S7-22×PLC在扭矩仪系统开发中的应用

　　0 引言

　　本扭矩仪可以对螺栓加载及卸载过程中的力学参数进行动态测量， 切实反映加、 卸载过程中的扭矩—预紧力、 扭矩—转角、 预紧力—转角的关系， 并可以提供准确、 可靠以及数据全面的检测报告。 它的控制系统采用PC 机和 S7-22×PLC 作为控制器 ， 伺服电机作为执行单元， 智能仪表和传感器作为检测单元， 具有操作控制简单、 可靠、 维护方便、 项目开发速度快、 性价比高等优点。 该扭矩仪目前已在我检测中心投入使用， 并准备形成商品推向市场。

　　1 控制系统硬件构成及原理

　　1.1 控制系统软件编程思路及说明

　　从图 1 可以看出， PC 机是整个控制系统中的核心，它作为主控制器一方面要采集仪表的数据， 同时还要根据所采集到的数据进行相应的处理和判断， 并要和 PLC通讯以控制 PLC。 PLC 则主要是按照 PC 机的要求去控制电机。

　　从图 2 可以看出， PC 机要实时读取仪表数据， 并进一步控制 PLC，最基本的要求就是 PC 机要能够和智能仪表及 PLC 进行通讯。 PC 机和智能仪表之间的通讯可以通过智能仪表专用的通讯协议轻松实现， 而该控制系统的关键也就是 PC 机和 PLC 之间的通讯以及 PLC 对PC 机的响应。

　　2 PLC 编程功能模块分析

　　根据系统对 PLC 的功能要求， 可以得出 PLC 应具有以下功能： ①通信模块， 控制和 PC 机通信; ②脉冲发送模块， 控制电机的正反转和启停; ③调速模块， 控制电机运行时的速度。

　　( 1) S7 -22 ×PLC 和 PC 机 之 间 的 通 信 编 程 分 析 。PLC 和 PC 机之间的通信采用自由口协议 ， 其优点是程序编制灵活， 而且不需购买专门软件， 成本低。 自由口通信的关键就是发送和接收数据缓冲区的定义及使用发送 (XMT) 和接收 (RCV) 指令。 由于本程序不需要PLC 向 PC 机返回数据， 所以不需要使用 XMT 指令。 应用自由口通信首先要把通信口定义为自由口模式， 同时设置相应的通信波特率和通信格式。 用户程序通过特殊存储器 SMB30 (对端口 0)、 SMB130 (对端口 1) 控制通信口的工作模式。 然后将 SMB88、 SMB89、 SMW90、SMW92、 SMW94 等进行相应的设置并和中断事件关联起来， 最后执行 RCV 指令。 实例如下：

　　(2) S7-22×PLC 脉冲发送模块编程分析 。 S7-22×PLC 发送脉冲有两种方式 ： 一种是自己根据需要定义 。另一种是使用向导。 使用向导比较方便， 编程效率很高。 本文使用后者。 在向导中双击打开 PTO/PWM,首先配置脉冲发生器， 选择线性 PTO 输出， 指定电机的最大和最小转速， 然后在根据需要定义轮廓和包络即可。 定义完成后向导一般会生成 PTO*_CTRL 和 PTO*_MAN 子程序。 只要在程序块中调用这两个子程序即可控制电机的启停和正反转。