位，2位停止位，偶校驗，同步采集方式。圖 選擇驅(qū)動程序圖 通用串口屬性編輯為了使MCGS組態(tài)軟件和歐姆龍PLC通訊速度更快捷，從而達到實時監(jiān)控、同步信號采集的目的，我們將【通用串口父設(shè)備】和【歐姆龍HostLink】的【最小采集周期】均設(shè)置為200ms。 電機控制中PLC在MCGS中的內(nèi)部屬性設(shè)置進入【設(shè)備窗口】，打開【歐姆龍HostLink】，進入【設(shè)備屬性設(shè)置】，在【增加設(shè)備通道】中進行PLC通道與讀寫類型的設(shè)置。在【設(shè)備屬性窗口】中【連接變量】中輸入變量名，： 設(shè)備編輯窗口 腳本程序DM0=頻率值*120轉(zhuǎn)速=電壓值*電壓值=DM4/10 電機控制的界面組態(tài)與動畫制作MCGS實現(xiàn)圖形動畫設(shè)計的主要方法是將用戶窗口中圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連接,并設(shè)置相應(yīng)的動畫屬性。在系統(tǒng)運行過程中,圖形對象的外觀和狀態(tài)特征,由數(shù)據(jù)對象的實時采集值驅(qū)動,從而實現(xiàn)了圖形的動畫效果。本實驗當中，選擇了按鈕開關(guān)、表盤、滑動輸入器、標簽等圖形元件來繪制電動機正反轉(zhuǎn)及變頻調(diào)速模擬系統(tǒng)的整個組態(tài)界面。設(shè)置每個圖形元件的內(nèi)部參數(shù)，包括動畫顏色、位置動畫連接、輸入輸出連接、可見度等屬性設(shè)置，將各個圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連接。：圖 電動機正反轉(zhuǎn)及變頻調(diào)速模擬系統(tǒng)組態(tài)界面 組態(tài)界面中，可以通過變頻器來控制電機的起動、停車、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等狀態(tài)，并且利用滑動輸入器來對電動機的頻率進行設(shè)置，給定頻率值，從而達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。電機轉(zhuǎn)速的快慢由界面上表盤上顯示的數(shù)據(jù)及電動機的顏色狀態(tài)深淺來直觀的表現(xiàn)出來。并當電機達到最大額定頻率時會產(chǎn)生報警信號。 MM440變頻器在電機控制中的應(yīng)用本實驗中，不可缺少的一個環(huán)節(jié)就是在PLC控制電動機時需要加入變頻器來控制電動機的啟動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、以及轉(zhuǎn)速快慢的控制。這里我們選取西門子的MM440變頻器作為實驗器材。通過MCGS組態(tài)界面來控制PLC，再通過PLC來控制變頻器，從而達到利用變頻器控制電動機的目的。： 變頻器硬件接線電路圖圖中變頻器接380V三相交流電源，歐姆龍PLC的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出端子接到變頻器上的模擬量輸入端子口作為變頻器的頻率給定。變頻器內(nèi)部測量的電動機當前電壓狀態(tài)通過自身模擬量輸出接到PLC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，將電壓值反饋給PLC。要使用變頻器對電機進行控制，首先要對變頻器進行初始化。 變頻器初始化設(shè)置參數(shù)號設(shè)置值說明P001030工廠設(shè)定值PO9701參數(shù)復(fù)位然后要對變頻器進行電動機參數(shù)的設(shè)定，根據(jù)在實驗室選用的MO4型100W電動機的額定參數(shù)，對MM440變頻器進行如下參數(shù)設(shè)置。 電動機參數(shù)設(shè)置參數(shù)號設(shè)置值說明P00031用戶訪問級為標準級POO101快速調(diào)試P01000功率為kW表示，頻率為50HzP0304220電動機額定電壓(V)P0305電動機額定電流(A)P0307電動機額定功率(kW)P031050電動機額定頻率(Hz)P03111420電動機額定轉(zhuǎn)速(rpm)P07001命令選擇由BOP界面輸入P39001結(jié)束快速調(diào)試 快速調(diào)試結(jié)束后，BOP界面會顯示BUSY，完成后可以將9號接口與17號接口相連，再給【模擬輸入1】010V電壓，打開變頻器開關(guān)，觀察電動機是否旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)則表明變頻器調(diào)試完好。否則請進行復(fù)位，再重新進行快速調(diào)試。將D/A模塊的【模擬輸出1】接到變頻器的【模擬輸入1】，利用PLC的模擬輸出端口來改變加載在變頻器上的模擬信號電壓，對應(yīng)的改變變頻器的頻率，從而達到控制電動機轉(zhuǎn)速的目的。 交通燈組態(tài)軟件的下載 使用USB串口通訊MCGSTPC組態(tài)軟件USB串口通訊所使用的數(shù)據(jù)線計算機一端為USB接口，觸摸屏一端為USB2接口，與上一個實驗交通燈一樣。在工程做好之后，按進行組態(tài)結(jié)果檢查，檢查無錯誤后按進入工程下載界面， 所示。圖 工程下載界面 點擊【連機運行】，【連接方式】選擇【USB通訊】，點擊【通訊測試】，通訊正常則點擊工程下載，通訊失敗請檢查連接線是否正確。圖 工程測試正常圖 工程下載成功圖 工程下載完成后觸摸屏界面