6GK7243-1GX00-0XE0详细使用

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1  引言
      在任何系统中，准确的获得实时信息并且的传输是至关重要的，而信息发送传输的手段却是多种多样的。在无人值班或少人值班控制系统中，如防洪排涝的值班人员准确的获得水位和雨量信息，物业管理人员获得用户的报警信息等都至关重要，实时信息的获取是相关人员获得系统当前状态的唯一途径。那么怎么样将采集的到的实时信息第一时间发送到用户的手中呢？手机短信息技术就是一种不错的选择手段。
      当要传输实时信息时，上位机自动拨号，拨动相应的手机，或发送实时短信息，以提醒有关人员注意。本系统中短信息启动程序是使用c++builder用软件编程嵌入at指令实现的，下面主要介绍短信息的发送。

2  手机短信息（sms）
      手机短信息是目前随着手机用户的普及而发展起来的一项新技术，它的特点是价格低廉，操作方便，但是其一个明显的缺点就是不能判断接受方是否接收到短信息、短消息是否有迟延。即便如此，我们还是选择了短消息这个功能，是因为当前还很少出现短消息丢失或者短消息迟延很长时间的现象，至少在发送端和接收端为同一网络时（如同为中国联通或者同为中国移动）这种现象是一般不会发生的，就是说短信息技术作为一种辅助的信息传输手段还是非常合适的。

图1     手机短信发送示意图

      图1表示出手机短信发送示意图。pc通过手机发送短消息分为三种模式:bolck模式、text模式和pdu模式。使用block模式需要手机生产厂家提供驱动支持，现在还没有发现哪个厂家公布支持这种短信发送模式，下面只介绍pdu模式。
（1） 设备条件 
      必须具备以下条件:手机，手机驱动程序，手机连接pc机的线缆。本文以nokia手机为例进行介绍。
（2） 安装
·第一步:将手机和pc机通过线缆连接好。注意连接线缆时，手机和pc机必须至少有一个设备处于关机状态;拆除时，也要注意;
·第二步:安装手机驱动程序。在使用nokia的情况下，nokia提供datasuite 2.0 bbbbbbs98、bbbbbbs2000、bbbbbbsnt驱动程序。启动setup，按照安装提示进行安装。在安装过程中，检测手机设备时，手机显示“附件已接通”，否则需要卸载，然后重新装载;
·第三步:通过控制面板查看手机安装的com端口号，以备调试时使用。

3  pdu模式的短信息通信
3.1 gsm at指令简介
      90年代初，at命令仅被用于modem操作。由于没有控制移动电话文本消息的先例，因此开发了一种叫sms block mode的协议，通过终端设备（te）或电脑来完全控制sms。几年后，主要的移动电话生产厂商诺基亚、爱立信、摩托罗拉和hp共同为gsm研制了一整套at命令，其中包含对sms的控制。at命令在此基础上演化并被加入gsm 07.05标准，以及之后的gsm 07.07标准。到现在，pdu已取代block mode，后者逐渐淡出，我们采用的就是基于at命令的pdu mode，它是发送或接收手机sms消息的一种方法，消息正文经过十六进制编码后进行传送。
3.2 短信息的发送过程
      结合本系统，我们只介绍pdu模式的发送方式，这正是开发中文短信息的关键，因为只有通过这种方式才可以发送中文短信。
（1） 正确连接手机与电脑,安装驱动程序（具体过程省略）
（2） 打开“超级终端”，输入“at”如果返回“ok”，则说明手机与电脑连接正常，否则返回第一步。
（3） 发送协议
发送协议如下:

      例如短信息中心号码为 深圳 +86 ,对方手机号码为+86,要发送的信息为“中”。
3.3发送信息为“中”的算法步骤
（1） 地址部分，用字符串addr表示
a） 短信中心号码去掉+号，看看长度是否为偶数，如果不是，最后添加f
即addr=“+86”=>addr=“86f”
b） 将奇数位和偶数位交换。
   => addr =“683108200705f0”
c） 将短信息中心号码加上字符91（91是国际化的意思）,
   => addr=“91683108200705f0”
d） 算出addr长度，结果除2，格式化成2位的16进制字符串，16/2=8=>“08”，=>addr= “0891683108200705f0”
（2） 手机号码部分，用字符串phone
a） 将手机号码去掉“+”号，看看长度是否为偶数，如果不是，最后添加f
   即 phone =“+86”=> phone = “86f”
b） 将手机号码奇数位和偶数位交换。
   => phone =“683116325476f8”
（3） 短信息部分，用字符串msg表示
a）转字符串转换为unicode代码，例如“中”的unicode代码为4e2d，
b）将msg长度除2，保留两位16进制数，即4e2d = 4/2 =>“02”，再加上msg=>msg=“024e2d”
（4） 组合
a） 手机号码前加上字符串11000d91，这是一些固定pdu代码，可以参考相关pdu格式说明
   即 phone =“11000d91”+ phone
   => 11000d91683116325476f8
b） 手机号码后加上000800和刚才的短信息内容
   即 phone=phone +“000800”+ msg
   即11000d91683116325476f8 + 000800 + 024e2d 
  =>phone= 11000d91683116325476f8000800024e2d
c） phone长度除以2，格式化成2位的十进制数
   即 11000d91683116325476f8000800024e2d => 36位/2 =>18
（5） 所以要发送的内容为
   at+cmgs=18<回车，ascii为13>， addr+phone+<︿z>+换行回车<13和10>
即at+cmgs=18 <回车>
>0891683108200705f011000d91683116325476f8000800024e2d︿z换行回车
      在无人值班控制系统中,此程序安装在控制机上,已将所有可能发生的信息全部写到此短信息应程序中,针对不同的信息发送不同的内容,当整个系统有信息需要发送时,此短信息程序根据触发信息的的不同发送不同的短信息,此时运行人员根据短信息的类型判断报警类型。严重报警时保护会动作。在有短信息发送时此程序才会被启动,发送完立即退出。1  引言
      pcl-813b（简称813b）是台湾研华公司推出的一款基于pc的高性能、多功能数据采集卡。该卡不仅性能优异，而且有完善的软件支持，使得此卡能广泛适用于工业自动化系统、自动化设备监控系统，具有广阔的应用前景。vb是一种、易学易用的开发工具。一些工业测控系统中,需要计算机从现场获取实际数据或发出控制命令,这就需要计算机实现对i/o端口的控制与访问，但是vb不具备直接对硬件地址进行访问的功能，可以利用vc++编写访问i/o接口地址的程序，创建动态链接库（dll），利用dll进行调用来实现端口访问与控制。本文以此卡为例，详细介绍了在vb环境下的应用。

2  pcl-813b数据采集卡简介
      813b是基于isa结构的，需插在计算机的isa槽中。它采用了12位分辨率a/d转换器（ad574），用来转换模拟输入，转换时间为25μs,数据传送速率达25kbps;输入范围:双极性±5v，±2.5v，±1.25v，±0.625v。单极性0～10v，0～5v，0～2.5v, 0～1.25v; a/d转换触发方式为软件触发; 813b支持32路单端隔离模拟量输入，最大连续过压±30v。
      813b是一种通用型数据采集卡，可以满足不同用户的不同要求。因此卡上有一个dip开关（sw1）和1个跳线器（jp100），可由用户自行设置，以满足不同的需要。
      813b使用16个连续的i/o地址，其i/o基地址有开关sw1选择，有效地址从000～3f0h（十六进制）。sw1开关共有6个微型拨码开关，其拨码组合与对应的基地址有关系。
      输入范围选择:如使用单极性输入，把开关置在“u”位置，此时允许0～10v，0～5v，0～1.25v模拟量输入。如放大倍数是1，允许输入0～10v;放大倍数是2，允许输入 0～5v;放大倍数8，允许输入0～1.25v。放大倍数由软件控制。

