阳泉西门子S7-300代理商

阳泉西门子S7-300代理商

引言

西门子工控产品在我国有较高的市场占有率，它的通信及网络产品有着引导世界工控技术潮流的作用，研究西门子工控产品及通信技术的实际应用问题有着广泛普遍的重要意义。本文通过对某市级烟草公司的卷烟配送分拣系统的研究,探讨了在bbbbbbs环境下，用Delphi开发的数据库应用软件与西门子S7-300之间通信的实现问题。该卷烟配送分拣系统计算机部分结构如图1所示。

该系统管理计算机接收信息中心局域网发送来的各条送货线路当天的访销信息数据，在此基础上管理计算机建立起以送货线路为单位的配方数据库，将配方数据分批次连续地下传给PLC。PLC 根据下传的配方数据对系统控制使其连续分拣和收集，同时系统工作状态及工作数据通过PROFIBUS 现场总线在两个触摸屏TP27-10得到动态显示，后在收集工位自动得到一箱对应一个销售网点的用户配料。为了tigao调系统试效率,我们在DELPHI和Microsoft Access数据库平台上编写了用于PLC控制程序的调试软件。

从上看出该系统能否研制成功必须要解决的问题是：西门子S7-300系列PLC通讯协议不公开，管理计算机和调试计算机上第三方软件编制的程序如何实现PC机与西门子S7-300系列PLC信息交换？通过技术调研和实际调试，我们成功实现了在VB、DELPHI程序开发平台上开发的管理程序及调试程序与S7-300系列PLC通信，顺利完成了系统研制任务。限于篇幅，本文以调试软件的通信实现方法来讨论第三方应用软件与西门子S7-300 PLC的通信问题。

2调试软件设计 

根据PLC控制程序的调试要求，该调试软件使用DELPHI的数据库技术把事先设计的60个配方数据写入数据库，根据调试需要也可通过人机界面对数据库中的数据进行任意修改，当执行“下传数据”命令时把数据库中的数据字段进行一定数据处理后通过调用PRODAVE S7软件包写入PLC中对应的DB（DATA BLOCKS）块，其中一条记录对应一个DB块，每条记录的一个字段对应该DB块中的一个字。该调试软件也可按一定顺序读PLC中各DB块中的字，并把读取的数据经过处理后写入数据库，以供调试人员检查写入数据的正确性。PC机与PLC CPU318-2DP MPI口之间的数据通信是通过PC/MPI适配器硬件连接实现的。

 
 
3数据通信

3.1 通信软件

实现PC机与PLC之间的数据通信是一个棘手的问题。西门子公司的PRODAVE S7软件包的动态链接库（DLL）提供了大量的基于bbbbbbs NT，bbbbbbs95/98，bbbbbbs3.11或MS-DOS的函数，这样就使用户解决PLC与PC之间的数据交换和数据处理问题变为可能。

3.2 通信函数

在DELPHI的bbbbbb Pascal语言中，要访问动态链接库DLL（Dynamic bbbb Library）中的例程有两种方式。一种是静态引入方式；另一种是动态引入方式。

本软件使用静态引入方式，即在单元的Interface部分用External指示字列出要从DLL中引入的例程。如果要引入的例程比较多，就可以用一个专门的单元来集中声明要引入的例程。

PLC控制程序调试软件用到的PRODAVE函数主要有：

(1)load_tool PC机与PLC系统初始化链接；

(2)unload_tool 断开PC机与PLC系统链接；

(3)db_read 从PLC的DB块中读数据字；

(4)db_write 向PLC的DB块中写数据字。

3.3 通信程序的实现

在该调试软件中用一个专门的单元集中声明要引入的PRODAVE S7动态链接库的例程，然后在程序中在引用这个单元，即把引入单元“prodave”加到程序的Uses子句。该引入单元的代码如下：

unit prodave;

interface

type

Tadr_table_type=record

adr:byte; segmentid:byte;

slotno:byte; rackno:byte;

end;

function load_tool(no:Byte;name:PChar;adr_table_type:PChar):Integer;stdcall;external "w95_s7.dll";

function unload_tool:Integer;stdcall;external "w95_s7.dll";

function db_read(blockno:integer;no:integer;amount:pointer;buffer:pointer):integer;stdcall;external "w95_s7.dll";

function db_write(blockno:integer;no:integer;amount:pointer;buffer:pointer):integer;stdcall;external "w95_s7.dll";

……

implementation

end.

