基于PLC和觸摸屏的供料系統(tǒng)設(shè)計

周彬

摘 要：本文以西門子S7-200PLC與昆侖通態(tài)公司生產(chǎn)的觸摸屏在供料系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，說明了PLC與觸摸屏組合應(yīng)用的技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞：PLC 組態(tài)軟件 觸摸屏

中圖分類號：TN839 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0007-02

PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計的，其基本結(jié)構(gòu)和典型的計算機結(jié)構(gòu)相同，具有結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定可靠、操作維護方便等優(yōu)點。目前，越來越多工業(yè)控制設(shè)備采用PLC作為控制核心，使工業(yè)自動化水平得到了不斷的提高。

工業(yè)觸摸屏又稱為人機界面HMI（Human Machine Interface），是一種用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制按鈕和指示燈的觸摸式智能化操作顯示終端。不同廠家生產(chǎn)的觸摸屏應(yīng)用各自的組態(tài)軟件，通過組態(tài)軟件編程，觸摸屏可以用來設(shè)置控制參數(shù)、顯示系統(tǒng)或設(shè)備的實時信息數(shù)據(jù)、以曲線或動畫等形象化的方式來反映工業(yè)控制過程。觸摸屏與PLC的組合應(yīng)用在工業(yè)自動化設(shè)備的設(shè)計中已經(jīng)成為一種常用配置方式。

本文以某供料機構(gòu)的PLC控制為例，重點說明西門子S7-200PLC和TPC7062K觸摸屏的組合應(yīng)用的方法。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

供料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其基本功能是將料倉中的原料自動推到物料臺。系統(tǒng)由PLC控制，通過人機界面可對推出的物料數(shù)目進行設(shè)定，已推出和待推出物料數(shù)目、系統(tǒng)工作的動態(tài)畫面也可通過人機界面進行觀察。

西門子公司生產(chǎn)的S7-200系列PLC是結(jié)構(gòu)緊湊型的小型PLC，有CPU222、224、226等多種型號可供選擇，供料機構(gòu)選用繼電器輸出型CPU224即可滿足控制要求。人機界面選擇昆侖通態(tài)公司的TPC7062K觸摸屏，該觸摸屏預(yù)裝了基于WinCE操作系統(tǒng)的嵌入版MCGS組態(tài)軟件，在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

2 S7-200PLC與TPC7062K觸摸屏的通信連接及相關(guān)參數(shù)的設(shè)置

2.1 硬件連線

系統(tǒng)連接時，MCGS觸摸屏和PLC之間需要進行通信，實現(xiàn)PLC與觸摸屏之間的信息交換。S7-200PLC的通訊端口為RS485模式，MCGS觸摸屏提供PPI協(xié)議連接S7-200，通信電纜一般可選用串口型號的西門子PC-PPI電纜，該電纜將RS232信號轉(zhuǎn)為RS485信號。觸摸屏通過串口COM直接與PLC（PORT1）的編程口連接，PC-PPI電纜9針母頭插在屏側(cè)，9針公頭插在PLC側(cè)。

2.2 通信參數(shù)的設(shè)置

在觸摸屏組態(tài)軟件中，需要對串口屬性和PLC屬性進行設(shè)置，同時在PLC編程軟件中需要對PLC的“系統(tǒng)塊”進行相應(yīng)的設(shè)置才能保證PLC和觸摸屏的通信成功。

串口屬性設(shè)置方法是在組態(tài)工程的窗口中雙擊打開“設(shè)備窗口”，在該窗口中先添加“通用串口父設(shè)備0”，雙擊該圖標(biāo)進行屬性編輯，如圖2（a）所示，需要設(shè)置的參數(shù)主要有：串口端口號、波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)、奇偶校驗。MCGS觸摸屏通訊的波特率可以設(shè)置為9.6 K或19.2 K，但不支持187.5 K。

通用串口設(shè)置完成后返回到設(shè)備窗口，在設(shè)備管理窗口中雙擊“西門子_S7200PPI”即可在通用串口父設(shè)備0下添加子設(shè)備0，雙擊“設(shè)備0—— [西門子_S7200P

