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1、富士觸摸屏與西門子PLC通訊中的問題及解決方案楊宏凱李宏光(北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京100029)［摘要］本文介紹在某食品加工生產(chǎn)線中使用的富士觸摸屏和西門了PLC組成的Profibus網(wǎng)屮如何建立通訊連接，以及觸摸屏組態(tài)軟件的設(shè)計(jì),并且就其屮出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行了分析,最后給出了解決方案。關(guān)鍵詞：觸摸屏，PLC,通訊TheproblemsinthecommunicationbetweenFujiPODandSimensPLCandifssolutionYanghongkaiLihon
2、gguang(BeijingUniversityofChemicalTechnologyBeijing100029)Abstract:thispaperintroduceshowtoestablishcommunicationconnectionbetweenFujiProgrammableOperationDisplay(POD)andSiemensPLC,withthedesignofPODsoftware,afterwardsitanalysiessomeproblemsoccuereda
3、ndgivesthesolution.Keywords:ProgrammableOperationDisplay,PLC,communication□Master亙其他設(shè)備0引言隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)技術(shù)的發(fā)展，PLC及觸摸屏在工業(yè)控制和樓宇自動(dòng)化中的應(yīng)用非常廣泛。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其總線接口模塊、智能儀表、控制設(shè)備等組成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)已成為當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。在工控領(lǐng)域，PLC與觸摸屏結(jié)合運(yùn)用的技術(shù)已越來越為工程人員所了解與熟悉，由于觸摸屏具冇操作簡(jiǎn)便、界面美觀直接、編程容易掌
4、握、與PLC通訊良好、抗干擾能力強(qiáng)等等特點(diǎn)，它正迅速地滲入各個(gè)行業(yè)，發(fā)揮白動(dòng)化控制的最大優(yōu)勢(shì)。PROFIBUS提供了兩種通信協(xié)議：DP、FMS,富士UG系列的觸摸屏支持其小的DP協(xié)議。富士觸摸屏具有很強(qiáng)的兼容性，可以與近30個(gè)廠家的PLC通訊，兼容性極強(qiáng)，而且還可以和計(jì)算機(jī)通訊（開放式通訊協(xié)議）。通過接口單元、UG031-P通訊卡及總線的連接，UG觸摸屏可以作為從站和作為主站的西門子的S7-300或S7-400系列的PLC通信（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意見圖一）。PROFIBUS-DP(RS485；PLC圖一
5、：PROFIBUS-DP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本文的背景為某食品加工廠某控制系統(tǒng)包括原料混料線、薯餅生產(chǎn)線、包裝線等構(gòu)成的主線系統(tǒng)，以及蒸汽鍋爐系統(tǒng)、水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和消防系統(tǒng)等構(gòu)成的輔助系統(tǒng)。各系統(tǒng)位置比較分散，控制點(diǎn)較多，其小包括140多臺(tái)電機(jī)，29臺(tái)變頻器，15個(gè)溫濕度控制點(diǎn)。由于系統(tǒng)比較復(fù)雜，控制采取分層控制策略，由兩臺(tái)上位機(jī)完成工廠級(jí)的監(jiān)控及數(shù)據(jù)管理功能，觸摸屏和PLC完成現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的控制，采用Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的方式進(jìn)行通訊。上位機(jī)留有接口，可連接局域網(wǎng)和廣域
6、網(wǎng)，以利于進(jìn)一步的開發(fā)。其中數(shù)字輸入點(diǎn)有900多點(diǎn)，數(shù)字輸出有400多點(diǎn)，模擬量輸入2()個(gè)。下面以這個(gè)食品加工廠為例，組成-個(gè)集中控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖二所示。其中PLC⑴用于主系統(tǒng),PLC⑵用于輔助系統(tǒng)。輔助系統(tǒng)的組成與主系統(tǒng)相似，因此圖屮省略了其構(gòu)成。PLC選用S7-300系列的CPU315-2DP和S7-200系列的CPU226,PID模塊為FM355C,通訊模塊為CP342-5,擴(kuò)展模塊為1M153-1,I/O模塊則使川到：數(shù)字輸入模塊選SM321、數(shù)字輸出為SM322、模擬量輸入為S
7、M331o上位機(jī)選用西門子的工控機(jī)，它內(nèi)置了PCI接口的CP5611卡用于與PLC通訊。選用S7-300系列的CPU315-2DP是為了能進(jìn)行擴(kuò)展I/O模塊以滿足控制點(diǎn)數(shù)的要求，而用于擴(kuò)展的IM模塊的選型則是依據(jù)IM模塊與中央控制器CPU315-2DP的距離。由丁所有的I/O模塊均放在同一組控制柜里，因此選用了通訊距離在5米范圍內(nèi)的IM153-lino當(dāng)IM模塊與屮央控制器的距離較遠(yuǎn)時(shí)可以選擇通訊范圍為100米的型號(hào)的IM模塊。觸摸屏選用富士UG420H-SC1,10.4英寸、128色STN顯示
8、，基于Windows95/98/NT操作平臺(tái)下的專用組態(tài)軟件，界而友好直觀，易學(xué)易用，人人節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)周期。編程軟件屮備冇大雖的圖形庫(kù)(開關(guān)、燈、棒圖等)供選擇,還可以根據(jù)用戶需求編輯所需耍的工藝圖形，能夠轉(zhuǎn)換BMP文件和AUTOCAD中的DXF文件。圖二：控系統(tǒng)硬件組成及結(jié)構(gòu)觸摸屏的通訊設(shè):111及界面設(shè)計(jì)在硬件連接完成示，需要在纟R態(tài)軟件屮指泄系統(tǒng)的碩件配證以及設(shè)置一些通信參數(shù)等等。首先制定所使用的觸摸屏的類型，這里選擇默認(rèn)的UG420(640*48010.4inches)；下一步指定和觸摸
