邱金升

摘 要：為了能夠?qū)崿F(xiàn)PLC應(yīng)用的可視化，文章對PLC和觸摸屏的結(jié)合控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，運(yùn)用迪文觸摸屏設(shè)計(jì)人機(jī)界面，從而能夠?qū)ΜF(xiàn)場的溫度和壓力進(jìn)行控制，文章通過分析觸摸屏截面的制作流程，分析PLC的設(shè)計(jì)，以及在PLC程序設(shè)計(jì)中的問題。由于PLC不能與迪文觸摸屏（一種觸摸屏的型號）實(shí)現(xiàn)直接的通信，所以，應(yīng)該在觸摸屏傳送數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)電路的轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵詞：PLC；觸摸屏；組合控制系統(tǒng)

現(xiàn)在，科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高速地發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)結(jié)合的界面，在使用PLC進(jìn)行控制的過程中，有很龐大的數(shù)據(jù)要處理，所以，需要實(shí)現(xiàn)PLC和觸摸屏的組合。觸摸屏是實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動化的重要裝置，PLC與觸摸屏的結(jié)合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備高度的自動化。PLC是一種兼容性比較好的控制設(shè)備，其能夠抵抗外界的干擾，而且能夠提高設(shè)備的穩(wěn)定性，在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用非常得廣泛。觸摸屏是實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合的界面，其能夠具有控制臺和顯示器的作用，能夠在設(shè)備中對參數(shù)進(jìn)行自動化的設(shè)計(jì)，而且能夠運(yùn)用曲線圖的方式比較直觀的展現(xiàn)出控制的過程和效果。

1 系統(tǒng)的構(gòu)成

系統(tǒng)是由觸摸屏、電動閥、電磁閥和電動機(jī)構(gòu)成的，觸摸屏通過輸入模擬量的溫度和壓力，從而能夠?qū)F(xiàn)場的溫度和壓力信號收集，通過運(yùn)用PLC將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而能夠使數(shù)值直接呈現(xiàn)在觸摸屏上，觸摸屏就能夠?qū)⒃O(shè)備的溫度、壓力等數(shù)值直接呈現(xiàn)出來，而且還能夠借助曲線反應(yīng)溫度的變化，而且還可以借助觸摸屏對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，運(yùn)用觸摸屏給PLC發(fā)送信號，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行的控制，如果PLC和觸摸屏的接口型號是不同的，就需要運(yùn)用轉(zhuǎn)換線將二者結(jié)合在一起。

2 觸摸屏和PLC的通信

在計(jì)算機(jī)和終端之間的通信是通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，一般是采用串行和并行結(jié)合的方式。PLC和觸摸屏組合控制一般實(shí)現(xiàn)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，一般都是采用用戶的程序，一般來說，通信的任務(wù)首先是要通過編程完成的。運(yùn)用自由口的方式，從而能夠?qū)⒂|摸屏與打印機(jī)串行，實(shí)現(xiàn)二者的通信，而且其波特率范圍也是可以自由調(diào)整的。自由口通信時將接收和發(fā)送兩條指令存儲在控制器中的。這類系統(tǒng)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(shù)據(jù)傳送方法

觸摸屏的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成了模塊化的功能，其主要是由幀頭、指令、數(shù)據(jù)和幀尾這個模塊構(gòu)成的，幀頭一般設(shè)計(jì)成OXAA，在指令執(zhí)行的過程中，不可能只是運(yùn)行一個指令，所以，也形成了指令集，將指令集中處理，數(shù)據(jù)的量是有限度的，一般數(shù)據(jù)不能超過249B，幀尾是有規(guī)定的結(jié)束符的，一般為OXCC和OXC3，在觸摸屏中數(shù)據(jù)和指令都是運(yùn)用16進(jìn)制的格式，一般都是2個字節(jié)為一個數(shù)據(jù)，在字節(jié)傳送的過程中一般是采用高字節(jié)傳送的方法，傳送的方式是采用下行時。當(dāng)PLC將指令發(fā)送到觸摸屏?xí)r，在觸摸屏的串行接口就會輸入引腳，在數(shù)據(jù)的觸摸屏的上行傳輸過程中，觸摸屏?xí)?shù)據(jù)傳送給PLC，從而實(shí)現(xiàn)了二者之間數(shù)據(jù)的傳遞。

