摸屏 歐姆龍PLC和組態(tài)王軟件的組合應(yīng)用

1、摸屏 歐姆龍PLC和組態(tài)王軟件的組合應(yīng)用本系統(tǒng)組合應(yīng)用了歐姆龍PLC和組態(tài)王軟件，通過觸摸屏給PLC發(fā)送命令來控制 六個壓頭的壓裝，PLC通過模擬量輸入端口實時采集壓裝位移與壓力進行實時判斷并將 采集的數(shù)據(jù)同時傳送到CF卡中（通過用Delphi編制的軟件對CF卡中的數(shù)據(jù)進行處理， 不僅使每個零件的加工過程壓力一位移數(shù)據(jù)有序的顯示，并形成位移一壓力曲線以方便 工藝分析）與觸摸屏的存儲器中（將力和位移形成位移一壓力曲線方便操作者進行觀察 和進行工藝分析）。文章介紹了系統(tǒng)的設(shè)計過程，論述了相應(yīng)觸摸屏界面的制作方法及 PLC程序的設(shè)計方法，并給出典型的程序段。關(guān)鍵詞：PLC，觸摸屏，直接存取通信，程序

2、，模擬量，模/數(shù)轉(zhuǎn)換。1引言在工業(yè)現(xiàn)場控制領(lǐng)域，可編程控制器（PLC） 一直占據(jù)著重要的地位。隨著控制技 術(shù)的的不斷發(fā)展，可編程控制器與觸摸屏在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。觸摸屏是一 種連接人和機器（主要為PLC）的人機界面（國外稱為HMI或MMI），被稱為可編程 終端。它是替代傳統(tǒng)的控制面板和鍵盤的智能化操作顯示器?？捎糜趨?shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù) 的顯示和存儲、并以曲線、動畫等形式描繪自動化控制過程。PLC與觸摸屏的配套使用， 一方面擴展了 PLC的功能，使其具有圖形化、交互式工作界面的獨立系統(tǒng)，另一方面 大大的減少了操縱臺上開關(guān)、按鈕、儀表等的使用數(shù)量，使操作更加簡便。目前一些控 制要求較高、參數(shù)

3、變化多、硬件接線有變化的場合，觸摸屏與PLC組合起來應(yīng)用的形 式已占主導(dǎo)地位。本文組合應(yīng)用PLC與觸摸屏來實現(xiàn)系統(tǒng)控制功能。2系統(tǒng)的組成及設(shè)備之間的通信方式2.1系統(tǒng)的組成本系統(tǒng)用歐姆龍CJ1M型PLC與臺達DOP-A57CSTD觸摸屏組建成一個系統(tǒng)去控 制六個油缸，使之按要求的位移或壓力下壓。圖1（同實際相比有所簡化）為接線圖。系統(tǒng)所采用的CJ1M型PLC是配有內(nèi)置I/O的高速、先進、小巧的PLC。它采用 通信模塊插件充實通信功能，提供與觸摸屏及計算機等RS232設(shè)備連接的通道，同時 支持協(xié)議宏、Host Link通信、1 N NT連接、串行網(wǎng)關(guān)及無協(xié)議模式。圖1系統(tǒng)中， Port（RS23

4、2）與觸摸屏連接，Peripheral與計算機相連。2.2觸摸屏與PLC之間的通信方式觸摸屏與主機串行通信方式分為兩種：直接存取通信和Memory Link通信。直接 存取通信（Direct Access），即無需編程的通信方式，此種方式多用于與PLC、變頻器 之間的通信，此種方式的通信只需指定PLC型號即可；Memory Link通信，此種方式 主要用于觸摸屏與計算機、單片機等帶有串行通信的智能設(shè)備之間的連接。在主機上， 需要編寫與觸摸屏之間的讀/寫數(shù)據(jù)控制命令，以方便兩者之間的數(shù)據(jù)交換。本系統(tǒng)中 觸摸屏與PLC之間采用直接存取通信。3主要PLC程序段的設(shè)計本系統(tǒng)PLC程序中有幾個典型的程序

