EVI EW觸摸屏與A-B PLC通訊的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用

摘要：A．B公司comppactLogix PLC與EVIEW觸摸屏之間通訊方式的選擇和實(shí)現(xiàn),以及常用PLC 兩種I/0地址分配方式的區(qū)別,提出了一種映射地址的方法,很好地解決了EVlEW觸摸屏不支持CompactLogix系列PLC的難題.克服了PLC只能與指定的觸摸屏配套選用的局限性,極大地增加了在實(shí)際工程中硬件選擇的靈活性,降低了成本.

關(guān)鍵詞：觸摸屏 通訊 PLc

Abstrad：
The article describes the selection and realization of the communication medes between CompactLngix PLC and EVlEW human machine interface(HMI)．It al∞introduces the differences from two kinds of I/0 addrees assignment method for stock PLC.A method named Mdress mapping is presented to solve the problem in which EVIEW(HMI)is uncompatible with CompaetLogix PLC．It overcoliles the
limitation that people have to select the specified HMI to connect with PLC．The flexibility of selecting the hardware in practice project is improved greatly and the cost is reduced．

Keywords：HMI communication PLC

1 前言

    隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的要求越來(lái)越高?？删幊炭刂破?PLC)與觸摸屏的聯(lián)控技術(shù)已成為工業(yè)控制領(lǐng)域最主要的自動(dòng)化裝置之一。通過觸摸屏可以很好地滿足界面簡(jiǎn)單．實(shí)時(shí)性好，開發(fā)周期短，便于修改和升級(jí)等要求。如何實(shí)現(xiàn)
觸摸屏與PLC通信及控制是編輯人機(jī)界面首先要考慮的問題，其中在觸摸屏中正確的輸入PLC的讀寫地址十分關(guān)鍵，不同的設(shè)備類型和地址范圍因PLC的不同而有所不同。目前工程中比較常用的PLC有西門子、A-B和歐姆龍等公司的，它們都規(guī)定了各自的地址分配方法，早期的整體式的PLC多采用固定編址法．如西門子的S7-200和A-B的PLC-5等；后期的PLC多采用自由編址法，如西門子的S7-300和A-B的CompactLogix等。這就需要注意所采用的觸摸屏是否支持所采用的PLC，我們?cè)谛虏炭h污水處理控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)EVIEW觸摸屏和CompactLogix PLC的連接時(shí)，發(fā)現(xiàn)EVIEW MT5lOT觸摸屏不支持A-B公司的CompactLogix PLC，這樣不能使觸摸屏直接與PLC的I/0口以及內(nèi)部觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，這里我們采用“映射地址”的方法解決了這個(gè)難題．使PLC起到了實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)各工藝參數(shù)的大小和變化趨勢(shì)的作用，實(shí)現(xiàn)了報(bào)警、故障診斷等功能。

2 .系統(tǒng)構(gòu)成

2．1 PLC選型

    本系統(tǒng)選用的是美國(guó)A-B公司的新一代compactLogix 1769系列緊湊型多功能控制器取代傳統(tǒng)PLC和多回路控制器，實(shí)現(xiàn)真正意義上的一體化中小型控制系統(tǒng)(從機(jī)器控制到過程控制)。

    主要具有以下特點(diǎn)：

    (1)更方便地開發(fā)、閱讀和修改程序：無(wú)需分配/記憶內(nèi)存地址(對(duì)常規(guī)PLC是必須的步驟)，用戶可直接使用或自定義反映控制對(duì)象/元件屬性的“標(biāo)簽(Tag)”(支持?jǐn)?shù)組和結(jié)構(gòu)體方式)進(jìn)行編程。

    (2)控制器“標(biāo)簽(Tag)”無(wú)需重新定義，即可被A-B PanelViewPlus或VersaView現(xiàn)場(chǎng)操作員面板或RSView SE上位機(jī)監(jiān)控畫面直接使用，也可被通過RSsql連接的工廠數(shù)據(jù)庫(kù)(如sQL Sever或者Oracle)直接使用。

    (3)無(wú)需任何編程，用戶即可實(shí)現(xiàn)同一工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)(ControlNet或者EtherNet/IP)上的處理器“標(biāo)簽(rag)”被其他多個(gè)Losix系列處理器同時(shí)共享。這一功能還可實(shí)現(xiàn)：該網(wǎng)絡(luò)上的某一DI/AI站數(shù)據(jù)同時(shí)送達(dá)多個(gè)Lngix系列處理器；或者某一處理器輸出指令同步送達(dá)該網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)變頻器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。在這里PLC的作用一是初始化變量，設(shè)置自由通訊口協(xié)議和中斷協(xié)議；二是與觸摸屏進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，為觸摸屏的顯示提供數(shù)據(jù)，并對(duì)觸摸屏輸入的信息進(jìn)行處理；另外完成數(shù)字量與模擬量的相互交換。

