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1、第章 PLC人机界面 可编程控制器（PLC）应用技术PPT第6章Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望第章 PLC人机界面 6.1 实训实训9：抢答器的设计：抢答器的设计6.1.1 控制要求控制要求儿童2人、青年学生1人和教授2人组成3组抢答。儿童任一人按按钮均可抢答，教授需两人同时按按钮才可抢答，在主持人按开始开关同时宣布开始后10 s内有人抢答则幸运彩球转动表示庆贺，同时用八段数码管显示组别。表6-1给出了本例PLC的端子分配情况。其中Q0.1Q0.7用于驱动八段数码管
2、显示组别，是本例的输出线圈，绘梯形图时仍针对每个输出以启保停电路模式绘出。第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 6.1.2 要求分析要求分析考虑各输出之间的制约，主要有以下几个方面：(1) 抢答器的重要性能是竞时封锁，也就是说若已有某组按钮抢答，则其他组再按无效，体现在梯形图上，是M10.1M10.3间的互锁，这要求在相应支路中互串其余两个输出继电器的动断触点。(2) 按控制要求，只有在主持人宣布开始的10 s内M10.1M10.3接通才能启动彩球，且彩球启动后，该定时器也应失去对彩球的控制作用。因此在梯形图中串入了定时器的动断触点，且在两端并上了Q1.4的自保触点。第章 PLC人机界面
3、 6.1.3 梯形图编程梯形图编程抢答器梯形图如表6-2所示。该梯形图中，驱动数码管1、4、7段的程序完全一样，因此进行了合并，不仅不影响程序的功能，反而使程序更加紧凑；数码管6、8段根本用不上，干脆不加驱动，这在实际应用中经常采用，以节省I/O点数。第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 6.2 八段数码管的驱动八段数码管的驱动6.2.1 LED基本知识基本知识早在50多年前人们就已经有了半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文Light Emitting Diode(发光二极管)的缩
4、写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，其四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗振性能好。第章 PLC人机界面 发光二极管的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压)，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就能发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。LED的特点有：使用低压电源，特别适用于公共场所；效能高；可以制备成各种形状的器件；可工作约10万小时；响应时间快，为纳秒级；对环境
5、无污染；改变电流可以变色；价格比较昂贵。基于上述特点，LED在仪器仪表的指示光源、交通信号灯、计量、大面积显示屏、汽车信号灯、全彩显示屏等领域都得到了应用。第章 PLC人机界面 6.2.2 八段数码管的驱动八段数码管的驱动八段数码发光管是由8个发光二极管组成的，在空间排列成“8”字型且带个小数点，只要将电压加在阳极和阴极之间相应的笔画段就会发光。它有两种：一种是8个发光二极管的阴极并接在一起，8个阳极分开，接控制端，称之为共阴八段数码管或共阴LED显示器；另一种是8个发光二极管的阳极都连在一起，称之为共阳八段数码管或共阳LED显示器。通常用LED数码显示器来显示各种数字或符号。八段LED显示器
6、由8个发光二极管串限流电阻组成。其中7个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部分英文字母，如图6-1所示。第章 PLC人机界面 图6-1 八段数码管结构与驱动第章 PLC人机界面 共阴和共阳结构的LED显示器各笔画段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，相应的笔画段发亮，由发亮的笔画段组合而显示各种字符。8个笔画段hgfedcba对应于一个字节(8位)的D7D6D5D4D3D2D1D0，于是用8位二进制码就可以表示显示字符的字形代码。例如，对于共阴LED显示器，当公共阴极接地(为零电平)，而阳极hgfedcba各段为011100
