1 引言

　　隨著PLC在工廠自動(dòng)化中的廣泛應(yīng)用，各PLC生產(chǎn)商不斷推承出新，功能更加完善，性能更加優(yōu)異的PLC不斷涌現(xiàn)。以德國西門子公司為例，90年代中期，繼S5系列PLC之后，就相繼推出了S7系列的PLC。該系列PLC不僅具有S5系列PLC的優(yōu)點(diǎn)，而且更加注重功能的改進(jìn)和集成。對(duì)于現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的閉環(huán)控制、模擬量處理、通信聯(lián)網(wǎng)、脈沖輸出等均提供了相應(yīng)的指令及使用途徑。編程軟件STEP 7為用戶提供了界面友好且功能強(qiáng)大的開發(fā)工具。本文擬就S7-200系列PLC中CPU214通過與一臺(tái)SIMOVERT微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通信來起動(dòng)、停止電機(jī)，以及改變電機(jī)的頻率，介紹其特點(diǎn)并給出相應(yīng)的應(yīng)用程序流程圖或源程序。

2 硬件要求

　　(1) 硬件組成

　　一臺(tái)帶輸入仿真器的S7-200 CPU214，一根RS 485電纜，一臺(tái)微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī);

　　(2) 參數(shù)設(shè)置

　　正確地將電機(jī)和微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接好線，并且所用電機(jī)和微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)已通過人工設(shè)定，且微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器必須設(shè)置在遙控方式(P910=1)，波特率:19.2kB(P92=7
)，地址1(P91=1);

　　(3) 接線方式

　　用一根帶9針陽性插頭的RS 485通信電纜接在S7-200 CPU214的1、3、8端上，電纜另一端是插孔，分別接到微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的13、14、15端子上。

　　3 分析及說明

　　(1) S7-200自由通信口模式

　　S7-200 CPU214與SIMOVERT微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通信是通過S7-200自由通信口模式進(jìn)行的，使用USS5字協(xié)議。輸入仿真器用來初始化發(fā)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的命令。用程序監(jiān)視RUN/TERM開關(guān)，并選擇相應(yīng)的協(xié)議來設(shè)置自由通信口模式的控制字節(jié)(SMB30);

　　(2) 輸入點(diǎn)分配

　　I0.0 上升沿有效 使電機(jī)以上次命令的恒定頻率運(yùn)轉(zhuǎn);

　　I0.2 上升沿有效 使電機(jī)以上次命令的頻率開始變頻運(yùn)轉(zhuǎn);

　　I0.4 上升沿有效 停止電機(jī);

　　I0.5 電平有效 以1或2倍率改變頻率:

　　I0.5="0":1倍，I0.5="1":2倍;

　　I0.6 上升沿有效 以1或2倍頻率增量增加電機(jī)頻率;

　　I0.7 上升沿有效 以1或2倍頻率增量降低電機(jī)頻率;

　　I1.0 電平有效 控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，I1.0=0:電機(jī)正轉(zhuǎn)，I1.0=1:電機(jī)反轉(zhuǎn);

　　(3) 程序檢測(cè)

　　首先對(duì)微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的發(fā)送要計(jì)時(shí)，如果失敗，允許再試發(fā)送，最多可試發(fā)送3次。然后，對(duì)來自微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的接收也要計(jì)時(shí)，在退出發(fā)送接收操作之前可重試多達(dá)3次。對(duì)來自微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)信息要進(jìn)行有效性校驗(yàn)(STX，LEN，ADR及BCC)，任何被檢測(cè)到的錯(cuò)誤都要進(jìn)行顯示;

　　(4) 輸出點(diǎn)分配

　　QB0用來顯示檢測(cè)到的錯(cuò)誤信息，具體顯示含義如下:

　　"0"表示無錯(cuò)誤;"1"表示非法的響應(yīng)(除去壞的BBC);"2"表示壞的BBC;"3"表示發(fā)送超時(shí);"4"表示接收超時(shí)。

　　4 程序結(jié)構(gòu)

　　(1) 程序結(jié)構(gòu)

　　整個(gè)控制程序由1個(gè)主程序(MAIN)、8個(gè)子程序(SBR 0-7)及4個(gè)中斷程序(INT 0-3)組成。各程序所完成的功能如下:

　　l MAIN 主程序:監(jiān)視用于自由通信口/PPI通信切換的RUN/TERM開關(guān)，尋找輸入信號(hào)上升沿作為電機(jī)運(yùn)行命令。

　　? SBR0 設(shè)置自由通信口通信:首次掃描時(shí)設(shè)置自由通信口模式的參數(shù)。

　　?SBR1 RUN子程序:設(shè)定電機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　?SBR2 RAMP子程序:設(shè)定電機(jī)變速運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　? SBR3 增加頻率倍率的子程序:增加微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出頻率。

