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1、施耐德PLC和触摸屏在扬水泵站的结合应用 潘自林 邱勇摘要：陕甘宁盐环定续建自动化改造工程经过两个标段的施工，目前12座泵站的改造已基本结束，在此次改造中应用到了施耐德PLC和触摸屏的结合使用，使得泵站的自动化水平大大的提高，本文就二者结合使用来启停机组做简要分析。关键词：PLC；触摸屏；串行通信； 1引言随着计算机等科学技术的飞速发展，越来越多的现场操作、电气控制设备应用触摸屏，加之可编程控制器PLC强大的功能、较高的可靠性、稳定性及大量的、复杂的数据处理也要求一种功能与之匹配而操作又简便的人机界面产品相适应。触摸屏作为一种新型的人机界面，它显示直观，操作简单，使用触摸屏使整个机器设备的配线
2、标准化、简单化，减少与之相连的可编程控制器等设备的I/O接口数量。选用施耐德PLC和触摸屏的结合，可使操作更简单、控制更精确，PLC和触摸屏通过RS485和RS232通讯网络分别与泵站智能设备、仪表控制器等进行通讯，实现泵站真正的自动化控制。2系统硬件结构 施耐德PLC和触摸屏的结合使用如下图1人机界面触摸屏选用的是MT4500T型号，它有三个串口通信端口，分别是COM0、COM1、COM2。其中COM0、COM2通讯端口是9针D型，这个端口用于MT5000/4000等系列工业触摸屏人机界面和具有RS232/485/422通讯端口的控制器通讯、编程以及系统更新设置。COM0是通讯口，可以与PL
3、C以RS232/485/422通讯，COM2主要是连接PC的编程口和设置口，COM2还可以作为通讯口使用，但是只支持RS232方式。COM1端口和COM0、COM2的基本相同，唯一的差别是COM0与PC连接在此作为PLC232连接的流控信号。由于现场用的是COM1的端口和PLC COM1的端口连接， COM1的引脚功能如下表1管脚信号PLCRS-4854线PLCRS-4852线PLCRS-2321Rx-(B)RS-485接收RS-4852RxD_PLCRS-232接收3TxD_PLCRS-232发送4Tx-RS-485发送5GND信号地6Rx-(A)RS-485接收RS-4857CTS_PLC
4、清除发送输入8RTS_PLC发送准备就绪9Tx+RS-485发送可编程控制器选用的是施耐德PLC的Unity系列的产品，在Unity平台下，新的CPU的复杂指令和布尔运算指令的性能均达到最优，具备了真正卓越的处理能力，并支持全部五种标准编程语言。次外，Unity多任务系统更可根据任务优先级分配CPU的处理能力，从而进一步优化应用程序的性能。Unity简化并优化了PLC与管理信息网络的集成。PLC的内置以太网端口，同时具备标准的9针D型通讯端口COM1端口，实现与人机界面等智能化设备的通讯连接,施耐德PLC由电源模块、通讯模块、数字模块、模拟量模块等部分组成。支架上的模块如下图23系统编程软件用
5、个人计算机进行触摸屏和PLC程序的编写时，首先在个人计算机上安装触摸屏和PLC编程所需要的软件。触摸屏要安装的是EV5000编程软件，具体的安装过程可以通过阅读EV5000使用手册学习到，这里就不做介绍了。施耐德PLC要安装Unity编程软件，具体的安装过程参照操作手册的说明进行安装就可以了。然后可以在个人计算机上编写、调试程序，在对触摸屏和PLC进行编程时要创建新的工程窗口，并对窗口进行各种操作，利用软件具有的元件功能和编程语言、逻辑关系等进行编程，直到所编写的程序没有语法、逻辑等常规性错误。程序在初次编写完成后不一定就是完全正确的，需要进行离线和在线的调试和修改，利用触摸屏和PLC的离线模