7、11时，显示器显示“P”字符，即对于共阴LED显示器，“P”字符的字形码是73H。如果是共阳LED显示器，公共阳极接高电平，显示“P”字符的字形代码应为10001100(8CH)。两者互为反码。这里必须注意的是，很多产品为方便接线，常不按规则的方法去对应字段与位的关系，这时字形码就必须根据接线来自行设计了。第章 PLC人机界面 实际设计中，为了节省I/O点数，经常采用动态显示(详见11.2.2节)。除了八段数码管外，还有“米”字型数码管等，此处不再介绍，可查阅相关资料。第章 PLC人机界面 6.3 文文本本显显示示器器“人机界面”从字面上讲可以理解为人和机器交往的“地方”，是近几年才流行起来的
8、新鲜词汇。但人机界面所代表的概念却很早就存在着。就拿继电接触器系统来说，每种控制电路，无论它多么简单，总得有人操作的入口，比如启动、停止该电路的按钮及开关等。再实际一点的人机界面有指示灯，这是机器告诉人们机器自己工作状态的语言。再复杂一点的人机界面设备可以是拨码开关，这是一种在机外现场设定机器工作参数的输入设备。在可编程控制器程序中定时器的延时时间要更改及在用可编程控制器的定位设备中定位数据需要修订时，都可以用到拨码开关。比指示灯更高级一些的输出类人机界面是语言提示屏，假若它是用来提示机器的故障，可以用语言准确地将故障的类型及出故障的部位表达出来，可以将几十条语句一起存放在机器中，用故障自诊断
9、电路控制这些语句的显示。第章 PLC人机界面 文本显示器(Text Display，TD)用来显示数字(包括PLC的动态数据)、字符和汉字，还可以用来修改PLC中的参数设定值。文本显示器的价格便宜，操作方便，一般与小型PLC配合使用，组成小型控制系统。新一代TD200C(S7-200的文本显示界面)提供了非常灵活的键盘布置和面板设计。键盘设计可选择多达20种不同形状、颜色和字体的按键，背景图像也可任意变化。通过STEP7-Micro/Win V4.0的键盘设计工具可轻松实现按键的布局。TD200C包括标准TD200的基本操作功能，同时它又允许用户建立特别的可定制的面板设计，另外增加的一整套新的
10、功能使得TD200C成为更加强大的文本显示屏。TD200C和TD400C如图6-2和图6-3所示，本章将它们统称为TD设备。第章 PLC人机界面 图6-2 TD200C 第章 PLC人机界面 图6-3 TD400C 第章 PLC人机界面 6.3.1 文本显示器概述文本显示器概述1TD设备设备的外观的外观图6-4为TD200的外观及随机附件。TD200是一个长方形的扁盒子，尺寸为148 mm76 mm28 mm，像素为33181，面板上设有文本显示区及9个功能键。文本显示区为一个背光液晶显示器，可以显示两行、每行20个字符长的信息。9个功能键中有4个是可以由用户自定义的，配合SHIFT键可以实现
11、8个PLC的机外按钮的功能。除了SHIFT键外另外4个预定义键的功能如表6-3所示。第章 PLC人机界面 图6-4 TD200的外观及随机附件第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 2. TD200C和和TD400C的区别的区别TD400C是TD200C的升级产品，专门支持S7-200。TD200C显示2行文本，每行最多10个中文字符；TD400C可以显示4行文本，每行最多12个中文字符，分辨率为19264。TD400C支持两种显示字体和中英文显示。TD200C的4个功能键与SHIFT键配合，允许用户定义最多8个专用的功能键。TD400C比TD200C增加了4个功能键，8个功能键与SHIF
12、T键配合，最多可以定义16个功能键。第章 PLC人机界面 3. TD设备设备的功能的功能TD设备根据CPU内部的逻辑条件显示信息，每个信息最多可以嵌入6个PLC的动态变量，操作人员可以通过嵌入的变量读取和修改PLC存储区中的数据。可以为有实时时钟的CPU设置时间和日期，查看和改变CPU的RUN/STOP操作模式，对开关量输入/输出点进行强制。可以将CPU中的用户程序加载到存储卡中。TD设备可以设置密码，限制对设备的操作，以保护设备，防止未经许可对生产的数据进行修改。第章 PLC人机界面 4. TD设备的键盘设计设备的键盘设计TD200C和TD400C提供了非常灵活的键盘设计和面板设计方法，允许
