PLC和触摸屏组合控制系统的实践

邱金升

摘 要：为了能够实现PLC应用的可视化，文章对PLC和触摸屏的结合控制系统进行分析，运用迪文触摸屏设计人机界面，从而能够对现场的温度和压力进行控制，文章通过分析触摸屏截面的制作流程，分析PLC的设计，以及在PLC程序设计中的问题。由于PLC不能与迪文触摸屏（一种触摸屏的型号）实现直接的通信，所以，应该在触摸屏传送数据的基础上，实现电路的转换。

关键词：PLC；触摸屏；组合控制系统

现在，科学技术实现了高速地发展，实现了人机结合的界面，在使用PLC进行控制的过程中，有很庞大的数据要处理，所以，需要实现PLC和触摸屏的组合。触摸屏是实现设备自动化的重要装置，PLC与触摸屏的结合使用，能够实现设备高度的自动化。PLC是一种兼容性比较好的控制设备，其能够抵抗外界的干扰，而且能够提高设备的稳定性，在工业领域中应用非常得广泛。触摸屏是实现人机结合的界面，其能够具有控制台和显示器的作用，能够在设备中对参数进行自动化的设计，而且能够运用曲线图的方式比较直观的展现出控制的过程和效果。

1 系统的构成

系统是由触摸屏、电动阀、电磁阀和电动机构成的，触摸屏通过输入模拟量的温度和压力，从而能够将现场的温度和压力信号收集，通过运用PLC将数据转换，从而能够使数值直接呈现在触摸屏上，触摸屏就能够将设备的温度、压力等数值直接呈现出来，而且还能够借助曲线反应温度的变化，而且还可以借助触摸屏对参数进行设置，运用触摸屏给PLC发送信号，从而能够实现对现场设备运行的控制，如果PLC和触摸屏的接口型号是不同的，就需要运用转换线将二者结合在一起。

2 触摸屏和PLC的通信

在计算机和终端之间的通信是通过数据传输的方式，一般是采用串行和并行结合的方式。PLC和触摸屏组合控制一般实现了两种通信的方式，分别是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

在触摸屏和PLC组合控制的过程中，在进行数据传输的过程中，一般都是采用用户的程序，一般来说，通信的任务首先是要通过编程完成的。运用自由口的方式，从而能够将触摸屏与打印机串行，实现二者的通信，而且其波特率范围也是可以自由调整的。自由口通信时将接收和发送两条指令存储在控制器中的。这类系统所使用的自由口是0工作模式，一般寄存器都是在0工作模式下使用的。

2.2 触摸屏的数据传送方法

触摸屏的数据帧结构已经形成了模块化的功能，其主要是由帧头、指令、数据和帧尾这个模块构成的，帧头一般设计成OXAA，在指令执行的过程中，不可能只是运行一个指令，所以，也形成了指令集，将指令集中处理，数据的量是有限度的，一般数据不能超过249B，帧尾是有规定的结束符的，一般为OXCC和OXC3，在触摸屏中数据和指令都是运用16进制的格式，一般都是2个字节为一个数据，在字节传送的过程中一般是采用高字节传送的方法，传送的方式是采用下行时。当PLC将指令发送到触摸屏时，在触摸屏的串行接口就会输入引脚，在数据的触摸屏的上行传输过程中，触摸屏会将数据传送给PLC，从而实现了二者之间数据的传递。

3 PLC的程序分析

3.1 模拟量的收集和发送

在实现模拟量的输出和传送的过程中，在对温度进行传输时，是采用温度传感器，通过接收PLC发送的信号，直接将数据保存在PLC的存储器中，然后按照传感器的实际量程，将这些信号转换成温度的数值，一般是通过A/D转换的方式，中央处理器内部一般是使用模拟量信号。系统在模拟量系统中获取的输入模拟量，为了能够强化数据在输入的可靠性，在对模拟量收集的过程中，一般会使用平均值的方法，通过对数据的多次收集，从而能够节省中央处理器对数据扫描的时间，提高对数据扫描的效率。在程序中可以运用移位除法的方式，从而能够正确的分析出模拟量。

3.2 触摸屏的触摸控制功能

在触摸屏的触摸控制功能的按钮按下后，其就具有的触摸控制功能，其将信号传送到PLC上，然后设计位置坐标，在PLC接收到数据后就会分析按钮的位置是否是准确的，如果位置准确，就可以运用曲线的形式直接显示参数的变化，对程序的执行进行控制。

3.3 通信的程序分析

PLC编程的方法在设计上会存在差异，因为设计人员的思维和习惯上存在的不同，所以，在对PLC进行编程时，可能会采用梯形图编程的方法，也会使用语句表编程的方法。在运用梯形图进行编程的过程中，一般会运用继电器进行控制，在运用语句表进行编程时，这种编程方法与一般的计算机编程相似，这两种编程的方法都会借助继电器的控制。

4 用户的界面

在对用户的界面进行设计的过程中，首先要实现对触摸屏界面的设计，分析触摸屏HMI物理分配率，确保触摸屏的物理分配率是统一的，然后将物理分配率下载到HMI终端，用户界面可以通过软件来绘制。然后对触摸屏的按钮进行制作，在制作的过程中，应该按照相关的设计要求，因为用户的界面有很多的按钮，这时当按钮被按下后，触摸屏就会发送信号给PLC，然后PLC就会分析触摸屏发送的信号的坐标，通过对坐标的正确性的分析，从而执行命令。在触摸屏显示的温度曲线，其能够在触摸屏的右上角和左下角的区域范围内呈现，当温度曲线这个按钮被按下后，PLC就会分析坐标的正确性，然后执行指令，在PLC收到横坐标和纵坐标后，就会显示出设备的温度变化曲线，从而能够对PID参数进行自动化的设计。

5 结束语

PLC和触摸屏组合控制能够实现PLC强大的自动化控制功能，而且还能够实现人机的交互效果，使设备控制的可靠性增强，而且还能够减少控制台的使用，使操作更加得简单。能够运用曲线的方式，将设备的温度和运行情况反映出来，使数据更加得直观，帮助操作人员了解设备的运行情况，当设备出现运行不稳定的问题时能够通过观察曲线，及时地采取措施。

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