西门子CPU模块6ES7211-1HE40-0XB0参数详细
模型中设定仿真的初速度为10m/s,仿真模型的采样时间为0.001s,仿真时长为11s,仿真的结果如图10、图11、图12所示。
图10 结冰路面时一般算法的车速和轮速曲线
图11 结冰路面时一般算法的刹车距离曲线
图12 结冰路面时一般算法的滑移率曲线
由图中分析可知:从开始制动到车速为零时的制动时间为:10.37s,制动距离为:50.78m,车轮首次抱死的时间为:9.82s,车轮首次抱死时车身的速度:0.76m/s,打到**滑移率的时间:0.07s。
3.4 改进算法的仿真模型及仿真结果分析
干燥混凝土路面时,建立的仿真模型如图13所示。
图13 干燥混凝土路面改进算法的仿真模型
图14 混凝土路面时改进算法的车速和轮速曲线
图15 混凝土路面时改进算法的刹车距离曲线
图16 混凝土路面时改进算法的滑移率曲线
模型中设定仿真的初速度为25m/s,仿真模型的采样时间为0.001s,仿真时长为3.5s,仿真的结果如图14、图15、图16所示。
由图中分析可知:从开始制动到车速为零时的制动时间为:3.01s,制动距离为:38.54m,车轮首次抱死的时间为:2.79s,车轮首次抱死时车身的速度:1.67m/s,达到**滑移率的时间:0.21s。
图17 结冰路面改进算法的仿真模型
结冰路面时,建立的仿真模型如图17所示。
图18 结冰路面时改进算法的车速和轮速曲线
图19 结冰路面时改进算法的刹车距离曲线
图20 结冰路面时改进算法的滑移率曲线
模型中设定仿真的初速度为10m/s,仿真模型的采样时间为0.001s,仿真时长为11s,仿真的结果图18、图19、图20所示。
由图中分析可知:从开始制动到车速为零时的制动时间为:10.25s,制动距离为:50.65m,车轮首次抱死的时间为:9.995s,车轮首次抱死时车身的速度:0.14m/s,达到**滑移率的时间:0.168s。
4 研究结论
四个仿真模型的仿真效果如表3、表4所示。
表3 高附时的仿真结果比较
表4 低附时的仿真结果比较
由表中的两个主要参数制动时间和制动距离的数据我们可知:高附时改进后算法的制动时间比一般的算法缩短了0.06秒,制动距离缩短了1.03米;低附时改进后算法的制动时间比一般算法缩短了0.12秒,制动距离缩短了0.22米。
由上述两表的数据的分析表明,改进后的控制算法,在各个方面都比原来的算法效果要突出,这对汽车行驶制动的安全性而言,是很有现实意义的,控制程序相对简单一些。这些仿真的结果将为后续的实车试验提供很好的参考依据。
一、引言
随着科学技术的高速发展,现场总线在工业控制中的应用越来越广泛,当今,现场总线的种类繁多,如PROFIBUS、DeviceNet、CanOpen、AS-Interface等,而PROFIBUS作为目前比较流行的现场总线标准之一,已经在国内一些行业中广泛应用,基于PROFIBUS总线的设备也是每日剧增。而已有30年历史的PLC技术,发展至今,应用行业更是非常广泛,生产厂商举不胜举,如Siemens、Rockwell、GE、Schneider、欧姆龙、三菱、富士、松下等。
如今,如何实现各厂商PLC与各种现场总线设备之间的通讯,已经成为摆在人们面前的关键问题。本文以德国赫优讯自动化系统有限公司通讯模块RIF1769/1788为例,介绍Rockwell AB PLC和PROFIBUS设备通讯的解决方案。由于赫优讯提供多种针对Rockwell不同PLC型号的通讯模块,如用于CompactLogix和MicroLogix的RIF 1769-DPM(Profibus-DPmaster)和RIF 1769-DPS(Profibus-DP slave)、用于FlexLogix和DriveLogix的RIF1788-DPM和RIF 1788-DPS、面向PanelView Plus和VersaView CE的PVIEW50-PB、PVIEW 50-DPS、PVIEW 50-MBP(Modbus Plus)等。以下以赫优讯通讯模块RIF1769-DPS为例,详细介绍如何实现西门子S7-300系列CPU315-2DP与罗克韦尔Compact Logix L35ECPU之间的通讯。
二、赫优讯RIF 1769模块简介
赫优讯作为“Rockwell Automation EncompassProgram”积极成员,通过结合Rockwell自动化技术,在获得相应授权后,所研发的RIF1769模块,主要用于扩展Rockwell自动化CompactLogix/MicroLogix系列产品功能,使其具有PROFIBUS总线接口,由于模块本身支持I/O控制和报文传输,在CompactLogix中集成了DPV0和DPV1。RIF1769的硬件图如图1