13、用户建立可定制的面板胶膜的背景颜色、图标和文字，提供编程软件的键盘设计工具，可以轻松设计用户定义的键盘，最多可以设置20个不同形状、颜色和字体的按键，背景图像也可以任意变化。第章 PLC人机界面 5. TD200与与PLC的连接的连接在正常工作时，TD200与PLC使用TD200供货商提供的TD/CPU专用电缆连接。当S7-200 CPU与TD200之间的距离小于2.5 m时，可以由S7-200 CPU模块通过TD/CPU电缆供电。当S7-200 CPU与TD200之间的距离大于2.5 m时，用外接的DC 24 V电源单独供电。在TD200与一台或几台S7-200 CPU连接构成的网络中，TD
14、200在网络中为通信主站。多台TD200可以和一个或多个连在同一网络的S7-200 CPU模块一起使用。(1) 一对一网络配置。采用一对一网络配置，连接如图6-5所示。TD200缺省地址为1，与之通信的CPU地址设为2。第章 PLC人机界面 (2) 通信配置。多个S7-200 CPU联网时，某个CPU的通信接口使用带编程口的网络连接器，来自TD200的电缆连接到该编程口。此时TD200的DC 24 V电源由CPU提供，不能再外接DC 24 V电源。(3) TD200接入网络。可以用网络连接器(PROFIBUS网络插头)和PROFIBUS电缆将TD200接入网络。如果CPU使用带编程口的网络连接
15、器，插上编程电缆就是一个多主站编程网络。通过PROFIBUS电缆连接TD200时，只连接了通信信号线(3针和8针)，没有连接电源线(2针和7针)，此时需要DC 24 V电源为之供电。第章 PLC人机界面 6.3.2 TD200的组态的组态“组态”是时下比较流行的术语，在自动控制领域中指控制系统硬件、软件的配置过程。严格地说，TD设备只是一个文本显示设备，是不必对它进行组态及编程的。唯一存储在TD设备里的操作参数是TD设备的地址、CPU的地址、波特率及参数块的位置。而TD设备待显示的所有数据都存储在CPU的V存储区中。当PLC上电后，TD设备从CPU读取参数块，并对参数进行合法性检查，如一切合格
16、，TD设备开始主动轮询信息使能位，以决定显示的信息，然后显示信息。第章 PLC人机界面 TD设备的组态使用STEP7-Micro/Win编程软件中的“文本向导”(Wizard)进行，向导可在STEP7-Micro/Win编程软件主菜单工具项下选择“TD200向导”或从引导条中点击工具项下选择“文本向导”进入。进入向导后的组态过程十分简单，只要依向导提示完成有关设置就可以了。设置内容有两类：一类是TD设备本身配置所需的，如为8个自定义功能键设置内存位，选择信息显示语言及字符集，选择是否在TD设备上显示时间，选择是否设置强制输入/输出及设置编辑口令等；另一类是设置所要显示信息的数量及长度，安排TD
17、设备数据块在CPU中的地址。第章 PLC人机界面 使用STEP7-Micro/Win中的文本显示向导可以完成下列任务：(1) 组态TD设备的参数。(2) 生成在TD设备上显示的屏幕和报警信息。(3) 生成TD设备的语言设置。(4) 为参数块指定V存储区地址。第章 PLC人机界面 1组态组态TD设备设备用文本显示向导组态TD设备的步骤如下：1) 进入文本显示向导在使用向导时，必须先对S7-200的项目进行编译，编译成功后，在编程软件中执行菜单命令或指令树中的“向导”，依次点击下一页。如果文本显示向导发现项目中已有TD组态，将列出它们，并且允许用户修改它们。2) 选择TD设备的型号和版本选择TD型
18、号和版本页面如图6-6所示。不同型号和版本的文本显示器需要设置的参数也不同。给文本显示器上电后，其初始屏幕会显示其型号和版本，也可以在设备的背面找到其型号和版本号。第章 PLC人机界面 图6-6 选择TD型号和版本第章 PLC人机界面 3) 组态密码、菜单和刷新速率选中图6-7中的“使能密码保护”复选框，可以设置一个4位数的密码(00009999)，以限制对TD设备系统菜单的操作，它存储在TD的组态数据中。第章 PLC人机界面 图6-7 组态TD设备的密码、菜单和刷新速率第章 PLC人机界面 出于方便和安全的目的，用户可以通过图6-7中的多选框，指定在PLC程序运行时，使能某些菜单选项。没有使
19、能的菜单项不会在TD设备的诊断菜单中出现。 “存储卡编程”可以将PLC中的程序复制到插在PLC上的存储卡中。 “改变PLC工作模式”使用户可以用TD设备启动或停止PLC。 “编辑PLC存储区”使用户可以用TD设备修改PLC的V存储区的数据。 “更新速率”是TD设备轮询PLC的数据和报警的更新时间间隔。一般设为“尽可能快”，也可以设置为每15秒1次至每秒1次之间的值。第章 PLC人机界面 4) 选择语言和字符集在第4页(即TD200组态中的第4步)，用下拉式菜单选择语言为“中文”，字符集为“简体中文”。5) 定义功能键的功能组态功能键对话框如图6-8所示。TD200C有4个可以组态的功能键(F1
