西門子0.25KW變頻器6SL3211-0AB12-5UA1，西門子0.25KW變頻器6SL3211-0AB12-5UA1 {西門子與客戶攜手,讓關(guān)鍵所在,逐一實現(xiàn)}
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運用VC#編程通過OPC方式實現(xiàn)PC機(jī)與西門子PLC通訊
1、 配置OPC服務(wù)器
對于服務(wù)器的配置與同步通訊的配置一樣，這里不需再講解，若有不清楚的，可以參閱之前發(fā)布的<運用VC#編程通過OPC方式實現(xiàn)PC機(jī)與西門子PLC通訊>
2、 OPC編程
變量組、項的命名規(guī)則與同步通訊的一樣，這里不再描敘，下面主要就開發(fā)一個異步通訊類 AsynServer來講解如何編程。
<1>、引用
在VC#開發(fā)環(huán)境中添加對OpcRcw.Da庫以及OpcRcw.Comn庫的引用，該庫屬于.NET庫，不屬于COM庫，西門子雖然編寫了類庫，以提供對.NET平臺的支持，但這些類庫仍然難于編程，里面包含了大量的在托管和非托管區(qū)傳輸數(shù)據(jù)，因此我們需要在它的基礎(chǔ)上再開發(fā)一個類庫，以簡化以后的編程，首先在類的開頭使用命名空間：
using OpcRcw.Comn;
using OpcRcw.Da;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Collections;
<2>、編程
異步編程的原理就是在OPC服務(wù)器那邊檢測當(dāng)前活動的變量組，一但檢測到某一個變量，譬如變量Q0.0從1變成0，就會執(zhí)行一個回調(diào)函數(shù)，以實現(xiàn)針對變量發(fā)生變化時需要實現(xiàn)的動作，在這里可以采用委托來實現(xiàn)該功能。
1、 在命名空間的內(nèi)部、類 AsynServer聲明之前添加委托的申明：
// 定義用于返回發(fā)生變化的項的值和其對應(yīng)的客戶句柄
public delegate void DataChange(object[] values,int[] itemsID);
2、 該類繼承于西門子提供的庫接口IOPCDataCallback
public class AsynServer:IOPCDataCallback
在類的開頭部分聲明變量：
struct groupStru
{
public int groupID;
public object groupObj;
}
internal const int LOCALE_ID = 0x407; //本地語言
private Guid iidRequiredInterface;
private string serverType="";
private int hClientGroup = 0; //客戶組號
private int nSvrGroupID; // server group handle for the added group
private Hashtable hashGroup; //用于把組收集到一起
private int hClientItem=0; //Item號
3、編寫構(gòu)造函數(shù)，接收委托參數(shù)已確定當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時需要執(zhí)行的方法入口點：
//創(chuàng)建服務(wù)器
//svrType 服務(wù)器類型的枚舉
//dataChange 提供用于在數(shù)據(jù)發(fā)生變化時需要執(zhí)行的函數(shù)入口
public AsynServer(ServerType svrType,DataChange dataChange)
{
switch(svrType)
{
case ServerType.OPC_SimaticHMI_PTPR
serverType="OPC.SimaticHMI.PTPro";break;
case ServerType.OPC_SimaticNET:
serverType="OPC.SimaticNET";break;
case ServerType.OPC_SimaticNET_DP:
serverType="OPC.SimaticNET.DP";break;
case ServerType.OPC_SimaticNET_PD:
serverType="OPC.SimaticNET.PD";break;
case ServerType.OPCServer_WinCC:
serverType="OPCServer.WinCC";break;
}
hashGroup=new Hashtable(11);
dtChange=dataChange;
}
4、創(chuàng)建服務(wù)器
// 創(chuàng)建一個OPC Server接口
//error 返回錯誤信息
//若為true，創(chuàng)建成功，否則創(chuàng)建失敗
public bool Open(out string error)
{
error="";bool success=true;
Type svrComponenttyp ;
//獲取 OPC Server COM 接口
iidRequiredInterface = typeof(IOPCItemMgt).GUID;
