SV008iC5-1PLC及觸摸屏在工業控制和樓宇自動化中的應用非常廣泛。SV008iC5-1現場總線技術及其總線接口模塊、智能儀表、控制設備等組成的綜合監控系統已成為當前自動化技術發展的一個重要方向。SV008iC5-1在工控領域,PLC與觸摸屏結合運用的技術已越來越為工程人員所了解與熟悉 ,SV008iC5-1由于觸摸屏具有操作簡便、界面美觀直接、編程容易掌握、與PLC通訊良好、抗干擾能力強等等特點 ,它正迅速地滲入各個行業 ,發揮自動化控制的大優勢。
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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(網絡結構示意見圖一)。
圖一:PROFIBUS-DP的網絡結構
SV008iC5-1
1 系統結構
本文的背景為某食品加工廠某控制系統包括原料混料線、薯餅生產線、包裝線等構成的主線系統,以及蒸汽鍋爐系統、水系統、壓縮空氣系統、照明系統、通風系統和消防系統等構成的輔助系統。各系統位置比較分散,控制點較多,其中包括140多臺電機,29臺變頻器,15個溫濕度控制點。
由于系統比較復雜,控制采取分層控制策略,SV008iC5-1由兩臺上位機完成工廠級的監控及數據管理功能,觸摸屏和PLC完成現場級的控制,采用Profibus現場總線的方式進行通訊。上位機留有接口,SV008iC5-1可連接局域網和廣域網,以利于進一步的開發。其中數字輸入點有900多點,數字輸出有400多點,模擬量輸入20個。
下面以這個食品加工廠為例,組成一個集中控制系統,系統結構如圖二所示。
其中PLC(1)用于主系統,PLC(2)用于輔助系統。輔助系統的組成與主系統相似,因此圖中省略了其構成。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,擴展模塊為IM153-1,I/O模塊則使用到:數字輸入模塊選SM321、數字輸出為SM322、模擬量輸入為SM331。上位機選用西門子的工控機,它內置了PCI接口的CP5611卡用于與PLC通訊。
選用S7-300系列的CPU315-2DP是為了能進行擴展I/O模塊以滿足控制點數的要求,而用于擴展的IM模塊的選型則是依據IM模塊與中央控制器CPU315-2DP的距離。
由于所有的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米范圍內的IM153-1[1]。當IM模塊與中央控制器的距離較遠時可以選擇通訊范圍為100米的型號的IM模塊。
觸摸屏選用富士UG420H-SC1,10.4英寸、128色STN顯示,基于Windows95/98/NT操作平臺下的專用組態軟件,界面友好直觀,易學易用,大大節省產品開發周期。SV008iC5-1編程軟件中備有大量的圖形庫(開關、燈、棒圖等)供選擇,還可以根據用戶需求編輯所需要的工藝圖形,能夠轉換BMP文件和AUTOCAD中的DXF文件。
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觸摸屏
變頻器
PC server
PC client
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G6Q-RY1A 繼電器 輸出8點 DC 12/24V,AC220V,2A 老型號:K3Y-101S
G6Q-RY2A 繼電器 輸出16點DC 12/24V,AC220V,2A 老型號:K3Y-201S
晶體管輸出
G6Q-TR2A 晶體管(NPN類型) 輸出16點 DC 12/24,0.5A 老型號:K3Y-203
G6Q-TR2B 晶體管 (PNP類型) 輸出16點DC 12/24,0.5A老型號: K3Y-204S
生意地 前面后面一個型號沒發
G6Q-TR4A 晶體管 (NPN類型) 輸出32點DC 12/24,0.1A老型號: K3Y-303S
G6Q-TR4B 晶體管 (PNP類型) 輸出32點DC 12/24,0.1A老型號: K3Y-304S
圖二: 控系統硬件組成及結構
SV008iC5-1
2 觸摸屏的通訊設置及界面設計
在硬件連接完成后,需要在組態軟件中指定系統的硬件配置以及設置一些通信參數等等。首先制定所使用的觸摸屏的類型,這里選擇默認的UG420(640*480 10.4inches);下一步指定和觸摸屏通訊的PLC類型及型號,這里選SIEMENS S7-PROFIBUS;后一步指定系統參數,首先是讀區和寫區,讀區是指作為從PLC讀入數據的緩沖,如果系統中需要顯示趨勢圖的話那么讀區應當設大一些,一般設1000個字就可以了,寫區用于顯示存儲屏幕的狀態、頁碼、畫面層疊以及報警狀態等等。另外在對話框No.of Word Setting for I/O中需要指出觸摸屏的MPI地址,以及傳輸的幀長度,MPI地址在PLC的硬件組態里已經定義好了,兩者必須一致,否則會出現通信錯誤。另外幀長度為32字節;奇偶校驗為奇校驗;數據長度8位;停止位1位;通訊方式RS-485。
對于模擬量同樣如此,只不過在模擬量中你需要指出模擬量所占的字節個數,其他的同數字量一樣簡單。
可以說,UG00S-CW在處理基本的模擬數字量的時候非常簡單、方便,但是在處理一些較為復雜的情況時卻遇到了意想不到的問題。在這個食品生產線的集中控制系統,其中就涉及到富士觸摸屏和西門子PLC中的通信格式的兼容問題。