20、F4)，它们分别对应于组态时自动指定的CPU中某个V存储器字节的第03位。同时按下SHIFT键和F1F4中的一个键时，可对某个V存储器字节的第47位进行操作。第章 PLC人机界面 图6-8 组态功能键对话框第章 PLC人机界面 TD400C有8个可以组态的功能键(F1F8)，它们分别对应于组态时自动指定的CPU中某个V存储器字节的第08位，具体的地址可以查看组态后自动生成的数据块(如图6-9所示)。同时按下SHIFT键和F1F8中的一个键时，可对某两个V存储器字节的第47位中的某一位进行操作。可以选择在按下某个按键时，对应的位被置位(变为1状态并保持，直到用户程序将它复位)或者产生瞬动触点功能
21、(按下键时该位为ON，放开时该位为OFF)。使用该页“选项”域中的复选框，还可以设置按下功能键时是否显示相应的标志，是否使用键盘设计程序创建的自定义键。第章 PLC人机界面 图6-8中的“按键符号”列中是默认的符号地址，用户可以修改。组态结束后，自动生成符号表，名为TD_SYM_x，“x”是组态时指定的参数块的起始地址。双击指令树中 “符号表向导”的文件夹中的TD_SYM_x图标，可以查看各功能键的符号名和地址，如图6-9所示。在PLC的用户程序中，可以通过符号地址来使用这些位存储器，例如将F1键作为控制电动机的启动按钮。某一位被功能键置位后，需要用PLC的用户程序将它复位。第章 PLC人机界
22、面 图6-9 符号表TD_SYM_x第章 PLC人机界面 6) 操作选择完成上述基本配置后，出现TD配置完成对话框，如图6-10所示。点击左侧的“配置”、“用户菜单”或“报警”图标后，再点击“下一步”按钮，将分别返回第2页即TD200组态中的第2步(选择TD型号和版本)、进入“定义用户菜单”或“报警选项”对话框。TD200C还可以选择“语言集”。第章 PLC人机界面 图6-10 TD配置完成对话框第章 PLC人机界面 7) 分配存储区完成基本配置和用户屏幕、报警信息的组态后，点击“确认”按钮，进入TD配置完成对话框，再点击“下一步”，进入“为配置分配存储区”对话框，分配S7-200 CPU的V
23、存储区中的参数块的起始地址。在屏幕上根据用户的配置显示所需的V存储区的大小，默认的起始地址为VB0。参数块作为数据块的一部分，应与用户程序一起下载到S7-200 CPU中。用户可以自己输入一个程序中未用的V存储区地址，也可以点击“建议地址”按钮，由向导自动分配一个程序中未用的V存储区地址。如果为不同的TD设备设置不同的参数块地址，可以将多个TD设备连接到同一个CPU上，它们可以同时显示不同的内容。第章 PLC人机界面 用户程序绝对不能占用TD200的地址区，否则会引起参数块错误、显示乱码和数据错误。如果设置的数据区不是从VB0开始，点击“下一步”按钮会出现对话框，询问是否将存储块偏移量设置为V
24、W0。如果点击“是”按钮，向导会自动将参数块地址存放到VW0中，使VW0成为参数块地址的指针。此时TD设备的诊断菜单中“参数块地址”既可以设为实际参数块的地址，也可以设为参数块指针的地址，这样用户更换TD设备时，不必进入TD设备的诊断菜单重新设置参数块地址。值得注意的是，程序中的其他地方不能再用此地址。第章 PLC人机界面 8) 完成配置设置好V存储区地址后，点击“下一步”按钮，进入“项目组件”对话框，此框列出了向导根据用户的配置自动生成的各项目组件(子程序、全局符号表和TD配置的数据块等)的符号名称，它们将在编程软件的指令树中显示出来。点击“完成”按钮，全部配置过程结束，自动退出向导。在编程
25、软件指令树的“指令调用子程序”文件夹内，可以看到刚刚生成的子程序“TD_CTRL_0”和“TD_ALM_0”的图标。子程序名中的“0”表示TD设备的参数块的起始地址为VB0。第章 PLC人机界面 在编程软件指令树的“数据块向导”文件夹中，可以看到刚生成的V存储区内的数据块(参数块)“TD_DATA_0”的图标。它的图标上有一把锁，表示参数块受到保护，用户只能查看，不能改写。参数块内存储了屏幕和报警信息的ASCII码文本、嵌入的变量和格式信息。操作人员用TD设备上的按钮选择屏幕时，TD设备读取和显示存储在CPU内的参数块中相应的屏幕信息或报警信息。第章 PLC人机界面 2组态用户菜单和屏幕组态用