PI]”即對PLC的設(shè)備地址進行設(shè)置，可選的地址范圍為1～32，系統(tǒng)默認(rèn)值2，如圖2（b）所示。

在S7-200系列PLC的編程軟件中，需要對“系統(tǒng)塊”進行設(shè)置。打開STEP7-Micro/WIN，在引導(dǎo)條中單擊“系統(tǒng)塊”圖標(biāo)，將彈出如圖3所示的設(shè)置界面。對PLC通信端口的設(shè)置時，必須保證PLC地址、波特率這兩個參數(shù)和觸摸屏通訊參數(shù)的設(shè)置值相同，“系統(tǒng)塊”作為PLC程序的一部分，一起下載到PLC中。

3 PLC程序和觸摸屏組態(tài)設(shè)計

供料系統(tǒng)的PLC控制控制要求為：管形料倉和料倉底座用于垂直疊放原料工件，物料充足且實際供料數(shù)量小于需求數(shù)量時，執(zhí)行推料動作，頂料氣缸將上層工件頂住，推料氣缸將料倉中最下層的工件推出到出料臺上。

觸摸屏畫面可對需要的共件數(shù)進行設(shè)置、實時顯示已推出工件數(shù)量，通過觸摸屏操作還可進行氣缸動作的測試。根據(jù)上述要做制作的觸摸屏畫面如圖4所示。

PLC控制程序中的數(shù)據(jù)與觸摸屏中的變量進行連接，即在設(shè)備窗口對PLC屬性設(shè)置時，建立設(shè)備通道，觸摸屏進入運行狀態(tài)時，將通過數(shù)據(jù)通信實現(xiàn)PLC數(shù)據(jù)與觸摸屏變量的同步。

4 結(jié)語

PLC具備較強的工業(yè)控制功能，觸摸屏使系統(tǒng)具備可視化操作界面，兩者的結(jié)合使系統(tǒng)具有較強的互動性和擴展性。PLC與觸摸屏的綜合應(yīng)用是工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

參考文獻

[1] 劉自龍.機械手在壓力機生產(chǎn)線上應(yīng)用的安全控制[J].設(shè)計與研究，2010（7）.

[2] 李偉光，劑銓權(quán)，許陽釗，等.基于PLC和觸摸屏的DVD盒自動化生產(chǎn)線設(shè)計[J].機械與電子，2009（5）.

[3] 郭世鋼.PLC的人機接口與編程[J].微計算機信息，2006（19）.

[4] 王學(xué)良，張秋菊.基于PLC的機械手自動上下料控制系統(tǒng)設(shè)計[J].中國制造業(yè)信息化，2012（15）.

摘 要：本文以西門子S7-200PLC與昆侖通態(tài)公司生產(chǎn)的觸摸屏在供料系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，說明了PLC與觸摸屏組合應(yīng)用的技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞：PLC 組態(tài)軟件 觸摸屏

中圖分類號：TN839 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0007-02

PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計的，其基本結(jié)構(gòu)和典型的計算機結(jié)構(gòu)相同，具有結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定可靠、操作維護方便等優(yōu)點。目前，越來越多工業(yè)控制設(shè)備采用PLC作為控制核心，使工業(yè)自動化水平得到了不斷的提高。

工業(yè)觸摸屏又稱為人機界面HMI（Human Machine Interface），是一種用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制按鈕和指示燈的觸摸式智能化操作顯示終端。不同廠家生產(chǎn)的觸摸屏應(yīng)用各自的組態(tài)軟件，通過組態(tài)軟件編程，觸摸屏可以用來設(shè)置控制參數(shù)、顯示系統(tǒng)或設(shè)備的實時信息數(shù)據(jù)、以曲線或動畫等形象化的方式來反映工業(yè)控制過程。觸摸屏與PLC的組合應(yīng)用在工業(yè)自動化設(shè)備的設(shè)計中已經(jīng)成為一種常用配置方式。

