知識(shí)點(diǎn)2 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)

微課PPT可編程控制器項(xiàng)目十六車(chē)間網(wǎng)絡(luò)通訊控制1.多工作臺(tái)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介多工作臺(tái)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)每個(gè)單獨(dú)的工作臺(tái)包括PLC單元、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)單元、齒帶輸送單元、滾珠絲杠單元等組成。如圖所示，步進(jìn)電機(jī)的軸與絲杠通過(guò)同步齒形帶連接在一起，當(dāng)PLC控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同步齒行帶帶動(dòng)絲杠同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，工作臺(tái)將會(huì)在絲杠上發(fā)生移動(dòng)。將四個(gè)工作臺(tái)的PLC用通訊電纜連接到一起，其中的一臺(tái)PLC控制其余三臺(tái)PLC，即可達(dá)到四個(gè)工作臺(tái)協(xié)調(diào)運(yùn)行的目的。（一）項(xiàng)目描述知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器

本任務(wù)主要介紹如何實(shí)現(xiàn)多個(gè)S7-200PLC之間PPI通信，完成多工作臺(tái)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。多工作臺(tái)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)由4個(gè)CPU224XP、4個(gè)步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器、皮帶、滾珠絲杠等組成。每個(gè)CPU224XP控制各自的工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)CPU224XP作為主站，其余三個(gè)CPU224XP作為從站。整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)是主站接收到啟動(dòng)信號(hào)后，首先啟動(dòng)主站步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲杠從原點(diǎn)位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)主站給每個(gè)從站發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)，3個(gè)從站接收到該信號(hào)后，按照一定的順序，依次啟動(dòng)各自步進(jìn)電機(jī)，控制絲杠運(yùn)動(dòng)。每個(gè)絲杠行走設(shè)定的距離后，開(kāi)始反方向移動(dòng)，四個(gè)絲杠依次返回原點(diǎn)。每個(gè)絲杠到達(dá)原點(diǎn)后，接著從原點(diǎn)位置行走一遍上一次的運(yùn)動(dòng)路線。第二次返回原點(diǎn)后，停止運(yùn)行。知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器（一）項(xiàng)目描述

2.項(xiàng)目要求1.工作臺(tái)的組成

在本任務(wù)中，每個(gè)PLC都是通過(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制絲杠的運(yùn)行，而PLC之間通過(guò)PPI協(xié)議進(jìn)行通訊，交換數(shù)據(jù)，達(dá)到四個(gè)工作臺(tái)整體控制的目的。每個(gè)工作臺(tái)的組成如圖所示。知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器（二）項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器

工作臺(tái)主要包括三部分：PLC及外圍接線插孔，步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器和外圍接線插孔，絲杠、刻度尺、同步齒形帶等。（二）項(xiàng)目實(shí)施2.具體的控制要求

（1）工作臺(tái)的原點(diǎn)位置定在標(biāo)尺的30cm處，運(yùn)行路線是：從原點(diǎn)出發(fā)，首先向左運(yùn)行到10cm處停止，然后反方向運(yùn)行到30cm處，即回到原點(diǎn)；到達(dá)原點(diǎn)后，按照上一次的運(yùn)行路線，再執(zhí)行一遍，再次回到原點(diǎn)停止運(yùn)行。（2）主站PLC接收到啟動(dòng)信號(hào)后，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)按照（1）中路線開(kāi)始運(yùn)行；同時(shí)，主站PLC將啟動(dòng)信號(hào)發(fā)送給三個(gè)分站，三個(gè)分站接收到該信號(hào)后，依次延時(shí)啟動(dòng)，相鄰兩個(gè)工作臺(tái)在標(biāo)尺方向上相差2cm。當(dāng)工作臺(tái)到達(dá)絲杠的10cm處，再返回原點(diǎn)，這樣工作臺(tái)依次返回。當(dāng)工作臺(tái)返回原點(diǎn)后，接著進(jìn)行下一個(gè)周期的運(yùn)行。完成下一個(gè)周期后，停止運(yùn)行。知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器（二）項(xiàng)目實(shí)施2.具體的控制要求

（3）在運(yùn)行過(guò)程中，一旦主站接收到停止信號(hào)，則四臺(tái)步進(jìn)電機(jī)同時(shí)停止。（4）三個(gè)從站在運(yùn)行過(guò)程中，將運(yùn)行的步數(shù)和完成的信號(hào)發(fā)送給主站。按照上面的控制要求，四個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制工作臺(tái)在絲杠上運(yùn)動(dòng)，作波浪式前進(jìn)，猶如一正弦波信號(hào)波形。要求整個(gè)控制時(shí)間、速度精確。知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器3.硬件安裝