6、拟功能进行在离线模式下模拟运行调试，所模拟的逻辑关系符合实际技术要求。所编写的画面能够形象的反映实际的实物等要求。最后用触摸屏和PLC的专用数据线，将编写好的程序通过上传功能分别上传到触摸屏和PLC中，并建立二者的相互关联，使触摸屏和PLC在数据和功能上能够相互配合，符合实际要求。编写好的程序传输到触摸屏和PLC中后就可以在线进行实时的编程和调试，如果在线运行不正常的话，可以在线进行修改调试，也可以利用程序下载功能将不合理的程序下载到个人计算机上重新编写程序和调试。程序编写好后再上传上去，再次进行调试，直到所编写的程序完全满足实际操作的技术要求。4系统程序关联在这里以我处八泵站1#机组的部分关
7、联做介绍。利用触摸屏创建的工程窗口如下图3，制作1#机组动画画面如下图4利用施耐德PLC编程软件创建工程如下图5利用PLC编程语言编写的1#水泵机组控制模块关系如图6 1#机组的启停控制可以在现场高压室的开关柜上手动就地控制，也可以在后台上利用组态软件的画面进行微机控制，还可以在触摸屏上进行控制，同时也可以在触摸屏的控制柜上手动控制。当然在手动和自动启停控制时要进行手动和自动的切换。在进行自动启停控制调试时，可先进行手动的启停操作，当手动可以正常启停后进行自动的启停操作。当1#机组处于热备用状态情况下，且控制方式为自动方式时可以通过触摸屏进行启动机组。首先在触摸屏工程窗口中点击1#机组的文本块
8、按钮，进入到1#机组的状态画面中，在此画面中可以实时的观测到进出水阀阀门的位置状态，机组的启停状态，出水压力实时数据。能够进行机组的启停的操作，出水蝶阀的开阀、停阀、关阀操作。在画面中点击电机的图标便会弹出机组的启停对话框，点击启动按钮便可以启动机组，当触摸屏的指令传到PLC后，与PLC中所定义的变量P1_RUNOS2相关联上，高电平的P1_RUNOS2指令信号通过一个或门输出后进入到电机的编号为158功能模块FBI模块，端口是HANDRUN端口，经过功能模块的逻辑运算处理后，由端口RUNO端口输出到PLC所定义的变量P1_RUNO相关联，然后由变量P1_RUNO传输到PLC地址为%Q0.7.
9、16的数字量模块中的输出接口上，最后由控制电缆连接到高压室1#机组高压开关柜的控制装置合闸回路中，真空断路器合闸，由电网供给机组正常的电源，驱动电机运转，从而实现了1#机组的启动。当1#机组处于运行状态情况下，且控制方式为自动方式时可以通过触摸屏进行停运机组。首先在触摸屏工程窗口中点击1#机组的文本块按钮，进入到1#机组的状态画面中，在画面中点击电机的图标便会弹出机组的启停对话框，点击停止按钮便可以停止机组运行。当触摸屏的指令传到PLC后，与PLC中所定义的变量P1_STOPOS2相关联上，高电平的P1_STOPOS2指令信号通过一个或门输出后进入到电机的编号为158功能模块FBI模块，端口是
10、HANDSTOP端口，经过功能模块的逻辑运算处理后，由端口STOPO端口输出到PLC所定义的变量P1_STOPO相关联，然后由变量P1_STOPO传输到PLC地址为%Q0.7.17的数字量模块中的输出接口上，最后由控制电缆连接到高压室1#机组高压开关柜的控制装置分闸回路中，真空断路器跳闸，切断由电网供给机组正常的电源，电机失电停运。从而实现了1#机组的停运。 5结束语 耐德PLC和触摸屏的结合使用，可以实现最优的自动化控制，若生产过程中 PLC 控制系统硬件发生故障，可以立即查明原因更换相应器件，最大限度的缩小在线维修时间 ,若触摸屏在运行中出现意外故障，无法显示和监控时，PLC 能单独完成一系列的工作，互不受影响，这样是防止当人机界面出现问题时，带来系统控制失灵。在系统界面设计过程中，比较多的考虑了用户的实际需求，界面操作简洁，明了参考文献 1刘燕.触摸屏与PLC的通信与连接.自动化与仪器仪表.2002.4.3637. 2夏勇.基于RS485的个人计算机.可编程控制器与变频器的相互通讯.现代电子.2001.4.3643. 3EV5000操作手册 4施耐德高端自动化综合选型件手册 5施耐德PLC编程操作手册
