数组变量在somachine编程中的应用

 1 引言——关于codesys编程软件

 

codesys是德国3s-software公司PLC开发软件平台，codesys 为beckhoff、ABB、施耐德等主流自动化装备制造商提供严格符合PLCOPEN标准化组织的IEC61131-3标准编程。

Somachine（施耐德）软件基于Codesys平台，支持M218，M238、M258、M241、M262等系列产品，支持6种IEC编程语言，分别为：

Somachine支持IEC61131-3所描述的所有语言：

文本化的语言：

● 指令表（IL）

● 结构化文本（ST）

图形化的语言：

● 梯形图（LD）

● 功能模块图（FBD）

● 顺序功能流程图（SFC）

● 连续功能图（CFC）

支持一维， 二维， 三维数组，属于基本数据类型， 可以直接在 POU 或 GVL 中定义。

数组定义的语法规则：

<数组名>: ARRAY[<I1>. . <U1>, <I1>. . <U2>, <I3>. . <U3>]OF<基本数据类型>

其中， I1, I2, I3 为下限， U1, U2, U3 为上限；

例如定义二维3×3整数数组: ARRAY1 : ARRAY[0. . 2, 0. . 2] OF INT;

数组初始化：

示例: ARRAY1 :={1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3} ;

2 与多组变频器通讯及控制变轨式步进驱动器中的具体应用

 

2.1 控制功能的介绍

 

        某机械设备电气控制原理图如图1所示：                                          

 

图1 控制原理图

包含1个步进驱动器以及5个变频器，步进电机采用PTO脉冲输出形式，变频器采用Modbus通讯方式。

 

2.2 ABB ACS550系列变频器通讯简介

Modbus协议是Modicon公司开发的应用于电子控制器的一种通用语言，。在modbus通讯数据信息中，寄存器4****地址为****-1，例如40002地址对应0001。M218/M241 控制器内可配置2个 RS485 串口。

 

表1 设置参数

参数名	参数序号	参数值	参数含义
通讯初始化	9802	1	标准modbus
站号	5302	变频器站号	1,2,3,4，5。
波特率	5303	9．6K
奇偶校验	5304	2	8位，偶校验，停止位1位。
给定值信号源选择现场总线	1103	8

 

变量声明设置如下：

地址: STRING(INT#4);//定义“地址”字符型，数量为4。 (somachine软件支持中文字符编程（工程/工程设置/编译选项/allow unicode characters for identifiers）

 新地址: ARRAY [1..5] OF STRING(INT#4):= ['2.1','2.2','2.3','2.4','2.5'];//定义“新地址”站号数组1～5类型为字符

站号:word;//定义“站号”类型为字，与变频器通讯ST语句程序如下：  

B1(Enable:=true,   //B1为500毫秒周期脉冲, 输出start触发Addm_1通讯功能块

Timelow:=t#500ms,

Timehigh:=t#500ms,

Out:=start)

Addm_1(Execute:=start,

Addr:=‘地址’,

AddrTable:=addm1000, //addm1000为管理通讯地址表

Done:=>,

Error:=>

CommError:=>

);

W1_var(Execute:=Addm_1_Done, //通讯功能块完成Done标志触发W1_Var读功能块

Addr:=add1000,

Timeout:=5,

ObjType:=objecttype.mw, //类型为%MW 整型

FirstObj:=1; //寄存器40002为给定值fer1，故起始值firstObj为1。

Quantity:=1;// 寄存器数量为1

Buffer:=ADR(fer1)// 缓存地址为fer1

Done:=>,

Busy;=>,

Aborted:=>,

Error:=>,

CommError:=>,

OperError:=>,

结束：=NOT BUSY;

)；

//读完成或错误标志“结束”置位后，将站号加1,大于6后则置零，实现循环。如图2所示。

 

 

                             图2 站号循环程序截图

 

给点值fer1最大值（参数1105）对应为数值20000，触摸屏上对应地址应乘以整数40。触摸屏上变频器设置频率(最大值50.0)。变频器接线及参数设置完成后，可以观察参数5309（EFB状态）查看是否通讯成功，参数5319为设置的频率。

 

2.3 步进驱动的实现

SH-2404是数字式步进电机驱动器，采用最新32位DSP 技术， 能够满足大多数场合应用需要。 由于采用内置微细分技术， 即使在低细分的条件下， 也能够达到高细分的效果, 低中高速运行都很平稳， 噪音超小。适用于 39、 42、 57 两相步进电机。信号接口 PUL＋和 PUL－为控制脉冲信号正端和负端； DIR＋和 DIR－为方向信号正端和负端； ENA＋和 ENA－为使能信号的正端和负端。电机接口 A＋和 A－接步进电机 A 相绕组的正负端； B＋和 B－接步进电机 B 相绕组的正负端。 当 A、 B 两相绕组调换时，可使电机方向反向。

 

电源接口 采用直流电源供电， 工作电压范围建议为20－50VDC， 电源功率大于100W。设置参数如下：

   

额定电流RMS 1.36A   SW1/SW2/SW3     设为ON/OFF/ON

空载半流：           SW4=OFF

细分数8             SW5/SW6/SW7/SW8 1600 设为OFF/OFF/ON/ON

电气接线如图3所示。

 

图3 步进电机驱动器接线图

 

2.4 步进运动功能实现说明

（1）运行前步进电机先向原点方向运行，PLC检测到原点接近开关上升沿停止，作为运行曲线的原点。输出模式选为脉冲/方向方式，寻原点类型选为短凸轮方式。如图4所示。

 

图4 步进运动功能实现

 

（2）设计运行曲线相对定位轨迹参见表2所示。

 

表2 相对定位运行轨迹

以上正负号表示与上次运动方向相同（正），相反（负）。

 

为此建立位移数组变量：

 

位移: ARRAY [1..24] OF DINT:= [-7000,4000,-8000,5000,-9000,5000,-9000,5000,-9000,10000,-8000,12000,-9000,13000,-17000,20000,-18000,12000,-9000,13000,-8000,11000,-15000,16000];//当每次位移结束时，将变量地址加1。程序截图如图5所示。

 

 

 图5 步进运行程序截图

 

3 结束语

利用数组编写的程序简洁、清晰，可读性强，减轻了编程难度，减少了设计量，给设计人员提供了全新的思路。

 

参考文献

［1］叶胜前，王镜程，沈勇. 基于S7-1200实现数组某一列上下循环移动的方法研究[J].电工技术,2018第10期

［2］曹旗,乐立文.数组变量在 UniPro 编程中的应用[J].科技创新与应用,2016第22期

［3］时文飞.数组式编程方法在PLC编程中的应用[J].电气传动,2014年第1期

［4］周大志,樊石.数组式编程方法在PLC编程中的应用[J].自动化技术与应用,2009第6期