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全新的S7-1500T集成邏輯控制、安全功能，及強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制功能，如電子凸輪和齒輪同步等。新版支持Profinet通訊功能的Sinamics V90驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更加適合多軸、高速、高精度應(yīng)用，應(yīng)用更廣泛。

　　系統(tǒng)集成并能輕松實(shí)現(xiàn)齒輪同步，電子凸輪等高級(jí)運(yùn)動(dòng)控制功能

　　高度集成的工程軟件TIA Portal V14。TIA Portal V14集成了凸輪編輯器，簡化了電子凸輪的設(shè)計(jì)與編程，可以很方便地配置主軸和從軸之間的傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)速度及位置同步。支持在設(shè)備運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)的凸輪調(diào)整和變化，適應(yīng)不同的工藝需求，為運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)的設(shè)計(jì)提供便捷高效的支持。

為了使plc的應(yīng)用更加靈活并實(shí)現(xiàn)可視化， 對(duì)PLC和觸摸屏組合控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。分別采用S7-200 CPU224XP 和迪文觸摸屏作為系統(tǒng)的控制器和人機(jī)界面， 采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度、壓力信號(hào)， 控制現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。詳細(xì)闡述了觸摸屏界面的制作方法、PLC程序的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)過程中遇到的問題?？紤]到西門子plc和迪文觸摸屏之間不能進(jìn)行直接通信， 在分析了迪文觸摸屏的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)傳送方式的基礎(chǔ)上， 設(shè)計(jì)了無源RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換電路。系統(tǒng)已投入運(yùn)行， 其運(yùn)行效果良好?！　‰S著科技的飛速發(fā)展， 越來越多的機(jī)器與現(xiàn)場(chǎng)操作都趨向于使用人機(jī)界面， 而PLC 控制器強(qiáng)大的功能及復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理也要求有一種功能與之匹配而操作簡便的人機(jī)界面。觸摸屏的出現(xiàn)無疑是21世紀(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)巨大革新。觸摸屏和PLC的組合使用已經(jīng)成為主導(dǎo)形式。

PLC是一種結(jié)構(gòu)簡單、通用性好、功能較完備的新型控制元件， 其主要優(yōu)點(diǎn)是抗*力強(qiáng)， 可以提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性以及生產(chǎn)效率， 特別適用于工業(yè)控制。

觸摸屏是一種連接人和機(jī)器的人機(jī)界面， 它代替了原始的控制臺(tái)和顯示器， 可用于數(shù)據(jù)顯示和參數(shù)設(shè)置，并且可以用動(dòng)態(tài)曲線的形式描述系統(tǒng)的控制過程； 擴(kuò)展了PLC的功能， 減少了按鈕、開關(guān)、儀表等儀器的使用。

1 系統(tǒng)的組成

本系統(tǒng)采用Siemens S7-200和迪文觸摸屏組成的系統(tǒng)控制現(xiàn)場(chǎng)的電動(dòng)閥、電磁閥、電動(dòng)機(jī)和溫度控制器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。S7-200通過模擬量輸入模塊和溫度、壓力傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度和壓力信號(hào)， 信號(hào)通過PLC上的A /D轉(zhuǎn)換、數(shù)值變換傳送到觸摸屏上， 觸摸屏顯示實(shí)時(shí)的溫度值、壓力值、溫度曲線、壓力曲線和PID曲線； 且PID參數(shù)可以通過觸摸屏進(jìn)行設(shè)置， 觸摸屏給PLC發(fā)送指令， 以控制現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于PLC接口為RS-485,觸摸屏接口為RS-232, 因此， 需要增加一個(gè)RS-485 /RS-232轉(zhuǎn)換線?？刂葡到y(tǒng)的組成如圖1所示。

           圖1 控制系統(tǒng)組成框圖

2 PLC和觸摸屏的通信

計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通信和并行通信2種方式。S7-200系列PLC的通信分3種工作方式： PPI通信方式、自由口通信方式和Profibus-DP通信方式， 本系統(tǒng)采用的是自由口通信方式。

2.1 PLC 的自由口通信

當(dāng)S7-200系列PLC使用自由口通信時(shí)， 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議*由用戶程序決定， 所有的通信任務(wù)都要由用戶編程完成。通過自由口方式， S7-200可以與串行打印機(jī)、條碼閱讀器、觸摸屏進(jìn)行通信， 其波特率范圍為1 200~ 115 200 bit / s（可調(diào)整）。自由口通信的核心是XMT（發(fā)送）和RCV （接收）這2條指令以及相應(yīng)的特殊寄存器控制。本系統(tǒng)的自由口通信使用的是自由口0,S7-200 CPU使用SMB30定義自由口0的工作模式。通過特殊寄存器SMB30, 可以對(duì)校驗(yàn)的選擇、每個(gè)字符的數(shù)據(jù)位、自由口的波特率和協(xié)議選擇進(jìn)行設(shè)置。S7-200 CPU 上的自由口接口為RS-485, 觸摸屏的接口為RS??232, 設(shè)計(jì)時(shí)需要制做一個(gè)RS-485 /RS-232的通信線。而S7-200 CPU的通信口RS-485為半雙工通信口，發(fā)送和接收指令不能同時(shí)處于激活狀態(tài)， 此時(shí)，可以通過控制特殊寄存器SMB87來控制RCV （接收） , 當(dāng)在時(shí)間內(nèi)PLC沒有收到信息時(shí)， RCV指令將停止接收。

2. 2 觸摸屏的數(shù)據(jù)傳送方式

迪文觸摸屏的串口數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)由幀頭、指令、數(shù)據(jù)以及幀尾結(jié)束符這4 個(gè)數(shù)據(jù)塊組成。幀頭固定為0XAA, 而指令參考迪文指令集， 數(shù)據(jù)多為249 B, 幀尾結(jié)束符固定為0XCC、0X33、0XC3、0X3C.其中， 0X代表16進(jìn)制數(shù)。迪文觸摸屏所有指令或數(shù)據(jù)都是16進(jìn)制（HEX）格式， 對(duì)于字型（ 2字節(jié)）數(shù)據(jù)， 字節(jié)傳送順序采用高字節(jié)先傳送（MSB）的方式。傳送方向?yàn)橄滦校═x）時(shí)， PLC 發(fā)送數(shù)據(jù)給觸摸屏， 數(shù)據(jù)從觸摸屏串行接口的"Din引腳"輸入； 傳送方向?yàn)樯闲校≧x）時(shí)，觸摸屏發(fā)送數(shù)據(jù)給PLC, 數(shù)據(jù)從觸摸屏串行接口的"Dout引腳"輸出。