2．2人機(jī)界面的選型

    人機(jī)界面選用EVlEW MTS00觸摸屏，該人機(jī)界面擁有簡(jiǎn)單易用而又功能強(qiáng)大的EasyBuilder 500組態(tài)軟件。與其他觸摸屏相比具有以下特殊功能：

    (1)可以擁有和奶N(yùn)DOws98系列操作系統(tǒng)一樣的任務(wù)欄和快選窗口工作按鈕。

    (2)利用工作按鈕可以呼叫快選窗口，可在快選窗口放置要經(jīng)常顯示的元件或直接切換窗口的開關(guān)。也可定義其他窗口為快選窗口，然后利用f切換快選窗口功能鍵來(lái)切換快選窗口。

    (3)可在彈出的窗13中放置窗El控制功能鍵，使彈出窗口可以最小(大)化．及任意移動(dòng)窗口。

    (4)方便易用而又強(qiáng)大的在線模擬和離線模擬功能，可節(jié)約大量的工程調(diào)試時(shí)間。
3通訊方式選擇與實(shí)現(xiàn)MT501T上的Pc【賂232】1：3一般連接到計(jì)算機(jī)。由于PLC【11．％232】和PLC【BS-485】共用一個(gè)COM口，在調(diào)試工程中建議使用MT5．PC電纜連接，該連接線把共用的COM口分成兩個(gè)獨(dú)立的COM使用。MTS01T上的PLC【RS-485】或PLC【RS-232】口可連接到PLC。同時(shí)要確保指撥開關(guān)全撥到“OFF”位置。如圖1所示：

 

圖1觸摸屏背視圖
 

3．1人機(jī)界面與PLC的通信連線

    人機(jī)界面與PLC的應(yīng)用．除了兩者的通信格式的設(shè)定必須完全正確，在使用時(shí)，還必須準(zhǔn)備一條人機(jī)界面與PLC的通信連接線⋯l，1，才能達(dá)到利用人杌界面對(duì)PLC進(jìn)行控制的目的。由于市面上的PLC和人機(jī)界面的種類較多，通信線的選用或自制必須正確。通信線～般可以直接購(gòu)買，或通過經(jīng)銷商向廠家索取配置或制作資料，然后按照通信線的通信埠接腳定義資料自己制作。PLC[Rs-232】通訊端口為9針D型母座。與A．B公司CompactLogix  PLC的連接如圖2所示：

 

圖2觸摸屏與PLC端口連接圖
 

    3．2與PC機(jī)的連接

    PC【RS-232】&PLC【RS-4SS]通訊端口為9針D型公座。與PC機(jī)的連接如圖3所示：

 

圖3觸摸屏與PC機(jī)連接圖
 

4.關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)分析

    雖然EVIEW觸摸屏支持大多數(shù)主流的PLC，但只支持A．B公司的Micrologix系列，SLC500系列，PLC-5系列，支持不到CompactLogix 系列，不能把PLC和觸摸屏按照常規(guī)的方法直接連接：另外不同系列的PLC具有不同的I/O地址分配方式，例如PLC-5系列的PLC采用的是固定編址方式，而CompactLogix 系列的PLC采用的是自由編址方式，這就使得把觸摸屏和PLC的內(nèi)部地址正確地對(duì)應(yīng)起來(lái)變得更加困難。

4．1 PLC的I／O地址分配

    早期的低檔PLC多為整體式的，采用固定編址，方法簡(jiǎn)單、不易操作錯(cuò)誤，使用者只需按照規(guī)定的固定地址操作就可以了，但是帶來(lái)的缺點(diǎn)是靈活性差，系統(tǒng)配置限制多。即使是模塊式PLC，采用固定編址后，模塊的種類數(shù)量及組合搭配的范圍也會(huì)受到限制，模塊不能自由組合。PLC-5系列的PLC就是采用這種方法。

    與上述固定編址相對(duì)應(yīng)的另一種編址法是自由編址法，在具體做法上可以分為兩種：一是根據(jù)PLC的底板上的槽位來(lái)確定該模塊所占用的地址；另一種是利用編程工具來(lái)設(shè)定各模塊的地址。所謂槽位確定地址法是指各個(gè)I/0擴(kuò)展模塊的物理節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的映像寄存器的位置是由其所連接安裝的位置決定的。當(dāng)系統(tǒng)通電時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)各模塊的類型及插入的槽位自動(dòng)分配地址。而編程工具設(shè)定地址法是指允許用戶利用編程工具軟件分配各個(gè)模塊的地址。CompactLogix 系列采用的就是槽位確定地址法。

    我們?cè)诠こ讨胁捎玫腃ompactLogix1769系列的I/O模塊只能被其ComlmmtLogix控制器所組態(tài)，不支持通過網(wǎng)絡(luò)相連的其它Lo出的“多主”方式。假定1769-IF4輸入模塊處于槽l，軟件使用槽號(hào)創(chuàng)建相關(guān)的標(biāo)簽，以便于為其它模塊創(chuàng)建的標(biāo)簽區(qū)別開。

