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SIEMENS 可編程控制器
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熱線上常常遇到客戶咨詢自由口編程中字符中斷的相關(guān)問題，比如“字符中斷是什么？”，“字符中斷怎么用？”，“用SMB接收多個(gè)字符，如何編程？”，“字符中斷和RCV指令之間有什么關(guān)系？”。為了幫助您深入了解以上問題，我們就一起就這幾個(gè)問題進(jìn)行討論，以達(dá)到拋磚引玉的效果！
常問問題一：字符中斷是什么？
通過閱讀系統(tǒng)手冊(cè)，我們知道使用字符中斷方式接收數(shù)據(jù)，接收每個(gè)字符時(shí)都會(huì)產(chǎn)生中斷。在執(zhí)行與接收字符事件相連的中斷程序前，接收的字符存入SMB2寄存器中，校驗(yàn)狀態(tài)存入SM3.0。 SMB2、SM3.0都是只讀的。Port0/Port1共用SMB2/SMB3。Port0對(duì)應(yīng)于中斷事件8。Port1對(duì)應(yīng)于中斷事件25。
常問問題二：字符中斷怎么用？
以端口0接收字符為例：
當(dāng)CPU通過端口0接收到一個(gè)字符后，會(huì)將該字符存入接收字符緩沖區(qū)SMB2，然后進(jìn)入相連接的中斷程序中。
注意，對(duì)于這段程序，如果在中斷程序中不作任何編程，那么當(dāng)CPU接收n個(gè)字符時(shí)，中斷程序?qū)⒈粓?zhí)行n次，SMB2寄存器存儲(chǔ)接收到的最后一個(gè)字符。如上位機(jī)通過串口調(diào)試軟件給CPU發(fā)送3個(gè)字符16#AA、16#BB和16#CC，
那么與接收字符事件相連的中斷程序?qū)⒈粓?zhí)行3次，SMB2中只能保存最后一個(gè)接收到的字符16#CC。
常問問題三：用SMB接收多個(gè)字符，如何編程？
由于SMB2只能存儲(chǔ)一個(gè)字符（一個(gè)字節(jié)），如果要想接受多個(gè)字符，則應(yīng)當(dāng)在CPU接收下一個(gè)字符之前，在中斷程序中通過指針編程將SMB2中存儲(chǔ)的字符移出來，以便下一次接收字符。以一個(gè)例程說明：
VD0作為地址指針指向VB100，當(dāng)端口0接收到第一個(gè)字符，將第一個(gè)字符存入SMB2，進(jìn)入接收中斷，將SMB2中的字符復(fù)制到指針VD0指向的地址字節(jié)VB100中，指針地址加1，VD0指向下一個(gè)字節(jié)VB101。當(dāng)接收第二個(gè)字符，將字符存入SMB2，進(jìn)入接收中斷，將SMB2中的第二個(gè)字符復(fù)制到指針VD0指向的地址字節(jié)VB101中，指針地址加1，VD0指向下一個(gè)字節(jié)VB102。當(dāng)接收第三個(gè)字符時(shí)以此類推。
另外，如果需要接收n個(gè)字符就結(jié)束接收，或者需要接收n個(gè)字符后循環(huán)接收，可以在中斷程序中設(shè)置一個(gè)標(biāo)志位，下面我們?cè)嚺e例說明：
例程1，接收到5個(gè)字符就結(jié)束接收的程序：
例程2，接收到5個(gè)字符后循環(huán)接收的程序：
最后要提醒您注意的是，程序中的的指針不要選擇累加器AC，因?yàn)槔奂悠鞑荒茉谥鞒绦蚝椭袛喑绦蛑袀鬟f參數(shù)。 常問問題四：字符中斷和RCV指令之間有什么關(guān)系？ 簡(jiǎn)單地說，當(dāng)RCV指令使能時(shí)，接收字符不進(jìn)入SMB緩沖區(qū)。 我們可以設(shè)計(jì)個(gè)實(shí)驗(yàn)分析一下： 在主程序中我們既定義PLC執(zhí)行RCV接收指令的起始結(jié)束條件（起始條件為起始字符16#AA，結(jié)束條件為結(jié)束字符16#BB），又建立字符中斷事件8，上升沿條件觸發(fā)RCV指令。上位機(jī)通過串口調(diào)試軟件給CPU發(fā)送字符。
程序如下圖：
狀態(tài)表監(jiān)控結(jié)果：
結(jié)論：
當(dāng)RCV指令不觸發(fā)的話，接收字符只進(jìn)入SMB2緩沖區(qū)，不進(jìn)入RCV指令的接收緩沖區(qū)。
當(dāng)RCV指令觸發(fā)后，滿足CPU接收的起始和結(jié)束條件的字符存入RCV指令對(duì)應(yīng)的TBL緩沖區(qū)。起始條件之前的字符既不存入RCV緩沖區(qū)，也不存入SMB2緩沖區(qū)。結(jié)束條件之后接收到的字符，存入SMB2緩沖區(qū)。
通過以上幾個(gè)問題的分析，我們對(duì)于字符中斷和SMB2的基本用法和特點(diǎn)做了介紹，相信在實(shí)際項(xiàng)目中會(huì)有更多靈活的應(yīng)用等待我們?nèi)グl(fā)掘。