在调试软件的主程序中调用该引入单元前，须将软件包prodave.pas文件加到工程中。这样才能在主程序中调用w95_s7.dll中的函数，具体程序调用实现如下：

implementation

uses prodave;

{$R *.DFM}

……

begin

plc_adr_table[0] := 2; {address} plc_adr_table[1] := 0; {segment id}

plc_adr_table[2] := 2; {slotno} plc_adr_table[3] := 0; {rackno} plc_adr_table[4] := 0;

res := Load_tool(1,"S7ONLINE",@plc_adr_table); //初始化链接

函数load_tool的作用在于初始化适配器，初始化参数的地址以及激活选定的界面。程序在读写PLC数据前应该用该函数初始化PC机与PLC的连接。

此函数传送以下3个参数：

no：此参数设置可激活连接的数量，连接个数可以达到16个。此例中，no=1；

device：用户驱动设备名称，如MPI驱动器的设备名为“S7ONLINE”；

plc_adr_table：连接部分的地址列表指针。

如果没有错误，此函数返回0，否则返回错误信息的相应十六进制代码。下面给出数据下载程序：

begin

error:=false;

table1.first; //定位到配方表的首记录 

for i:=2 to 61 do //把60个配方数据写到DB2-DB61

begin

for j:=1 to 42 do //把42个库位的自动配烟数的值高低字节调换位置存入buffer数组

begin

c0:=table1.fields.fields[j].asinteger;

clow:=c0 shl 8;

chigh:=c0 shr 8;

cdate:=clow xor chigh;

buffer[j-1]:=cdate;

end;

anzahl:=42;

dbno:=i; //DB块

dwno:=1; //第1个数据字，即DW2

res := db_write(dbno,dwno,@anzahl,@buffer); 

函数db_write()的作用是从PC机的数组变量“buffer”中给PLC的第“dbno”个数据块中从“dwno”个数据字开始写“anzahl” 个数据字。如果数据块不存在，将返回错误信息的代码。如果要写的数据字数目的长度超过了数据块的长度，要写的数据字的长度将得到更正，同时此函数还返回303H的错误信息。

需要特别注意的是：数据在缓冲区存放的顺序是从高字节到低字节。而bbbbbb Pascal语言中,变量类型为word的变量，它的数据存放顺序是从低字节到高字节。因而，在对所读取的数据进行操作时或给PLC数据块中写数据字时要进行相应的处理。

结束程序之前，必须调用适配器函数unload_tool断开PC机与PLC的连接。否则，将引起PC机死机，或者系统紊乱。

由于数据上传与数据下载的实现方法相近，限于篇幅，数据上传实现的方法本文不予介绍，请读者参考数据下载实现方法部分。

4结束语

运用DELPHI开发环境编写的PLC控制程序调试软件，具有界面友好、人机交互功能方便、数据库功能强大灵活的优点，具有一定的通用性和实用性。而且通过调用PRODAVE S7软件包的动态链接库实现PC机对PLC CPU318-2DP数据的读写操作，不但数据传输数率快，而且数据传输正确率高。在对PLC控制系统的调试过程中，可以大大缩短调试周期，tigao工作效率。此通信技术的实现对西门子工控产品的应用及PROFIBUS现场总线的推广应用有着广泛普遍的重要意义。

一、活塞式空压机工作原理

    活塞式空压机是由电动机带动皮带轮通过联轴器直接驱动曲轴，带动连杆与活塞杆，使活塞在压缩机气缸内作往复运动，完成吸入、压缩、排出等过程,将无压或低压气体升压，并输出到储压罐内。其中，活塞组件，活塞与汽缸内壁及汽缸盖构成容积可变的工作腔，在曲柄连杆带动下，在汽缸内作往复运动以实现汽缸内气体的压缩。

二、原工况系统存在问题

    1、原系统采用直接启动，启动时电流对电网冲击大，需要的电源（电网）容量大，功率因素较低，且起动时机械冲击大,设备使用寿命低；

    2、由于空压机不能排除在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按大需要来决定电动机的容量，设计余量一般偏大。由于一般空气压缩机的拖动电机本身不能调速，因此就不能直接使用压力或liuliang的变动来实现降速调节输出功率的匹配，电机不允许频繁启动，导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行，电能浪费巨大。经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化，不能保持恒定的工作压力延长压缩机的使用寿命。空压机的有些调节方式（如调节阀门或调节卸载等方式）即使在需要liuliang较小的情况下，由于电机转速不变，电机功率下降幅度比较小。

三、节能计算

    空压机为132KW，空压机工作时加载和空载的时间大致是1：1，以加载时电流为240A、空载时电流为90A计算，则安装变频器后节电率为100/（240+100）=29.4%.

