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
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;
}
}
}
}
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。