利用PTO設(shè)置向?qū)гO(shè)置運(yùn)動(dòng)包絡(luò)線是S7-200 PLC一種比較常見的、簡(jiǎn)便的PTO設(shè)置方法。本文列舉了一種PTO設(shè)置過程中常見的錯(cuò)誤以饗讀者。
以如下的一組參數(shù)為例：
電機(jī)的啟動(dòng)/停止速度(SS_SPEED)=10脈沖/s，即10Hz。
電機(jī)最高速度(MAX_SPEED)=90000脈沖/s，即90000Hz。
電機(jī)從SS_SPEED加速至MAX_SPEED的時(shí)間(ACCEL_TIME)=1000ms=1s，組態(tài)一個(gè)相對(duì)位置的包絡(luò)，目標(biāo)速度為9000脈沖/s。
結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)生成包絡(luò)時(shí)，系統(tǒng)提示運(yùn)動(dòng)包絡(luò)非法。
那么為什么會(huì)有此提示呢？
大家都知道加速度a =△v/△t，那么根據(jù)該客戶的這組參數(shù)（下文中pls/s即脈沖/s）： SS_Speed=10pls/s =10Hz
Max_Speed=90000pls/s
Accel time=1s
Target Speed=9000pls/s
我們可以算出：加速度a= (90000 pls/s - 10 pls/s) / 1 s = 89990 pls/s2.
PLC發(fā)送的第一個(gè)脈沖的頻率為10Hz（初速度），持續(xù)的時(shí)間為0.1s。那么PLC發(fā)送的第二個(gè)脈沖的頻率（速度），就等于以0.1秒的速度變化加上初速度，即0.1 s * 89990 pls/s2 + 10 pls/s = 9009 pls/s。顯然，9009pls/s已經(jīng)大于了我們?cè)O(shè)定的目標(biāo)速度，產(chǎn)生了超調(diào)量。PTO向?qū)ё匀粫?huì)提示錯(cuò)誤。
本例中，如果我們?cè)O(shè)置一組新的參數(shù)，將SS_Speed由10Hz設(shè)置為11Hz（持續(xù)時(shí)間=1/11Hz=0.090909…s），那么向?qū)н€會(huì)提示非法錯(cuò)誤嗎？讓我們?cè)賮砜纯从?jì)算的結(jié)果：
a’= (90000 pls/s - 11 pls/s) / 1 s = 89989 pls/s2.
第二個(gè)脈沖的速度約等于0.090909 s * 89989 pls/s2 + 11 pls/s = 8191.18 pls/s，小于目標(biāo)速度，加速曲線還能夠正常保持，系統(tǒng)也不會(huì)提示錯(cuò)誤。
同樣如果參數(shù)合理，PLC發(fā)送的第三個(gè)、第四個(gè)。。。、第n個(gè)脈沖，繼續(xù)根據(jù)以上算法計(jì)算脈沖頻率，直到發(fā)送的第n個(gè)脈沖速度近似達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)速度，保持加速曲線。
根據(jù)以上的數(shù)學(xué)計(jì)算，我們可以看到在設(shè)置最低速度和最高速度值的時(shí)候，一定注意檢查設(shè)置值的合理性，否則會(huì)造成上述的錯(cuò)誤而無法完成PTO設(shè)置。
在以往的熱線問題中，關(guān)于程序加密的問題熱線經(jīng)常會(huì)遇到兩類客戶：
一類是是強(qiáng)烈要求加強(qiáng)加密保護(hù)功能：如何保護(hù)程序，保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)？如何防止密碼被 ？是否有更為強(qiáng)大的加密保護(hù)功能？能不能對(duì)加密功能有所改進(jìn)？ 在STEP7 V5.5 發(fā)布之前，作為熱線工程師的我，只能很無奈的告訴客戶除了使用”KNOWN_HOW_ PROTECT”編譯源文件加密或設(shè)置CPU 讀寫保護(hù)密碼外，沒有更好的方法進(jìn)行加密保護(hù)。
另外一類客戶是要求熱線幫忙 的：忘記密碼了，熱線是否可以幫忙 ？或是當(dāng)初做項(xiàng)目的公司已經(jīng)聯(lián)系不上，沒有人知道密碼了，是否可以 ，否則程序無法進(jìn)行修改？難道要重新編寫？既然你們的軟件可以加密，你們熱線肯定能夠 ？ 對(duì)于希望熱線能夠幫忙 密碼的同志們， 熱線恐怕要讓您失望了！
俗話說解鈴還需系鈴人，熱線工程師不是破譯密碼的黑客，熱線是沒有任何 密碼的工具及軟件的，只能指導(dǎo)客戶如何進(jìn)行加密保護(hù)，無法提供 密碼的方法。所以必須要知道原來設(shè)置的密碼才能設(shè)置新密碼或修改程序。 密碼沒啥可說的了，一句話：沒戲！ 加密，V5.5 有什么加密的好方法呢？且聽我慢慢道來：
當(dāng)STEP7 V5.5 發(fā)布后網(wǎng)上即有一篇FAQ 發(fā)布： “在 STEP 7 V5.5 版本如何使用 FBs 和 FCs 塊的保護(hù)加密功能？