26、户菜单和屏幕1) 用户菜单的结构TD设备将用户屏幕分为8组，每个菜单项下面最多可以设置8个用户定义的屏幕，如图6-11所示。TD设备组态时确定的结构显示菜单项和屏幕。不需要S7-200中的程序来控制，只需用TD面板上的箭头键就可以访问不同的菜单项和屏幕。第章 PLC人机界面 图6-11 定义用户菜单对话框第章 PLC人机界面 在组态时还可以设置默认的显示屏幕模式或报警模式。在图6-11左侧的文本框内输入用户菜单项的名称，例如“1号油泵”；用鼠标选中某一菜单项，在它的右侧会出现绿色的“ENTER”图标和指向8个屏幕的蓝色箭头，表示这些屏幕属于当前被选中的名为1号油泵的菜单项。如果想添加新的信息显
27、示屏幕，则点击“添加屏幕”按钮，将会出现屏幕编辑对话框，如图6-12所示。选中某一菜单项后，点击“选项上移”按钮，该菜单项上移一个位置；点击“选项下移”按钮，该菜单项下移一个位置。选中某一菜单项后，点击“删除选项”按钮，将会出现确认对话框，点击“是”按钮，将删除菜单项和它的全部屏幕。第章 PLC人机界面 2) 组态用户屏幕点击图6-11中的“编辑屏幕x”或“添加屏幕”按钮，将打开如图6-12所示的屏幕编辑对话框，该屏幕显示了“1号油泵”的“伸出”与“收回”两个状态。屏幕编辑对话框中还有输入状态切换(OVR或INS)及工具栏按钮，这与Windows的操作一样。第章 PLC人机界面 图6-12 屏
28、幕编辑对话框第章 PLC人机界面 3) 在用户屏幕中插入动态数据点击屏幕编辑对话框中的“插入PLC数据”按钮，打开如图6-13所示的对话框，可输入PLC的数据地址。只能嵌入V存储区的数据，嵌入的数据可以是字节、字或双字。可以用变量的符号名来访问变量。若嵌入的数据为整数，选择了小数点的位数后，该整数以指定的小数点位数显示为小数。例如对于字型整数1234，若选择显示数据的小数点位数为1，则实际显示的数为123.4。第章 PLC人机界面 图6-13 插入PLC数据对话框第章 PLC人机界面 若嵌入的数据为实数，则按四舍五入的方法将原数进行变换，以指定的小数点位数显示四舍五入后的值。例如对于实数值12
29、3.456，若保留两位小数，则TD设备显示的值为123.46。由于S7-200 CPU和TD设备中浮点数格式的限制，数字的精度被限制为6位有效数字。TD设备显示嵌入数据值时，把数据值最右侧的字符作为定位点，在显示的信息中数据值总是右对齐定位点。数据位数变长时，将占用定位点左侧更多的空格，甚至可能占用分配给文本用的空间，所以应为嵌入的数据(包括符号位和小数点)留出足够的空间。第章 PLC人机界面 TD设备可以显示嵌入的PLC中字符串格式的变量。例如设置嵌入变量地址为VB20，数据格式为字符串。通过下面的程序，可以根据控制信号M1.1的状态显示“伸出”或“收回”。LDM3.2SCPY “启动”，V
30、B20/复制字符串“启动”到VB20开始的地址区LDNM3.2SCPY 停止，VB20第章 PLC人机界面 如果允许用户修改数据，应选中图6-13中的复选框“允许用户编辑此数据”。在TD设备上修改完数据后，必须按ENTER键确认，修改的数值才会被写入CPU中。如果在图6-13中激活了密码保护功能，则在修改该数据前必须先输入图6-7中设置的密码。每个用户可编辑的数据都有一个对应的数据编辑通知位，该位在用户对此数据进行编辑后(按ENTER键结束)，会自动置位为1，且不会自动复位。用户可根据该位的状态变化来编辑实现一些动作，并且应编辑将其复位，以便以后继续识别该位的状态变化。图6-13下面的文本框给
31、出了自动生成的数据编辑通知位的符号名，用户可以修改该符号名。第章 PLC人机界面 PID参数设置屏幕中的参数地址为VW50VW56和VW60VW66，可以在TD设备的符号表中找到它们对应的数据编辑通知位的符号名和绝对地址(见图6-15)。第章 PLC人机界面 3组态报警信息组态报警信息完成基本配置后，点击TD配置完成对话框左侧的“报警”图标，再点击“下一步”按钮，进入“报警选项”对话框。1) 设置报警信息的长度TD设备最多可以设置80条报警信息，支持三种长度的报警信息(单行文本、双行文本和全屏文本)。PLC的用户程序将某一报警使能置位后，S7-200将对应的报警文本信息写入TD设备。第章 PL
32、C人机界面 2) 设置默认的显示模式在“报警选项”对话框中可以选择默认的显示模式为“用户屏幕”或“报警信息”。上电后TD设备显示默认的显示模式的文本，操作员可以用ESC键进入主菜单，在主菜单中按ESC键，将进入默认的显示模式。在主菜单中也可以选择非默认的显示模式，按ENTER键后进入该模式。如果将用户屏幕设置为TD设备的默认显示模式，且有报警事件出现(有报警使能位被置位)时，报警指示灯将在TD显示器上闪烁。如果启用的报警需要确认，则指示器较大。如果报警不需要确认，则指示器较小。用户可以切换到报警显示来查看报警。第章 PLC人机界面 如果选择默认的显示模式为报警，则TD设备显示最高优先级的报警信
