實(shí)現觸摸屏和PLC之間數據通信的方案

1 系統組成及設備之間的通信方式

　　1.1 系統組成

　　系統由昆侖通態(tài)TPC7063E 觸摸屏、西門(mén)子S7-300 模塊， 以及用于兩者之間數據轉換的PCAdapter 等組成。TPC7063E 不僅具有與眾多硬件交互功能，它可以方便地讀寫(xiě)各種PLC、智能儀表、智能模塊、變頻器等工控設備的數據，而且還具有強大的網(wǎng)絡(luò )通信功能，支持串口通信及以太網(wǎng)通信方式。西門(mén)子S7-300 模塊用來(lái)完成數據采集、處理以及輸入輸出控制功能。PC Adapter 完成將MPI 通信信號轉換為RS232 串口信號，從而完成MPI 數據通信功能。

　　1.2 觸摸屏與PLC 之間的通信方式

　　觸摸屏與S7 300PLC 之間采用MPI 通信方式。

　　MPI 是多點(diǎn)接口（Multi Point Interface）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的用于PLC 之間通訊的保密的協(xié)議，它的物理層是RS-485。MPI 通訊是當通信速率要求不高、通信數據量不大時(shí)，可以采用的一種簡(jiǎn)單經(jīng)濟的通訊方式。MPI 網(wǎng)絡(luò )的通信速率為19.2 Kbps~12 Mbps，最多可以連接32 個(gè)節點(diǎn)。MPI 網(wǎng)絡(luò )有一個(gè)網(wǎng)號，在組建MPI 網(wǎng)絡(luò )前，要為每一個(gè)節點(diǎn)分配一個(gè)MPI 地址和1 個(gè)最高M(jìn)PI 地址，使所有通過(guò)MPI連接的節點(diǎn)能夠相互通信。PLC 通過(guò)此接口建立與觸摸屏TP7063E 通信。STEP7 的用戶(hù)界面提供了通信組態(tài)功能，使通信的組態(tài)比較簡(jiǎn)單。

　　MCGS 嵌入版組態(tài)軟件支持TPC7063E 觸摸屏。其內的提供的S7300_400MPI 構件用于MCGS軟件通過(guò)MPI 適配器讀寫(xiě)西門(mén)子S7-300/400 系列PLC 設備的各種寄存器。驅動(dòng)類(lèi)型為串口子設備，須掛接在“通用串口父設備”才能工作，通信協(xié)議為MPI， 通信方式為一主一從通令方式。驅動(dòng)構件為主，PLC 設備為從。

　　1.3 系統設計與驗證

　　為了驗證系統運行的可靠性，本方設計了一個(gè)控制系統。它由3 部分組成，

　?、佻F場(chǎng)級設備。包括溫度、壓力、水位傳感器以及水泵運行控制柜；

　?、赑LC處理級設備。它們完成數據的下載、處理及通信功能，主要包括電源模塊1、CPU 模塊2、以太網(wǎng)模塊3和模擬模塊4；

　?、酃芾砑壴O備。主要是采用昆侖通態(tài)的TPC7063E 觸摸屏， 主要負責現場(chǎng)級設備數據的監測和控制。

　　系統整體結構如圖1 所示。

　　通過(guò)S7-300PLC 與昆侖通態(tài)TPC7063E 觸摸屏的MPI 通信，控制系統方案要求實(shí)現以下基本功能：

　?。?）觸摸屏上的儀表可以顯示溫度、壓力、及水位值；

　?。?）通過(guò)操作觸摸屏上的開(kāi)閥、關(guān)閥命令，實(shí)現對水泵的控制；

　?。?）通過(guò)操作起停按鈕，觸摸屏能正確反映各點(diǎn)的變化情況；

　?。?）在觸摸屏上輸入設定的水位值，如果超過(guò)設定水位，開(kāi)泵，反之關(guān)泵；

　?。?）可以設定系統時(shí)間，并啟動(dòng)時(shí)間，以便正確顯示年月日時(shí)分秒。