此外,通过WinCC V5.1组态软件强大的实时数据库功能可以对过程值进行归档,然后可以以表格或趋势的形式输出当前过程值或已归档的数据,即显示各变频器的输出电压、电流和运行频率的实时运行曲线、历史运行曲线。
三、S7-200 PLC与变频器之间通讯的实现
1、数据通讯原理
CPU与外部的数据交换即数据通讯主要采用并行通讯与串行通讯两种方式。
(1)并行通讯。并行通讯时数据的各个位同时传送,可以字或字节为单位并行进行。并行通讯速度快,但用的通讯线多、成本高,故不宜进行远距离通讯。
(2)串行通信。串行通信时数据是一位一位顺序传送的,只用很少几根通信线。串行传送的速度低,但传送的距离可以很长。在PLC网络中传送数据绝大多数是采用串行方式。
从通信双方信息的交互方式看,串行通信方式可以有以下三种:
①单工通信:只有一个方向的信息传送而没有反方向的交互。
②半双工通信:通信双方可以同时发送(接收)信息,但不能同时双向发送。
③全双工通信:通信双方都可以同时发送和接收信息,双方的发送和接收装置同时工作。
单工通信不能实现双方交流信息,故在PLC网络中极少使用;而半双工及全双工通信可以实现双方数据传送,故在PLC网络中应用很多。
串行通信中,传输速率用每秒中传送的位数(比特/秒)来表示,称之为比特率(bit/s)。常用的标准传输速率有1200、2400、4800、9600和19200 bit/s等。 2、串行通讯的工作情况
串行通讯采用的是精心设计的硬件和软件协议。
软件协议中规定了信号的波特率、字长、表示的意义等,而且可以由设计者根据特殊的需要来定义。典型的串行通讯硬件标准是RS232和RS485通讯接口,它们定义了电压、阻抗等,但不对软件协议进行定义。
RS232C是1969年由美国电子工业协会EIA公布的串行通讯接口。这一标准适用于个人计算机与外围设备之间的接口。RS232的设计仅适用于两个相距不远的设备之间的通讯,其特点是用提高信号电平幅度,提高抑制噪声干扰的能力,它规定了终端设备(DTE)和通讯设备(DCE)之间信息交换的方式和功能。当今几乎每台计算机和终端设备都配备有RS232C接口,每个RS232C接口有两个物理连接器(插头),DTE端(插针一面)为公,接它的为母,DCE端(针孔的一面)为母,接它的为公。实际使用时,计算机的串口都是公插头,而PLC端为母插头,与它们相连的插头正好相反。
在许多工业控制及通讯联络系统中,往往有多点互连而不是两点直连,而且大多数情况下,在任一时刻只有一个主控模块(点)发送数据,其他模块(点)处在接收数据的状态,于是便产生了主从结构形式的RS485标准。RS485标准工作在半双工方式,它是为多台机器之间进行通讯而设计的,有着很高的抗噪声能力,而且允许工作在超长距离的场合(可达1000米)。所有的标准西门子变频器都有一个串行接口采用RS485双线连接。单一的RS485链路最多可以连接31台变频器,而且根据各变频器的地址或者采用广播信息都可以找到需要的变频器。链路中需要有一个主控设备,而各个变频器则是从属的控制对象。
参考文献
[1]蔡行健 鲁炜 王颖 深入浅出西门子S7-200 PLC.北京航空航天大学出版社,2004年12月。
[2]苏昆哲 何华 深入浅出西门子WinCC V6.1.北京航空航天大学出版社,2004年5月。
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