33、息，用或键可以查看其他报警信息。在显示当前报警信息时，如果没有按键，10 s后将返回显示最高优先级的报警信息。上电或一段时间用户没有任何操作时，TD设备将自动返回到默认的显示模式。第章 PLC人机界面 3) 组态报警信息在组态报警信息时，向导将在返回表中自动地为报警信息生成符号名，并显示在组态报警信息的对话框(如图6-14所示)中，用户可以修改该符号名。为了显示报警信息，用户程序应将对应的报警位使能(启动位)置位为1。TD设备检查参数块中的报警使能位，以决定需要激活哪些报警信息。第章 PLC人机界面 图6-14 报警屏幕组态对话框第章 PLC人机界面 如果在图6-14中选中复选框“此报警要求操
34、作员确认”，将显示出自动生成的报警确认位的符号名，用户可以修改该符号名。在运行时需要按ENTER键确认该报警信息，用户才能接着翻看其他报警信息，用户程序通过报警确认位了解报警是否被确认。报警被确认后，TD设备将PLC中该报警位的确认位置位，并复位报警使能位。图6-14在报警屏幕中组态了工具栏内的 图标，以提示操作人员确认。如果有多条报警，则用图6-14左下角的选择框选择某一条报警，然后点击“转到”按钮，可以组态选择的报警。单击右下角的“下一个报警”按钮，可以组态下一条报警。第章 PLC人机界面 点击最后一条组态对话框中的“新报警”按钮，可以生成一条新的报警信息。报警信息的优先级与组态的顺序有关
35、，最先组态的优先级最高。在符号表中可以看到报警符号名对应的报警使能位和报警确认位的地址，如图6-15所示。TD设备不能复位不需要确认和没有可编辑变量的报警位。 第章 PLC人机界面 图6-15 自动生成的符号表第章 PLC人机界面 4) 组态报警中嵌入数据在组态报警信息中嵌入数据的方法与在组态菜单屏幕中嵌入数据的方法基本相同。5) 显示报警信息的PLC程序的编程完成TD设备的组态后，在主程序中用SM0.0的常开触点调用文本显示向导生成的主程序TD_CTRL_200(如图6-16所示)，在报警条件(图中的M2.0)为ON时，调用向导生成的报警主程序TD_ALM_200，其输入参数ALM_EN(报
36、警使能)用来指定要显示哪一条报警信息。M2.0变为OFF时，对应的报警信息消失。第章 PLC人机界面 图6-16 PLC的报警程序第章 PLC人机界面 6.3.3 文本显示器文本显示器的操作的操作1TD200C与与TD400C的菜单与显示的菜单与显示1) 屏幕显示模式的操作TD设备有屏幕(Screen)和位使能报警(Bit-Enabled Alarm)两种显示模式。一组相关的屏幕组成一个用户定义的菜单项，最多可设置8个菜单项，每个菜单项最多8个屏幕。在运行TD设备时，用键和键滚动显示菜单项，按ENTER键将显示选中的菜单项的第一个屏幕。显示屏幕后，按键或键可以显示前一个屏幕或后一个屏幕，按ES
37、C键返回用户菜单显示模式。第章 PLC人机界面 2) 报警信息显示的操作当报警位变为ON时，S7-200 CPU将相应的报警信息写入TD设备，报警信息按优先级排列，可以用键和键滚动显示各报警信息。按ENTER键确认选中的报警信息，并将S7-200 CPU中相应的报警位复位。可以在报警信息中组态一个图标，以提示操作人员有事件发生或需要执行某个动作。TD设备显示最高优先级的一条或多条报警(与报警的长度有关)，按优先级列出报警。第章 PLC人机界面 根据对报警的组态，可以将报警分为以下四种类型：(1) 报警不需要确认，不允许编辑变量。报警中含有的变量被刷新，因为没有可编辑的变量，所以按ENTER键不
38、起作用。按ESC键返回主程序。TD设备不能复位这类报警的报警位，为了将这类报警从TD设备中消除，应在PLC的用户程序中复位报警位。更高优先级的报警会取代该类报警。第章 PLC人机界面 (2) 报警不需要确认，允许编辑变量。TD设备显示报警，等待操作人员编辑报警中嵌入的变量。按下ENTER键时，将光标定位到第一个可编辑的变量处。如果组态了自动编辑变量，则TD设备将光标放在变量最右侧的字符处。修改了变量的值后，按ENTER键确认修改，光标将移动到下一个可编辑的变量上。对报警中最后一个可编辑的变量按ENTER键，新的变量值被写入S7-200的CPU，报警使能位被TD设备复位。按ESC键返回主程序。第
