6ES7212-1HF40-0XB0详细说明

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控系统硬件组成及结构

2 触摸屏的通讯设置及界面设计

在硬件连接完成后，需要在组态软件中*系统的硬件配置以及设置一些通信参数等等。首先制定所使用的触摸屏的类型，这里选择默认的UG420（640*480 10.4inches）；下一步*和触摸屏通讯的PLC类型及型号，这里选SIEMENS S7-PROFIBUS；后一步*系统参数，首先是读区和写区，读区是指作为从PLC读入数据的缓冲，如果系统中需要显示趋势图的话那么读区应当设大一些，一般设1000个字就可以了，写区用于显示存储屏幕的状态、页码、画面层叠以及报警状态等等。另外在对话框No.of Word Setting for I/O中需要指出触摸屏的MPI地址，以及传输的帧长度，MPI地址在PLC的硬件组态里已经定义好了，两者必须一致，否则会出现通信错误。另外帧长度为32字节；奇偶校验为奇校验；数据长度8位；停止位1位；通讯方式RS-485。

UG00S-CW具有非常完善而强大的组态功能，在开发组态的时候，开发者可以不去考虑通信协议的问题，因为富士公司已经将这一切的技术细节都屏蔽掉了，它具有智能的寻址功能。在建立一个按钮时，这个按钮在PLC中的预先有定义（在西门子PLC中，无论是数字量还是模拟量的定义都是在DB块中）。假设这个按钮的地址是DB2.DBX2.0（它的含义是*2个DB块中*2个字节的*0位），触摸屏中按钮的地址应表示为DB2：2-0。我们可以看到，除了地址的书写方式有所不同以外，你几乎*作其他的工作，你*去定义变量、更*去理会通信的帧结构等等。

对于模拟量同样如此，只不过在模拟量中你需要指出模拟量所占的字节个数，其他的同数字量一样简单。

可以说，UG00S-CW在处理基本的模拟数字量的时候非常简单、方便，但是在处理一些较为复杂的情况时却遇到了意想不到的问题。在这个食品生产线的集中控制系统，其中就涉及到富士触摸屏和西门子PLC中的通信格式的兼容问题。

系统中有些PID控制的模拟量需要用趋势图来显示，UG00S-CW中显示趋势图并不复杂，首先点一下趋势图的图标，在弹出的对话框中选择趋势图的类型，然后选择每条曲线对应的地址即可。但是在联机调试时却总是出现comunication error（通信错误）信息，经过排查发现问题出在趋势图上，如果将趋势图从程序中去掉，则一切正常，后来我就尝试先将西门子PLC中的对应的模拟量数据读入触摸屏的缓冲（即内部存储区），然后将趋势图每条曲线的地址改为对应的内部地址。经过联机调试，发现不再出现comunication error信息，但是趋势图的曲线的显示却较不正常。经过观察，发现除了当模拟量的值为零时曲线显示正常，而为非零时曲线则指向无穷大。这个问题曾让笔者百思不得其解，后来终于想到有可能是西门子PLC和富士触摸屏在存储格式上可能会不兼容。原来富士触摸屏中趋势图中的模拟量一般都是双字（4字节），它从西门子PLC读取的顺序是将字读为高字，*二个字读为低字，而西门子PLC中模拟量的存储为先存低字再存高字，这样富士触摸屏从西门子PLC中读入的数据刚好都是高低字颠倒的。因为一般模拟量的值都比较小，所以高字都为零，这样相当于将原来的值乘了一个2的16次方的数，远远**过了模拟量的上限，所以才出现了以上情况。

为了解决以上问题，需要将PLC中的数据读入，然后依次高低字颠倒，然后再将趋势图的曲线地址指向存储修正数据的内部地址即可。为了完成这个功能，需要用到UG00S-CW的宏指令，富士UG00S-CW平台提供了丰富的宏命令集，

主要有以下几类：

屏幕类，当打开一个界面时可执行的OPEN macro，当关闭一个界面时可执行的 CLOSE macro，当打开一个界面后不断循环执行直到这个界面关闭为止时停止的 CYCLE macro。

