买了自加热的榨汁机每天补充营养是件好事,但是为此早起一个小时却划不来。如果为了节省时间,早上用微波炉加热昨晚做好的豆汁,口感却不怎么好。怎么办?买定时加热的榨汁机,估计价钱会很高,不过市面上好像也没有带这种功能的。
正好这段时间对硬件比较感兴趣,所以抽时间用西门子PLC224实现了该功能(一个PLC一两千元,用PLC控制好像有点高射炮打蚊子--大材小用,建议最好用单片机或.Net Micro Framework实现,这样成本会很低)。
基本思路:
1、由于PLC外部没有显示和控制接口,所以需要在PC机上编写一个程序,用来设定定时时间和间隔。此外由于PLC的时钟精度较低,长时间运行偏差较大,所以还得提供一个校时功能。
2、PLC程序相对比较简单,只要用当前时间和设定时间进行比较,时间到,则Q0.0输出信号,由此驱动继电器工作,过了时间间隔,则停止输出。
3、PC和PLC通信部分,由于PLC原生支持PPI协议,可以采用我以前编写的西门子PPI控件进行访问。当然也可以采用Modbus Rtu模式进行通信,不过需要PLC程序添加Modbus Rtu Slave库,这样增大了PLC程序空间,由于Modbus协议为公开协议,可以在PC上自行编写Modbus Rtu读写程序,不过也可以采用我编写的Modbus Rtu控件进行通信控制。
实际接线图如下:
PLC程序如下(语句表)
Network 1
// 初始化
LD SM0. 1
MOVB 16 # 55 , VB101 // 复位初始状态
Network 2
// 设定日期
LDB = VB100, 16 #AA
MOVB 16 # 55 , VB100
// VB110 年 VB111 月 VB112 日 VB113 时 VB114 分 VB115 秒 VB117 星期
TODW VB110 // 设置时钟
Network 3
// 读取日期(1s刷新一次)
LD SM0. 5
EU
TODR VB120 // 读取时钟
Network 4
// 判断是否开始输出
LDB = 16 # 55 , VB101 // 没有输出
AB = VB123, VB130 // 时
AB = VB124, VB131 // 分
AB = VB125, VB132 // 秒
EU
S Q0. 0 , 1 // Q0.0输出
MOVB 16 #AA, VB101 // 置位状态
Network 5
// 判断是否停止输出
LDB = 16 #AA, VB101 // 没有输出
AB = VB123, VB140 // 时
AB = VB124, VB141 // 分
AB = VB125, VB142 // 秒
EU
R Q0. 0 , 1 // Q0.0输出
MOVB 16 # 55 , VB101 // 复位状态
PC程序运行后的界面:
相关代码如下:
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Text.RegularExpressions;
namespace PPI_Test
{
public partial class frmMain : Form
{
public frmMain()
{
InitializeComponent();
}
private void frmMain_Load( object sender, EventArgs e)
{
// "×××公司" '已注册的公司名称
axS7_PPI1.InitRegCompany( " 叶帆测试 " );
axS7_PPI1.bps = PPIV2.PPIBps.mb9600;
axS7_PPI1.CheckOut = PPIV2.PPICheckOut.mbEven;
if (axS7_PPI1.OpenPort( 1 , 2 , 1024 , 512 ) != 0 )
{
MessageBox.Show( " 打开串口失败! " );
}
}
private void frmMain_FormClosed( object sender, FormClosedEventArgs e)
{
axS7_PPI1.ClosePort();
}
///
/// 登录
///
///
///
private void btnLogin_Click( object sender, EventArgs e)
{
if (axS7_PPI1.PlcLogin( byte .Parse(txtFixAddr.Text)) == 0 )
{
txtFixAddr.BackColor = Color.Green;
}
else
{
txtFixAddr.BackColor = Color.Red;
}
}
// 运行
private void btnRun_Click( object sender, EventArgs e)
{
int intAddr = int .Parse(txtFixAddr.Text);
long lngRet = axS7_PPI1.PlcRun(intAddr);
if (lngRet == 0 )
{
MessageBox.Show( " 开始运行! " );
}
else if (lngRet == 4 )
{
MessageBox.Show( " PLC拨码开关在停止位置! " );
}
else
{
MessageBox.Show( " 操作失败! " );
}
}
// 停止
private void btnStop_Click( object sender, EventArgs e)
{
int intAddr = int .Parse(txtFixAddr.Text);
long lngRet = axS7_PPI1.PlcStop(intAddr);
if (lngRet == 0 )
{
MessageBox.Show( " 停止运行! " );
}
else
{
MessageBox.Show( " 操作失败! " );
}
}
// 读取日期
private void btnGetDate_Click( object sender, EventArgs e)
{
int intAddr = int .Parse(txtFixAddr.Text);
object vData = new object ();
if (axS7_PPI1.ReadData( 120 , ref vData, 6 , PPIV2.PPILEN.PPI_B,
PPIV2.PPITYPE.PPI_V, intAddr) == 0 )
{
Int32[] intData = (Int32[])vData;
lblDate.Text = " 20 " + intData[ 0 ].ToString( " X2 " ) + " - " +
intData[ 1 ].ToString( " X2 " ) + " - " + intData[ 2 ].ToString( " X2 " ) + " " +