39、章 PLC人机界面 (3) 报警需要确认，不允许编辑变量。如果报警需要确认，将用闪烁方式显示报警。操作员按下ENTER键时，TD400C将该报警的报警确认位置位，同时复位此报警的报警使能位。下一个更新周期将从显示器中删除该报警。在操作员确认闪烁的报警之前，其他报警不能取代该报警。即使在S7-200 CPU中启用了优先级较高的报警，也是如此。第章 PLC人机界面 (4) 报警需要确认，需要编辑变量。用闪烁的方式显示报警，等待操作员确认报警和编辑报警中的变量，按ENTER键确认闪烁的报警并编辑，按ESC键不能取消，编辑结束按ENTER键确认编辑。PLC的程序清除报警使能位时，将从TD的显示器删除报
40、警信息。如果用户正在编辑报警中的变量或者尚未确认该报警，则不能将报警信息从显示器中删除。如果报警无需确认或不包含可编辑的变量，则PLC的程序必须清除报警使能位。第章 PLC人机界面 3) TD设备菜单的结构与操作TD设备在屏幕显示模式可以用ESC键切换到用户菜单显示，再用ESC键切换到主菜单。在主菜单中用键和键选中某个菜单项后按ENTER键，可以切换到报警显示、操作员菜单和诊断菜单。上电后，TD设备显示默认显示模式的文本，按ESC键进入主菜单。在主菜单中按ESC键，将进入默认的显示模式。在主菜单中选中某一菜单项后按ENTER键，将进入对应的菜单或显示方式。第章 PLC人机界面 如果某一级菜单的
41、菜单项不止两项，可以用键和键滚动显示各菜单项，被光标选中的菜单项为反色。按ENTER键进入光标选择的下一级菜单，或执行最后一级菜单命令，按ESC键返回上一级菜单。在文本显示向导中组态时，如果没有启动某些菜单功能，则在菜单中不会出现这些菜单项。第章 PLC人机界面 4) 用TD设备编辑S7-200中的变量无论是信息屏幕还是报警屏幕中的嵌入数据，只要在组态嵌入数据时选择了“允许用户编辑此数据”(见图6-13)，用户就可以在TD设备上修改这个数据，操作步骤如下：(1) 用键、键和ENTER键选择和确认数据所在的信息屏幕或报警屏幕。(2) 按ENTER键，将光标移到屏幕中第一个可编辑的变量。如果是自动
42、可编辑的变量，光标将自动在这个变量处显示。(3) 用键或键增加或减小变量的数值。按住键或键不放，可以加快增加或减小的速率。同时按下SHIFT键和ENTER键，可以将变量复位为0。第章 PLC人机界面 (4) 可以用键或键在变量内部的各位中移动光标的位置。(5) 按ESC键终止编辑。(6) 按ENTER键将变量的数值写入CPU中，如果信息中有多个可编辑变量，则将光标移到屏幕中下一个可编辑的变量处。编辑完报警信息中所有的变量后，TD设备将S7-200 CPU中的报警使能位复位。第章 PLC人机界面 5) 输入密码和密码保护如果在TD设备组态了4位密码保护功能，用户在访问菜单或编辑数据前需要输入密码
43、。某些操作(例如强制I/O或对存储卡的操作)可能需要操作人员输入8个字符的S7-200 CPU的密码。密码的数字用键或键来输入，按ENTER键移到下一位数字。可以用键或键在密码内移动。如果密码少于4位数，操作员必须按ENTER键输入未使用(余下)的字符。第章 PLC人机界面 如果用户未操作TD设备上的任何键，延时2 min后，密码保护功能将自动恢复。用户对TD设备进行了需要密码的操作后，为了保证安全，TD400C提供了“密码保护”命令，用于立即恢复密码保护。“密码保护”命令可防止他人在操作员输入的密码超时之前使用TD400C。在主菜单中用键和键选中密码保护命令，按ENTER键将恢复密码保护。该
44、功能与CPU的密码保护无关，操作员退出需要CPU密码的功能后，TD设备立即恢复CPU密码保护功能。第章 PLC人机界面 2操作员菜单操作员菜单操作员菜单有4个命令，即查看CPU状态、设置时间和日期、选择语言和清洁小键盘。从主菜单进入操作员菜单，选中某条命令后按ENTER键，将执行相应的命令。按ESC键可以返回操作员菜单。1) 查看CPU状态选中操作员菜单中的“查看CPU状态”命令后按ENTER键，将显示CPU的型号、版本号和RUN/STOP模式。如果S7-200 CPU有错误，用键和键可以显示S7-200产生的错误信息。S7-200的系统手册和TD400C的用户手册给出了错误信息表。按ESC键
45、可以返回操作员菜单。第章 PLC人机界面 2) 设置CPU的时间和日期若在TD设备的组态过程中选择了“使能实时时钟(TOD)菜单”(见图6-7)，并且使用的CPU支持实时时钟，可以用“设置时间和日期”命令改变S7-200 CPU的时间和日期设定。TD设备并不保持时间和日期设置，每次进入此屏幕，TD设备读取和显示CPU中的当前时间和日期值。操作员可以用这个屏幕编辑时间、日期值，并把它们写入S7-200 CPU。选中操作员菜单中的“设置时间和日期”命令后按ENTER键，将显示当前的日期、时间和星期几。第章 PLC人机界面 用ENTER键移动到下一个日期、时间域，用键和键改变域中的值，用ESC键可返
