基于触摸屏的多级皮带机PLC控制系统设计
辅助记忆继电器AR 保持继电器HR 链接继电器LR 定时器/计数器TIM/CNT 数据存储区DM 384位:0000-2315 320位:0000-1915 256位:0000-1515 56位:0-255 2,048字:0000-2047 4 上位机与PLC通讯及监控程序的设计方案及功能
4.1 系统的设计方案
4.1.1 PLC的选择
本设计选择实验室现有的欧姆龙公司的CPM系列PLC作为通讯的下位机。欧姆龙公司的CPM系列PLC成本低由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路,所以不用进行额外布线,从而大大减少了网络的投资,降低了成本;高速率PLC能够提供高速的传输并且在线PLC属于“即插即用”,不用烦琐的拨号过程,接入电源就等于接入网络,使用非常便捷。 4.1.2 编程软件的选择
Easy View 500 软件操作容易而功能强大。人机界面使在操作人员和机器设备之间做双向沟通的桥梁,用户可以自由的结合文字、按钮、图像、数字等来处理完成监控管理及应付随时可能变化信息的多功能显示屏幕,随着机械设备的飞速发展,使用人机界面使机器的配线标准化、简单化,同时也降低了生产的成本。
触摸屏作为一种新型的人机界面,简单易用,有强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境,应用非常广泛。
MT500系列触摸屏使专门面向PLC应用的,它不同于一些简单的仪表式或其他的一些简单的控制PLC的设备,其功能非常强大,使用方便。 4.1.3 设计方案
在选择好PLC型号和编程工具后,需要有一个清晰的设计思想,首先建立通讯,然后编制监控软件模块。
(1)PC机和PLC的通讯
双方通讯的前提就是必须首先对通讯串口设置相同的数据位,起始位,结束位,波特率和奇偶校验。对Easy View 500 及大部分PLC而言只支持非同步传输模式,必需有实体介面作为传输的媒介将数据以非同步传输模式送出及接收。利用一台PC机RS232串行端口COM1和COM2进行调试,把RS232通讯线的一端接在PLC的RS232接口上,发送正确的通讯指令,检测是否得到正确的PLC响应[4]。
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基于触摸屏的多级皮带机PLC控制系统设计
(2)测试PLC的通讯命令
查阅通讯协议,利用上面所做的通讯程序,不断给PLC发送各种指令,直到能得到PLC的正确响应为止。
(3)向PLC发送命令帧
PLC和PC机的通讯能顺利进行的基础上,发送正确通讯命令帧给PLC,分析处理反馈回来的代码信息,得到PLC各种数据和状态[7]。
(4)编制监控程序的界面
用Easy View 500 系列触摸屏软件编辑监控界面,能直观的显示出PLC资源的状态及数据信息。
4.2 通讯与监控系统的功能
通讯与监控系统模块的主界面如图3所示,在菜单[编辑]中选择[系统参数]项,将出现以下对话框:
图3 系统参数设置
在系统参数设置可以分别对[PLC设置]、[一般]、[指示灯]、[安全等级]、[编辑器]、[硬件]进行设置。
在[PLC设置]中,可以对PLC的类型,人机类型,通信口类型等进行设置,在本次设计中,选择OMRON系列的PLC,人机类型选择MT510S/508S 640*480。
该系统模块有以下几项功能:PC机与欧姆龙CPM系列PLC通讯功能的实现、I/O点、数据寄存器、中间继电器等PLC内部寄存器的监控功能的实现。
在一些分布式控制系统中普遍采用串行数据通讯,即用来自微机串行的命令对控制
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对象进行控制操作,欧姆龙CPM2H系列PLC与PC机之间进行数据传送时所采用的是RS232通讯接口。
4.3 欧姆龙CPM2AH系列PLC的通讯协议
通讯协议就是通讯双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程。欧姆龙CPM2AH系列PLC通讯系统的基本协议是欧姆龙公司提供的HOSTLINK通讯协议[4]。上位机连接系统即HOSTLINK系统是一种即优化又经济的通讯方式,它适合一台上位机与一台或多台PLC进行链接。上位机可对PLC传送程序,并监控PLC的数据区,以及控制PLC的工作情况。其编程口通讯协议命令如表2所示:
表2 欧姆龙通信协议命令
识别码 RR RL RH RC RG RD RJ WR WL WH WC WG WD WJ MS SC KS KS PLC的工作模式 运行 监视 编程 命令 有效 有效 有效 读出输入/输出/内部辅助/特殊辅助继电器区 有效 有效 有效 读出链接继电器(LR)区 有效 有效 有效 读出保持继电器(HR)区 有效 有效 有效 读出定时器/计数器当前值区 有效 有效 有效 读出定时器/计数器状态值 有效 有效 有效 读出数据内存(DM)区 有效 有效 有效 读出辅助记忆继电器(AR)区 无效 有效 有效 写入输入/输出/内部辅助/特殊辅助继电器区 无效 有效 有效 写入链接继电器(LR)区 无效 有效 有效 写入保持继电器(HR)区 无效 有效 有效 写入定时器/计数器当前值区 无效 有效 有效 写入定时器/计数器状态值 无效 有效 有效 写入数据内存(DM)区 无效 有效 有效 写入辅助记忆继电器(AR)区 有效 有效 有效 读出状态 有效 有效 有效 写入状态 无效 有效 有效 强制置位 无效 有效 有效 强制复位 5 PLC程序设计
5.1 多级皮带机双向控制PLC设计方案
本设计中是对多级皮带机控制,在此以四级皮带机为例来说明其控制方法。一般工
矿场所常用的是皮带机逆流启动控制,可以确保其安全上料,但是逆流启动控制系统该方式对运输机数量较多的系统,因启动时间长、设备空运转而造成机械磨损和能源损耗。
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