intData[ 3 ].ToString( " X2 " ) + " : " + intData[ 4 ].ToString( " X2 " )
+ " : " + intData[ 5 ].ToString( " X2 " );
}
else
{
lblDate.Text = " 读日期错! " ;
}
}
private void btnSetDate_Click( object sender, EventArgs e)
{
int intAddr = int .Parse(txtFixAddr.Text);
Int32[] intData = new Int32[ 8 ];
DateTime dt = DateTime.Now.AddSeconds( 1 );
intData[ 0 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + (dt.Year - 2000 ).ToString(), 16 );
intData[ 1 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Month.ToString(), 16 );
intData[ 2 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Day.ToString(), 16 );
intData[ 3 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Hour.ToString(), 16 );
intData[ 4 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Minute.ToString(), 16 );
intData[ 5 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Second.ToString(), 16 );
intData[ 7 ] = ( int )dt.DayOfWeek;
// 写日期时间
if (axS7_PPI1.WriteData( 110 , intData, 8 ,
PPIV2.PPILEN.PPI_B, PPIV2.PPITYPE.PPI_V, intAddr) != 0 )
{
lblDate.Text = " 设置日期错! " ;
return ;
}
// 写设置标志
intData[ 0 ] = 0xAA ;
if (axS7_PPI1.WriteData( 100 , intData,
1 , PPIV2.PPILEN.PPI_B, PPIV2.PPITYPE.PPI_V, intAddr) != 0 )
{
lblDate.Text = " 设置标志错! " ;
}
}
private void btnConfig_Click( object sender, EventArgs e)
{
if ( ! Regex.IsMatch(txtTimeStart.Text, @" ^(0?([0-9])|1[0-9]|2[0-3]):(0?([0-9])|[1-5][0-9]):(0?([0-9])|[1-5][0-9])$ " ))
{
MessageBox.Show( " 时间格式不匹配,正确格式为:HH:MM:SS " );
return ;
}
if ( ! Regex.IsMatch(txtSpan.Text, @" ^[^0]\d?\d?$ " ))
{
MessageBox.Show( " 时间间隔不正确,范围:1-999分钟 " );
return ;
}
DateTime dt = DateTime.Parse(txtTimeStart.Text);
int intAddr = int .Parse(txtFixAddr.Text);
Int32[] intData = new Int32[ 3 ];
// 写开始时间
intData[ 0 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Hour.ToString(), 16 );
intData[ 1 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Minute.ToString(), 16 );
intData[ 2 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Second.ToString(), 16 );
if (axS7_PPI1.WriteData( 130 , intData, 3 , PPIV2.PPILEN.PPI_B,
PPIV2.PPITYPE.PPI_V, intAddr) != 0 )
{
lblDate.Text = " 写开始时间错! " ;
return ;
}
// 写停止时间
dt = dt.AddMinutes( int .Parse(txtSpan.Text));
intData[ 0 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Hour.ToString(), 16 );
intData[ 1 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Minute.ToString(), 16 );
intData[ 2 ] = Convert.ToInt32( " 0x " + dt.Second.ToString(), 16 );
if (axS7_PPI1.WriteData( 140 , intData, 3 , PPIV2.PPILEN.PPI_B,
PPIV2.PPITYPE.PPI_V, intAddr) != 0 )
{
lblDate.Text = " 写停止时间错! " ;
return ;
}
}
}
}
当然这只是一个初级应用,如果我们扩展一下,用GPRS技术(参见我写的文章:让智能手机和居家电脑互联互通(WM6 GPRS)),我们可以用手机远程操控榨汁机工作,这样我们就可以在下班前让榨汁机工作。不过这得需要有一台能上网的电脑,编一个TCP服务程序,来接收手机发出的命令。这样PLC程序其实可以不用编写了,我们直接用西门子PPI控件操作PLC的Q0.0。当然如果系统中加入了PC,这样PLC似乎就可以免了,我们可以用串口的RTS管脚去驱动5v的继电器,由继电器来驱动榨汁机工作。
注:由于榨汁机并不是接通电源就可以工作(因这一点没有提前考虑到,差点让我的控制计划流产),所以我用了一个小窍门,先用一个小东西预先按在所需要的按钮上(参见第一张图上的黄色方块),这样一上电,榨汁机就可以正常工作了。