本文以某供料機構(gòu)的PLC控制為例，重點說明西門子S7-200PLC和TPC7062K觸摸屏的組合應(yīng)用的方法。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

供料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其基本功能是將料倉中的原料自動推到物料臺。系統(tǒng)由PLC控制，通過人機界面可對推出的物料數(shù)目進行設(shè)定，已推出和待推出物料數(shù)目、系統(tǒng)工作的動態(tài)畫面也可通過人機界面進行觀察。

西門子公司生產(chǎn)的S7-200系列PLC是結(jié)構(gòu)緊湊型的小型PLC，有CPU222、224、226等多種型號可供選擇，供料機構(gòu)選用繼電器輸出型CPU224即可滿足控制要求。人機界面選擇昆侖通態(tài)公司的TPC7062K觸摸屏，該觸摸屏預(yù)裝了基于WinCE操作系統(tǒng)的嵌入版MCGS組態(tài)軟件，在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

2 S7-200PLC與TPC7062K觸摸屏的通信連接及相關(guān)參數(shù)的設(shè)置

2.1 硬件連線

系統(tǒng)連接時，MCGS觸摸屏和PLC之間需要進行通信，實現(xiàn)PLC與觸摸屏之間的信息交換。S7-200PLC的通訊端口為RS485模式，MCGS觸摸屏提供PPI協(xié)議連接S7-200，通信電纜一般可選用串口型號的西門子PC-PPI電纜，該電纜將RS232信號轉(zhuǎn)為RS485信號。觸摸屏通過串口COM直接與PLC（PORT1）的編程口連接，PC-PPI電纜9針母頭插在屏側(cè)，9針公頭插在PLC側(cè)。

2.2 通信參數(shù)的設(shè)置

在觸摸屏組態(tài)軟件中，需要對串口屬性和PLC屬性進行設(shè)置，同時在PLC編程軟件中需要對PLC的“系統(tǒng)塊”進行相應(yīng)的設(shè)置才能保證PLC和觸摸屏的通信成功。

串口屬性設(shè)置方法是在組態(tài)工程的窗口中雙擊打開“設(shè)備窗口”，在該窗口中先添加“通用串口父設(shè)備0”，雙擊該圖標(biāo)進行屬性編輯，如圖2（a）所示，需要設(shè)置的參數(shù)主要有：串口端口號、波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)、奇偶校驗。MCGS觸摸屏通訊的波特率可以設(shè)置為9.6 K或19.2 K，但不支持187.5 K。

通用串口設(shè)置完成后返回到設(shè)備窗口，在設(shè)備管理窗口中雙擊“西門子_S7200PPI”即可在通用串口父設(shè)備0下添加子設(shè)備0，雙擊“設(shè)備0—— [西門子_S7200P

PI]”即對PLC的設(shè)備地址進行設(shè)置，可選的地址范圍為1～32，系統(tǒng)默認(rèn)值2，如圖2（b）所示。

在S7-200系列PLC的編程軟件中，需要對“系統(tǒng)塊”進行設(shè)置。打開STEP7-Micro/WIN，在引導(dǎo)條中單擊“系統(tǒng)塊”圖標(biāo)，將彈出如圖3所示的設(shè)置界面。對PLC通信端口的設(shè)置時，必須保證PLC地址、波特率這兩個參數(shù)和觸摸屏通訊參數(shù)的設(shè)置值相同，“系統(tǒng)塊”作為PLC程序的一部分，一起下載到PLC中。

3 PLC程序和觸摸屏組態(tài)設(shè)計

供料系統(tǒng)的PLC控制控制要求為：管形料倉和料倉底座用于垂直疊放原料工件，物料充足且實際供料數(shù)量小于需求數(shù)量時，執(zhí)行推料動作，頂料氣缸將上層工件頂住，推料氣缸將料倉中最下層的工件推出到出料臺上。

觸摸屏畫面可對需要的共件數(shù)進行設(shè)置、實時顯示已推出工件數(shù)量，通過觸摸屏操作還可進行氣缸動作的測試。根據(jù)上述要做制作的觸摸屏畫面如圖4所示。

