让榨汁机定时工作(C#+PLC)

 

买了自加热的榨汁机每天补充营养是件好事，但是为此早起一个小时却划不来。如果为了节省时间，早上用微波炉加热昨晚做好的豆汁，口感却不怎么好。怎么办？买定时加热的榨汁机，估计价钱会很高，不过市面上好像也没有带这种功能的。

正好这段时间对硬件比较感兴趣，所以抽时间用西门子PLC224实现了该功能（一个PLC一两千元，用PLC控制好像有点高射炮打蚊子--大材小用，建议最好用单片机或.Net Micro Framework实现，这样成本会很低）。

基本思路：

1、由于PLC外部没有显示和控制接口，所以需要在PC机上编写一个程序，用来设定定时时间和间隔。此外由于PLC的时钟精度较低，长时间运行偏差较大，所以还得提供一个校时功能。

2、PLC程序相对比较简单，只要用当前时间和设定时间进行比较，时间到，则Q0.0输出信号，由此驱动继电器工作，过了时间间隔，则停止输出。

3、PC和PLC通信部分，由于PLC原生支持PPI协议，可以采用我以前编写的西门子PPI控件进行访问。当然也可以采用Modbus Rtu模式进行通信，不过需要PLC程序添加Modbus Rtu Slave库，这样增大了PLC程序空间，由于Modbus协议为公开协议，可以在PC上自行编写Modbus Rtu读写程序，不过也可以采用我编写的Modbus Rtu控件进行通信控制。

实际接线图如下：

  
   PLC程序如下（语句表）

TITLE = 榨汁机控制程序 | [叶帆工作室]http: // blog.csdn.net/yefanqiu
Network  1  
//  初始化
LD     SM0. 1
MOVB    16 # 55 , VB101                 // 复位初始状态
Network  2  
//  设定日期
LDB =    VB100,  16 #AA
MOVB    16 # 55 , VB100
// VB110 年 VB111 月 VB112 日 VB113 时 VB114 分 VB115 秒 VB117 星期
TODW   VB110                        // 设置时钟
Network  3  
//  读取日期(1s刷新一次)
LD     SM0. 5
EU
TODR   VB120                        // 读取时钟
Network  4  
//  判断是否开始输出
LDB =     16 # 55 , VB101                 // 没有输出
AB =     VB123, VB130                 // 时
AB =     VB124, VB131                 // 分
AB =     VB125, VB132                 // 秒
EU
S      Q0. 0 ,  1                       // Q0.0输出
MOVB    16 #AA, VB101                 // 置位状态
Network  5  
//  判断是否停止输出
LDB =     16 #AA, VB101                 // 没有输出
AB =     VB123, VB140                 // 时
AB =     VB124, VB141                 // 分
AB =     VB125, VB142                 // 秒
EU
R      Q0. 0 ,  1                       // Q0.0输出
MOVB    16 # 55 , VB101                 // 复位状态

PC程序运行后的界面：

 

相关代码如下：

using  System;
using  System.Collections.Generic;
using  System.ComponentModel;
using  System.Data;
using  System.Drawing;
using  System.Text;
using  System.Windows.Forms;
using  System.Text.RegularExpressions;

namespace  PPI_Test
{
     public   partial   class  frmMain : Form
    {
         public  frmMain()
        {
            InitializeComponent();
        }

         private   void  frmMain_Load( object  sender, EventArgs e)
        {
             // "×××公司"    '已注册的公司名称
            axS7_PPI1.InitRegCompany( " 叶帆测试 " );            
            axS7_PPI1.bps  =  PPIV2.PPIBps.mb9600;
            axS7_PPI1.CheckOut  =  PPIV2.PPICheckOut.mbEven;    
             if  (axS7_PPI1.OpenPort( 1 ,  2 ,  1024 ,  512 )  !=   0 )
            {
                MessageBox.Show( " 打开串口失败！ " );
            }
        }

         private   void  frmMain_FormClosed( object  sender, FormClosedEventArgs e)
        {
            axS7_PPI1.ClosePort();
        }
        
         ///   <summary>
         ///  登录
         ///   </summary>
         ///   <param name="sender"></param>
         ///   <param name="e"></param>
         private   void  btnLogin_Click( object  sender, EventArgs e)
        {
             if  (axS7_PPI1.PlcLogin( byte .Parse(txtFixAddr.Text))  ==   0 )
            {
                txtFixAddr.BackColor  =  Color.Green;
            }
             else
            {
                txtFixAddr.BackColor  =  Color.Red;
            }
        }

         // 运行
         private   void  btnRun_Click( object  sender, EventArgs e)
        {
             int  intAddr  =   int .Parse(txtFixAddr.Text);

             long  lngRet  =  axS7_PPI1.PlcRun(intAddr);
             if  (lngRet  ==   0 )
            {
                MessageBox.Show( " 开始运行! " );
            }
             else   if  (lngRet  ==   4 )
            {
                MessageBox.Show( " PLC拨码开关在停止位置! " );
            }
             else
            {
                MessageBox.Show( " 操作失败! " );
            }
        }

         // 停止
         private   void  btnStop_Click( object  sender, EventArgs e)
        {
             int  intAddr  =   int .Parse(txtFixAddr.Text);
             long  lngRet  =  axS7_PPI1.PlcStop(intAddr);
             if  (lngRet  ==   0 )
            {
                MessageBox.Show( " 停止运行! " );
            }
             else
            {
                MessageBox.Show( " 操作失败! " );
            }
        }