3  动态链接库dll的编写
      在vb中要利用dll进行调用来实现板卡的访问与控制，首先要编写动态链接库dll。
      在bbbbbbs98 中，应用程序采取一种成为“动态链接库”的特殊函数集来实现代码和资源的共享，以最大限度地节省资源。之所以称为“动态”，是因为它们是在运行期间链接到应用程序的，而不是在编译期间。创建一个exe文件时，会有许多例程链接到代码并放入exe文件中。但是dll中的例程则仅仅在实际运行时才链接到exe文件。按照这种方式，我们可以把几个程序共用的代码放到一个dll中，这样可以节省大量的空间，提高运行效率。同时在工业控制中对计算机的底层硬件进行访问，以及利用各种控制接口板进行数据采集和控制时间，仅靠vb是无法解决的。解决这样的问题可以间接使用动态链接库来实现。
3.1 创建dll的三个基本成分
（1） libmain函数
      它是bbbbbbs dll的入口点，主要用来完成一些初始化任务;
（2） 出口函数wep
      bbbbbbs的dll必须包含一个标准的出口函数。在dll最终卸出之前，bbbbbbs调用该函数作一些必要的工作（如释放一些资源等）;
（3） 自己的功能函数
      bbbbbbs95下vb编写的程序是32位的，与之对应的dll也应是32位的。对于32位的dll，16位dll中的入口函数libmain、退出函数wep被dllentrypoint所代替。dllentrypoint入口和退出两个函数服务。在每次装入或卸下dll时，bbbbbbs95调入dllentrypoint。
      在vc++5.0中选择file｜new，在new对话框中选择project workspace，再在new project workspace对话框中选择dynamic-bbbb library选项，并输入工程项目名，即可生成动态链接库的工作框架。
3.2 利用vc++5.0开发的dll的完整的程序清单
//dll源文件i0.cpp
#include 
#include
int far pascal outport（unsigned）
short sport）;
int far pascal outport（unsigned short port,int databyte）;
//d11entrypoint函数
bool winapi d11entrypoint
（hinstance hd11,
dworddwreason,
lpvoid reserved）
｛
switch（dwreason）
｛
case dll_process_attach:
｛
break;
｝
case dll_process_detach:
｛
break;
｝
｝
return true;
｝
//两个功能函数
int far pascal inport（unsigned short port）
｛
reture（_inp（prot）;
）
int far pascal outport（unsigned short port,int databyte）
｛
int a;
a=_outp（port,databyte）;
return a;
｝
//模块定义文件i0.def
code preload moveable discardable
data preload single
exports
inport
outport
3.3 vb中的dll调用
      dll函数或过程必须在全局模块（＊.bas）中正确说明才有效。vb是用declare语句把一个dll函数引入vb中的，它告诉vb在哪里找到dll函数，并且让vb知道dll需要哪种类型的参数，同时返回哪种类型的值。当某个dll函数用declare语句正确声明以后，就可以像使用其它函数一样使用这个dll函数。
      在vb应用程序的全局模块中声明i0.dll并将其放入bbbbbbs/system目录下，这样就可以向使用bbbbbbs api一样使用i098中的inport和outport函数了。
declare function inport lib"io.d11"　　（byval prot as integer）as long
declare function outport lib"io.d11"　　（byval port as integer,byval databyte as long）as long