CPU224XP有兩個(gè)通訊口：Port0和Port1。我們采用PLC的Port0用于PLC和PC機(jī)之間通訊，下載程序；Port1用作PPI通訊口。網(wǎng)絡(luò)連接器上有個(gè)開(kāi)關(guān)，決定是否將終端電阻接入電路。該系統(tǒng)中有四個(gè)PLC，需要將處于兩端PLC的網(wǎng)絡(luò)連接器的開(kāi)關(guān)達(dá)到ON，處于中間PLC的網(wǎng)絡(luò)連接器開(kāi)關(guān)達(dá)到OFF。整體連接圖如圖所示。（二）項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器（二）項(xiàng)目實(shí)施4.軟件組態(tài)S7-200PLC使用“向?qū)А苯M態(tài)步進(jìn)電機(jī)。（略）知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器（二）項(xiàng)目實(shí)施

PPI協(xié)議是專門(mén)為S7-200開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議。S7-200CPU的通信口（Port0、Port1）支持PPI通信協(xié)議，S7-200的一些通信模塊也支持PPI協(xié)議。Micro/WIN與CPU進(jìn)行編程通信也通過(guò)PPI協(xié)議。S7-200CPU的PPI網(wǎng)絡(luò)通信是建立在RS-485網(wǎng)絡(luò)的硬件基礎(chǔ)上，因此其連接屬性和需要的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備是與其他RS-485網(wǎng)絡(luò)一致的。S7-200CPU之間的PPI網(wǎng)絡(luò)通信只需要兩條簡(jiǎn)單的指令，它們是網(wǎng)絡(luò)讀（NetR）和網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)（NetW）指令。在網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)通信中，只有主站需要調(diào)用NetR/NetW指令，從站只需編程處理數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（取用或準(zhǔn)備數(shù)據(jù)）。PPI網(wǎng)絡(luò)上的所有站點(diǎn)都應(yīng)當(dāng)有各自不同的網(wǎng)絡(luò)地址。否則通信不會(huì)正常進(jìn)行?？梢杂脙煞N方法編程實(shí)現(xiàn)PPI網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)通信：·使用NetR/NetW指令，編程實(shí)現(xiàn)?！な褂肕icro/WIN中的InstructionWizard（指令向?qū)В┲械腘ETR/NETW向?qū)А?.PPI網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)通信知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器（二）項(xiàng)目實(shí)施

該任務(wù)中，我們采用的是第一種：使用NetR/NetW指令。S7-200CPU提供網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令，用于S7-200CPU之間的聯(lián)網(wǎng)通訊，網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令只能由在網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)主站的PLC執(zhí)行；從站PLC不必做通訊編程，只需準(zhǔn)備通訊數(shù)據(jù)。主站可以對(duì)PPI網(wǎng)絡(luò)中的其他任何PLC（包括主站）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)。網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令格式及功能如表所示。知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器（二）項(xiàng)目實(shí)施說(shuō)明：1）TBL指定被讀/寫(xiě)的網(wǎng)絡(luò)通訊數(shù)據(jù)表，其尋址的寄存器為VB、MB、*VD、*AC；2）PORT指定通訊端口0或1；3）可以使用編程軟件STEP7Micro/Win中的網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)向?qū)?lái)生成網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)程序；4）同一個(gè)PLC的用戶程序中可以有任意條網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令，但同一時(shí)刻只能有最多8條網(wǎng)絡(luò)讀指令或?qū)懼噶罴せ睿?）在SIMATICS7的網(wǎng)絡(luò)中，S7-200CPU被默認(rèn)為PPI從站。要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令，必須用程序把PLC設(shè)置為PPI主站模式。通過(guò)設(shè)置SMB30或SMB130低兩位，使其取值2#10，將PLC的通訊端口0或通訊端口1設(shè)定工作于PPI主站模式，就可以執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令了。S7-200CPU特殊寄存器字節(jié)SMB30（Port0，端口0）或SM130（Port1，端口1）中各位的定義如表所示。知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器（二）項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)編程大致有如下幾個(gè)步驟：1、規(guī)劃本地和遠(yuǎn)程通信站的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)2、寫(xiě)控制字SMB30（或SMB130）將通信口設(shè)置為PPI主站3、裝入遠(yuǎn)程站（通信對(duì)象）地址4、裝入遠(yuǎn)程站相應(yīng)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（無(wú)論是要讀入的或者是寫(xiě)出的）地址5、裝入數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)6、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)（NetR/NetW）指令7、各CPU的通信口地址在各自項(xiàng)目的SystemBlock（系統(tǒng)塊）中設(shè)置，下載之后起作用。（二）項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)學(xué)習(xí)可編程控制器◆通訊數(shù)據(jù)交換信息◆程序設(shè)計(jì)◆運(yùn)行監(jiān)控6.程序設(shè)計(jì)與運(yùn)行（二）項(xiàng)目實(shí)施

