PLC和觸摸屏組合控制系統的實踐

邱金升

摘 要：為了能夠實現PLC應用的可視化，文章對PLC和觸摸屏的結合控制系統進行分析，運用迪文觸摸屏設計人機界面，從而能夠對現場的溫度和壓力進行控制，文章通過分析觸摸屏截面的制作流程，分析PLC的設計，以及在PLC程序設計中的問題。由于PLC不能與迪文觸摸屏（一種觸摸屏的型號）實現直接的通信，所以，應該在觸摸屏傳送數據的基礎上，實現電路的轉換。

關鍵詞：PLC；觸摸屏；組合控制系統

現在，科學技術實現了高速地發展，實現了人機結合的界面，在使用PLC進行控制的過程中，有很龐大的數據要處理，所以，需要實現PLC和觸摸屏的組合。觸摸屏是實現設備自動化的重要裝置，PLC與觸摸屏的結合使用，能夠實現設備高度的自動化。PLC是一種兼容性比較好的控制設備，其能夠抵抗外界的干擾，而且能夠提高設備的穩定性，在工業領域中應用非常得廣泛。觸摸屏是實現人機結合的界面，其能夠具有控制臺和顯示器的作用，能夠在設備中對參數進行自動化的設計，而且能夠運用曲線圖的方式比較直觀的展現出控制的過程和效果。

1 系統的構成

系統是由觸摸屏、電動閥、電磁閥和電動機構成的，觸摸屏通過輸入模擬量的溫度和壓力，從而能夠將現場的溫度和壓力信號收集，通過運用PLC將數據轉換，從而能夠使數值直接呈現在觸摸屏上，觸摸屏就能夠將設備的溫度、壓力等數值直接呈現出來，而且還能夠借助曲線反應溫度的變化，而且還可以借助觸摸屏對參數進行設置，運用觸摸屏給PLC發送信號，從而能夠實現對現場設備運行的控制，如果PLC和觸摸屏的接口型號是不同的，就需要運用轉換線將二者結合在一起。

2 觸摸屏和PLC的通信

在計算機和終端之間的通信是通過數據傳輸的方式，一般是采用串行和并行結合的方式。PLC和觸摸屏組合控制一般實現了兩種通信的方式，分別是PPI通信、自由化的通信和DP通信，常用的通信方式是自由化的通信方式。

2.1 PLC的自由口通信

在觸摸屏和PLC組合控制的過程中，在進行數據傳輸的過程中，一般都是采用用戶的程序，一般來說，通信的任務首先是要通過編程完成的。運用自由口的方式，從而能夠將觸摸屏與打印機串行，實現二者的通信，而且其波特率范圍也是可以自由調整的。自由口通信時將接收和發送兩條指令存儲在控制器中的。這類系統所使用的自由口是0工作模式，一般寄存器都是在0工作模式下使用的。

2.2 觸摸屏的數據傳送方法

觸摸屏的數據幀結構已經形成了模塊化的功能，其主要是由幀頭、指令、數據和幀尾這個模塊構成的，幀頭一般設計成OXAA，在指令執行的過程中，不可能只是運行一個指令，所以，也形成了指令集，將指令集中處理，數據的量是有限度的，一般數據不能超過249B，幀尾是有規定的結束符的，一般為OXCC和OXC3，在觸摸屏中數據和指令都是運用16進制的格式，一般都是2個字節為一個數據，在字節傳送的過程中一般是采用高字節傳送的方法，傳送的方式是采用下行時。當PLC將指令發送到觸摸屏時，在觸摸屏的串行接口就會輸入引腳，在數據的觸摸屏的上行傳輸過程中，觸摸屏會將數據傳送給PLC，從而實現了二者之間數據的傳遞。

3 PLC的程序分析

3.1 模擬量的收集和發送

在實現模擬量的輸出和傳送的過程中，在對溫度進行傳輸時，是采用溫度傳感器，通過接收PLC發送的信號，直接將數據保存在PLC的存儲器中，然后按照傳感器的實際量程，將這些信號轉換成溫度的數值，一般是通過A/D轉換的方式，中央處理器內部一般是使用模擬量信號。系統在模擬量系統中獲取的輸入模擬量，為了能夠強化數據在輸入的可靠性，在對模擬量收集的過程中，一般會使用平均值的方法，通過對數據的多次收集，從而能夠節省中央處理器對數據掃描的時間，提高對數據掃描的效率。在程序中可以運用移位除法的方式，從而能夠正確的分析出模擬量。

3.2 觸摸屏的觸摸控制功能

在觸摸屏的觸摸控制功能的按鈕按下后，其就具有的觸摸控制功能，其將信號傳送到PLC上，然后設計位置坐標，在PLC接收到數據后就會分析按鈕的位置是否是準確的，如果位置準確，就可以運用曲線的形式直接顯示參數的變化，對程序的執行進行控制。

3.3 通信的程序分析

PLC編程的方法在設計上會存在差異，因為設計人員的思維和習慣上存在的不同，所以，在對PLC進行編程時，可能會采用梯形圖編程的方法，也會使用語句表編程的方法。在運用梯形圖進行編程的過程中，一般會運用繼電器進行控制，在運用語句表進行編程時，這種編程方法與一般的計算機編程相似，這兩種編程的方法都會借助繼電器的控制。

4 用戶的界面

在對用戶的界面進行設計的過程中，首先要實現對觸摸屏界面的設計，分析觸摸屏HMI物理分配率，確保觸摸屏的物理分配率是統一的，然后將物理分配率下載到HMI終端，用戶界面可以通過軟件來繪制。然后對觸摸屏的按鈕進行制作，在制作的過程中，應該按照相關的設計要求，因為用戶的界面有很多的按鈕，這時當按鈕被按下后，觸摸屏就會發送信號給PLC，然后PLC就會分析觸摸屏發送的信號的坐標，通過對坐標的正確性的分析，從而執行命令。在觸摸屏顯示的溫度曲線，其能夠在觸摸屏的右上角和左下角的區域范圍內呈現，當溫度曲線這個按鈕被按下后，PLC就會分析坐標的正確性，然后執行指令，在PLC收到橫坐標和縱坐標后，就會顯示出設備的溫度變化曲線，從而能夠對PID參數進行自動化的設計。

5 結束語

PLC和觸摸屏組合控制能夠實現PLC強大的自動化控制功能，而且還能夠實現人機的交互效果，使設備控制的可靠性增強，而且還能夠減少控制臺的使用，使操作更加得簡單。能夠運用曲線的方式，將設備的溫度和運行情況反映出來，使數據更加得直觀，幫助操作人員了解設備的運行情況，當設備出現運行不穩定的問題時能夠通過觀察曲線，及時地采取措施。

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