　　?SBR4 降低頻率倍率的子程序:降低微型主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出頻率。

　　?SBR5 STOP子程序:停止電機(jī)。

　　?SBR6 計(jì)算輸出信息的BCC。

　　?SBR7 發(fā)送信息，初始化發(fā)送定時(shí)器。

　　? INT0 發(fā)送(XMT)中斷處理程序，打開接收器。

　　? INT1 發(fā)送超時(shí)的中斷處理程序，最多試發(fā)3次。

　　?INT2 接收字符的中斷處理程序。

　　? INT3 接收超時(shí)的中斷處理程序，最多試收3次。

　　(2) 程序流程圖如圖1所示。

　　圖1 程序流程圖

　　5 程序及注釋

　　由于文章篇幅的限制，在此僅給出與通信有關(guān)部分的源程序。

　　SBR 7 //初始化XTM及XTM定時(shí)器

　　XMT VB99,0 //發(fā)送

　　ATCH 0,9 //捕捉XTM發(fā)送中斷，并

　　//調(diào)用中斷程序0

　　MOVB 255,SMB34 //設(shè)置XTM定時(shí)器255MS

　　ATCH 1,10 //捕捉XTM定時(shí)器中斷，

　　//并調(diào)用中斷1

　　RET

　　INT 0 //中斷程序0，XMT發(fā)送中斷處理，

　　//關(guān)XMT定時(shí)器

　　DTCH 10 //退出XMT定時(shí)器

　　DTCH 9 //中止XMT事件

　　MOVW 3，VW204 //刷新XMT重試次數(shù)

　　MOVW 14，VW208 //響應(yīng)信息中接收的字符數(shù)

　　MOVW 0，VW215 //清BCC累加器

　　MOVD &VB114，VD211 //設(shè)置接收緩沖區(qū)指針

　　ATCH 2，8&n
bsp; //捕捉RCV(接收)中斷，并

　　//調(diào)用中斷程序2

　　ATCH 3，10 //捕捉接收定時(shí)器中斷，并調(diào)

　　//用中斷程序3

　　RETI

　　INT 1 //定時(shí)器中斷0處理--發(fā)送

　　DTCH 9 //停止XMT(發(fā)送)

　　DTCH 10 //退出定時(shí)器

　　DECW VW204 //重試次數(shù)減1，若為0，且

　　LD SM1.0 //SM1.0=1，則

　　MOVB 3，VB210

　　MOVB 3，QB0 //用QB0指示發(fā)送超時(shí)

　　MOVW 3，VW204 //刷新發(fā)送重試計(jì)數(shù)

　　S M0.0，1 //使RUN、RAMP有效

　　CRETI //條件返回

　　XMT VB99，0 //重試發(fā)送

　　ATCH 0，9 //捕捉XMT中斷，并調(diào)用

　　//中斷程序0

　　MOVB 255，SMB34 //設(shè)置XMT定時(shí)器為避

　　//免55mS

　　ATCH 1，10 //捕捉定時(shí)中斷，并調(diào)用

　　//中斷程序

　　RETI

　　INT 2 //接受字符處理

　　MOVB SMB2，AC0 //得到接收字符

　　XORW AC0，VW215 //累積BCC

　　MOVB AC0，*VD211 //把接收到的字符送

　　//入緩沖區(qū)

　　INCD VD211 //緩沖區(qū)指針加1

　　DECW VW208 // 有待接收的字符總數(shù)減1

　　LDN SM1.0 //檢驗(yàn)是否結(jié)束

　　CRETI

　　NOT

　　DTCH 10 //退出接收定時(shí)器

　　DTCH 8 //關(guān)接收

　　AB= 0，VB216 //檢驗(yàn)已算好的BCC是否為0

　　NOT

　　MOVB 2，VB210 //壞的BCC操作碼

　　MOVB 2，QB0

　　JMP 0

　　LDB= VB114，16#02 // STX第一個(gè)字符嗎

　　AB= VB115，16#0C //長度=12嗎？

　　AB= VB116，VB102 //將信息發(fā)往同一從

　　//設(shè)備嗎？

　　MOVB 0，VB210 //操作正確

　　MOVB 0，QB0

　　JMP 0

　　LD SM0.0

　　MOVB 1，VB210 //信息中有不對(duì)的地方

　　MOVB 1，QB0

　　LBL 0

　　MOVW 3，VW206 //刷新接收可重試次數(shù)

　　RETI

　　INT 3 //定時(shí)器中斷0處理-接收