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摘 要： 本文將介紹臺達(dá)觸摸屏在某電力系統(tǒng)整流逆變電源控制系統(tǒng)上的應(yīng)用。在此項(xiàng)目中，通過臺達(dá)HMI宏指令將西門子S7-200PLC、漏電巡檢儀、電池巡檢儀、上位機(jī)集成在一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目里面分享數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵字： 人機(jī)界面 宏指令 一屏多機(jī)
1 引言
某配套廠商是電力系統(tǒng)單位，電力對設(shè)備的可靠性要求很高，因此廠商對所使用工控產(chǎn)品性能和可靠性有很高要求。該整流逆變電源控制系統(tǒng)中上位機(jī)電源監(jiān)控軟件使用電力系統(tǒng)通用的CDT規(guī)約（供電網(wǎng)微機(jī)遠(yuǎn)動循環(huán)式規(guī)約），巡檢儀支持MODBUS RTU協(xié)議，而且要求交換的數(shù)據(jù)量較大，這樣一來，在編寫HMI軟件時(shí)工作量很大，尤其是宏指令這塊，并且使用了背景宏、初始化宏、CLOCK宏、執(zhí)行前/后宏、畫面CYCLE宏、子宏等多類宏，分散在很多的畫面中。一但開發(fā)成功，很難被替換。目前，該客戶已經(jīng)逐漸開始批量使用臺達(dá)HMI，而且很認(rèn)可其品質(zhì)。加之電力系統(tǒng)正在進(jìn)行大規(guī)模的改造，市場前景非常光明。預(yù)計(jì)在不久的將來，三萬五以上的變電站會出現(xiàn)很多臺達(dá)觸摸屏的集成應(yīng)用項(xiàng)目。
2 系統(tǒng)概述
系統(tǒng)用于電力局整流逆變電源控制，西門子200PLC完成開關(guān)量和模擬量采集和控制，漏電和電池巡檢儀采集整流逆變電源的實(shí)時(shí)參數(shù)，上位機(jī)通過與HMI的通訊實(shí)現(xiàn)控制層設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視和歷史數(shù)據(jù)的保存及管理，臺達(dá)HMI實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控以及此系統(tǒng)通訊的樞紐。從整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)來看，充分利用了臺達(dá)AE系列觸摸屏3個(gè)通訊口可以兼容3種不同協(xié)議的能力，實(shí)現(xiàn)了這個(gè)控制層設(shè)備的連網(wǎng)。另外，強(qiáng)大的宏指令也保證了系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。
從圖1臺達(dá)DOP觸摸屏應(yīng)用系統(tǒng)可以看到，觸摸屏的COM1口使用RS232方式連接上位機(jī)，上位機(jī)的軟件通訊協(xié)議為CDT，對于特殊協(xié)議可以使用臺達(dá)觸摸屏豐富的宏指令實(shí)現(xiàn)。COM2口使用RS485方式連接多臺電力巡檢設(shè)備，這些設(shè)備均支持MODBUS RTU格式，在使用宏指令編寫通訊程序時(shí)根據(jù)MODBUS格式很容易就建立好了通訊程式。COM3口使用RS485方式連接西門子S7-200PLC，波特率使用19200bps。
圖1臺達(dá)DOP觸摸屏應(yīng)用系統(tǒng)
根據(jù)系統(tǒng)前景及架構(gòu)介紹，描述三個(gè)通訊口建立連接技術(shù)。
3.1與西門子S7-200通訊程序的編寫
（1）建立一個(gè)新文件。啟動Screen Editor軟件，建立一個(gè)新文件，【設(shè)定模組參數(shù)】的設(shè)置如圖2所示。
圖2 建立一個(gè)新文件
（2）模組參數(shù)的通訊設(shè)置。在通訊設(shè)置里要選對通訊口，通訊格式（本例為8，E，1，19200bps）,PLC站號。 通訊格式，站號要與所要連接的控制器一致。這樣與S7-200的通訊就建立好了，參見圖3。
