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4. 上位机程序设计

　　上位机程序设计是以Visual Basic 6.0 为平台，利用MS Comm控件，以事件驱动方式实现计算机与PLC之间串行通讯，完成数据间的交换。上位机程序包括用户界面设计、通讯和数据处理程序、显示程序等。

　　4.1 用户界面设计

　　本系统中，设计了两个窗体（bbbb1和bbbb2）。其中bbbb1为主界面，bbbb2为波形显示界面。在bbbb1中设计了一个MSComm控件、一个定时器控件（Timer1）和两个按钮控件（Command1和Command2）。其中Command1是开始按钮，即按下时开始和PLC通讯，读取其中的数据。Command2是显示按钮，即按下时调用窗体bbbb2，显示每个运行量的波形曲线。在bbbb2中设计了一个图片框控件（Picture1），用来显示图形。

　　4.2 通讯和数据处理程序设计

　　设置Timer1 的Interval属性等于500，MSComm的bbbbbMode属性为二进制方式，RThreshold属性等于5010。定时器每隔500毫秒发送一次传送命令，当发送到第26次时，关闭定时器，这时接收缓冲区将收到5010个字节的数据并触发MSComm的OnComm事件。在OnComm事件子程序中，将接收缓冲区中的数据依次分配到全局数组U_data、If_data、P_data、Q_data和Ug_data中，再根据各运行量的额定值计算出百分比值。各个数组的前350字节需要根据指针Index进行调整，具体方法是将数组下标范围Index～349的数据移到前面，下标范围1～Index-1的数据移到后面。

　　4.3 显示程序设计

　　在窗体bbbb2的装载事件bbbb_Load中编写图形显示程序。首先在图片框控件Picture1中设置自定义坐标系。设置ScaleMode属性值等于3，即以象素为度量单位。然后在该坐标系下画出坐标轴。X轴以秒为单位，曲线上两点间的时间间隔是40毫秒，换算成象素等于1.47。Y轴以百分比为单位，每个单位刻度换算成象素等于2.1。后根据数组U_data、If_data、P_data、Q_data和Ug_data分别画出相应运行量的波形图。以机端电压波形为例，给出编写的程序如下：

　　Picture1.DrawWidth = 1 ‘线宽为1

　　Picture1.CurrentX = 0 ‘指定当前坐标的位置

　　Picture1.CurrentY = U_data（0） ＊ 2.1

　　For i= 1 To 499 ‘画出曲线

　　Picture1.Line -（1.47 ＊ i, U_data（i） ＊ 2.1）, vbBlue

　　Next i

　　5. 系统的运行与实验结果

　　在系统运行前，要对PLC的通讯参数进行设置，包括波特率、校验方式、数据位位数和停止位位数等，此设置要和上位机一致。在S7-226中使用自由口模式和上位机进行串口通信时，可以通过特殊寄存器SMB30（端口0）或SMB130（端口1）来设定。下面以发电机空载停机实验为例说明系统的运行过程。

　　当发电机在正常空载下停机时，PLC检测到停机信号，将故障标志置位，然后记录下停机后13秒的数据。运行上位机程序，在主界面上按下“传送”按钮后，上位机开始读取PLC中数据。等到程序提示“数据传送完毕”后，按下“显示”按钮，将弹出“波形显示”窗口如图3所示。从图中可以看出，该曲线较好的反映了发电机停机前后机端电压、励磁电流的变化。

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SIMATIC S7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC，可完成简单逻辑控制、高逻辑控制、HMI和网络通信等任务。单机小型自动化系统的解决方案。对于需要网络通信功能和单屏或多屏HMI的自动化系统，易于设计和实施。具有支持小型运动控制系统、过程控制系统的高应用功能。

SIMATIC S7-1200系统有五种不同模块，分别为CPU 1211C、CPU 1212C、CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。其中的每一种模块都可以进行扩展，以*您的系统需要。可在任何CPU的前方加入一个信号板，轻松扩展数字或模拟量I/O，同时不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至CPU的右侧，进一步扩展数字量或模拟量I/O容量。CPU 1212C可连接2个信号模块，CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C可连接8个信号模块。所有的SIMATIC S7-1200 CPU控制器的左侧均可连接多达3个通讯模块，便于实现端到端的串行通讯。