svrComponenttyp = System.Type.GetTypeFromProgID(serverType);
try
{
//創(chuàng)建接口
pIOPCServer =(IOPCServer)System.Activator.CreateInstance(svrComponenttyp);
error="";
}
catch (System.Exception err) //捕捉失敗信息
{
error="錯誤信息:"+err.Message;success=false;
}
return success;
}
5、 編寫添加Group的函數(shù)
///
/// 添加組
///
/// 組名
/// /創(chuàng)建時，組是否被激活
/// //組的刷新頻率，以ms為單位
/// 返回錯誤信息
/// 若為true，添加成功，否則添加失敗
public bool AddGroup(string groupName,int bActive,int updateRate,out string error)
{
error="";bool success=true;
int dwLCID = 0x407; //本地語言為英語
int pRevUpdateRate;
float deadband = 0;
// 處理非托管COM內(nèi)存
GCHandle hDeadband;
IntPtr pTimeBias = IntPtr.Zero;
hDeadband = GCHandle.Alloc(deadband,GCHandleType.Pinned);
try
{
pIOPCServer.AddGroup(groupName, //組名
bActive, //創(chuàng)建時，組是否被激活
updateRate, //組的刷新頻率，以ms為單位
hClientGroup, //客戶號
pTimeBias, //這里不使用
(IntPtr)hDeadband,
dwLCID, //本地語言
out nSvrGroupID, //移去組時，用到的組ID號
out pRevUpdateRate, //返回組中的變量改變時的最短通知時間間隔
ref iidRequiredInterface,
out pobjGroup1); //指向要求的接口
hClientGroup=hClientGroup+1;
groupStru grp=new groupStru();
grp.groupID=nSvrGroupID;grp.groupObj=pobjGroup1;
this.hashGroup.Add(groupName,grp);//儲存組信息
// 對異步操作設(shè)置回調(diào)，初始化接口
pIConnectionPointContainer = (IConnectionPointContainer)pobjGroup1;
Guid iid = typeof(IOPCDataCallback).GUID;
pIConnectionPointContainer.FindConnectionPoint(ref iid,out pIConnectionPoint);
pIConnectionPoint.Advise(this,out dwCookie);
}
catch (System.Exception err) //捕捉失敗信息
{
error="錯誤信息:"+err.Message;success=false;
}
finally
{
if (hDeadband.IsAllocated) hDeadband.Free();
}
return success;
}
6、 編寫激活、或者取消激活組的函數(shù)
在同步編程中對于組的激活或者取消激活沒有實質(zhì)的意義，但在異步通訊編程中卻異常重要，這是因為OPC服務(wù)器只對當(dāng)前處于活動狀態(tài)的組中的變量進(jìn)行監(jiān)控，同時這也是很有必要的，因為我們可以把不同界面中的變量編程不同的組，即同一界面中的變量規(guī)成一個組，而在某一時刻提供給用戶的只有一個界面，讓該界面中用到的組處于活動狀態(tài)，這樣執(zhí)行委托調(diào)用時只會執(zhí)行于該界面中有關(guān)的變量檢測，而如果讓所有的組處于活動狀態(tài)，則當(dāng)前沒有顯示給用戶的界面用到的變量若發(fā)生變化也會觸發(fā)對委托函數(shù)的調(diào)用，這根本是沒有必要的，同時會大大降低程序的性能，請嚴(yán)格控制組的激活。
///
/// 激活或者取消激活組
///
/// 指定組名
/// true為激活，false為取消激活
/// 若有錯誤，返回錯誤信息
/// 若為true，添加成功，否則添加失敗
public bool AciveGroup(string groupName,bool toActive,out string error)
{
error="";bool success=true;
//通過名稱獲取組
object grp=((groupStru)hashGroup[groupName]).groupObj;
IOPCGroupStateMgt groupStateMgt=(IOPCGroupStateMgt)grp;
//初始化傳遞參數(shù)
IntPtr pRequestedUpdateRate = IntPtr.Zero; //由客戶指定的Item更新間隔時間
int nRevUpdateRate = 0; //由服務(wù)器返回的能夠更新的最短時間間隔
