實(shí)現觸摸屏和PLC之間數據通信的方案

1.4 系統實(shí)現

　?。?）硬件連接

　　MCGS 軟件與設備通訊之前， 必須保證通訊連接及適配器正確。通訊時(shí)， 要使用標準西門(mén)子MPI適配器與上位機RS232 口通訊。工程中常用的西門(mén)子MPI 適配器有2 種型號， 分別為6ES7 972 -0CA23-0XA0 和6ES7 972-0CA20-0XA0。適配器的串口通訊的波特率可通過(guò)適配器上的DIP 開(kāi)關(guān)進(jìn)行設置，且必須與上位機Set PG/PC 中PC Adapter 的本地連接設置一致。在與TPC7063E 通訊前，根據需要附加通訊電纜與適配器的連接。其接線(xiàn)如圖2 所示。

　?。?）通信參數的設置

　　在硬件組態(tài)時(shí)，通過(guò)點(diǎn)擊CPU 的屬性按鈕來(lái)設置MPI 屬性，包括站地址和通信速率， 主站驅動(dòng)構件的站地址為0，從站PLC 站地址為2，最高站地址為31，通信速率為187.5 kbps。運行STEP7 編程軟件， 選擇主菜單的選項->設置PG/PC 接口。選擇PC Adapter（MPI），彈出通訊接口參數配置框，選擇“本地連接”選項卡。設置本機串口的通訊參數，需要與MPI 適配器的DIP 撥碼開(kāi)關(guān)設置對應。此處設置連接到COM1，傳輸速率19 200。

　　上位機組態(tài)時(shí)，需要設置“通用串口父設備”和“西門(mén)子S7-300/400 子設備”參數。父設備的通訊波特率為19 200，數據位數為8，停止位為1，奇偶校驗位為奇校驗。子設備中需將PLC 站地址設置為2，PLC 槽號為2，PLC 機架號為0， 通信響應時(shí)間為800 ms。通訊所用幀格式為格式A，本站地址為0，網(wǎng)絡(luò )傳輸率為187.5 kbps。最高站地址仍為31。

　　對于系統的通訊狀態(tài)，用戶(hù)可以在采集通道中查閱通訊狀態(tài)值找出通信失敗的原因，這樣對于維護系統作用重大，當通信狀態(tài)值為0 時(shí)，表示當前通訊正常。

　?。?）程序部分

　　本系統PLC 中包括模擬量采集程序、系統時(shí)間的設置和顯示程序以及控制程序。模擬量采集程序實(shí)現水位、壓力、溫度信號的輸入、轉換及采樣記錄。

　　傳感器由于輸出的是模擬信號，比如說(shuō)4~20 ma，0~5V 或者0~10 V。輸出模擬量送到PLC 模擬量輸入口中，通過(guò)數模轉換，完成數字量的轉換，實(shí)現程序。

　　根據實(shí)際情況，微調傳感器，通過(guò)PLC 中的存儲器將模擬數據送到觸摸屏上顯示。系統時(shí)間設置和顯示時(shí)間程序通過(guò)調用PLC 內部的時(shí)鐘函數SFC0 與SFC1，實(shí)現在觸摸屏上完成系統時(shí)間的設定，并顯示出來(lái)?？刂瞥绦蛲ㄟ^(guò)觸摸屏對電磁閥進(jìn)行遠程操作。

　?。?）上位機部分

　　在該系統中觸摸屏主要用于設置系統參數、顯示數據、控制外設運行。用戶(hù)可以通過(guò)在觸摸屏上設置系統參數， 然后通過(guò)MPI 接口將數據傳遞到PLC 中，PLC 就會(huì )記憶設置的數據并按照給定的參數運行程序，實(shí)現系統的可調可控，并將設備的運行反饋信號傳輸到顯示屏上。觸摸屏將傳感器采集的數值讀回到交互畫(huà)面上，主要包括水泵電機的溫度值， 出水口的壓力值以及水倉水位的液位值，系統會(huì )以此數據作為水泵運行的條件。用戶(hù)可以通過(guò)觸摸屏實(shí)現對水泵的操作，系統也會(huì )依據水位高低變化，完成高水位自動(dòng)起泵和低水位自動(dòng)停泵的功能。

　　1.5 系統應用

　　MPI 接口是西門(mén)子S7 300 PLC 通用通信接口，RS232 接口是觸摸屏上常用接口。實(shí)現兩者的通信，對于完成系統自動(dòng)化控制意義重大。該通訊方式已在大中型煤礦的主井排水項目中得到廣泛應用。

　　2 結語(yǔ)

　　本系統組合應用了觸摸屏TPC7063E 與西門(mén)子S7-300PLC，通過(guò)MPI 實(shí)現數據的可靠通信。這樣做不僅減少了電器元件的數量，省去了復雜的電氣接線(xiàn)，使設備的檢修更加方便，而且操作界面更加人性化，更容易實(shí)現電動(dòng)設備監測控制。