PLC控制程序中的數(shù)據(jù)與觸摸屏中的變量進行連接，即在設(shè)備窗口對PLC屬性設(shè)置時，建立設(shè)備通道，觸摸屏進入運行狀態(tài)時，將通過數(shù)據(jù)通信實現(xiàn)PLC數(shù)據(jù)與觸摸屏變量的同步。

4 結(jié)語

PLC具備較強的工業(yè)控制功能，觸摸屏使系統(tǒng)具備可視化操作界面，兩者的結(jié)合使系統(tǒng)具有較強的互動性和擴展性。PLC與觸摸屏的綜合應(yīng)用是工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

參考文獻

[1] 劉自龍.機械手在壓力機生產(chǎn)線上應(yīng)用的安全控制[J].設(shè)計與研究，2010（7）.

[2] 李偉光，劑銓權(quán)，許陽釗，等.基于PLC和觸摸屏的DVD盒自動化生產(chǎn)線設(shè)計[J].機械與電子，2009（5）.

[3] 郭世鋼.PLC的人機接口與編程[J].微計算機信息，2006（19）.

[4] 王學(xué)良，張秋菊.基于PLC的機械手自動上下料控制系統(tǒng)設(shè)計[J].中國制造業(yè)信息化，2012（15）.

摘 要：本文以西門子S7-200PLC與昆侖通態(tài)公司生產(chǎn)的觸摸屏在供料系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，說明了PLC與觸摸屏組合應(yīng)用的技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞：PLC 組態(tài)軟件 觸摸屏

中圖分類號：TN839 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0007-02

PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計的，其基本結(jié)構(gòu)和典型的計算機結(jié)構(gòu)相同，具有結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定可靠、操作維護方便等優(yōu)點。目前，越來越多工業(yè)控制設(shè)備采用PLC作為控制核心，使工業(yè)自動化水平得到了不斷的提高。

工業(yè)觸摸屏又稱為人機界面HMI（Human Machine Interface），是一種用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制按鈕和指示燈的觸摸式智能化操作顯示終端。不同廠家生產(chǎn)的觸摸屏應(yīng)用各自的組態(tài)軟件，通過組態(tài)軟件編程，觸摸屏可以用來設(shè)置控制參數(shù)、顯示系統(tǒng)或設(shè)備的實時信息數(shù)據(jù)、以曲線或動畫等形象化的方式來反映工業(yè)控制過程。觸摸屏與PLC的組合應(yīng)用在工業(yè)自動化設(shè)備的設(shè)計中已經(jīng)成為一種常用配置方式。

本文以某供料機構(gòu)的PLC控制為例，重點說明西門子S7-200PLC和TPC7062K觸摸屏的組合應(yīng)用的方法。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

供料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其基本功能是將料倉中的原料自動推到物料臺。系統(tǒng)由PLC控制，通過人機界面可對推出的物料數(shù)目進行設(shè)定，已推出和待推出物料數(shù)目、系統(tǒng)工作的動態(tài)畫面也可通過人機界面進行觀察。

西門子公司生產(chǎn)的S7-200系列PLC是結(jié)構(gòu)緊湊型的小型PLC，有CPU222、224、226等多種型號可供選擇，供料機構(gòu)選用繼電器輸出型CPU224即可滿足控制要求。人機界面選擇昆侖通態(tài)公司的TPC7062K觸摸屏，該觸摸屏預(yù)裝了基于WinCE操作系統(tǒng)的嵌入版MCGS組態(tài)軟件，在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

2 S7-200PLC與TPC7062K觸摸屏的通信連接及相關(guān)參數(shù)的設(shè)置

2.1 硬件連線

系統(tǒng)連接時，MCGS觸摸屏和PLC之間需要進行通信，實現(xiàn)PLC與觸摸屏之間的信息交換。S7-200PLC的通訊端口為RS485模式，MCGS觸摸屏提供PPI協(xié)議連接S7-200，通信電纜一般可選用串口型號的西門子PC-PPI電纜，該電纜將RS232信號轉(zhuǎn)為RS485信號。觸摸屏通過串口COM直接與PLC（PORT1）的編程口連接，PC-PPI電纜9針母頭插在屏側(cè)，9針公頭插在PLC側(cè)。