3.2 與上位機(jī)通訊宏指令的編寫
（1）初始化。Initial Macro初始化宏在觸摸屏上電后運(yùn)行一次，此案例使用初始化宏來設(shè)定通訊協(xié)議：
（2）設(shè)定通訊協(xié)議。INITCOM → COMPORT的起始化，用來設(shè)定通訊協(xié)議：
（3）Variable2設(shè)定。INITCOM中Variable2的設(shè)定（通訊協(xié)議）：
其中：
?Flow Control：流程控制，傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，由于實(shí)時(shí)壓縮、除錯(cuò)等新的傳輸處理技術(shù)，使通訊的速度和正確性大幅提高，但也使計(jì)算機(jī)和人機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣韧鶗h(yuǎn)大于之間真正的數(shù)據(jù)傳送速度，為確保數(shù)據(jù)安全及完整傳送于計(jì)算機(jī)與人機(jī)之間，因此要有傳送流程的控制。
?No Flow Control：不加以設(shè)定。
?CTS/RTS：為硬件流程控制，由硬件產(chǎn)生的電氣脈波經(jīng)總線至內(nèi)接式調(diào)制解調(diào)器或是由連接線至外接式調(diào)制解調(diào)器來達(dá)成流程控制。
?DSR/DTR：也是硬件流程控制，用于計(jì)算機(jī)跟人機(jī)以電纜直接聯(lián)機(jī)。
?XON/XOFF：為軟件流程控制，通常只用于 2400bps 之 Modem 中，控制方式是由軟件產(chǎn)生句柄，并將其加在傳送的數(shù)據(jù)之中。
（4）編收發(fā)數(shù)據(jù)的程式。通訊協(xié)議設(shè)定好了，下一步就使用宏指令根據(jù)協(xié)議來編收發(fā)數(shù)據(jù)的程式：
其中：
?SELECTCOM →經(jīng)由此項(xiàng)指令，來選定要切換哪一個(gè)通訊端口，0代表COM1，1代表COM2。（切換后，所有的通訊指令將自動針對所切換的通訊端口作處理，不同的宏之間的切換并不會互相支持或是干擾）。此段使用COM1口與上位機(jī)連接，因此使用了SELECTCOM（0）。
?PUTCHARS → 經(jīng)由通訊端口，輸出字符。V1為通訊后回傳的值，可經(jīng)由此值，得到這次通訊的結(jié)果，V2為傳輸數(shù)據(jù)的起始地址，V3為數(shù)據(jù)的長度，V4為所允許的最大通訊時(shí)間，其單位為千分之一秒。
?GETCHARS →經(jīng)由通訊端口得到字符。V1為通訊后回傳的值可經(jīng)由此值，得到這次通訊的結(jié)果，V2為傳輸數(shù)據(jù)的起始地址，V3為數(shù)據(jù)的長度，V4為所允許的最大通訊時(shí)間，其單位為千分之一秒。
?根據(jù)以上幾個(gè)指令，按照通訊協(xié)議來編程式，這樣就能很快捷的建立通訊。有關(guān)校驗(yàn)以及字符處理，本文不再介紹。
3.3 與巡檢儀通訊宏指令的編寫
（1）通訊協(xié)議的設(shè)定在上面的Initial宏中完成：
（2）通訊協(xié)議設(shè)定好后，下一步就使用宏指令根據(jù)協(xié)議來編收發(fā)數(shù)據(jù)的程式：
此段使用COM2口與巡檢儀連接，因此使用了SELECTCOM（1）。根據(jù)PUTCHARS, GETCHARS指令建立通訊程式，與COM1口的區(qū)別也就在校驗(yàn)和字符處理方面，只要成功的建立一個(gè)通訊，另一個(gè)通訊也就迎刃而解了。
4 結(jié)束語
臺達(dá)AE/AS人機(jī)3個(gè)通訊口可以獨(dú)立使用。使用方便功能豐富的宏指令可以完成許多復(fù)雜的通訊功能。案例將臺達(dá)HMI通訊優(yōu)勢淋漓盡致的展現(xiàn)出來。臺達(dá)人機(jī)界面功能和品質(zhì)的技術(shù)進(jìn)步發(fā)展得到了行業(yè)用戶的認(rèn)可和歡迎。
作者信息：
章建軍 中達(dá)電通合肥機(jī)電業(yè)務(wù)處
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號