http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/45632073
該FAQ 詳細(xì)介紹了通過V5.5 的選項(xiàng)包“ S7 Bblock Provicy”對(duì)FC或FB 通過設(shè)置密碼進(jìn)行加密保護(hù)的過程及步驟。
閱讀后興奮異常，我們的STEP7軟件對(duì)加密的問題終于做出了改善啊！真是千呼萬喚始出來！加密的問題終于也可以給客戶一個(gè)交代了！可以提供給用戶第三個(gè)選擇方案了：?jiǎn)为?dú)對(duì)FB或FC 設(shè)置密碼，而且密碼最長(zhǎng)可以設(shè)為24位。 所以在熱線中當(dāng)再有客戶詢問是否有更好的加密方法時(shí)，我經(jīng)常會(huì)推薦客戶使用STEP7 V5.5 。但由于使用STEP7 V5.5 的客戶還不是很多，也沒有遇到什么問題。誰知天有不測(cè)風(fēng)云，那天就遇到了一個(gè)客戶在使用V5.5 的加密功能時(shí)出現(xiàn)了問題！ 由于這是新功能，又容易被大家忽略，特將此問題與大家一起分享。
客戶：使用STEP7 V5.5 進(jìn)行加密時(shí)，加密的功能塊不能下載。
我：（通常如果塊中地址有超出CPU 允許范圍的情況，將出現(xiàn)不能下載的情況）如果只編寫一條簡(jiǎn)單語句指令一個(gè)常開帶一個(gè)輸出，地址用M 區(qū)（M0.0, M0.1），是否會(huì)出現(xiàn)同樣的情況?
客戶：我已經(jīng)試過了，問題是一樣的。
我：（哦，居然有這種事？以前只是在STEP7 V5.5 中試了一下加密的過程，并沒有下載到真正的CPU 中，心虛??！是CPU 的問題還是軟件本身的問題呢？）由于不能確定問題所在，決定自己測(cè)試一下，所以詢問了客戶CPU 的版本（ CPU314C V2.6），告知客戶測(cè)試后再聯(lián)系。
測(cè)試中： 步驟1：打開項(xiàng)目， 選中Block， 在菜單“Options->Block Privacy” 下（見圖1）
圖1
步驟2：選中需要加密的FB 或FC, 鼠標(biāo)右鍵，選中“Encrypt Block ”（見圖2）：
圖2
請(qǐng)注意需要加密的程序塊不能是空的，否則 將出現(xiàn)如下提示（圖3）：
圖3
步驟3： 設(shè)置密碼（ 見圖4）
圖4
需要注意密碼是由12~24 位字符組成，且不能全為數(shù)字，否則將報(bào)錯(cuò)（見圖5）。
圖5
步驟4：加密完成， 被加密的FC 塊會(huì)變?yōu)闃?biāo)記為紅色并帶有加鎖的標(biāo)識(shí)（圖6）
圖6
步驟5：?jiǎn)为?dú)下載加密的FC1， 提示如下（圖7）：
圖7
如果下載整個(gè)項(xiàng)目， 提示如下（圖8）：
圖8
總之，無論單獨(dú)下載還是下載整個(gè)項(xiàng)目都是提示“不能copy FC1”，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與客戶的描述一致。我： （難道真的是軟件的Bug？）在同事的機(jī)器上對(duì)CPU314C（v2.6） 及 CPU317-PN/ DP （v3.0）也進(jìn)行了測(cè)試， 結(jié)果一樣，都不能下載。
我： 看來只有升級(jí)給德國(guó)的同事問問咋回事了 ！
問題升級(jí)的同時(shí)， 我又仔細(xì)的看了看 “ S7 block Privacy” 軟件包的自述文件， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中有一條是： ? The CPU must have at least the following version: o CPU 3xx: firmware version V3.2 or higher o CPU 4xx: firmware version V6.0 or higher
我： ( 恍然大悟 !) 原來該軟件使用時(shí)對(duì)CPU 的固件版本有限制，如果版本比較低，就不能使用該功能，也就會(huì)出現(xiàn)前面遇到的下載時(shí)提示不能copy。趕快找了一個(gè)CPU317-2PN/DP V3.2.3 的進(jìn)行驗(yàn)證，果然能夠順利下載， 沒有報(bào)錯(cuò)！ （呵呵！被蒙蔽了，天真的我想當(dāng)然地以為該功能是所有CPU 都能使用， 高估了它的能力?。瑔栴}的原因找到了，使用V5.5 加密功能時(shí)S7-300 CPU 需要V3.2 或更高的固件版本，S7-400 需要 6.0 或更高版本！
這個(gè)問題的解決也給我提了個(gè)醒， 下次再有新的功能推出，一定要先看自述文件，了解新功能使用的條件限制，這樣處理問題才能夠做到心中有數(shù)，游刃有余??！