         // 读取日期
         private   void  btnGetDate_Click( object  sender, EventArgs e)
        {
             int  intAddr  =   int .Parse(txtFixAddr.Text);
             object  vData  =   new   object ();

             if  (axS7_PPI1.ReadData( 120 ,  ref  vData,  6 , PPIV2.PPILEN.PPI_B, PPIV2.PPITYPE.PPI_V, intAddr)  ==   0 )
            {
                Int32[] intData  =  (Int32[])vData;
                lblDate.Text  = " 20 " +  intData[ 0 ].ToString( " X2 " )  +   " - "   +  intData[ 1 ].ToString( " X2 " )  +   " - "   +  intData[ 2 ].ToString( " X2 " )  +   "   "   +
                               intData[ 3 ].ToString( " X2 " )  +   " : "   +  intData[ 4 ].ToString( " X2 " )  +   " : "   +  intData[ 5 ].ToString( " X2 " );
            }
             else
            {
                lblDate.Text  =   " 读日期错！ " ;
            }
        }
         private   void  btnSetDate_Click( object  sender, EventArgs e)
        {
             int  intAddr  =   int .Parse(txtFixAddr.Text);
            Int32[] intData  =   new  Int32[ 8 ];
            DateTime dt  =  DateTime.Now.AddSeconds( 1 );
            intData[ 0 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  (dt.Year  -   2000 ).ToString(),  16 );
            intData[ 1 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Month.ToString(),  16 );
            intData[ 2 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Day.ToString(),  16 );
            intData[ 3 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Hour.ToString(),  16 );
            intData[ 4 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Minute.ToString(),  16 );
            intData[ 5 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Second.ToString(),  16 );
            intData[ 7 ]  =  ( int )dt.DayOfWeek;

             // 写日期时间
             if  (axS7_PPI1.WriteData( 110 , intData,  8 , PPIV2.PPILEN.PPI_B, PPIV2.PPITYPE.PPI_V, intAddr)  !=   0 )
            {
                lblDate.Text  =   " 设置日期错！ " ;
                 return ;
            }           

             // 写设置标志
            intData[ 0 ]  =   0xAA ;
             if  (axS7_PPI1.WriteData( 100 , intData,  1 , PPIV2.PPILEN.PPI_B, PPIV2.PPITYPE.PPI_V, intAddr)  !=   0 )
            {
                lblDate.Text  =   " 设置标志错！ " ;
            }
        }

         private   void  btnConfig_Click( object  sender, EventArgs e)
        {
            if  ( ! Regex.IsMatch(txtTimeStart.Text,  @" ^(0?([0-9])|1[0-9]|2[0-3]):(0?([0-9])|[1-5][0-9]):(0?([0-9])|[1-5][0-9])$ " ))
           {
               MessageBox.Show( " 时间格式不匹配,正确格式为:HH:MM:SS " );
                return ;
           }           
            if  ( ! Regex.IsMatch(txtSpan.Text,  @" ^[^0]\d?\d?$ " ))
           {
               MessageBox.Show( " 时间间隔不正确，范围：1-999分钟 " );
                return ;
           }              
           DateTime dt  =  DateTime.Parse(txtTimeStart.Text);
            int  intAddr  =   int .Parse(txtFixAddr.Text);
           Int32[] intData  =   new  Int32[ 3 ];

            // 写开始时间
           intData[ 0 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Hour.ToString(),  16 );
           intData[ 1 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Minute.ToString(),  16 );
           intData[ 2 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Second.ToString(),  16 );
            if  (axS7_PPI1.WriteData( 130 , intData, 3 , PPIV2.PPILEN.PPI_B, PPIV2.PPITYPE.PPI_V, intAddr)  !=   0 )
           {
               lblDate.Text  =   " 写开始时间错！ " ;
                return ;
           }         
            // 写停止时间
           dt  =  dt.AddMinutes( int .Parse(txtSpan.Text));
           intData[ 0 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Hour.ToString(),  16 );
           intData[ 1 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Minute.ToString(),  16 );
           intData[ 2 ]  =  Convert.ToInt32( " 0x "   +  dt.Second.ToString(),  16 );
            if  (axS7_PPI1.WriteData( 140 , intData,  3 , PPIV2.PPILEN.PPI_B, PPIV2.PPITYPE.PPI_V, intAddr)  !=   0 )
           {
               lblDate.Text  =   " 写停止时间错！ " ;
                return ;
           }  
        }
    }
}

    当然这只是一个初级应用，如果我们扩展一下，用GPRS技术（参见我写的文章：让智能手机和居家电脑互联互通（WM6 GPRS）），我们可以用手机远程操控榨汁机工作，这样我们就可以在下班前让榨汁机工作。不过这得需要有一台能上网的电脑，编一个TCP服务程序，来接收手机发出的命令。这样PLC程序其实可以不用编写了，我们直接用西门子PPI控件操作PLC的Q0.0。当然如果系统中加入了PC，这样PLC似乎就可以免了，我们可以用串口的RTS管脚去驱动5v的继电器，由继电器来驱动榨汁机工作。

注：由于榨汁机并不是接通电源就可以工作（因这一点没有提前考虑到，差点让我的控制计划流产），所以我用了一个小窍门，先用一个小东西预先按在所需要的按钮上（参见第一张图上的黄色方块），这样一上电，榨汁机就可以正常工作了。