IntPtr hClientGroup = IntPtr.Zero; //客戶組
IntPtr pTimeBias = IntPtr.Zero;
IntPtr pDeadband = IntPtr.Zero;
IntPtr pLCID = IntPtr.Zero;
// 激活或者取消激活組
int nActive = 0;
GCHandle hActive = GCHandle.Alloc(nActive,GCHandleType.Pinned);
if(toActive)
hActive.Target = 1;
else
hActive.Target = 0;
try
{
groupStateMgt.SetState(pRequestedUpdateRate,out nRevUpdateRate,hActive.AddrOfPinnedObject(),pTimeBias,pDeadband,pLCID,hClientGroup);
}
catch(System.Exception err)
{
error="錯誤信息:"+err.Message;success=false;
}
finally
{
hActive.Free();
}
return success;
}
7、 向指定的組中添加變量的函數(shù)
///
/// 向指定的組添加一系列項
///
/// 指定組名
/// 完整的item名數(shù)組
/// 由服務(wù)器返回讀寫數(shù)據(jù)時需要使用的item號
/// 無錯誤，返回true，否則返回false
public bool AddItems(string groupName,string[] itemsName,int[] itemsID)
{
bool success=true;
OPCITEMDEF[] ItemDefArray=new OPCITEMDEF[itemsName.Length];
for(int i=0;i {
hClientItem=hClientItem+1; //客戶項自動加1
ItemDefArray[i].szAccessPath = ""; // 可選的通道路徑，對于Simatiic Net不需要。
ItemDefArray[i].szItemID = itemsName[i]; // ItemID, see above
ItemDefArray[i].bActive = 1; // item is active
ItemDefArray[i].hClient = hClientItem; // client handle ，在OnDataChange中會用到
ItemDefArray[i].dwBlobSize = 0; // blob size
ItemDefArray[i].pBlob = IntPtr.Zero; // pointer to blob
ItemDefArray[i].vtRequestedDataType = 4; //DWord數(shù)據(jù)類型
}
//初始化輸出參數(shù)
IntPtr pResults = IntPtr.Zero;
IntPtr pErrors = IntPtr.Zero;
try
{
// 添加項到組
object grp=((groupStru)hashGroup[groupName]).groupObj;
((IOPCItemMgt)grp).AddItems(itemsName.Length,ItemDefArray,out pResults,out pErrors);
int[] errors = new int[itemsName.Length];
IntPtr pos = pResults;
Marshal.Copy(pErrors, errors, 0,itemsName.Length);
for(int i=0;i {
if (errors[i] == 0)
{
OPCITEMRESULT result = (OPCITEMRESULT)Marshal.PtrToStructure(pos, typeof(OPCITEMRESULT));
itemsID[i] = result.hServer;
pos = new IntPtr(pos.ToInt32() + Marshal.SizeOf(typeof(OPCITEMRESULT)));
}
else
{
String pstrError;
pIOPCServer.GetErrorString(errors[0],0x407,out pstrError);
success=false;
break;
}
}
SetItenClient(groupName,itemsID,itemsID); //要求始終只有一個組被激活，才不會引起沖突。
}
catch (System.Exception err) // catch for error in adding items.
{
success=false;
//error="錯誤信息:"+error+err.Message;
}
finally
{
// 釋放非托管內(nèi)存
if(pResults != IntPtr.Zero)
{
Marshal.FreeCoTaskMem(pResults);
pResults = IntPtr.Zero;
}
if(pErrors != IntPtr.Zero)
{
Marshal.FreeCoTaskMem(pErrors);