    如Local：1:1．ch0Data就是指本地框架第1個(gè)槽輸入模塊的0通道。

    在PLC．5中我們可以定義1000個(gè)數(shù)據(jù)文件(用文件號(hào)0-999表示)，為編址的方便，每個(gè)文件均由一個(gè)字母(標(biāo)識(shí)符)和一個(gè)文件號(hào)(O-999)來(lái)標(biāo)識(shí)。其數(shù)據(jù)文件類型、標(biāo)識(shí)符、文件號(hào)三者之間的關(guān)系參見表l。數(shù)據(jù)文件的地址由文件名稱、文件號(hào)、元素號(hào)、字號(hào)及位號(hào)構(gòu)成．相互之間用一定的定界符分開。如輸入文件I：017/01，浮點(diǎn)型文件F8：1。

 

表l缺省的數(shù)據(jù)文件類型
 

 4．2“影射地址”方法的分析

    本文最終采用了。影射地址”的方法，很好地解決了EVIEW觸摸屏與CompactLogix PLC不兼容的問題。解決方案：

    (1)在EB500軟件中打開一個(gè)工程，點(diǎn)擊編輯一系統(tǒng)參數(shù)，彈出對(duì)話框如圖4所示，在。PLC類型”中選擇AB PLC-5，“人機(jī)類型”選擇MTSIOT(640*480)，“通訊121類型”選擇RS,-232。這樣MT5l 01I觸摸屏就和A-B公司PLC-5系列建立連接。

    (2)在RS]ogix5000編程軟件中帶有一個(gè)PLC／SLC映射工具。允許在本地控制器中為PLC-5制作已有的控制器序列標(biāo)簽。在to#c菜單中選擇“Map PLC/SLC Message”。

    (3)在彈出的對(duì)話框中，F(xiàn)ile Number表示PLC．5控制器中數(shù)據(jù)表的文件號(hào)，例如8表示髓，浮點(diǎn)型文件；Tag Name表示CompactLogix控制器用于對(duì)應(yīng)PLC-5數(shù)據(jù)地址的序列標(biāo)簽名。

    我們就可以成功地把CompactLogix 里的標(biāo)簽映射到PLC-5控制器。使EVIEW觸摸屏順利讀取到映射到F8里的標(biāo)簽名盟對(duì)應(yīng)CompactLogix的地址里的數(shù)據(jù)。設(shè)置過程如圖5所示：

 

圖4系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置圖

圖5地址映射設(shè)置圖
 

    5.系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

    在整個(gè)工程中，控制程序由RSLogix5000實(shí)現(xiàn)，所有操作控制與數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)靜態(tài)顯示由觸摸屏實(shí)現(xiàn)。MT510T觸摸屏通過菜單系統(tǒng)控制并監(jiān)視過程，監(jiān)控畫面由主畫面、點(diǎn)動(dòng)控制、自動(dòng)控制、報(bào)警記錄及打印鍵等畫面組成。如圖6，圖7所示：

 

圖6點(diǎn)動(dòng)控制畫面
 

圖7儀表顯示畫面
 

    (1)主功能畫面。該畫面為系統(tǒng)啟動(dòng)畫面，通過各功能按鍵進(jìn)入各對(duì)應(yīng)子畫面，進(jìn)行各功能設(shè)置和系統(tǒng)監(jiān)控。

    (2)點(diǎn)動(dòng)控制子畫面可手動(dòng)控制各區(qū)設(shè)備的工作，主要為系統(tǒng)調(diào)試和檢修所用?？捎煞祷匕存I回到主畫面，也可由各功能按鍵直接打開相應(yīng)子畫面．其它子畫面中也同樣。

    (3)實(shí)時(shí)顯示各儀表的數(shù)據(jù)，并可以設(shè)置控制程序的參數(shù)或閾值。

    (4)報(bào)警記錄子畫面顯示各類故障報(bào)警信號(hào)。

    (5)最新近的故障信息排列在最上面，并按發(fā)生時(shí)間的早晚從上向下依次排列，滿屏?xí)r可由上、下按鍵控制信息條的滾動(dòng)顯示。

    (6)打印鍵控制故障信息的打印，也可由主畫面的打印報(bào)表按鍵直接打印。

    6.結(jié)語(yǔ)

    本系統(tǒng)成功地解決了CompactLogix PLC和EVIEW的觸摸屏不兼容的難題，打破了必須使PLC和觸摸屏相互缺省支持的局限性，使用戶在選購(gòu)設(shè)備時(shí)能更多地考慮一些價(jià)格便宜的硬件，降低了成本，同時(shí)也增加了硬件搭配和設(shè)備間通訊的靈活性。目前在新蔡縣污水處理自控系統(tǒng)中已投入使用，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，具有可靠性高，負(fù)載能力強(qiáng)及故障率低等優(yōu)點(diǎn)。

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