工业电子中的工业电子中的PLC和触摸屏组合控制系统的应用和触摸屏组合控制系统的应用
摘 要: 为了使PLC的应用更加灵活并实现可视化, 对PLC和触摸屏组合控制系统进行了研究。分别采用S7-
200 CPU224XP 和迪文触摸屏作为系统的控制器和人机界面, 采集现场的温度、压力信号, 控制现场的执行机
构。详细阐述了触摸屏界面的制作方法、PLC程序的设计方法及设计过程中遇到的问题。考虑到西门子PLC和迪
文触摸屏之间不能进行直接通信, 在分析了迪文触摸屏的数据帧结构及数据传送方式的基础上, 设计了无源
RS-485/RS-232转换电路。系统已投入运行, 其运行效果良好。 0 引言 随着科技的飞速发展, 越来
越多的机器与现场操作都趋向于使用人机界面, 而PLC 控制器强
摘 要: 为了使PLC的应用更加灵活并实现可视化, 对PLC和触摸屏组合控制系统进行了研究。分别采用S7-200
CPU224XP 和迪文触摸屏作为系统的控制器和人机界面, 采集现场的温度、压力信号, 控制现场的执行机构。详细阐述了触
摸屏界面的制作方法、PLC程序的设计方法及设计过程中遇到的问题。考虑到西门子PLC和迪文触摸屏之间不能进行直接通
信, 在分析了迪文触摸屏的数据帧结构及数据传送方式的基础上, 设计了无源RS-485/RS-232转换电路。系统已投入运行,
其运行效果良好。
0 引言引言
随着科技的飞速发展, 越来越多的机器与现场操作都趋向于使用人机界面, 而PLC 控制器强大的功能及复杂的数据处理
也要求有一种功能与之匹配而操作简便的人机界面。触摸屏的出现无疑是21世纪自动化领域的一个巨大革新。触摸屏和PLC
的组合使用已经成为主导形式。
PLC是一种结构简单、通用性好、功能较完备的新型控制元件, 其主要优点是抗干扰能力强, 可以提高系统的可靠性和
稳定性以及生产效率, 特别适用于工业控制。
触摸屏是一种连接人和机器的人机界面, 它代替了原始的控制台和显示器, 可用于数据显示和参数设置,并且可以用动
态曲线的形式描述系统的控制过程; 扩展了PLC的功能, 减少了按钮、开关、仪表等仪器的使用。
1 系统的组成系统的组成
本系统采用Siemens S7-200和迪文触摸屏组成的系统控制现场的电动阀、电磁阀、电动机和温度控制器等执行机构。S7-
200通过模拟量输入模块和温度、压力传感器采集现场的温度和压力信号, 信号通过PLC上的A /D转换、数值变换传送到触摸
屏上, 触摸屏显示实时的温度值、压力值、温度曲线、压力曲线和PID曲线; 且PID参数可以通过触摸屏进行设置, 触摸屏
给PLC发送指令, 以控制现场的执行机构。由于PLC接口为RS-485,触摸屏接口为RS-232, 因此, 需要增加一个RS-485 /RS-
232转换线。控制系统的组成如图1所示。
图1 控制系统组成框图
2 PLC和触摸屏的通信和触摸屏的通信
计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通信和并行通信2种方式。S7-200系列PLC的通信分3种工
作方式: PPI通信方式、自由口通信方式和Profibus-DP通信方式, 本系统采用的是自由口通信方式。
2.1 PLC 的自由口通信的自由口通信
当S7??200系列PLC使用自由口通信时, 数据传输协议完全由用户程序决定, 所有的通信任务都要由用户编程完成。通
过自由口方式, S7-200可以与串行打印机、条码阅读器、触摸屏进行通信, 其波特率范围为1 200~ 115 200 bit / s(可调
整)。自由口通信的核心是XMT(发送)和RCV (接收)这2条指令以及相应的特殊寄存器控制。本系统的自由口通信使用
的是自由口0,S7-200 CPU使用SMB30定义自由口0的工作模式。通过特殊寄存器SMB30, 可以对校验的选择、每个字符的数
据位、自由口的波特率和协议选择进行设置。S7-200 CPU 上的自由口接口为RS-485, 触摸屏的接口为RS??232, 设计时需要
制做一个RS-485 /RS-232的通信线。而S7-200 CPU的通信口RS-485为半双工通信口,发送和接收指令不能同时处于激活状
态, 此时,可以通过控制特殊寄存器SMB87来控制RCV (接收) , 当在指定时间内PLC没有收到信息时, RCV指令将停止接
收。