EVI EW触摸屏与A-B PLC通讯的实现和应用

摘要：A．B公司comppactLogix PLC与EVIEW触摸屏之间通讯方式的选择和实现,以及常用PLC 两种I/0地址分配方式的区别,提出了一种映射地址的方法,很好地解决了EVlEW触摸屏不支持CompactLogix系列PLC的难题.克服了PLC只能与指定的触摸屏配套选用的局限性,极大地增加了在实际工程中硬件选择的灵活性,降低了成本.

关键词：触摸屏 通讯 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

    随着工业自动化技术的飞速发展，人们对自动化监控系统的要求越来越高。可编程控制器(PLC)与触摸屏的联控技术已成为工业控制领域最主要的自动化装置之一。通过触摸屏可以很好地满足界面简单．实时性好，开发周期短，便于修改和升级等要求。如何实现
触摸屏与PLC通信及控制是编辑人机界面首先要考虑的问题，其中在触摸屏中正确的输入PLC的读写地址十分关键，不同的设备类型和地址范围因PLC的不同而有所不同。目前工程中比较常用的PLC有西门子、A-B和欧姆龙等公司的，它们都规定了各自的地址分配方法，早期的整体式的PLC多采用固定编址法．如西门子的S7-200和A-B的PLC-5等；后期的PLC多采用自由编址法，如西门子的S7-300和A-B的CompactLogix等。这就需要注意所采用的触摸屏是否支持所采用的PLC，我们在新蔡县污水处理控制系统中实现EVIEW触摸屏和CompactLogix PLC的连接时，发现EVIEW MT5lOT触摸屏不支持A-B公司的CompactLogix PLC，这样不能使触摸屏直接与PLC的I/0口以及内部触点相对应，这里我们采用“映射地址”的方法解决了这个难题．使PLC起到了实时监控系统各工艺参数的大小和变化趋势的作用，实现了报警、故障诊断等功能。

2 .系统构成

2．1 PLC选型

    本系统选用的是美国A-B公司的新一代compactLogix 1769系列紧凑型多功能控制器取代传统PLC和多回路控制器，实现真正意义上的一体化中小型控制系统(从机器控制到过程控制)。

    主要具有以下特点：

    (1)更方便地开发、阅读和修改程序：无需分配/记忆内存地址(对常规PLC是必须的步骤)，用户可直接使用或自定义反映控制对象/元件属性的“标签(Tag)”(支持数组和结构体方式)进行编程。

    (2)控制器“标签(Tag)”无需重新定义，即可被A-B PanelViewPlus或VersaView现场操作员面板或RSView SE上位机监控画面直接使用，也可被通过RSsql连接的工厂数据库(如sQL Sever或者Oracle)直接使用。

    (3)无需任何编程，用户即可实现同一工业控制网络(ControlNet或者EtherNet/IP)上的处理器“标签(rag)”被其他多个Losix系列处理器同时共享。这一功能还可实现：该网络上的某一DI/AI站数据同时送达多个Lngix系列处理器；或者某一处理器输出指令同步送达该网络上的多个变频器等现场设备。在这里PLC的作用一是初始化变量，设置自由通讯口协议和中断协议；二是与触摸屏进行实时通讯，为触摸屏的显示提供数据，并对触摸屏输入的信息进行处理；另外完成数字量与模拟量的相互交换。

2．2人机界面的选型

    人机界面选用EVlEW MTS00触摸屏，该人机界面拥有简单易用而又功能强大的EasyBuilder 500组态软件。与其他触摸屏相比具有以下特殊功能：

    (1)可以拥有和奶NDOws98系列操作系统一样的任务栏和快选窗口工作按钮。

    (2)利用工作按钮可以呼叫快选窗口，可在快选窗口放置要经常显示的元件或直接切换窗口的开关。也可定义其他窗口为快选窗口，然后利用f切换快选窗口功能键来切换快选窗口。

    (3)可在弹出的窗13中放置窗El控制功能键，使弹出窗口可以最小(大)化．及任意移动窗口。

    (4)方便易用而又强大的在线模拟和离线模拟功能，可节约大量的工程调试时间。
3通讯方式选择与实现MT501T上的Pc【赂232】1：3一般连接到计算机。由于PLC【11．％232】和PLC【BS-485】共用一个COM口，在调试工程中建议使用MT5．PC电缆连接，该连接线把共用的COM口分成两个独立的COM使用。MTS01T上的PLC【RS-485】或PLC【RS-232】口可连接到PLC。同时要确保指拨开关全拨到“OFF”位置。如图1所示：

 

图1触摸屏背视图
 

3．1人机界面与PLC的通信连线

    人机界面与PLC的应用．除了两者的通信格式的设定必须完全正确，在使用时，还必须准备一条人机界面与PLC的通信连接线⋯l，1，才能达到利用人杌界面对PLC进行控制的目的。由于市面上的PLC和人机界面的种类较多，通信线的选用或自制必须正确。通信线～般可以直接购买，或通过经销商向厂家索取配置或制作资料，然后按照通信线的通信埠接脚定义资料自己制作。PLC[Rs-232】通讯端口为9针D型母座。与A．B公司CompactLogix  PLC的连接如图2所示：

 

图2触摸屏与PLC端口连接图
 

    3．2与PC机的连接

    PC【RS-232】&PLC【RS-4SS]通讯端口为9针D型公座。与PC机的连接如图3所示：

 

