【界面开发】：威纶通触摸屏上S7-1200通信专用界面定制开发教程


参考资源链接：[威纶通触摸屏与S7-1200标签通信（符号寻址）步骤详解](https://wenku.csdn.net/doc/2obymo734h?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. 威纶通触摸屏与S7-1200 PLC通信概述

## 1.1 通信基础与重要性
在工业自动化领域，威纶通触摸屏与S7-1200 PLC之间的通信是实现人机交互与控制的核心。S7-1200 PLC作为现场控制层的中心，负责执行控制逻辑，而威纶通触摸屏则作为人机界面，提供实时操作与数据监控。这种通信不仅能够实现数据的双向交换，还能通过触摸屏进行远程控制和监控，极大提升了系统的灵活性和便捷性。

## 1.2 通信方式简介
威纶通触摸屏与S7-1200 PLC之间的通信主要通过工业以太网实现，支持多种协议，比如Modbus TCP、Profinet、S7通信等。选择合适的通信协议至关重要，因为不同的协议适应不同的场景和需求。例如，在需要高速数据交换的场合，可能选择S7通信协议会更加合适，因为它专为西门子设备间的通信设计。

## 1.3 通信的优化与挑战
优化通信性能是提高系统响应速度和稳定性的重要环节。这包括合理的数据包大小设置、超时和重传机制的配置，以及对通信异常的快速诊断。由于实际应用中环境复杂，电磁干扰等因素对通信造成的影响，确保通信的稳定性和可靠性是一个持续的挑战。因此，深入理解通信原理和调试技巧对于系统集成商来说是不可或缺的。

# 2. 界面开发基础知识

## 2.1 界面开发前的准备工作

### 2.1.1 了解威纶通触摸屏和S7-1200的通信协议

在开始界面开发之前，开发者需要对通信协议有深入的理解。威纶通触摸屏与S7-1200 PLC通信主要依赖于Modbus协议，而S7-1200 PLC默认支持的是其特有的Profibus或Profinet通信协议。开发者需掌握Modbus协议的工作原理，理解其在数据链路层和应用层的基本结构，特别是其在读写寄存器时的命令格式。

- **Modbus协议**: 是一种应用于电子控制器上的一种通用语言，有RTU和ASCII两种传输模式。在Modbus RTU模式中，数据以二进制的形式进行编码和传输，通常用于串行通信。
- **Profibus**: 是一种用于工业设备间通讯的总线标准，被广泛应用于各种自动化控制系统中，允许对各个设备进行参数化。
- **Profinet**: 是基于工业以太网的通讯协议，可以实现复杂的网络通信任务，支持实时数据交换和分布式自动化架构。

开发者需要选择一个合适的通信协议或实现协议转换，以便触摸屏能够与PLC成功交换数据。

### 2.1.2 准备开发工具和软件环境

为了实现界面开发，开发者需要准备好以下开发工具和软件环境：

- **威纶通触摸屏编程软件**: 威纶通科技提供的EasyBuilder Pro用于编写触摸屏界面程序。
- **PLC编程软件**: TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) 是西门子为S7-1200 PLC提供的编程和配置环境。
- **通信驱动**: 根据选择的通信协议，需安装相应的通信驱动库，例如Modbus协议需要对应的Modbus驱动。
- **调试工具**: 如威纶通的EasyAccess软件，用于模拟PLC与触摸屏之间的通信并进行调试。

通过准备这些工具和环境，开发者可以确保开发过程的顺利进行，并能有效地进行软件测试和调试。

## 2.2 界面设计原则与方法

### 2.2.1 用户体验设计基础

用户体验（User Experience, UX）是界面设计中的关键因素。良好的用户体验应使操作直观、界面清晰，并且满足用户的需求。以下是用户体验设计的一些基本原则：

- **一致性**: 界面上的操作和布局应保持一致性，让用户在使用时感觉自然。
- **反馈**: 对用户的每一个操作给予即时反馈，无论是视觉、听觉还是触觉。
- **简化**: 尽量简化操作流程，减少用户的思考负担。
- **容错性**: 设计时要考虑到用户的误操作，并提供一定的容错机制。

在界面设计中，利用这些原则可以帮助开发者构建出更加友好、高效的用户界面。

### 2.2.2 界面布局与控件设计

界面布局是用户与系统交互的第一印象，而控件是用户进行操作的主要工具。在设计界面布局时，开发者应该遵循以下原则：

- **布局清晰**: 合理利用空间，放置相关控件在用户的直观位置，如将高频使用操作放置在容易触摸的区域。
- **视觉引导**: 使用不同的颜色和大小来区分控件的优先级，引导用户注意重要信息或操作。
- **控件功能**: 确保每一个控件都有明确的功能和清晰的标签，使用户能一目了然地识别其用途。

将这些设计原则应用于控件选择与布局规划中，可以显著提高操作的便捷性和界面的易用性。

## 2.3 界面开发流程

### 2.3.1 需求分析与界面规划

在进行界面开发之前，需求分析是至关重要的一步。开发者需要与利益相关者沟通，了解并收集以下信息：

- **用户需求**: 用户期望界面提供哪些功能，使用过程中有哪些特别的需求。
- **业务逻辑**: 界面需要展示哪些业务数据，以及数据的处理逻辑。
- **性能要求**: 界面的响应时间、数据刷新频率等性能指标。

通过需求分析，开发者可以绘制出界面的草图，并形成初步的规划方案。这一步骤有利于确定界面的主要框架，并为后续设计和开发工作提供方向。

### 2.3.2 界面原型设计与交互逻辑

界面原型设计是在需求分析之后进行的步骤，设计者利用界面设计工具（例如Mockplus、Axure）将规划方案转化为可视化的界面原型。在这个过程中，设计者会创建控件和布局，定义控件行为和状态，以及设计交云逻辑。

- **控件布局**: 根据用户习惯和操作逻辑，设计控件的排列和布局。
- **交云逻辑**: 设定控件间的交互关系，如按钮点击、数据变更等触发的事件及其响应。
- **用户测试**: 利用原型工具的模拟功能，进行初步的用户测试，收集反馈信息，优化设计。

完成原型设计后，开发人员需要根据原型图编写详细的界面代码，并实施交互逻辑的编程。

以上内容构建了界面开发的基础知识框架，从准备工作、设计原则到具体的开发流程，为下一章节的触摸屏与PLC的通信连接打下了坚实的基础。接下来，我们将深入探讨如何将这些界面基础与S7-1200 PLC相结合，实现两者之间的通信连接。

# 3. 触摸屏界面与S7-1200 PLC的通信连接

## 3.1 硬件连接
### 3.1.1 触摸屏与PLC的物理连接方式

在实现触摸屏界面与S7-1200 PLC的通信连接时，首先需要关注的是硬件连接。硬件连接是确保数据能够正确传输的基础。对于威纶通触摸屏而言，通常会使用工业通信标准如RS485、以太网等来实现与PLC的物理连接。在进行物理连接之前，我们需要了解威纶通触摸屏的通信接口，并确认S7-1200 PLC是否支持这些接口。

物理连接方法如下：
1. **RS485连接**：S7-1200 PLC通常具有Profinet接口或RS485/RS232接