基于PLC控制與觸摸屏的無線通信解決方案

　　通過觸摸屏和PLC結(jié)合使用，可以在觸摸屏中直接設(shè)定目標(biāo)值（壓力及溫度等），通過PLC與實(shí)際值（傳感器的測量值）進(jìn)行比較運(yùn)算，直接向變頻節(jié)能系統(tǒng)發(fā)出運(yùn)算指令（模擬信號），調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率。通過調(diào)節(jié)送風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

　　系統(tǒng)原理圖

　　2 系統(tǒng)主要硬件組成

　　系統(tǒng)硬件由可編程控制器（含數(shù)字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊）、觸摸屏一臺、變頻器、傳感器及若干電器元件組成。各部分說明如下：

　?。?） PLC：選用SIEMENS公司的S7-200系列CPU224（配數(shù)字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊）。通過接收開關(guān)量、模擬量輸入經(jīng)處理后輸出開關(guān)量、模擬量去控制繼電器的動作，同時與觸摸屏進(jìn)行實(shí)時通訊，為觸摸屏的顯示提供數(shù)據(jù)，并對于觸摸屏發(fā)出的信息進(jìn)行處理等。

　?。?） 觸摸屏采用PROFACE公司的GP2301。實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，與PLC系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和交換，將設(shè)定參數(shù)寫入PLC，也可將PLC、傳感器及變頻器內(nèi)部參數(shù)讀入觸摸屏，實(shí)現(xiàn)了模擬量、數(shù)字量的實(shí)時監(jiān)控，目標(biāo)值的設(shè)定以及報警記錄等。

　?。?） 變頻器：采用SIEMENS公司440系列，通過USS4協(xié)議可由觸摸屏通過PLC設(shè)置其內(nèi)部參數(shù)，根據(jù)PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)（模擬量）值調(diào)節(jié)水泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將其內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)反饋到PLC及觸摸屏。

　?。?） 壓力、溫度等傳感器：將被控制系統(tǒng)（水系統(tǒng)或風(fēng)系統(tǒng)）的實(shí)際參數(shù)值轉(zhuǎn)變成電信號上傳至PLC和觸摸屏。

　?。?） 電氣元件：給PLC、觸摸屏、變頻器及傳感器等供電，完成各種操作及驅(qū)動等。

　　3 系統(tǒng)特點(diǎn)

　　觸摸屏監(jiān)控器是90年代出現(xiàn)的新型可編程終端，是新一代高科技人機(jī)界面產(chǎn)品。適于在惡劣的工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用，作為人機(jī)界面可代替普通或工控計算機(jī)，具有交互性好，可靠性高，編程簡單，與PLC聯(lián)結(jié)簡便等特點(diǎn)。觸摸屏的主要功能有：

　　（1） 主要用于實(shí)時顯示設(shè)備或系統(tǒng)在操作狀態(tài)方面的實(shí)時信息。

　?。?） 觸摸屏上的觸摸按鈕可產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)信號、數(shù)字信號（數(shù)值）、字符給PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而產(chǎn)生相應(yīng)的動作控制系統(tǒng)或設(shè)備的運(yùn)行。

　　（3） 可多幅畫面重疊或切換顯示，顯示圖形、字符串、報警信息、歷史記錄、趨勢圖等。

　　4、PLC在系統(tǒng)中的作用

　　PLC作為控制單元，是整個系統(tǒng)的控制核心。通過接收開關(guān)量、模擬量輸入經(jīng)處理后輸出開關(guān)量、模擬量去控制繼電器、變頻器及電磁閥等的動作，主要體現(xiàn)以下幾方面的作用：

　　1） 初始化變量，設(shè)置自由通訊口協(xié)議和中斷協(xié)議。

　　2） 與觸摸屏進(jìn)行實(shí)時通訊