4  应用实例
4.1 813b采集卡的初始化（采集卡基地址220h）
（1） 选通道
      向22ah写入相应的控制字选择通道，写入“0”表示0通道，写入“1”代表1通道，依次类推
（2） 启动ad转换
      向22ch写入任意值，触发ad转换
（3） 读入数据
      把12位数据的低8位读入224h，把高4位读入225h中。
4.2 vb的编程实例
      利用定时器实现定时采集在vb中,可利用定时器的interval属性设置每秒钟采集的次数,把采集段程序放在定时器的timer事件中来实现数据采集.对于一般计算机来讲,由于受系统硬件能力的限制,定时器每秒钟最多只能产生18个事件,若时间间隔设置得过小,将达不到预期效果
      应用实例下面给出数据软件程序中部分主要源代码 以采集某0～100℃的温度信号（经温度变送器转换为0～5v）为例，设定a/d板为单极性输入方式,i/o端口基地址为220h,放大倍率为1
在module1中声明:
declare function outport lib "io.dll" （byval portasinteger,byvaldataasinteger）
 declare function inport lib"io.dll"（byval portasinteger asinteger）
 dll文件已拷贝到bbbbbbs的system目录下
采集程序部分:
private  sub timerwd-timer（）  
chwd=1                //设定温度通道号为1
x=outport（&h22a,chwd）  //输入通道号
y=outport（&h2c,0 ）     //启动a/d转换
j=1
dowhilej<>0           //判断a/d转换是否结束
j=inport&h22a and 1
loop
adwl=inport（&h224）  //a/d结果低8位送入变量adwh
adwh=inport （&h225） //a/d结果高4位送入变量adwl
adwdata=val（adwh-224）×256+val（adwl）   
                       //12位a/d转换
vwd=adwdata×10/4095 //对应的电压
wd=100×vwd/5       //标度变换为实际温度
…
endsub
几点说明:
      数据采集值是12位，放在2个地址里，其中224h存放数据的低8位（数据7～数据0），225h的低4位存放采集数据的高4位（数据11～数据8），225h的其它位自动变为1110。

则12位ad转换的为:
adwdata=val（adwh-224）×256+val（adwl），
其中224表示无采集数据时的自然值（即11100000）。

12位ad经ad转换的最大值是212=4096

【塑料封切机】是加工塑料包装袋的机械设备；精度、速度和稳定性直接影响到所生产胶袋的质量和生产效率。为了提高设备的可靠性和提升设备的生产效率，中达电通开发了自动控制封切机系统，以PLC、变频器、伺服、人机界面，取代旧有复杂的“继电—接触器及刹车离合器等控制机构”，使客户在原有的成本上，得到更高的价值服务。该系统是中达电通又一个典型的系统整合成功应用案例，整个系统根据台达产品在系统整合方面的特点,采用台达DVP-ES PLC、台达VFD-A变频器、台达ASDA伺服驱动器及台达DOP-A人机界面；在保证工艺控制要求的情况下，大大提高了系统效率(生产效率)，同时亦为客户降低了维护成本及采购成本 ( One Stop Shop Order )，为用户提供了高附加值的解决方案。本系统主要效能包括：
（1） 效率提高
（2） 生产良品率提高
（3） 封切精度提高
（4） 方便调适
（5） 运行平稳
（6） 操作简便 

2. 工艺简介

2.1. 工艺说明:
主要工艺过程包括三大部份：送料、封切、出料(成品).
主要过程为封切动作,主要有以下几种情况: 白袋封切运行、色标封切运行与回切封切运行，主要工艺详述如下:

（1） 白袋封切运行工艺：
系统上电
·温度控制设备会先调节封的温度，使封的温度达到设定的需要,手动调整切的位置,达到封切长度的需求。
·调节变频器使送料、封切速度及出料的速度达到产量要求,一般情况由变品器速度决定封切速度,工艺中要求封切中变频器单个运行速度一定要大于伺服送料速度。
·调整送料直流电机速度,使送料速度与变频器速度配合,通过直流电机的速度达到一定的张力控制,保持原料的平直.

自动运行模式
·变频器通过机械连杆装置使送料、出料、封切的速度达到协调控制,送料与出料同步进行。
·封切在主电机通过机械传动装置控制封切上下往复运动
·封切完一个胶带，通过传感器触动PLC对封切工作计数一次
·当系统接到人机界面或控制盘上按下停止键,系统会立即停机,封切会停止运行回复到高位处,方便手动排除故障,取出问题的胶带.
·在系统设定的批量生产个数将到达前，系统会提示报警，到达批量生产个数系统将自动停机并将计数值清为零；待系统停机达到继续运行时间，系统会继续自动运转(不需按按钮)，从新开始计数。

手动运行模式
·手动运行工艺与自动运行工艺要求一样，唯一差别在于如果系统设定在手动运行模式,则当批量个数到达后,系统会自动停机,需要再次按下按钮后,系统才会再次运行。

