EVI EW觸摸屏與A-B PLC通訊的實(shí)現和應用
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,以及常用PLC 兩種I/0地址分配方式的區別,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(zhù)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對自動(dòng)化監控系統的要求越來(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(guò)觸摸屏可以很好地滿(mǎn)足界面簡(jiǎn)單．實(shí)時(shí)性好，開(kāi)發(fā)周期短，便于修改和升級等要求。如何實(shí)現
觸摸屏與PLC通信及控制是編輯人機界面首先要考慮的問(wèn)題，其中在觸摸屏中正確的輸入PLC的讀寫(xiě)地址十分關(guān)鍵，不同的設備類(lèi)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(mén)子、A-B和歐姆龍等公司的，它們都規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(mén)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(mén)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，我們在新蔡縣污水處理控制系統中實(shí)現EVIEW觸摸屏和CompactLogix PLC的連接時(shí)，發(fā)現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口以及內部觸點(diǎn)相對應，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)監控系統各工藝參數的大小和變化趨勢的作用，實(shí)現了報警、故障診斷等功能。
2 .系統構成
2．1 PLC選型
本系統選用的是美國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PLC和多回路控制器，實(shí)現真正意義上的一體化中小型控制系統(從機器控制到過(guò)程控制)。
主要具有以下特點(diǎn)：
(1)更方便地開(kāi)發(fā)、閱讀和修改程序：無(wú)需分配/記憶內存地址(對常規PLC是必須的步驟)，用戶(hù)可直接使用或自定義反映控制對象/元件屬性的“標簽(Tag)”(支持數組和結構體方式)進(jìn)行編程。
(2)控制器“標簽(Tag)”無(wú)需重新定義，即可被A-B PanelViewPlus或VersaView現場(chǎng)操作員面板或RSView SE上位機監控畫(huà)面直接使用，也可被通過(guò)RSsql連接的工廠(chǎng)數據庫(如sQL Sever或者Oracle)直接使用。
(3)無(wú)需任何編程，用戶(hù)即可實(shí)現同一工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )(ControlNet或者EtherNet/IP)上的處理器“標簽(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：該網(wǎng)絡(luò )上的某一DI/AI站數據同時(shí)送達多個(gè)Lngix系列處理器；或者某一處理器輸出指令同步送達該網(wǎng)絡(luò )上的多個(gè)變頻器等現場(chǎng)設備。在這里PLC的作用一是初始化變量，設置自由通訊口協(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據，并對觸摸屏輸入的信息進(jìn)行處理；另外完成數字量與模擬量的相互交換。
2．2人機界面的選型
人機界面選用EVlEW MTS00觸摸屏，該人機界面擁有簡(jiǎn)單易用而又功能強大的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NDOws98系列操作系統一樣的任務(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(kāi)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)方便易用而又強大的在線(xiàn)模擬和離線(xiàn)模擬功能，可節約大量的工程調試時(shí)間。
3通訊方式選擇與實(shí)現MT501T上的Pc【賂232】1：3一般連接到計算機。由于PLC【11．％232】和PLC【BS-485】共用一個(gè)COM口，在調試工程中建議使用MT5．PC電纜連接，該連接線(xiàn)把共用的COM口分成兩個(gè)獨立的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(kāi)關(guān)全撥到“OFF”位置。如圖1所示：
圖1觸摸屏背視圖
3．1人機界面與PLC的通信連線(xiàn)
人機界面與PLC的應用．除了兩者的通信格式的設定必須完全正確，在使用時(shí)，還必須準備一條人機界面與PLC的通信連接線(xiàn)⋯l，1，才能達到利用人杌界面對PLC進(jìn)行控制的目的。由于市面上的PLC和人機界面的種類(lèi)較多，通信線(xiàn)的選用或自制必須正確。通信線(xiàn)～般可以直接購買(mǎi)，或通過(guò)經(jīng)銷(xiāo)商向廠(chǎng)家索取配置或制作資料，然后按照通信線(xiàn)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機的連接