安装简单方便

所有的SIMATIC S7-1200硬件都有内置的卡扣，可简单方便地安装在标准的35 mm DIN导轨上。这些内置的卡扣也可以卡入到已扩展的位置，当需要安装面板时，可提供安装孔。SIMATIC S7-1200硬件可以安装在水平或竖直的位置，为您提供其它安装选项。这些集成的功能在安装过程中为用户提供了大的灵活性，并使SIMATIC S7-1200为各种应用提供了实用的解决方案。.

节省空间的设计

所有的SIMATIC S7-1200硬件都经过专门设计，以节省控制面板的空间。例如，经过测量，CPU1214C的宽度仅为110 mm，CPU 1212C和CPU 1211C的宽度仅为90 mm。结合通信模块和信号模块的较小占用空间，在安装过程中，该模块化的紧凑系统节省了宝贵的空间，为您提供了高效率和大灵活性。

紧凑型 CPU 1211C 具有：

3 种设备类型，带有不同的电源和控制电压。集成的电源，可作为宽范围交流或直流电源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）集成的 24 V 编码器/负载电流源：用于直接连接传感器和编码器。300 mA 输出电流，也可用作负载电源。14 点集成 24 V 直流数字量输入（漏电流/源电流（IEC 1 型漏电流））。10 点集成数字量输出，24 V 直流或继电器。2 点集成模拟量输入，0 至 10 V。2 点脉

冲输出 (PTO)，频率高 100 kHz。脉冲宽度调制输出 (PWM)，频率高 100 kHz。集成以太网接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）3 个快速计数器 (100 kHz)，带有可参数化的使能和复位输入，可以同时用作带有单独输入的加减计数器，或用于连接增量型编码器。通过附加通讯接口扩展，例如，RS485 或 RS232通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展（保持 CPU 安装尺寸）通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展可选存储器扩展（SIMATIC 存储卡）PID 控制器，具有自动调谐功能集成实时时钟中断输入对过程信号的上升沿或下降沿作出*速响应所有模块上均为可拆卸的端子仿真器（可选）：用于仿真集成输入和测试用户程序。

用于SIMATIC S70-400的电源 将交流电压或直流电压转换为所需的5V和24V工作电压输出电流：4A、10A和20A电源通过背板总线向 S7-400 模块提供 5V DC 和 24V DC 工作电压。电源可提供85到264V的交流电压和19.2到300V的直流电压。每个机架需要一个电源模块。

例外：利用带有电流传输的接口，中央控制器中的电源模块也向扩展单元中的所有模块供电。

控制器配备集成的 PROFINET IO 控制器接口，用于SIMATIC 控制器、人机界面、编程设备或其他自动化组件之间的通讯
带 PROFIBUS DP 主站接口的通讯模板
通讯模块 PROFIBUS DP 从站接口
用于连接到 GSM/G 网络的 GPRS 模块
集成的 web 服务器，带有标准和用户特定的网页
数据记录功能，用于在运行时从用户程序归档数据
*的集成技术功能，如计数、测量、闭环控制和运动控制
集成数字量和模拟量 I/O
直接在控制器中使用的信号板
用于通过输入/输出通道扩展控制器的信号模块
用于通过附加通讯接口扩展控制器的通讯模块
附件，例如，电源、开关模块或 SIMATIC 存储卡

以较低的成本提供大自动化性能的微型控制器。
安装、编程和操作都非常简单。
大规模集成，节省空间，功能*。
适用于小型到中型的自动化工程应用。
既可用于简单的控制任务，也可以用于复杂的自动化任务。
所有 CPU 都可在独立模式、网络和分布式结构内使用。
适用于可编程控制器过去在经济上不可行的应用。
具有出色的实时性能和功能*的通讯选件