按钮类，当按下一个按钮时可执行的 ON macro和当松开一个按钮时可执行的 OFF macro。

宏模式，即宏指令程序段受某一个比特位的控制，当这一位为1时执行，为0时停止，这个比特位可以是PLC中的地址，也可以是触摸屏的内部地址。

富士UG00S-CW的宏命令集和汇编语言非常相似，不过此外还增加了许多系统命令功能和辅助功能，使得开发程序更加方便快捷。触摸屏中的存储格式是字，地址用$u来表示，例如$u1000就表示*1000个字，$u1000-14就表示*1000个字的*14位，触摸屏中没有用来表示字节的地址表示方式。在这个食品生产线上有多个PID控制回路，每个回路对应一个趋势图，以个回路为例，它占用Buffer1（多有12个Buffer可供使用）趋势图有三条曲线PV、SP、OP，它们所对应的PLC地址分别为DB10：DBD0，DB10：DBD4， DB10：DBD8，然后将调整后的地址存入定为$u500~$u505

然后将此程序段拷贝到每一屏幕的CYCLE macro中，然后将buffer地址初始地址指向$500，抽样模式定为：Constant Sample，曲线条数（即No. of Word）定为3条，存储长度为500，其他的设置为默认值，趋势图中对应三条曲线的地址改为$u500,$u502,$u504，这样才能保证触摸屏中的数据和PLC中的数据同步更新。将程序下载到触摸屏，经过联机测试，一切正常

可编程控制器由哪几部分组成

不同型号的PLC，其内部结构和功能不尽相同，但其主体结构形式大体相同，如图7-26所示。
    （1）PLC的硬件组成。PLC是由*处理器（CPU）、存储器、输入/ 输出（I / O）模块、编程器、电源和外部设备组成。PLC的硬件设备是通用的，便于用户按需要组合。PLC的各部分都采用总线结构。
    1）*处理器（CPU）。PLC常用的*处理器为通用微处理器、单片机芯片、位片式微处理器等。它的主要作用是由微处理器通过数据总线、地址线、控制总线以及辅助电路连接存储器、接口及I / O模块，诊断和监控PLC的硬件状态；同时，借助编程器接收键入的用户程序和数据、读取、解释并执行用户程序；按规定的时序接收输入状态、更新输出状态，与外部设备交换信息等。总之，由CPU实现对整个PLC的控制和管理。
    2）存储器。在PLC中存储器用来存放系统程序、用户程序和工作数据。
    系统程序是由控制器的制造厂家在研制系统时确定的程序，它包括监控程序、解释程序、故障自诊断程序、模块化应用功能子程序较其他各种管理程序等。系统程序一干二净都固化在只读存储器（ROM）或EPROM存储器中，用户不能访问、修改这一部分存储器的内容。
    用户程序是随PLC的使用环境而定的，随生产工艺的不同而变动，但是变化并不是经常发生。用户根据实际控制的需要，用PLC的编程语言编制应用程序，通过编程器输入到PLC的用户存储器（区）。为了便于程序的调试、修改、扩充和完善，该存储器使用随机存取存储器（RAM）。
   
    3）输入/输出（I/O）模块。I/O模块是CPU与工业现场I/O装置或其他外部设备的连接部件。它将现场信号转换成PLC内部的信号电平，或使PLC内部信号电平与外部执行元件相匹配。常用PLC的I/O接口分开关量（包括数字量）和模拟量两类，每一类又区分为输入接口和输出接口。
    与微机的I/O接口工作于弱电的情况不同，PLC的I/O接口是按强电要求设计的，即其输入接口可以接收强电信号，其输出接口可以直接和强电设备相连接。
    4）电源。PLC的电源单元负责将外部提供的交流店转换为PLC内部所需要的直流电源，有的PLC还可以为输入电路和少量的外部电平简称装置提供24V直流电源。PLC中还有备用电池（一般为锂电池），用于掉电情况下保存程序和数据。
    5）编程器。PLC的编程器是用来开发、调试、运行应用程序的特殊工具，一般由键盘、显示屏、智能处理器、外部设备等组成，通过通信接口与PLC连接。
    编程器主要功能：作为编程和开发应用程序的工具；与PLC进行人机对话的媒介；介入PLC和过程供职的手段。PLC的各制造厂家都为自己的PLC系列产品培植编程器，而且本系列PLC的编程器是兼容的。
    6）扩展接口。扩展接口是为PLC中心单元与扩展单元或扩展单元之间的连接用的，以扩展PLC的规模。
    （2）PLC的的软件组成。PLC的基本软件包括系统软件和用户应用软件。系统软件决定PLC的功能。PLC的硬件通过基本软件实现对被控制对象的控制。
    系统软件一般包括操作系统、语言编译系统、各种功能软件等。
    用户应用软件大多采用梯形图（Ladder）语言，其次为语句表（Statement Lange）。梯形图与继电器控制线路图相似，因此，对熟悉继电器控制的人员就起到了易学、易懂和便于使用的效果