PC【RS-232】&PLC【RS-4SS]通訊端口為9針D型公座。與PC機的連接如圖3所示：
圖3觸摸屏與PC機連接圖
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的內部地址正確地對應起來(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、不易操作錯誤，使用者只需按照規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，系統配置限制多。即使是模塊式PLC，采用固定編址后，模塊的種類(lèi)數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應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)設定各模塊的地址。所謂槽位確定地址法是指各個(gè)I/0擴展模塊的物理節點(diǎn)對應的映像寄存器的位置是由其所連接安裝的位置決定的。當系統通電時(shí)，系統可以根據各模塊的類(lèi)型及插入的槽位自動(dòng)分配地址。而編程工具設定地址法是指允許用戶(hù)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。
我們在工程中采用的CompactLogix1769系列的I/O模塊只能被其ComlmmtLogix控制器所組態(tài)，不支持通過(guò)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，軟件使用槽號創(chuàng )建相關(guān)的標簽，以便于為其它模塊創(chuàng )建的標簽區別開(kāi)。
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)數據文件(用文件號0-999表示)，為編址的方便，每個(gè)文件均由一個(gè)字母(標識符)和一個(gè)文件號(O-999)來(lái)標識。其數據文件類(lèi)型、標識符、文件號三者之間的關(guān)系參見(jiàn)表l。數據文件的地址由文件名稱(chēng)、文件號、元素號、字號及位號構成．相互之間用一定的定界符分開(kāi)。如輸入文件I：017/01，浮點(diǎn)型文件F8：1。
表l缺省的數據文件類(lèi)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(wèn)題。解決方案：
(1)在EB500軟件中打開(kāi)一個(gè)工程，點(diǎn)擊編輯一系統參數，彈出對話(huà)框如圖4所示，在。PLC類(lèi)型”中選擇AB PLC-5，“人機類(lèi)型”選擇MTSIOT(640*480)，“通訊121類(lèi)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簽。在to#c菜單中選擇“Map PLC/SLC Message”。
(3)在彈出的對話(huà)框中，File Number表示PLC．5控制器中數據表的文件號，例如8表示髓，浮點(diǎn)型文件；Tag Name表示CompactLogix控制器用于對應PLC-5數據地址的序列標簽名。
我們就可以成功地把CompactLogix 里的標簽映射到PLC-5控制器。使EVIEW觸摸屏順利讀取到映射到F8里的標簽名盟對應CompactLogix的地址里的數據。設置過(guò)程如圖5所示：
圖4系統參數設置圖
圖5地址映射設置圖
5.系統功能的實(shí)現
在整個(gè)工程中，控制程序由RSLogix5000實(shí)現，所有操作控制與數據動(dòng)態(tài)靜態(tài)顯示由觸摸屏實(shí)現。MT510T觸摸屏通過(guò)菜單系統控制并監視過(guò)程，監控畫(huà)面由主畫(huà)面、點(diǎn)動(dòng)控制、自動(dòng)控制、報警記錄及打印鍵等畫(huà)面組成。如圖6，圖7所示：
圖6點(diǎn)動(dòng)控制畫(huà)面
圖7儀表顯示畫(huà)面
(1)主功能畫(huà)面。該畫(huà)面為系統啟動(dòng)畫(huà)面，通過(guò)各功能按鍵進(jìn)入各對應子畫(huà)面，進(jìn)行各功能設置和系統監控。
(2)點(diǎn)動(dòng)控制子畫(huà)面可手動(dòng)控制各區設備的工作，主要為系統調試和檢修所用?？捎煞祷匕存I回到主畫(huà)面，也可由各功能按鍵直接打開(kāi)相應子畫(huà)面．其它子畫(huà)面中也同樣。
(3)實(shí)時(shí)顯示各儀表的數據，并可以設置控制程序的參數或閾值。
(4)報警記錄子畫(huà)面顯示各類(lèi)故障報警信號。
(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(mǎn)屏時(shí)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(huà)面的打印報表按鍵直接打印。
6.結語(yǔ)
本系統成功地解決了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(hù)在選購設備時(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備間通訊的靈活性。目前在新蔡縣污水處理自控系統中已投入使用，系統運行穩定，具有可靠性高，負載能力強及故障率低等優(yōu)點(diǎn)。
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