通訊數(shù)據(jù)交換信息（二）項(xiàng)目實(shí)施

通訊數(shù)據(jù)交換信息（二）項(xiàng)目實(shí)施

通訊數(shù)據(jù)交換信息（二）項(xiàng)目實(shí)施（1）網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)子程序：以從站1的網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)子程序如圖所示。在右邊的程序中，我們主要是對(duì)主站和從站交換的數(shù)據(jù)通訊區(qū)進(jìn)行設(shè)置。比如：將PLC設(shè)置成主站，并確定使用哪個(gè)端口作為通訊口。另外，設(shè)置從站的PLC地址，從站與主站交換數(shù)據(jù)的地址，字節(jié)數(shù)等等。從站2和從站3的網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)子程序與此類似。（二）項(xiàng)目實(shí)施程序設(shè)計(jì)

（2）步進(jìn)電機(jī)控制：程序設(shè)計(jì)（二）項(xiàng)目實(shí)施

（2）步進(jìn)電機(jī)控制：

網(wǎng)絡(luò)3中使用一個(gè)計(jì)數(shù)器C0，采用包絡(luò)0完成標(biāo)志位V100.2的上升沿作為計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)，包絡(luò)執(zhí)行一次，即完成一步，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值就加1。我們進(jìn)行計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值的比較。當(dāng)前計(jì)數(shù)值為0或2時(shí)方向一致，復(fù)位方向控制端Q0.2；當(dāng)前計(jì)數(shù)值為1或3時(shí)方向一致，置位方向控制端Q0.2。在網(wǎng)絡(luò)2中，采用方向控制位Q0.2的上升沿來(lái)啟動(dòng)下一個(gè)包絡(luò)的執(zhí)行。另外，我們采用啟動(dòng)信號(hào)的上升沿來(lái)復(fù)位計(jì)數(shù)器。程序設(shè)計(jì)（二）項(xiàng)目實(shí)施

（3）主程序：

程序設(shè)計(jì)（二）項(xiàng)目實(shí)施

（3）主程序：

主程序中網(wǎng)絡(luò)1中調(diào)用步進(jìn)電機(jī)控制子程序，網(wǎng)絡(luò)2中調(diào)用網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)子程序，網(wǎng)絡(luò)3是啟動(dòng)、停止控制。網(wǎng)絡(luò)4中是對(duì)3個(gè)從站寫(xiě)入數(shù)據(jù)，調(diào)用的是“網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)指令NETW”,即通過(guò)通訊口Port1中把主站中指定地址的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)容寫(xiě)到從站PLC中指定地址的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)5是主站讀取從站的數(shù)據(jù)，調(diào)用的是“網(wǎng)絡(luò)讀指令NWTR”，通過(guò)通訊口Port1從從站PLC中指定地址的數(shù)據(jù)區(qū)讀取信息，存入主站CPU中指定地址的數(shù)據(jù)區(qū)。網(wǎng)絡(luò)6是讀取三個(gè)從站的最終完成信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)7是讀取每個(gè)從站的實(shí)時(shí)完成包絡(luò)的次數(shù)，可以看出四個(gè)工作臺(tái)工作的詳細(xì)過(guò)程。程序設(shè)計(jì)（二）項(xiàng)目實(shí)施程序運(yùn)行監(jiān)控監(jiān)控畫(huà)面1：按下啟動(dòng)按鈕后，主站接收到該信號(hào)，“start1”位置1，啟動(dòng)主站的步進(jìn)電機(jī)。同時(shí)將該信號(hào)寫(xiě)入數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)，發(fā)送給3個(gè)從站。如圖所示。（二）項(xiàng)目實(shí)施程序運(yùn)行監(jiān)控監(jiān)控畫(huà)面2：主站接收到啟動(dòng)信號(hào)，立即啟動(dòng)主站步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，3個(gè)從站接收到啟動(dòng)信號(hào)后，依次延時(shí)1s后啟動(dòng)。所以第一次完成包絡(luò)的時(shí)間也有差別，如圖所示。主站、從站1、從站2、從站3依次完成。如圖所示。（二）項(xiàng)目實(shí)施程序運(yùn)行監(jiān)控監(jiān)控畫(huà)面3：主站、從站1、從站2、從站3依次完成第2次，如圖所示。（二）項(xiàng)目實(shí)施程序運(yùn)行監(jiān)控

監(jiān)控畫(huà)面4：主站、從站1、從站2、從站3依次完成第3次，如圖