5、段，現(xiàn)逐一說明。3.1模擬量輸入并進行轉(zhuǎn)換以位移傳感器通過模擬量輸入為例位移傳感器輸出模擬量送到PLC模擬量輸入接口中，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 然后根據(jù)實際情況，匹配上合適的系數(shù)，再通過PLC中的存儲器與觸摸屏連接，使操 作者能根據(jù)不同的情況來通過觸摸屏設(shè)置壓頭合適的下壓距離。具體程序如下： 3.2數(shù)據(jù)采樣記錄將每個壓頭的位移、壓力數(shù)據(jù)進行采樣記錄。具體程序如下：3.3將記錄的數(shù)據(jù)寫入到?？ㄖ袑⒂涗浽赑LC存儲器中的數(shù)據(jù)寫入到?？ㄖ?。具體程序如下：3.4在觸摸屏上設(shè)置窗口數(shù)據(jù)的處理在該系統(tǒng)中，操作者可以在觸摸屏上根據(jù)實際的壓裝曲線來設(shè)置不同的判斷窗口，顯 示判斷窗口數(shù)據(jù)的具體程序如下：

6、3.5窗口判斷處理程序在該系統(tǒng)中，操作者可以在觸摸屏上根據(jù)實際的壓裝曲線來設(shè)置不同的判斷窗口，窗 口實時判斷具體程序如下： 4觸摸屏界面的制作方法在該系統(tǒng)中觸摸屏主要用于設(shè)置參數(shù)、顯示數(shù)據(jù)、顯示曲線等功能。為實現(xiàn)此功能， 需要利用專門的畫面制作軟件進行設(shè)計，具體畫面如下圖2所示： 5界面的操作及程序運行在該系統(tǒng)中可以通過觸摸屏設(shè)置每個壓頭的壓裝參數(shù)及判斷參數(shù)，觸摸屏將這些參 數(shù)自動下傳到PLC中，用啟動按鈕啟動自動程序執(zhí)行，則每個壓頭就會以設(shè)定的參數(shù) 下壓并同時根據(jù)設(shè)定的判斷參數(shù)判斷壓裝過程是否合格。壓裝完成后可以在觸摸屏上看 壓裝的位移一壓力曲線。當(dāng)工作一段時間后可以將CF卡拿出，將其中的文

7、件轉(zhuǎn)存到計 算機中，將CF卡清空，再裝入到PLC中進行數(shù)據(jù)記錄。6結(jié)束語本系統(tǒng)組合應(yīng)用了歐姆龍CJ1M型PLC與臺達DOP-A57CSTD觸摸屏，組態(tài)王組 態(tài)，大大的減少了操縱臺上的開關(guān)數(shù)量，省去了復(fù)雜的電氣接線，而且使操作也非常人 性化，當(dāng)更換不同型號的零件時，操作者只需通過更改觸摸屏上的參數(shù)就可以完成。人機界面（又稱用戶界面或使用者界面）是系統(tǒng)和用戶之間進行交互和信息交換的 媒介，它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換，顯控科技。凡參與人機 信息交流的領(lǐng)域都存在著人機界面。觸控屏（Touch panel ）又稱為觸控面板，是個可接收觸頭等輸入訊號的感應(yīng)式液 晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏

8、幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的 程式驅(qū)動各種連結(jié)裝置，可用以取代機械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生 動的影音效果。組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)，它以標(biāo)準的工業(yè)計算機軟、 硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。它具有適應(yīng)性強、開放性好、易于擴 展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層 三個層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實 時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三 方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，

9、采用組態(tài)王對 監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計。組態(tài)軟件也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn) 場監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以 動畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報 表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。使用組態(tài)王實現(xiàn)控制系統(tǒng)實驗仿真的基本方法：（1）圖形界面的設(shè)計、（2）構(gòu)造數(shù) 據(jù)庫、（3）建立動畫連接、（4）運行和調(diào)試使用組態(tài)王軟件開發(fā)具有以下幾個特點：（1）實驗全部用軟件來實現(xiàn)，只需利用現(xiàn)有的計算機就可完成自動控制系統(tǒng)課程的實 驗，從而大大減少購置儀器的經(jīng)費。（2）該系統(tǒng)是中文界面，具有人機界面友好、結(jié)果可視化的優(yōu)點。對用戶而言，操作簡 單易學(xué)且編程簡單，參數(shù)輸入與修改靈活，具有多次或重復(fù)仿真運行的控制能力，可以實 時地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線,能很直觀地顯示控制系統(tǒng)的實時趨勢曲線，這些 很強的交互能力使其在自動控制系統(tǒng)的實驗中可以發(fā)揮理想的效果。在采用組態(tài)王