3 PLC的程序分析

3.1 模擬量的收集和發(fā)送

在實(shí)現(xiàn)模擬量的輸出和傳送的過程中，在對溫度進(jìn)行傳輸時，是采用溫度傳感器，通過接收PLC發(fā)送的信號，直接將數(shù)據(jù)保存在PLC的存儲器中，然后按照傳感器的實(shí)際量程，將這些信號轉(zhuǎn)換成溫度的數(shù)值，一般是通過A/D轉(zhuǎn)換的方式，中央處理器內(nèi)部一般是使用模擬量信號。系統(tǒng)在模擬量系統(tǒng)中獲取的輸入模擬量，為了能夠強(qiáng)化數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的多次收集，從而能夠節(jié)省中央處理器對數(shù)據(jù)掃描的時間，提高對數(shù)據(jù)掃描的效率。在程序中可以運(yùn)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(shè)計(jì)位置坐標(biāo)，在PLC接收到數(shù)據(jù)后就會分析按鈕的位置是否是準(zhǔn)確的，如果位置準(zhǔn)確，就可以運(yùn)用曲線的形式直接顯示參數(shù)的變化，對程序的執(zhí)行進(jìn)行控制。

3.3 通信的程序分析

PLC編程的方法在設(shè)計(jì)上會存在差異，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員的思維和習(xí)慣上存在的不同，所以，在對PLC進(jìn)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(yùn)用梯形圖進(jìn)行編程的過程中，一般會運(yùn)用繼電器進(jìn)行控制，在運(yùn)用語句表進(jìn)行編程時，這種編程方法與一般的計(jì)算機(jī)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(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，首先要實(shí)現(xiàn)對觸摸屏界面的設(shè)計(jì)，分析觸摸屏HMI物理分配率，確保觸摸屏的物理分配率是統(tǒng)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(jìn)行制作，在制作的過程中，應(yīng)該按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，因?yàn)橛脩舻慕缑嬗泻芏嗟陌粹o，這時當(dāng)按鈕被按下后，觸摸屏就會發(fā)送信號給PLC，然后PLC就會分析觸摸屏發(fā)送的信號的坐標(biāo)，通過對坐標(biāo)的正確性的分析，從而執(zhí)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(qū)域范圍內(nèi)呈現(xiàn)，當(dāng)溫度曲線這個按鈕被按下后，PLC就會分析坐標(biāo)的正確性，然后執(zhí)行指令，在PLC收到橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)后，就會顯示出設(shè)備的溫度變化曲線，從而能夠?qū)ID參數(shù)進(jìn)行自動化的設(shè)計(jì)。

5 結(jié)束語

PLC和觸摸屏組合控制能夠?qū)崿F(xiàn)PLC強(qiáng)大的自動化控制功能，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)的交互效果，使設(shè)備控制的可靠性增強(qiáng)，而且還能夠減少控制臺的使用，使操作更加得簡單。能夠運(yùn)用曲線的方式，將設(shè)備的溫度和運(yùn)行情況反映出來，使數(shù)據(jù)更加得直觀，幫助操作人員了解設(shè)備的運(yùn)行情況，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的問題時能夠通過觀察曲線，及時地采取措施。

參考文獻(xiàn)

[1]呂品.PLC和觸摸屏組合控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].自動化儀表，2010，8：45-47+51.

[2]呂華芳，楊漢波，叢振濤，等.基于PLC控制的室內(nèi)降雨入滲自動測定系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2014，9：144-149+160.

[3]齊鳳蓮，陳曉男，趙民，等.基于觸摸屏與PLC的自動鏜銑床控制系統(tǒng)研究[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2012，6：177-180.

[4]孟昕，俞孟蕻.冷軋機(jī)厚度控制系統(tǒng)研究及其PLC實(shí)現(xiàn)[J].華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，2：45-49.

[5]茍寶玉，付強(qiáng).觸摸屏微控程序讀寫技術(shù)在軌道交通的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2015，20：53.