pErrors = IntPtr.Zero;
}
}
return success;
}
S7-200的仿真軟件V2.0版使用方法與軟件下載
S7-200的仿真軟件不是西門子公司編寫的，國內(nèi)有人將它漢化，其V2.0版可以對S7-200編程軟件V4.0 編寫的程序仿真。該仿真軟件不能對S7-200的全部指令和全部功能仿真。但是它仍然不失為一個很好的學(xué)習(xí)S7-200的工具軟件。
該軟件不需要安裝，執(zhí)行其中的“S7-200仿真.EXE”文件，就可以打開它。點擊屏幕中間出現(xiàn)的畫面，輸入密碼6596后按回車鍵，開始仿真。
軟件自動打開的是老型號的CPU 214，應(yīng)執(zhí)行菜單命令“配置”→“CPU型號”，用打開的對話框設(shè)置CPU的型號為CPU 22x。
下圖左邊是CPU 224，CPU模塊下面是用于輸入數(shù)字量信號的小開關(guān)板。開關(guān)板下面的直線電位器用來設(shè)置SMB28和SMB29的值。
雙擊CPU模塊右邊空的方框，用出現(xiàn)的對話框添加擴(kuò)展模塊。
仿真軟件不能直接接收S7-200的程序代碼，必須用編程軟件的“導(dǎo)出”功能將S7-200的用戶程序轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展名為“awl”的ASCII文本文件，然后再下載到仿真PLC中去。
在編程軟件中打開主程序OB1，執(zhí)行菜單命令“文件”→“導(dǎo)出”，導(dǎo)出ASCII文本文件。
在仿真軟件中執(zhí)行菜單命令“文件”→“裝載程序”，在出現(xiàn)的對話框中選擇下載什么塊，點擊“確定”按鈕后，在出現(xiàn)的“打開”對話框中雙擊要下載的*.awl文件，開始下載。下載成功后，CPU模塊上出現(xiàn)下載的ASCII文件的名稱，同時會出現(xiàn)下載的程序代碼文本框和梯形圖（見下圖）。
執(zhí)行菜單命令“PLC”→“運行”，開始執(zhí)行用戶程序。 如果用戶程序中有仿真軟件不支持的指令或功能，執(zhí)行菜單命令“PLC”→“運行”后，出現(xiàn)的對話框顯示出仿真軟件不能識別的指令。點擊“確定”按鈕，不能切換到RUN模式，CPU模塊左側(cè)的“RUN”LED的狀態(tài)不會變化。
可以用鼠標(biāo)點擊CPU模塊下面的開關(guān)板上的小開關(guān)來模擬輸入信號，通過模塊上的LED觀察PLC輸出點的狀態(tài)變化，來檢查程序執(zhí)行的結(jié)果是否正確。
在RUN模式點擊工具欄上的
按鈕，可以用程序狀態(tài)功能監(jiān)視梯形圖中觸點和線圈的狀態(tài)。
執(zhí)行菜單命令“查看”→“內(nèi)存監(jiān)控”，可以用出現(xiàn)的對話框監(jiān)控V、M、T、C等內(nèi)部變量的值。
- 豐富的指令集:
運算種類眾多，便于編程： - 基本運算，如二進(jìn)制邏輯運算、結(jié)果分配、保存、計數(shù)、創(chuàng)建時間、加載、傳輸、比較、移動、旋轉(zhuǎn)、創(chuàng)建補數(shù)、調(diào)用子程序（帶有局部變量）
- 集成通訊命令（例如，USS 協(xié)議、Modbus RTU、S7 通訊“T-Send/T-Receive”（T 發(fā)送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）
- 使用簡便的功能，如脈沖寬度調(diào)制、脈沖序列功能、運算功能、浮點運算功能、PID 閉環(huán)控制、跳轉(zhuǎn)功能、環(huán)路功能和代碼轉(zhuǎn)換
- 數(shù)學(xué)函數(shù)，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP
- 計數(shù):
用戶友好的計數(shù)功能配以集成的計數(shù)器和高速計數(shù)器指令給用戶開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域 - 中斷處理：
- 邊緣觸發(fā)中斷（通過中斷輸入上過程信號的上升沿或下降沿激活）支持對過程事件的快速響應(yīng)。
- 時間觸發(fā)中斷。
- 可以在達(dá)到設(shè)定值或計數(shù)方向改變時觸發(fā)計數(shù)器中斷。
- 通訊中斷允許與外圍設(shè)備（如打印機(jī)或條形碼閱讀器）快速、簡單地交換信息
- 口令保護(hù)
- 測試和診斷功能：
易于使用的功能支持測試和診斷，例如，在線/離線診斷 - 在測試和診斷過程中“強(qiáng)制”輸入和輸出：
可以獨立于循環(huán)設(shè)置輸入和輸出，因此，可以永久設(shè)置輸入和輸出，例如，用于測試用戶程序 - 按照 PLCopen 對簡單運動進(jìn)行的運動控制
- 庫功能
S7-400自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它所具有的模板的擴(kuò)展和配置功
能使其能夠按照每個不同的需求靈活組合。
一個系統(tǒng)包括：
? 電源模板；
將SIMATIC S7-400連接到120/230 V AC或24 V DC電源上。
? 中央處理單元（CPU）
有多種CPU可供用戶選擇，有些帶有內(nèi)置的PROFIBUS-DP接口，
用于各種性能范圍。一個中央控制器可包括多個CPU，以加強(qiáng)性能。
