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本例说明了如何利用CPU 214的高速计数器HSC及频率转换器来计算模拟电压。频率转换器将输入电压(0~10V)转换为矩形脉冲信号(0~2000Hz),再将此信号送入CPU214高速记数器的输入端并累计脉冲数。当预置的问隔时问到后,通过累计脉冲数,计算出被测模拟电压值。
主程序 在*个扫描周期调用子程序SBR0
SBR0 高速计数器和定时中断的初始化
INT0 对高速计数器求值的定时中断程序
程序和注释
主程序在*个扫描周期调用初始化程序SBR0,仅在*个扫描周期标志位SM0.1=1由子程序SBR0实现初始化。把高速记数器HSC1的控制字节SMB47置为16进制‘FC',其含义是:正方向计数,可更新预置值(PV),可更新当前值(CV),激活HSC1。用指令‘HDEF’把高速计数器HSC1置成工作模式0}即没有复位或起始输入,也没有外部的方向选择。当前值SMD48复位为0,预置值SMD52置为FFFF(16进制)。定时中断0间隔时间SMB34置为100ms,中断程序0分配给定时中断0(中断事件10),并允许中断。用指令HSC1启动高速计数器。
每100ms调用一次中断程序0,读出高速计数器的数值后将其置零。通过HSC1计数值及变换关系(0~2KHz对应于0~10V)来求被测的模拟电压值。本例中,计数值仅除以2,置入输出字节QB0,以便通过LED来显示被测的模拟电压值。显示值与10倍真实电压值相对应。例如,计数值为200除以2是100,那么,被测的模拟电压值就是10.0V。因为计数器100ms内共有200个计数脉冲,这正与2000Hz=>10V相对应。假设计数值为104,则实际电压值应为5.2V。
注意:定时中断时间可在5~255ms的范围内变化,通过设立一个标志,可根据需要来延长高速计数器的求值和复位时间,这样就有更长的扫描间隔,以便提高**度,也会带来更长的更新时间。例如,定时中断设为100ms,每调用一次,标志增加1,仅当标志满10时,才对高速计数器求值和复位。也就是说,10V 电压可接收的zui大脉冲为2000,这样,求值**到5/1000V即**度是上例的10倍,但速度也减慢了10倍。
在程序中用定时器来控制时间。SIMATIC S7-200系列可编程控制器设置了两种类型的定时器:接通延迟(On-Delay)定时器(TON),保持接通延迟"(RetentiveOn-Delay)定时器(TONR)。它们都可工作在三种精度下,即1msec. 10msec和100msec。
本例说明了每种定时器的操作及使用方法,重点在于小同精度下,定时器的操作方法的区别。
S7-200定时器由一个单独的使能输入端(IN)来控制,由于定时器是可使能的,能够保留过去了的时间值。定时器还有一个预置时间值(PT),当前值更新时,它与当前值比较,定时器位(T位)置位/复位(set/reset)就取决于当前值与预置值的比较结果。
若当前值大于或等于预置时问值,定时器位接通(ON);否则,定时器位断开(OFF)。当前值达到zui大值时,计时停。
西门子S7-200可编程控制器PLC使用STEP7-Micro/WIN32编程软件进行编程。STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的应用软件,功能强大,主要用于开发程序,也可用于适时监控用户程序的执行状态。加上汉化后的程序,可在全汉化的界面下进行操作。
1. 安装条件
操作系统:Windows95以上的操作系统。
计算机配置:IBM486以上兼容机,内存8MB以上,VGA显示器,至少50MB以上硬盘空间。
通信电缆:用一条PC/PPI电缆实现可编程控制器与计算机的通信
TEP7-Micro/WIN32编程软件包括Microwin3.1;Microwin3.1的升级版本软件Microwin3.1SP1;Toolbox(包括Uss协议指令:变频通信用,TP070:触摸屏的组态软件TpDesigner V1.0设计师)工具箱;以及Microwin3.11 Chinese(Microwin3.11SP1和TpDesigner的汉化工具)等编程软件。
3. 编程软件的安装
按Microwin3.1→Microwin3.1 SP1→Toolbox→Microwin 3.11Chinese的顺序进行安装。
安装英文版本的编程软件:双击编程软件中的安装程序SETUP.EXE,根据安装提示完成安装。接着,用Microwin3.11 Chinese软件将编程软件的界面和帮助文件汉化。步骤如下:(1)在光盘目录下,找到“mwin_service_pack_fromV3.1 to3.11"软件包,按照安装向导进行操作,把原来的英文版本的编程软件转换为3.11版本。(2)打开“Chinese3.11"目录;双击setup,按安装向导操作,完成汉化补丁的安装。(3)完成安装。
可以采用PC/PPI电缆建立PC机与PLC之间的通信。这是典型的单主机与PC机的连接,不需要其他的硬件设备。如图1所示。PC/PPI电缆的两端分别为RS-232和RS-485接口,RS-232端连接到个人计算机RS-232通信口COM1或COM2接口上,RS-485端接到S7-200CPU通信口上。PC/PPI电缆中间有通信模块,模块外部设有波特率设置开关,有5种支持PPI协议的波特率可以选择,分别为:1.2K,2.4K,9.6K,19.2K,38.4K。系统的默认值为9.6Kb/s。PC/PPI电缆波特率设置开关(DIP开关)的位置应与软件系统设置的通信波特率相*。DIP开关如图2所示,DIP开关上有5个扳键,1、2、3号键用于设置波特率,4号和5号键用于设置通信方式。通信速率的默认值为9600bit/s,如图2所示,1、2、3号键设置为010,未使用调制解调器时,4、5号键均应设置为0。
硬件设置好后,按下面的步骤设置通信参数。
(1)在STEP7-Micro/WIN32运行时单击通信图标,或从“视图(View)"菜单中选择“通信(Communications)",则会出现一个通信对话框。
(2)对话框中双击PC/PPI电缆图标,将出现PC/PG接口的对话框。
(3)单击“属性(Properties)"按钮,将出现接口属性对话框,检查各参数的属性是否正确,初学者可以使用默认的通信参数,在PC/PPI性能设置的窗口中按“默认(Default)"按钮,可获得默认的参数。默认站地址为2,波特率为9600b/s。
6. 建立在线连接
在前几步顺利完成后,可以建立与S7-200 CPU的在线,步骤如下:
(1)在STEP7-Micro/WIN32运行时单击通信图标,或从“视图(View)"菜单中选择“通信(Communications)",出现一个通信建立结果对话框,显示是否连接了CPU主机。
(2)双击对话框中的刷新图标,STEP7-Micro/WIN32编程软件将检查所连接的所有S7-200CPU站。在对话框中显示已建立起连接的每个站的CPU图标、CPU型号和站地址。
(3)双击要进行通信的站,在通信建立对话框中,可以显示所选的通信参数。
输出继电器是用来将PLC的输出信号传递给负载,是专设的输出过程映像寄存器。它只能用程序指令驱动。在每次扫描周期的结尾,CPU将输出映像寄存器中的数值复制到物理输出点上,并将采样值写入,以驱动负载。输出继电器一般采用八进制编号,一个端子占用一个点。它有4种寻址方式即可以按位、字节、字或双字来存取输出过程映像寄存器中的数据。