實(shí)現(xiàn)觸摸屏和PLC之間數(shù)據(jù)通信的方案

1 系統(tǒng)組成及設(shè)備之間的通信方式

　　1.1 系統(tǒng)組成

　　系統(tǒng)由昆侖通態(tài)TPC7063E 觸摸屏、西門子S7-300 模塊， 以及用于兩者之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的PCAdapter 等組成。TPC7063E 不僅具有與眾多硬件交互功能，它可以方便地讀寫各種PLC、智能儀表、智能模塊、變頻器等工控設(shè)備的數(shù)據(jù)，而且還具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能，支持串口通信及以太網(wǎng)通信方式。西門子S7-300 模塊用來完成數(shù)據(jù)采集、處理以及輸入輸出控制功能。PC Adapter 完成將MPI 通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS232 串口信號(hào)，從而完成MPI 數(shù)據(jù)通信功能。

　　1.2 觸摸屏與PLC 之間的通信方式

　　觸摸屏與S7 300PLC 之間采用MPI 通信方式。

　　MPI 是多點(diǎn)接口（Multi Point Interface）的簡稱，是西門子公司開發(fā)的用于PLC 之間通訊的保密的協(xié)議，它的物理層是RS-485。MPI 通訊是當(dāng)通信速率要求不高、通信數(shù)據(jù)量不大時(shí)，可以采用的一種簡單經(jīng)濟(jì)的通訊方式。MPI 網(wǎng)絡(luò)的通信速率為19.2 Kbps~12 Mbps，最多可以連接32 個(gè)節(jié)點(diǎn)。MPI 網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)網(wǎng)號(hào)，在組建MPI 網(wǎng)絡(luò)前，要為每一個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)MPI 地址和1 個(gè)最高M(jìn)PI 地址，使所有通過MPI連接的節(jié)點(diǎn)能夠相互通信。PLC 通過此接口建立與觸摸屏TP7063E 通信。STEP7 的用戶界面提供了通信組態(tài)功能，使通信的組態(tài)比較簡單。

　　MCGS 嵌入版組態(tài)軟件支持TPC7063E 觸摸屏。其內(nèi)的提供的S7300_400MPI 構(gòu)件用于MCGS軟件通過MPI 適配器讀寫西門子S7-300/400 系列PLC 設(shè)備的各種寄存器。驅(qū)動(dòng)類型為串口子設(shè)備，須掛接在“通用串口父設(shè)備”才能工作，通信協(xié)議為MPI， 通信方式為一主一從通令方式。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件為主，PLC 設(shè)備為從。

　　1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

　　為了驗(yàn)證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，本方設(shè)計(jì)了一個(gè)控制系統(tǒng)。它由3 部分組成，

　?、佻F(xiàn)場級(jí)設(shè)備。包括溫度、壓力、水位傳感器以及水泵運(yùn)行控制柜；

　?、赑LC處理級(jí)設(shè)備。它們完成數(shù)據(jù)的下載、處理及通信功能，主要包括電源模塊1、CPU 模塊2、以太網(wǎng)模塊3和模擬模塊4；

　?、酃芾砑?jí)設(shè)備。主要是采用昆侖通態(tài)的TPC7063E 觸摸屏， 主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場級(jí)設(shè)備數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和控制。

　　系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

　　通過S7-300PLC 與昆侖通態(tài)TPC7063E 觸摸屏的MPI 通信，控制系統(tǒng)方案要求實(shí)現(xiàn)以下基本功能：

　?。?）觸摸屏上的儀表可以顯示溫度、壓力、及水位值；

　　（2）通過操作觸摸屏上的開閥、關(guān)閥命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的控制；

　　（3）通過操作起停按鈕，觸摸屏能正確反映各點(diǎn)的變化情況；

　?。?）在觸摸屏上輸入設(shè)定的水位值，如果超過設(shè)定水位，開泵，反之關(guān)泵；

　?。?）可以設(shè)定系統(tǒng)時(shí)間，并啟動(dòng)時(shí)間，以便正確顯示年月日時(shí)分秒。