四、变频改造方案设计

    1、改造方案原理

    由变频器，压力变送器、电机等组成压力闭环控制系统自动调节电机转速，使储气罐内空气压力稳定在设定范围内，进行恒压控制。反馈压力与设定压力进行比较运算，实时控制变频器的输出同步，从而调节电机转速，使储气罐内空气压力稳定在设定压力上。由于空压机属于重负荷，132KW空压机需采用G160KW变频器控制。

                                    空压机变频改造原理图

五、空压机变频改造后优点

a、变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围±0.02Mpa。

b、能进行工/变频切换。

C、节约能源，降低运行成本降低

d、压力可以无级设定，随时可调，tigao压力控制精度

e、电机实现软启动，压缩机的使用寿命及检修周期都将得到大大延长

f、降低空压机的噪音

一、前言

    河北廊坊市是我国岩棉、玻璃棉生产的大基地，其流水生产线采用传统的滑差调速电机+调速控制板+同步器方式来控制。目前我公司在廊坊市大成县神州集团成功的改造了3条流水生产线。一条9台流水生产线，两条12台流水生产线。该设备为全自动特大型摆锤法岩棉生产线. 板线有效固化长度25米，采用旋风喷水除尘脱硫工艺。改造完成后，客户反映在使用过程中运行稳定，同步效果好，精度高。节电率可达35%以上，次品率比未改造前大大降低，而且产量比以前有明显tigao。

二、流水生产线工艺流程（见下图）

三、电气系统配置说明 

    根据生产工艺流程和客户提出要求配置。本控制系统保持友好人机对话功能。由人机界面+三菱PLC（FX2N）+AC60变频器+ormron旋转编码器组成。PLC与AC60变频器（12台）进行modbus协议主从通讯。PLC为主机，所有变频器均为从机，有唯一的地址。（变频器栈号设为1-12）由人机设定运行主频率（设集棉机运行频率为主频率）采用发送广播指令给1#—12#变频器。2#-12#变频器则采用主通道（485通讯给定）+辅助通道给定（上升、下降控制）的控制方式。编码器则控制侧刀切棉机动作和保温棉总长度计算。编码器将采集的脉冲个数输入到FX2N的高速计数X1端子，PLC根据脉冲个数和机械减速比求出实际米数，（N=60（D0）/nt＊1000）D0为脉冲密度。来控制侧刀动作以及在人机界面上显示线速度及总米数。而且在人机界面上可根据生产要求设定切棉条的长度。为了保证侧刀将棉条切开后成品棉迅速向后传输打卷。因此10#—12#变频器在侧刀动作瞬间应在现有运行频率基础上加5HZ频率。也就是说必需有一个附加速功能。加速时间约持续2S。本系统有总启/停功能，且每台变器均有单独微升/微降、单独启停、手/自动切换功能。实现上述功能都依赖AC60系列变频器强大的通讯功能和特有的主/辅通道频率给定模式。需选购AC60变频器485模块。

四、改造现场（见图）

生产线侧刀切棉机械部分

变频控制系统
 

人机界面

五、变频器参数设定。（2#-12#变频器设定）

E-01=2     （RS485通讯给定运行命令）
E-02=6     （RS485主通道频率给定）
 E-03=7     （辅助通道上升/下降给定-微调）
 E-04=0.4     （微调系数）
E-05=3      ｛主通道+（K＊辅助通道）｝
  H-66=0      （所有变频器均为从站）
 H-67=2-12   （变频器栈号地址）
H-68=1      偶校验（E、8、1）
H-69=3      9.6kbp波特率
H-70=?      根据实际情况设定
H-72=1      通讯保持,直到接收新的数据为止
集棉机参数设定：（主速度）
E-01=2     （RS485通讯给定运行命令）
E-02=6     （RS485主通道频率给定）
E-05=0      主通道有效，辅通道无效。
H-66=0      （所有变频器均为从站）
 H-67=1   （变频器栈号地址）
H-68=1      偶校验（E、8、1）
H-69=3      9.6kbp波特率
H-70=1      
H-72=1      通讯保持,直到接收新的数据为止

六、调试

    关于H-70的设定方法：

    首先将每台变频器频率给定设为独立给定，（E-02=1）任意确定一个主速度（即集棉机运行频率）不变，在送料的情况下，通过单独调节各个环节变频器的频率，（因为每个环节的机械减速比不同）让整条生产线处于一个佳同步状态。让操作工确认各个环节此时为佳状态。然后把各台变频器的频率记录下来（jingque到小数点后两位），用每台变频器的频率除以主速度频率的值即为这台变频器H-70要设定的值，（通信比率）这样无论出品棉条在工艺上发生多大的变化（出品有厚棉和薄棉多种规格），整条生产线都保持同步状态。应将此值设定尽量，如果设定jingque的话，微升/微降几乎不用调节就能满足生产要求。