图1. RIF 1769的硬件图
RIF1769模块作为标准的I/O模块,直接连接至Logix控制器中,通过Rockwell自动化配置软件RSLogix5000、RSLogix500等进行配置,从而实现PROFIBUS功能的扩展。
RIF 1769不仅具有从站模块RIF 1769-DPS,有主站模块RIF1769-DPM,而作为从站模块,通过提供GSD文件,可很方便地集成到任何PROFIBUS主站网络中,通过模块上旋转开关设置站地址,从而实现与主站的连接。主站模块RIF1769-DPM则通过赫优讯公司配置工具SyCon,实现PROFIBUS网络信息的配置,通过配套的诊断电缆,将配置信息保存至板卡Flash中。
三、通讯系统的构成
通讯系统由Compact Logix L35E、RIF1769-DPS、PROFIBUS电缆、CPU 315-2DP构成,具体硬件结构图如图2所示,Siemens CPU315-2DP作为DP主站,总线地址为2,通过STEP7进行PROFIBUS网络的配置,赫优讯RIF 1769-DPS作为DP从站,总线地址为8(地址可通过拨码开关自行修改);通过RSLogix 5000进行赫优讯RIF1769-DPS模块的加载,并通过编写部分程序,实现数据交换。
图2. 系统硬件图
四、通讯系统的实现
通讯系统的实现过程,上述已经作了简要的阐述,以下将详细分析具体的实现过程,其中实现过程大体分为两部分,包括通过RSLogix5000实现RIF 1769-DPS模块的加载和配置,以及通过STEP7 进行PROFIBUS的组网和配置。
1、 Compact Logix L35E CPU参数配置
A、 通过RSLogix5000软件,选择I/O模块RIF 1769-DPS
启动RSLogix 5000软件,创建新的工程,选择I/O Configuration子菜单CompactBusLocal,右键加入新的模块,从图3中选择1769-MODULE。
图3. 模块类型选择
B、 通讯参数的设置
在模块类型选定后,需要对模块进行相关信息的配置,如图4所示。其中,需根据I/O模块的硬件插槽选择相应的插槽号,设定输入输出长度和配置信息的大小,具体的计算方法如表1所示。
图4. 参数配置
Connectionbbbbbeter | AssemblyInstance | Size (inWords) |
bbbbb | 101 | 68 + X... 190 |
Output | 100 | 2 + Y...124 |
Configuration | 102 | 32 |
表1. 参数信息
其中bbbbb Size至少为 68 Word,用来存储状态信息,X(X*大为122)表示 PROFIBUS Outputdata长度;Output Size 至少要为2 Word,用来存储COMMAMD信息,Y (*大为122)表示PROFIBUSbbbbb data长度。Configuration Size固定为32 Word。
2、 CPU 315-2DP参数配置
需导入RIF 1769-DPS的GSD文件至STEP7中,配置CPU315-2DP,配置信息图如图4所示,其中需根据RIF1769-DPS的站地址设置相应的从站地址,根据RSLogix5000配置I/O参数是所设定的PROFIBUS输入输出字节长度,配置相应的长度,本试验以输入输出长度均为32Word为例,进行配置。
图4. CPU 315-2DP配置信息图
五、通讯过程
整个系统的通讯通过编写程序实现,在RSLogix 5000中定义了输入、输出数组,通过数组来实现PROFIBUS设备与ABPLC进行数据的交换。通过RIF1769-DPS模块的输入数据更新PROFIBUS设备的输入数据,根据读取设备及CPU的一些状态信息选择相应的数据进行交换,*后是通过OUTPUT数组来更新PROFIBUS设备的输出数据。关于RIF1769-DPS通讯的功能函数在我们的范例中都有详细说明。
六、结束语
本文通过赫优讯通讯模块RIF1769-DPS为例详细介绍了如何实现AB LE35 CPU与Siemens CPU 315-2DP之间的通讯,提供了一种Rockwell AB PLC和PROFIBUS设备通讯的解决方案,赫优讯针对ABPLC其它系列产品,还有更多的通讯模块,所有此类通讯模块都采用背板总线的连接方式连接至ABPLC,通讯稳定、可靠、使用方便。此解决方案已在工程项目中得到一定的应用,效果得到一致认可,具有很好的市场前景。