首先需要说明一点,这篇文章只是阐述触摸屏的大致的工作原理和流程,不是一步一步教你怎么使用触摸屏(以后会写实际操作的文章),我认为在使用和操作触摸屏以前,明白它的原理和工作流程更重要。如下面的图1,当我们把触摸屏和PLC连接起来以后,在触摸屏上就能看到我们想看的数据了。除了数据还能通过触摸屏控制现场设备上的各种被控对象。比如我们在触摸屏上组态一个开关,只要触摸屏上点击一下这个开关,就可以让现场设备上的一个电机启动。
那触摸屏和PLC通讯的原理是什么样的呢?看下面的图2,这是一个真实的触摸屏的正面和背面,正面不用说了,就是显示面。主要看一下背面,有3个接口。1,电源接口:给触摸屏供电的,电压多数都是DC24V。触摸屏的参数标签上都有标明。2,组态下载接口:就是我们通过触摸屏厂家提供的组态软件,在电脑上把我们想要的画面和功能都设计完成后,通过此接口下载到触摸屏上。各个触摸屏厂家都有各自的软件,是不通用的,但没关系,原理都是一样的,只要学会一种,其他的只要熟悉一下软件界面就可以了。3,通讯接口:这个接口就是和PLC通讯用的,接口的形式主要分为RS232 ,RS485 ,以太网这3种(不明白什么是232和485的可以看看我前面的文章,有专门介绍),这里需要注意的是,这个接口的形式必须和PLC的接口形式是一样的。图2中的触摸屏品牌是昆仑通泰的,它的这个接口是RS485的,所以当和PLC连接时,PLC的接口也必须是RS485的。
看完了触摸屏的外部,接下来我们看一下触摸屏的内部,看下面的图3,是我自己制作的触摸屏内部的一个内部示意图,可能不太全面严谨,但重要的部分已经画出来了,只要你能理解就OK了。
上面分别把各个单元讲完了,难理解就是驱动单元和内存变量单元。大家可能还不太明白,下面我就按照图4,系统的再说一下你就能理解了。
图4要实现的功能是,触摸屏和西门子S7-200PLC连接,1,在触摸屏上可以显示PLC里的一个压力数值,。2,可以通过触摸屏上的一个开关部件,控制PLC里的一个开关量。步,我们先在触摸屏里选择驱动,因为是和西门子S7-200PLC连接,所以我们在驱动单元里就要选择"西门子S7-200 PPI通讯驱动"。驱动选择完成后,触摸屏就会把所选择的驱动和通讯接口单元,还有内存变量单元自动连接起来。我们再来看一下这个驱动的内部(图4中桔色的部分),里面有许多地址V0.0 VB10 VW10等,这些地址是和PLC里的地址一一对应的,里面的数据和状态也是和PLC里相同的。比如PLC里的VD10里的数据是123.5的话,那么触摸屏驱动里的VD10里的数据也是123.5。这样触摸屏里就有数据了,但是这些数据现在还是不能显示出来,因为这些数据还没有传到显示单元。要怎么做才行呢?第二步,我们在内存变量单元,新建一个变量叫"储罐压力",这个变量我们把它和驱动单元里的VD10连接起来,这样"储罐压力"这个变量里就会有数据123.5了。但现在数据还是不能显示出来,因为还没有传到显示单元。后一步,我们在显示单元,放置一个具有显示功能的显示部件,然后把这个显示部件和内存变量单元中的"储罐压力"这个变量,连接起来就可以。这样我们就能看到123.5这个数据了。看起来挺复杂,其实这中间我们要做的就是,通过一个新建的变量,把这几个单元连接起来就行了,其他的事情都是触摸屏自动完成的。理解了触摸屏数值显示的工作流程,开关量的也就简单了,在显示单元放一个开关部件,然后新建一个变量,把这个变量和驱动单元还有显示单元连接起来就行了。至于触摸屏是怎么把这些数据传给PLC的,那就不用管了,这些事通讯接口单元会帮你完成。
图5就是整体的连接示意图,这是基本的组合方式,通过这种PLC+触摸屏的组合方式,实现了真正的人机对话,PLC内部的数据我们可以一目了然,通过在触摸屏上增加几个开关部件,就可以减少实际开关的使用,从而降低实际开关触点接触不良,对控制系统造成的影响,也提高了系统的稳定性。