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 PLC和觸摸屏的通信

計算機與計算機或計算機與終端之間的數(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S7-200系列PLC使用自由口通信時， 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議*由用戶程序決定,， 所有的通信任務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,、條碼閱讀器,、觸摸屏進行通信， 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, 可以對校驗的選擇,、每個字符的數(shù)據(jù)位,、自由口的波特率和協(xié)議選擇進行設置。S7-200 CPU 上的自由口接口為RS-485, 觸摸屏的接口為RS??232, 設計時需要制做一個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處于激活狀態(tài)， 此時,，可以通過控制特殊寄存器SMB87來控制RCV （接收） , 當在時間內(nèi)PLC沒有收到信息時,， 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)幀結構由幀頭,、指令,、數(shù)據(jù)以及幀尾結束符這4 個數(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, 幀尾結束符固定為0XCC,、0X33、0XC3,、0X3C.其中,， 0X代表16進制數(shù)。迪文觸摸屏所有指令或數(shù)據(jù)都是16進制（HEX）格式,， 對于字型（ 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。傳送方向為下行（Tx）時,， 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,； 傳送方向為上行（Rx）時，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,。觸摸屏與PLC 串口數(shù)據(jù)交換交換過程如圖2所示,。

圖2 數(shù)據(jù)交換過程示意圖

3 典型的PLC程序

3. 1 模擬量的采集及發(fā)送

在模擬量輸入及其轉(zhuǎn)換成實際值的過程中（以溫度為例），溫度傳感器采集到的模擬信號通過PLC模擬量輸入模塊變成數(shù)字信號傳到PLC 的存儲器,， 再根據(jù)傳感器的量程等實際情況把數(shù)字信號換算成實際的溫度值（模擬量比例換算是指由于A /D,、D /A 轉(zhuǎn)換之間的對應關系， S7-200 CPU內(nèi)部用數(shù)值表示外部的模擬量信號,， 兩者之間有一定的數(shù)學關系,， 即模擬量/數(shù)值量的換算關系）。

系統(tǒng)從模擬量模塊中地址為AIW10的通道輸入模擬量,。為了增強輸入模擬量的穩(wěn)定性,， 模擬量采集程序采用求多次采樣值的平均值方法； 而為了減少CPU 的掃描時間,， 程序中的除法采用移位除法（用采樣次數(shù)的2的次方表示,， 如128次為2的8次方）。

3.2 觸摸屏的觸控功能

當觸摸屏上的按鈕被按下時,， 觸摸屏會給PLC發(fā)送按鈕位置坐標（觸摸屏中表示位置坐標的數(shù)據(jù)塊為"AA 73按鈕的坐標CC 33 C3 3C"）,， PLC收到數(shù)據(jù)后判斷按鈕的位置坐標是否正確，如果正確,，則執(zhí)行顯示曲線、顯示實時參數(shù),、控制執(zhí)行機構等指令,。

3. 3 通信的相關程序

PLC 的編程方法因程序設計人員的思維習慣不同而有很大差異， 常用的編程方法有梯形圖編程和語句表編程2種,。梯形圖接近繼電器控制的表達形式,， 語句表則類似于計算機匯編語言， 這2種編程方式均實時反映出繼電器控制的思想,。本文采用語句表的編程方法編寫了觸摸屏和PLC通信及觸摸屏觸控（觸摸屏給PLC發(fā)送指令,， 通過PLC控制執(zhí)行機構）的程序。