（魯中礦業(yè)有限公司采礦部，山東萊蕪市，271100）孟鑫煒 王 振

采礦部小官莊礦區(qū)是一座現(xiàn)代化的地下礦山，副井井筒直徑7m，裝備了兩套提升機系統(tǒng)，井下共有八個水平中段?，F(xiàn)行的罐籠調度方式為井口調度人員根據需要安排罐籠升降，利用漢顯屏將多個罐籠去向的信息顯示給兩提升機信號房總信號工，信號工根據顯示內容，依次選擇去向傳輸給卷揚房，卷揚司機根據總信號工去向指示操作罐籠運行，同時井口調度對罐籠的去向指示信息和罐籠實際深度信息可對侯罐人員顯示，使其根據需要需要選擇所乘大小罐籠，同時能夠了解罐籠位置，提前做好乘罐準備。

原設計漢顯屏因故障導致內容無法正常顯示，且隨著設備的更新?lián)Q代，原功能已不完全符合現(xiàn)場實際需求，因此我們做的是重新設計制作LED漢顯屏、優(yōu)化并完善各項顯示功能，實現(xiàn)PLC200與漢顯屏的通信，本文重點闡述介紹了S7-200PLC與LED漢顯屏控制卡之間數據傳輸過程及控制顯示方式。

1 硬件設計

1.1 通信方式選擇

由于礦井企業(yè)的現(xiàn)場的電磁干擾比較嚴重，采用RS232串口極容易受干擾致使數據傳輸發(fā)生錯誤，而RS485串口采用共模差動輸入，能有效地抑制小干擾信號，同時，RS485串口的有效傳輸距離較大，傳輸速度也較快，故在設計中采用抗干擾性能較好的RS485串口[1]。

1.2 組成結構

由于本系統(tǒng)中的PLC要同時接受提升機電控罐籠深度數據、運行控制及將向LED漢顯屏控制卡發(fā)送顯示數據,信息量較大,同時為實現(xiàn)RS485串行通訊，我們選用西門子帶RS485通訊口的S7-200CPU 226 PLC,它具有2個RS485通訊口，模塊通信能力較強等特點，根據系統(tǒng)I/O點數的實際需求，增加了EM221數字量擴展模塊，同時為實現(xiàn)罐籠深度數據的有效采集，系統(tǒng)附加EM277通信模塊。

1.3 LED漢顯屏

漢字顯示屏由發(fā)光二極管點陣組成,采用F3.75單色32*64像素24塊單元板拼裝結構，整體LED顯示屏為兩塊96×256像素矩陣,單色雙面顯示，劃分A、B、C、D四個區(qū),分別顯示調度安排JKD2.8×6提升機罐籠（A）、JLD1.85*4提升機罐籠（B）的運行指示和兩罐籠的實際運行深度（C）及其萬年歷、時間、溫濕度和宣傳標語信息（D），其中A、B兩區(qū)為雙面同步顯示，各單元板與控制卡連接均為T08-1接口。兩端顯示效果如圖1、圖2所示。

圖1 LED漢顯屏西面顯示效果示意圖

圖2 LED漢顯屏東面顯示效果示意圖

1.4 LED漢顯屏控制卡

1.4.1 肯韋電子LED顯示屏PLC MODBUS串口線控制卡

此控制卡采用雙串口設置，一個串口采用MODBUS協(xié)議，另一個采用公司內部協(xié)議。支持像素為單色192*256、雙色128*256，支持10個顯示頁，每個顯示頁多達32個分區(qū)。

1.4.2 麒麟電子LED顯示屏控制卡

HD-W61WIFI無線LED控制卡，控制范圍:單色32*1024、雙色32*512，通訊方式:U盤與WIFI傳輸。其具有多區(qū)域任意分區(qū)、炫彩邊框、WIFI無線通訊、手機發(fā)送等功能，我們用其實現(xiàn)對D分區(qū)萬年歷、時間、溫濕度和宣傳標語信息的顯示。因此控制板傳輸等為廠家成品，使用簡潔方便，下文不做具體通訊介紹。

2 軟件設計

2.1 PLC200與漢顯屏控制卡通訊的實現(xiàn)

肯韋電子LED漢顯屏控制卡通訊接口電氣標準通訊接口符合RS-485國際標準。通訊協(xié)議采用MODBUS通訊協(xié)議RTU模式，PLC作為主機模式，控制卡作為從機。通訊速率采用9.6kbps的波特率，RTU數據格式字符格式為11位（1個起始位、8個數據位、1個停止位），數據鏈路層由串行數據鏈路協(xié)議定義，串行數據鏈路協(xié)議為主從協(xié)議,采用主從應答方式進行通訊,通訊時PLC作為發(fā)送單元,而控制卡按PLC的要求回應PLC。

按照控制卡底層協(xié)議要求，控制板建立通訊使用前，需使用廠家自帶的分區(qū)設置軟件通過串口1設置顯示屏參數，在實際應用中，漢顯屏根據需要，用分區(qū)軟件對其控制的A、B、C三個區(qū)域按照每行為一單元重新分為6個控制區(qū)。參數設置完后，PLC直接向指定分區(qū)下發(fā)ASC碼。

編程中，PLC200使用了MODBUS主站庫，調用MBUS_MSG指令實現(xiàn)對從站的訪問，MODBUS通信中的功能碼通過指令自行轉換。根據控制卡開發(fā)廠家定義的發(fā)送格式傳輸信息幀數據串，以此顯示具體信息。

2.2 罐籠去向及提升種類顯示

程序傳送的字符串預先儲存在PLC的存儲器中，實際操作過程中，由調度員根據實際的生產進度以及井下人員的要求來進行調度，PLC根據調度員輸入的命令將請求調度的信息顯示在漢顯屏上。實際應用中我們根據需要對兩罐籠調度選擇去向水平分別做了排序處理，具體思路為：將各水平按大小自上而下分別賦值1、2、3……數值，根據所選擇的水平個數來開通顯示水平個數，根據賦值數值大小，經比較后將最小值水平信息顯示在水平第一顯示位，然后去除最小值，繼續(xù)比較大小，選擇此小值放入水平第二顯示位，以此類推。

2.3 罐籠實際位置顯示

為使乘罐職工第一時間了解兩罐籠實際位置，我們將該系統(tǒng)S7-200PLC掛入大罐PROFIBUS-DP通信網絡，將其作為大罐一從站存在，實時接收由主控S7-400PLC發(fā)來的深度信息。

對于小罐深度數據的采集，我們采用S7-200PLC的高速計數端口，利用TRD-N2000-RZ編碼器采集電機側深度信息，經處理后顯示在C區(qū)罐籠深度顯示位值，同時程序自帶零位校正及人工校正功能，以確保顯示小罐深度信息的準確性。

3 結語

系統(tǒng)中采用S7-200P LC實現(xiàn)對礦井兩套提升機調度系統(tǒng)的去向和深度等信息的采集，并與LED顯示屏控制卡建立通訊，按照規(guī)則將信息實時發(fā)送到LED漢字顯示屏上顯示,此系統(tǒng)能使提升機信號人員和侯罐人員及時了解罐籠信息，減輕了操作人員的勞動強度，信息傳輸穩(wěn)定。并且，該通訊方式也應用于調度室礦量顯示系統(tǒng)中，實踐證明，該系統(tǒng)具有極高的推廣價值。