很多PLC工程師也開始慢慢意識(shí)到，掌握一門編程語(yǔ)言，變得越來(lái)越重要。
那么PLC工程師學(xué)會(huì)PLC編程之后，會(huì)是一種什么樣的體驗(yàn)？很多人最直接的體驗(yàn)就是：原理性的東西懂得更多，技術(shù)棧更全面，可以自己獨(dú)立完成項(xiàng)目評(píng)估、制圖、選型、PLC程序開發(fā)調(diào)試，到上位機(jī)開發(fā)，甚至于更上層的WEB端、移動(dòng)端。
言歸正傳，昌暉儀表在本文分享一個(gè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常用的運(yùn)動(dòng)控制案例，從硬件選型到程序設(shè)計(jì)，再?gòu)谋镜卣{(diào)試到上位機(jī)開發(fā)調(diào)試。這個(gè)案例算是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的案例，但是可以有效地將PLC與上位機(jī)結(jié)合起來(lái)，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，是一個(gè)比較適合的練手項(xiàng)目。
1、硬件選型
控制器：西門子200Smart PLC，型號(hào)為ST20(DC-DC-DC)
驅(qū)動(dòng)器：步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器
電機(jī)：42mm步進(jìn)電機(jī)
限位：3個(gè)限位開關(guān)，分別對(duì)應(yīng)原點(diǎn)、左限位、右限位
平臺(tái)：?jiǎn)屋S模組
按鈕指示燈：?jiǎn)?dòng)、停止、運(yùn)行狀態(tài)、3個(gè)行程開關(guān)(模擬完成信號(hào))
2、硬件接線圖
3、PLC程序開發(fā)
S7-200 Smart PLC運(yùn)動(dòng)控制需要使用運(yùn)動(dòng)控制向?qū)?lái)實(shí)現(xiàn)，核心程序如下：
4、上位機(jī)程序開發(fā)
①I/O表：PLC程序編程中，會(huì)預(yù)留上位機(jī)接口，上位機(jī)I/O表如下所示：
②界面設(shè)計(jì)：上位機(jī)UI界面設(shè)計(jì)
③功能實(shí)現(xiàn)：上位機(jī)主要包含實(shí)時(shí)狀態(tài)與數(shù)據(jù)監(jiān)控、速度及位置參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)日志顯示、通信參數(shù)設(shè)置。
◆實(shí)時(shí)狀態(tài)與數(shù)據(jù)監(jiān)控
本案例與西門子PLC之間的通信方式采用S7通信，使用開源通信庫(kù)s7.net來(lái)實(shí)現(xiàn)，基于多線程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，并結(jié)合實(shí)際I/O進(jìn)行數(shù)據(jù)解析。
private void PLCCommunication()
{
while (!cts.IsCancellationRequested)
{
byte[] result = plc.ReadBytes(StoreType.DataBlock, 1, 0, 23);
if (result != null && result.Length == 23)
{
this.BeginInvoke(new Action(() =>
{
//這里進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)更新
}));
Thread.Sleep(10);
}
}
}
◆速度及位置參數(shù)設(shè)置
參數(shù)設(shè)置采用獨(dú)立的設(shè)置界面，通過窗體傳值來(lái)實(shí)現(xiàn)。
代碼如下所示：
/// <summary>
/// 設(shè)定值
/// </summary>
public string setValue = string.Empty;
private void btn_Set_Click(object sender, EventArgs e)
{
this.setValue = this.txt_SetValue.Text;
this.DialogResult = DialogResult.OK;
this.Close();
}
◆系統(tǒng)日志顯示
系統(tǒng)日志基于ListView控件開發(fā)，實(shí)現(xiàn)日志、報(bào)警、警告三種不同狀態(tài)區(qū)別顯示，可同時(shí)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)，便于后續(xù)追溯。
private string CurrentTime
{
get { return DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"); }
}
//寫入日志
private void AddLog(int index, string log)
{
if (this.lstInfo.InvokeRequired)
{
this.lstInfo.Invoke(new Action(() =>
{
ListViewItem lst = new ListViewItem(" " + CurrentTime, index);
lst.SubItems.Add(log);
this.lstInfo.Items.Insert(0, lst);
}));
}
else
{
ListViewItem lst = new ListViewItem(" " + CurrentTime, index);
lst.SubItems.Add(log);
this.lstInfo.Items.Insert(0, lst);
}
}
◆通信參數(shù)設(shè)置
通信參數(shù)為系統(tǒng)參數(shù)，采用Winform的Settings來(lái)進(jìn)行配置存儲(chǔ)，簡(jiǎn)單快捷。界面設(shè)計(jì)如下所示：
代碼如下所示：
public SaveDefaultSettingDelegate SaveDefaultSetting;
private void btn_Set_Click(object sender, EventArgs e)
{
CommSet set = new CommSet();
try
{
set.IPAddress = this.txt_IPAddress.Text;
set.CPUType = this.cmb_CPUType.Text;
set.StoreTime = Convert.ToInt32(this.txt_StoreTime.Text);
set.AutoStore = this.chk_AutoStore.Checked;
}
catch (Exception)
{
MessageBox.Show("請(qǐng)檢查數(shù)據(jù)格式是否正確","格式錯(cuò)誤");
return;
}
SaveDefaultSetting(set);
MessageBox.Show("配置成功，立即生效", "配置成功");
this.Close();
}
5、寫在后面
近幾年， 隨著越來(lái)越多的設(shè)備開始加入IIoT 網(wǎng)絡(luò)(Industrial Internet of Things，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)稱IIoT)，IT與OT之間的界限將逐漸消失，直到成為一個(gè)或相同的系統(tǒng)為止。