(2)色标封切：
·色标封切的工作原理与白袋运行原理相似，也是封切在低位时伺服电机驱动出料辊夹着塑料薄膜带以系统设定的塑料袋长度转动一次。
·色标封切与白袋运行的差异在于色标封切时，会产生累积误差,累积误过大时会影响到塑料袋封切的品质,所以色标封切到达一定的累积误后,就要进行停机及误差俌正。
·色标封切 - 封切到达低位点时,系统会自动对批量计数一次，同时每追到一次色标信号时计数一次(当没追到色标信号时，追色不计数，)批量的计数次数与色标的计数次数的差值等于设定的追色误差次数时，系统停机且报警。
·追色最理想的情况是使用色标信号来控制封切及停机,这样可以做到封切没有累计误差；由于封切机对精度要求0.5mm，一方面强调速度，故可以根据客户需求自行选择.

(3) 回切功能:
·系统回切功能的目的是为了防止”在封切时由于温度太高导致塑料袋溶化与辊轮相粘,造成下次送料在切处堆积”的缺失。
·当系统设定为回切功能开始送料时,伺服先会反转回切设定的长度距离后停止,然后再正转 ”回切长度和设定袋长距离之和”后停止。
·回切运行时，需在人机上设定的口袋长度,采用回切会降低系统精度,所以使用过程中我们将回切速度开放给客户,以利客户调整速度改善精度.

2.2. 工艺规格要求
·10-900mm胶袋，生产约140-60个/分钟。
·长度误差在0.5mm内。
·胶袋封口处温度线，需结实耐拉。
·既可定长封切，又可追色封切并具有回切功能。
·追色封切时，连续在设定误差次数内检测不到色标信号，要自动停机报警。
·要有预警功能（即生产快到设定批量时，要提示警报）。
·封切电机调速，送料电机调速，出料电机、伺服电机调速功能。
·自动/手动模式运行,具有手动调试功能。


3系统简介
根据封切机系统的特点和功能要求，将整个系统主要分为控制系统、伺服驱动系统、监控系统、变频器调速系统四大部份。

PLC控制系统
控制系统采用台达DVP ES系列的PLC作为主控核心，台达DVP-14ESPLC 具有8个输入点及6个输出点，该PLC主机自带两个串行通讯口，一个为RS485通讯口另一个为RS232通讯口。
选用ES PLC的原因：
·在原有的成本基础上，提供高厂商产品的附加价值。
·ES PLC 俱有的双通讯口,可以运用通讯的方式，简化系统程序以及配线,完成系统整合与控制。
·PLC对伺服的控制是以通讯的方式完成，而不是由传统的PLC发送脉冲的形式来控制伺服；以通讯的方式对伺服位置、转速、、等参数进行设定与控制,具有精确度高,的特点。
·与台达伺服、人机界面．．等产品，可透过通讯及内部协议，更强化了工作效率。
·台达伺服特有的定位功能,是我们实现封切机单轴控制的关键。台达伺服编码器10,000线以及伺服内部自带定位模块的功能，使我们在同等精度的情况下,PLC的运行速度能远远高于其它品牌PLC；同时因为伺服俱有输入\输出的灵活定义性能，省去了PLC对的定位需求，也使开发过程变得简单、容易。