图3触摸屏与PC机连接图
 

4.关键技术与难点分析

    虽然EVIEW触摸屏支持大多数主流的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和触摸屏按照常规的方法直接连接：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采用的是固定编址方式，而CompactLogix 系列的PLC采用的是自由编址方式，这就使得把触摸屏和PLC的内部地址正确地对应起来变得更加困难。

4．1 PLC的I／O地址分配

    早期的低档PLC多为整体式的，采用固定编址，方法简单、不易操作错误，使用者只需按照规定的固定地址操作就可以了，但是带来的缺点是灵活性差，系统配置限制多。即使是模块式PLC，采用固定编址后，模块的种类数量及组合搭配的范围也会受到限制，模块不能自由组合。PLC-5系列的PLC就是采用这种方法。

    与上述固定编址相对应的另一种编址法是自由编址法，在具体做法上可以分为两种：一是根据PLC的底板上的槽位来确定该模块所占用的地址；另一种是利用编程工具来设定各模块的地址。所谓槽位确定地址法是指各个I/0扩展模块的物理节点对应的映像寄存器的位置是由其所连接安装的位置决定的。当系统通电时，系统可以根据各模块的类型及插入的槽位自动分配地址。而编程工具设定地址法是指允许用户利用编程工具软件分配各个模块的地址。CompactLogix 系列采用的就是槽位确定地址法。

    我们在工程中采用的CompactLogix1769系列的I/O模块只能被其ComlmmtLogix控制器所组态，不支持通过网络相连的其它Lo出的“多主”方式。假定1769-IF4输入模块处于槽l，软件使用槽号创建相关的标签，以便于为其它模块创建的标签区别开。

    如Local：1:1．ch0Data就是指本地框架第1个槽输入模块的0通道。

    在PLC．5中我们可以定义1000个数据文件(用文件号0-999表示)，为编址的方便，每个文件均由一个字母(标识符)和一个文件号(O-999)来标识。其数据文件类型、标识符、文件号三者之间的关系参见表l。数据文件的地址由文件名称、文件号、元素号、字号及位号构成．相互之间用一定的定界符分开。如输入文件I：017/01，浮点型文件F8：1。

 

表l缺省的数据文件类型
 

 4．2“影射地址”方法的分析

    本文最终采用了。影射地址”的方法，很好地解决了EVIEW触摸屏与CompactLogix PLC不兼容的问题。解决方案：

    (1)在EB500软件中打开一个工程，点击编辑一系统参数，弹出对话框如图4所示，在。PLC类型”中选择AB PLC-5，“人机类型”选择MTSIOT(640*480)，“通讯121类型”选择RS,-232。这样MT5l 01I触摸屏就和A-B公司PLC-5系列建立连接。

    (2)在RS]ogix5000编程软件中带有一个PLC／SLC映射工具。允许在本地控制器中为PLC-5制作已有的控制器序列标签。在to#c菜单中选择“Map PLC/SLC Message”。

    (3)在弹出的对话框中，File Number表示PLC．5控制器中数据表的文件号，例如8表示髓，浮点型文件；Tag Name表示CompactLogix控制器用于对应PLC-5数据地址的序列标签名。

    我们就可以成功地把CompactLogix 里的标签映射到PLC-5控制器。使EVIEW触摸屏顺利读取到映射到F8里的标签名盟对应CompactLogix的地址里的数据。设置过程如图5所示：

 

图4系统参数设置图

图5地址映射设置图
 

    5.系统功能的实现

    在整个工程中，控制程序由RSLogix5000实现，所有操作控制与数据动态静态显示由触摸屏实现。MT510T触摸屏通过菜单系统控制并监视过程，监控画面由主画面、点动控制、自动控制、报警记录及打印键等画面组成。如图6，图7所示：

 

图6点动控制画面
 

图7仪表显示画面
 

    (1)主功能画面。该画面为系统启动画面，通过各功能按键进入各对应子画面，进行各功能设置和系统监控。

    (2)点动控制子画面可手动控制各区设备的工作，主要为系统调试和检修所用。可由返回按键回到主画面，也可由各功能按键直接打开相应子画面．其它子画面中也同样。

    (3)实时显示各仪表的数据，并可以设置控制程序的参数或阈值。

    (4)报警记录子画面显示各类故障报警信号。

    (5)最新近的故障信息排列在最上面，并按发生时间的早晚从上向下依次排列，满屏时可由上、下按键控制信息条的滚动显示。

    (6)打印键控制故障信息的打印，也可由主画面的打印报表按键直接打印。

    6.结语

    本系统成功地解决了CompactLogix PLC和EVIEW的触摸屏不兼容的难题，打破了必须使PLC和触摸屏相互缺省支持的局限性，使用户在选购设备时能更多地考虑一些价格便宜的硬件，降低了成本，同时也增加了硬件搭配和设备间通讯的灵活性。目前在新蔡县污水处理自控系统中已投入使用，系统运行稳定，具有可靠性高，负载能力强及故障率低等优点。

参考文献

【l】郭宗仁，吴亦锋，郭永．可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术fM J．北京：人民邮电出版社，2002
【2】应群民，黄海龙．Rockwell A．B可编程序控制器【J】．机电工程，1999，(2)：50
【3】樊超．ControlLo#x PLC控制系统的组成及应用【J】．现代电子技术，2004．(3)14】彭彦卿．人机界面的开发与应用【J】．鹭江职业大学学报，2004，(4)
【5】韩志超，桑斌修．PLC与触摸屏通讯的实现和应用【J1．国内外机电一体化技术．2006。(3)