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如果不使用感光开关,如何使用 S7-200 控制百叶窗日出而开,日落而关?
如果不使用感光开关,如何使用 S7-200 控制百叶窗日出而开,日落而关?
核心提示:使用说明:光感开关通常用于确定对百叶窗控制的早晚的开关点。 如您希望使用 SIMATIC S7-200 来控制百叶窗,可以采用一种天文算法来决定日出和日落的时间,这种运算法可以作为一个 STEP 7 Micro/WIN 库函数供您使用。只需指定相关位置的经度和纬度坐标作为参数,并将 CPU 时钟设置为 UTC 时间。 此外,也可对比运算法则中光感应时间调整百叶窗的开关时间。例

使用说明:
光感开关通常用于确定对百叶窗控制的早晚的开关点。 如您希望使用 SIMATIC S7-200 来控制百叶窗,可以采用一种天文算法来决定日出和日落的时间,这种运算法可以作为一个 STEP 7 Micro/WIN 库函数供您使用。只需指定相关位置的经度和纬度坐标作为参数,并将 CPU 时钟设置为 UTC 时间。 此外,也可对比运算法则中光感应时间调整百叶窗的开关时间。例如,将百叶窗设定在日出前 10 分钟开,在日落后 5 分钟关。 一旦参数设定后,控制器就开始运行且没有任何临时重新调整。同时它不受夏令时变化的影响。以下表格通过事例说明它是如何运作的。
 

No. 步骤
1

打开 "shutter_control.mwp" 程序。
 这里提供的库文件 "sunvector_2015_en.mwl" 实现了这种天文算法,它已经集成在了该项目中,并占用了存储区 VB0 到 VB49。 根据需要在菜单"File > Library Memory..."改变内存区。 只需 mwl 库文件本身就可添加程序。

2 在程序编辑器中进入到主程序(MAIN)。
网络 1 显示的是“shutter_control” 子程序调用。该程序执行了天文算法。子程序“shutter_cuntrol”会在日出时在输出位“open_shutter”, 日落时在输出位“close_shutter”输出一个只持续一个周期的脉冲。您可以通过修改该子程序的输入参数来满足特定的需要。


图1:子程序“shutter_control”

Longitude:
经度度数(如,11° 04' 01'' = 11.0669444°);
格林威治东部 = 正,格林威治西部 = 负;

Latitude:
纬度度数(如,49° 26' 16'' = 49.4377778°);
赤道以北 = 正,赤道以南 = 负;

Up_offset:
与算法计算出的日出时间做比较,用来调整百叶窗打开状态的以分钟为单位的时间偏差。如该值是正,百叶窗较早打开,反之则较后。

Down_offset:
与算法计算出的日出时间做比较,用来调整百叶窗打开状态的以分钟为单位的时间偏差。如该值是正,百叶窗较早关闭,反之则较后。

open_man:
手动打开百叶窗的位输入。一个上升沿输入可以在输出位“open_shutter”生成一个周期脉冲信号。例如您可以为其组态一个按钮,或利用该参数来使能打开百叶窗的另一个条件。

close_man:
手动关闭百叶窗的位输入。一个上升沿输入可以在输出位“close_shutter”生成一个周期脉冲信号。例如您可以为其组态一个按钮,或利用该参数来使能关闭百叶窗的另一个条件。

open_shutter:
日出时打开百叶窗的周期脉冲。

close_shutter:
日落时关闭百叶窗的周期脉冲。

3 调整“百叶窗_控制”子程序的输出参数以满足百叶窗的控制条件。
网络 2 和网络 3 主程序中提供了2种方式:

网络2 (静态输出信号):
位输出 "move_up:A0.0" 设定于日出与日落之间。
位输出 "move_down:A0.1" 设定于日落与日出之间。

网络3 (输出脉冲):
位输出 "move_up:A0.0" 在日出时设定1秒钟。
位输出 "move_down:A0.1" 在日落时设定1秒钟。

保留其中可以满足您控制要求的方法,删除不想用的方法。

按需求更改输出位地址。

4

将控制器设定为 UTC 时间。UTC 时间(协调世界时)是与当地时间相对的有效的全世界的时间,而当地时间只在区域限定的时区内有效。如,UTC+1 为欧洲中部时间,UTC+2 为欧洲中部夏令时间 (CEST)。当前 UTC 时间可通过互联网查找(如 http://www.weltzeituhr.com/)。 时间控制法有两种。

利用 CPU 实时时钟:
在“PLC>实时时钟...”下的 Micro/WIN 设定当前日期以及当前的 UTC 时间。夏令时选择“不更改”。

注意:
如控制器由网络控制,或存在一个比 CPU 实时时钟更可靠的时间源,您可以在适当的间隔通过执行“设置实时时钟”(SET_RTC)操作来同步时间。

利用 GPS 接收器:
一种很方便的时间控制的方式是将 GPS 接收器连接到 CPU。这就省去了通过其他方式对时间的同步或调整。此外,可获知经度与纬度度数。 关于如何将 GPS 接收器连接到 S7-200 控制器,满足的条件以及可用的软件块等信息可查询条目 ID 26311405 。还请注意以下关于 GPS 块与百叶窗控制器块之间的接口:

  • 在子程序 "shutter_control" 中两次调用了块 "SunPos_Calculation",每次调用都要将参数“Time_Source”设置为 TRUE。这样就使 CPU 实时时钟从天文运算法中分离出来。

  • GPS 功能块 GPS_NMEA_UTC_Time 的输出是字节格式,需要将这些日期和时间的成分(年,月,日,小时,分钟,秒)转换为 BCD 格式(二进制编码的十进制),也就是变量库函数 "SunVector_2015(v1.2)" 存储区中的 year_BCD,month_BCD,day_BCD,hour_BCD,minute_BCD 和 second_BCD。

  • 将“shutter_cuntrol”块的输入参数“经度”和“纬度”(REAL)连接到 GPS 块 GPS_NMEA_POS 相应的输出参数。 在此处对格式做必要的更改。注意方向 N(北)和 E(东)为正,S(南)与 W (西)为负。 

下载:
以下 ZIP 文件包含了执行天文算法的库函数 "sunvector_2015_en.mwl" 和例程项目"shutter_control_en.mwp"。

shutter_control.zip ( 44 KB )

注释:

  • 关于从 S7-200 的 GPS 接收器中使用时间数据信息可参见条目: 26311405
  • 关于在 STEP 7 Micro/WIN 中插入库文件信息可参见条目: 16689345

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