整个控制系统是以PLC的输入输出实现逻辑控制,通过通讯来实现对伺服的控制、人机命令的执行及状态的显示。 
PLC 系统架构图
监控系统 -- 人机界面
台达人机界面采用先进bbbbbbs RTOS的技术，系统俱备多任务及实时性的功能，所以比传统单工系统人机界面俱有速度、响应快及稳定性高等优势。
本系统使用台达DOP-A系列5.7”单色人机界面，对系统进行操作、监控制和参数的设置，主要的工作包括：
·运行模式选择(手动、自动)
·控制功能(运行,停止,寸动前进,寸动后退,清零,追色,补码,回切功能选择)
·参数的设置(封切速度、批量、停机时间、总数、切带长度、封切速度、误差次数) 
·监控及报警讯息
.人机界面操作方便，故障、报警信息简要明朗，通过人机界面可以大大方便操作员对塑料封切机的控制,提高生产效率。
伺服驱动系统
台达ASDA系列伺服由低惯量100W到中惯量3KW产品齐全，其功能除了传统伺服驱动位置控制、速度控制及扭力控制外，更开发了伺服驱动的新技术—强健性控制；所以ASDA系列伺服俱有响应速度快、低转速具有高刚性而且非常稳定运转等优异的特性。
伺服系统是封切机的执行机构，它的好坏直接影响到切袋的精度和系统的稳定性。本系统充分展现了台达伺服系统的优势 – 【通讯能力及内含NC控制器的功能】，PLC通过通讯的方式与ASDA伺服进行控制，达到高精度、高速度的要求。

变频器调速系统
变频器调速系统主要是对系统的送料速度、封切速度、出料速度进行调节控制，使送料、封切、出料达到很好的协调工作。本系统由成本和操作人员的习惯考量,仍采用了旋钮式的变频器调速装置,此方案俱侑有方便、直观的特点。

其它辅助系统
系统其它辅助系统还包括温度控制系统和气动打孔装置。温度控制系统采用了简易温度控制调节系统，通过调节温度盘的旋钮,可以调节到用户需要的恒定温度,该系统具有方便调节、价格低廉、恒温性好、、等特点。气动打孔装置主要是对塑料包装袋(有的食品包装袋需要打孔)进行打孔，通过安装在轮轴上的位置传感器，当轮轴转到设定的位置后，信号会触发气阀打开，完成打孔的动作。

4． 操作与调试
机械设计时，需要满足:
·(主)变频器频率工作在60Hz时，切与封来回往复运动达140次/分钟。
·在满足伺服电机的实际连续运行转速要小于或等于其额定转速及其它特性的要求下，伺服机构的传动比及出料辊的外径的合理设计是满足工艺要求（1）的关键。

伺服传动机构采用同步带传动，伺服编码器脉冲数为2500P/R，故其本身误差远远小于0.5mm，引起定位误差较大的真正原因是由于伺服电机起停不够平滑，或者由于送料端的送料速度小于出料辊的出料速度，造成出料辊与塑料薄膜之间的相对滑动；故需要根据伺服电机的起停速度调整合适的加减速时间，调整送料变频器频率使其送料速度要大于出料辊的出料速度，调整要以出料辊与塑料薄膜之间不发生相对滑动为准。

温控器的设定温度一般设定在200℃左右，根据主电机的转速高低适当微调温控器的设定温度 (以胶袋封口处结实耐拉为合格的标准)。需注意当主电机转速较快时，封上下往复运动快，封口时间短，若封温度偏低，会导致胶袋封口处不牢；当主电机转速较低时，封口时间长，若封温度偏高，会导致胶袋封口处烫穿。

PLC程序根据伺服机构的机械传动比、伺服驱动器的电子齿轮比、伺服电机编码器的线数以及出料辊的周长，可计算出伺服驱动器接收一定数量的脉冲时，伺服电机就驱动出料辊转动带出一定长度的胶袋`。如此即可实现定长控制。

色标封切时，PLC若在设定批量内检测不到时色标累计达到设定的保护值，PLC需停止各电机运转，并提示报警。
当回切功能运行开时,需确认设定回切长度是否工作正常及切袋是否准确完善。
外接旋钮调位器可对主电机、送料电机、出料电机进行调速；人机界面上伺服速度的设定值可对伺服调速。

系统包括:自动运行模式、手动运行模式及手动调试模式；自动/手动运行模式为生产操作模式，手动调试模式在调机或维修时使用。

5． 本系统使用以下产品
（1）台达ES系列 PLC ( DVP-14ES)
（2）台达A Type变频器 ( VFD007A23A /VFD004A23A )
（4）台达ASDA系列伺服
（5）台达DOP-A人机界面
（6）SICK公司KT5-2 色标感应器
（7）温度控制盘
（8）气动打孔装置

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