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通信触摸屏设备实现触摸屏和PLC之间数据通信的方案

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1 系统组成及设备之间的通信方式

1.1 系统组成

  系统由昆仑通态TPC7063E 触摸屏、西门子S7-300 模块, 以及用于两者之间数据转换的PCAdapter 等组成。TPC7063E 不仅具有与众多硬件交互功能,它可以方便地读写各种PLC、智能仪表、智能模块、变频器等工控设备的数据,而且还具有强大的网络通信功能,支持串口通信及以太网通信方式。西门子S7-300 模块用来完成数据采集、处理以及输入输出控制功能。PC Adapter 完成将MPI 通信信号转换为RS232 串口信号,从而完成MPI 数据通信功能。

1.2 触摸屏与PLC 之间的通信方式

触摸屏与S7 300PLC 之间采用MPI 通信方式

  MPI 是多点接口(Multi Point Interface)的简称,是西门子公司开发的用于PLC 之间通讯的保密的协议,它的物理层是RS-485。MPI 通讯是当通信速率要求不高、通信数据量不大时,可以采用的一种简单经济的通讯方式。MPI 网络的通信速率为19.2 Kbps~12 Mbps,最多可以连接32 个节点。MPI 网络有一个网号,在组建MPI 网络前,要为每一个节点分配一个MPI 地址和1 个最高MPI 地址,使所有通过MPI连接的节点能够相互通信。PLC 通过此接口建立与触摸屏TP7063E 通信。STEP7 的用户界面提供了通信组态功能,使通信的组态比较简单。

  MCGS 嵌入版组态软件支持TPC7063E 触摸屏。其内的提供的S7300_400MPI 构件用于MCGS软件通过MPI 适配器读写西门子S7-300/400 系列PLC 设备的各种寄存器。驱动类型为串口子设备,须挂接在“通用串口父设备”才能工作,通信协议为MPI, 通信方式为一主一从通令方式。驱动构件为主,PLC 设备为从。

1.3 系统设计与验证

  为了验证系统运行的可靠性,本方设计了一个控制系统。它由3 部分组成,

  ①现场级设备。包括温度、压力、水位传感器以及水泵运行控制柜;

  ②PLC处理级设备。它们完成数据的下载、处理及通信功能,主要包括电源模块1、CPU 模块2、以太网模块3和模拟模块4;

  ③管理级设备。主要是采用昆仑通态的TPC7063E 触摸屏, 主要负责现场级设备数据的监测和控制。

  系统整体结构如图1 所示。

系统整体结构

  通过S7-300PLC 与昆仑通态TPC7063E 触摸屏的MPI 通信,控制系统方案要求实现以下基本功能:

  (1)触摸屏上的仪表可以显示温度、压力、及水位值;

  (2)通过操作触摸屏上的开阀、关阀命令,实现对水泵的控制;

  (3)通过操作起停按钮,触摸屏能正确反映各点的变化情况;


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