? 各種信號模板（SM）用于數(shù)字量輸入和輸出（DI/DO）以及模擬量的輸入和輸出（AI/A0）
? 通訊模板（CP）用于總線連接和點到點的連接。
? 功能模板（FM）：專門用于計數(shù)、定位、凸輪控制等任務(wù)。
簡單的設(shè)計系統(tǒng)使S7-400用途廣泛、靈活、適用性強(qiáng)：
? 模板安裝非常簡便
? 背板總線集成在機(jī)架內(nèi)
? 方便、機(jī)械碼式的模板更換
? 經(jīng)過現(xiàn)場考驗的連接系統(tǒng)
? TOP連接用螺釘或彈簧端子的1到3線系統(tǒng)的預(yù)裝配接線
? 規(guī)定的安裝深度
所有端子和接線器都放置在模板凹槽內(nèi)并有蓋板保護(hù)
? 沒有槽位規(guī)則
如果用戶需要比中央控制器更多的功能，S7-400還可以擴(kuò)展：
? 最多21個擴(kuò)展單元（EU）21個擴(kuò)展單元（EU）都可以連接到中央控制器（CC）。
? 通過接口模板<IM）連接：中央控制器CC和擴(kuò)展單元EU通過發(fā)送IM和接收IM連接。
中央控制器（CC）可插入最多6個發(fā)送IM，每個EU可容納1個接收IM。每個發(fā)送IM有2個接口，
每個接口都能連接一條擴(kuò)展線路。
? 集中式擴(kuò)展：這種擴(kuò)展方式適用于小型配置或控制柜直接在機(jī)器上的場合。每個發(fā)送IM
接口可支持4個EU，如有必要，還可同時提供5V電源。中央控制器和最后一個EU的最大距離是.5
m（帶5 V電源）；3 m（不帶5 V電源）。 ? 用EU進(jìn)行分布式擴(kuò)展： 這種方式適用于分布范圍廣，
并在一個地方有幾個
EU的場合。發(fā)送IM的每個接口最多可支持4個EU?？梢允褂肧7-400 EU，或SIMATIC S5 EU。
中央控制器和最后一個EU的最大距離為100 m（S7 EU） ；600 m（S5 EU）。采用擴(kuò)展方案時應(yīng)遵守以下原則：
任一中央控制器的擴(kuò)展單元（EU）數(shù)量最多不應(yīng)超過21個。- 連接到任一中央控制器的發(fā)送IM不能超過6個，并且最多只有
2個IM可提供5 V電源- 中央控制器器和7 EU的最大距離為100 m。 - 通過C總線的數(shù)據(jù)交換，僅限
中央控器和6個EU（EU1~EU6）之間。 - 電源模板總是安裝在中央控制器和EU的最左邊。 ? ET 200
進(jìn)行遠(yuǎn)程擴(kuò)展；這種方式適用于分布范圍很廣的系統(tǒng)。通過CPU中的–DP接口最多可連接125個總線結(jié)點。中
央控制器和最后一個結(jié)點的最大距離為
23 km
SIMATIC 控制器
SIMATIC 控制器有多種多樣，包括從高性能 PLC 的書本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，無論什么要求，它都能滿足要求。
這些控制器的共同特點是，在最小的空間里壓縮了最大處理能力，能滿足最苛刻的機(jī)械和氣候條件、高速及可擴(kuò)展性等要求。
這種分級的性能特征是 SIMATIC 系列產(chǎn)品的力量所在。
目前，SIMATIC PLC 正在執(zhí)行越來越多的功能，原本需要完全不同技術(shù)。 對您來說，一切都變得更加容易，更加一致，更加經(jīng)濟(jì)。
LOGO! 邏輯模塊提供方便的、用戶友好的解決方案，用于滿足簡單的開環(huán)和閉環(huán)控制任務(wù)。
LOGO! 具有廣泛的通用性，例如：
- 樓宇服務(wù)/電氣安裝（照明、百葉窗、遮篷、門、門禁系統(tǒng)、柵欄、通風(fēng)系統(tǒng)，等。）
- 控制柜制造。
- 機(jī)電設(shè)備（泵，小型壓機(jī)，壓縮機(jī)，傳送帶，升降臺等）
- 暖房，溫室的特殊控制
- 對其他控制器的信號進(jìn)行處理
LOGO! 邏輯模塊可根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行擴(kuò)展。
LOGO! Modular 可提供多種電壓類型(12VDC, 24VDC, 24VAC, 115/230VDC, 115/230VAC)：
- 標(biāo)準(zhǔn)型：
- 純型號，成本經(jīng)過優(yōu)化，不帶按鍵控制面板和顯示屏。
LOGO! 具有以下特性：
- R：繼電器輸出
- C:時鐘/時間切換
- E：以太網(wǎng)接口
- o:無顯示屏
LOGO!使用非常簡單：
- 按鍵控制面板和顯示屏位于一個設(shè)備中。無需其它工具。
- 通過集成式 EEPROM 備份切換程序和設(shè)定值（如定時器），以防電源故障。
LOGO! 節(jié)省空間：
- 例如：LOGO! 230RC：72 x 90 x 55 mm (W x H x D).
- 經(jīng)調(diào)整后，可安裝在配電箱中（尺寸與接地故障斷路器相同）。
LOGO! 提供最大的靈活性和通用性：
- 可擴(kuò)展性：
根據(jù)應(yīng)用情況可連接擴(kuò)展模塊。
LOGO! 具有通信功能：
- 使用可選的通信模塊，可連接到 AS-Interface 和 KNX Konnex 網(wǎng)絡(luò)。
- LOGO!7 和 8 可與其它 LOGO! 單元通信，或與 SIMATIC 控制器或 SIMATIC 面板通信