2.2 通信參數(shù)的設(shè)置

在觸摸屏組態(tài)軟件中，需要對串口屬性和PLC屬性進行設(shè)置，同時在PLC編程軟件中需要對PLC的“系統(tǒng)塊”進行相應(yīng)的設(shè)置才能保證PLC和觸摸屏的通信成功。

串口屬性設(shè)置方法是在組態(tài)工程的窗口中雙擊打開“設(shè)備窗口”，在該窗口中先添加“通用串口父設(shè)備0”，雙擊該圖標(biāo)進行屬性編輯，如圖2（a）所示，需要設(shè)置的參數(shù)主要有：串口端口號、波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)、奇偶校驗。MCGS觸摸屏通訊的波特率可以設(shè)置為9.6 K或19.2 K，但不支持187.5 K。

通用串口設(shè)置完成后返回到設(shè)備窗口，在設(shè)備管理窗口中雙擊“西門子_S7200PPI”即可在通用串口父設(shè)備0下添加子設(shè)備0，雙擊“設(shè)備0—— [西門子_S7200P

PI]”即對PLC的設(shè)備地址進行設(shè)置，可選的地址范圍為1～32，系統(tǒng)默認(rèn)值2，如圖2（b）所示。

在S7-200系列PLC的編程軟件中，需要對“系統(tǒng)塊”進行設(shè)置。打開STEP7-Micro/WIN，在引導(dǎo)條中單擊“系統(tǒng)塊”圖標(biāo)，將彈出如圖3所示的設(shè)置界面。對PLC通信端口的設(shè)置時，必須保證PLC地址、波特率這兩個參數(shù)和觸摸屏通訊參數(shù)的設(shè)置值相同，“系統(tǒng)塊”作為PLC程序的一部分，一起下載到PLC中。

3 PLC程序和觸摸屏組態(tài)設(shè)計

供料系統(tǒng)的PLC控制控制要求為：管形料倉和料倉底座用于垂直疊放原料工件，物料充足且實際供料數(shù)量小于需求數(shù)量時，執(zhí)行推料動作，頂料氣缸將上層工件頂住，推料氣缸將料倉中最下層的工件推出到出料臺上。

觸摸屏畫面可對需要的共件數(shù)進行設(shè)置、實時顯示已推出工件數(shù)量，通過觸摸屏操作還可進行氣缸動作的測試。根據(jù)上述要做制作的觸摸屏畫面如圖4所示。

PLC控制程序中的數(shù)據(jù)與觸摸屏中的變量進行連接，即在設(shè)備窗口對PLC屬性設(shè)置時，建立設(shè)備通道，觸摸屏進入運行狀態(tài)時，將通過數(shù)據(jù)通信實現(xiàn)PLC數(shù)據(jù)與觸摸屏變量的同步。

4 結(jié)語

PLC具備較強的工業(yè)控制功能，觸摸屏使系統(tǒng)具備可視化操作界面，兩者的結(jié)合使系統(tǒng)具有較強的互動性和擴展性。PLC與觸摸屏的綜合應(yīng)用是工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

參考文獻

[1] 劉自龍.機械手在壓力機生產(chǎn)線上應(yīng)用的安全控制[J].設(shè)計與研究，2010（7）.

[2] 李偉光，劑銓權(quán)，許陽釗，等.基于PLC和觸摸屏的DVD盒自動化生產(chǎn)線設(shè)計[J].機械與電子，2009（5）.

[3] 郭世鋼.PLC的人機接口與編程[J].微計算機信息，2006（19）.

[4] 王學(xué)良，張秋菊.基于PLC的機械手自動上下料控制系統(tǒng)設(shè)計[J].中國制造業(yè)信息化，2012（15）.