46、回到第一个域，也可以使用键或键在各个域之间进行移动。当光标位于“设置时间和日期”屏幕的最后一个域时，按ENTER键将新的时间和日期值写入S7-200 CPU，并返回操作员菜单。当光标停留在时间和日期的第1个字段时按ESC键，将返回操作员菜单。第章 PLC人机界面 3) 选择语言选中操作员菜单中的“选择语言”命令后，可以用键和键选择使用中文或英文。4) 清洁小键盘选中操作员菜单中的“清洁小键盘”命令后按ENTER键，将启用内部时钟功能，30 s内将禁止键盘功能，以便清洁小键盘，而不影响TD的操作。TD400C将显示剩余的秒数。第章 PLC人机界面 3诊断菜单诊断菜单在主菜单中用上、下箭头键选中诊
47、断菜单项后按ENTER键，可以切换到诊断菜单。1) 设置TD设备的参数为了使TD设备与S7-200 CPU成功地通信和正常工作，必须正确设置TD设备的参数。选中诊断菜单中的“TD400C设置”命令后按ENTER键，将显示有关的命令。选中命令后按ENTER键，将出现对应的设置屏幕。(1) 设置TD设备的网络地址。执行“TD400C地址”命令后，用键和键修改TD设备的地址，修改好后用ENTER键将其存储在TD设备中。网络中各设备的地址不能重复，TD设备的默认地址为1。第章 PLC人机界面 (2) 设置S7-200 CPU的网络地址。执行“CPU地址”命令后，用键和键设置TD设备连接的CPU的地址，
48、CPU的默认地址为2。(3) 设置参数块地址。S7-200 CPU的V存储区内的参数块用于存储TD设备的组态数据。执行“参数块地址”命令后，用键和键设置参数块的起始地址，该地址应与文本显示向导中设定的地址一致。如果一台S7-200 CPU连接多个TD设备，则不同的TD设备应设置不同的参数块地址。(4) 设置波特率。执行“波特率”命令后，用键和键选择波特率。可供选择的波特率有9.6 kb/s、19.2 kb/s和187.5 kb/s。设置的波特率必须与CPU设置的波特率一致，否则不能通信，默认的波特率为9.6 kb/s。第章 PLC人机界面 (5) 设置最高站地址HAS。最高站地址(Highes
49、t Station Address，HSA)告诉TD设备在寻找网络中的其他主站时，应检查哪些地址，默认值为31。网络中的站数不超过32个时，可以使用默认值。(6) 设置间隙刷新因子GUF。间隙刷新因子用于设置TD设备对其他网络主站的查询频率。默认设置为10，即每10个报文(message)检查一次其他主站。如果设置为1，表示每一个报文查询一次。(7) 键盘声音反馈。用键和键选择在按键时是否提供音频反馈。默认值为“开”。(8) 屏幕保护时间。执行“屏幕保护时间”命令后，用键和键选择背光灯开启的时间，默认值为10 min。可以选择159min、1 h、2 h、4 h和8 h，或者选择“关闭”。第章
50、 PLC人机界面 2) 查看消息执行“查看消息”(ViewMessage)命令，可以查看用户组态的所有菜单下的屏幕和报警信息，以确认定义的全部屏幕是否都正确地存储在S7-200 CPU中。按键和键可以显示相邻的信息。在查看信息时，不能编辑信息中变量的值。第章 PLC人机界面 3) 强制输入/输出如果用文本显示向导组态TD设备时选择了“使能强制菜单”(见图6-7)，可以用“强制输入/输出”命令，对PLC的I/O点进行强制操作，或解除对I/O点的强制。强制命令提供三个选项：强制输入、强制输出和取消所有I/O强制。如果在S7-200的编程软件的系统块中设置了密码，则在强制之前TD设备将要求操作员输入
51、S7-200 CPU的8个字符组成的密码。第章 PLC人机界面 强制输入、输出将单独的输入点或输出点强制为ON或OFF，或者取消强制功能。用键和键选择特定的I/O点，用ENTER键将光标移动到不同的强制选项。用键和键对指定的I/O点选择强制的类型。解除强制仅仅将强制去掉，不会使I/O点进入OFF状态。它们将保持最后的状态，直到手动改变它们或者被S7-200 CPU的用户程序改变。第章 PLC人机界面 4) 更改S7-200 CPU的运行模式如果用文本显示向导组态TD设备时选择了“使能改变PLC工作模式菜单”(见图6-7)，可以用“更改CPU模式”命令改变S7-200 CPU的运行模式。S7-2
52、00 CPU的模式选择开关应处于RUN(运行)或TERM(终端)位置。如果TD400C组态了密码保护，则操作员需要输入TD密码。第章 PLC人机界面 5) 将用户程序复制到存储卡如果用文本显示向导组态TD设备时选择了“使能存储卡编程菜单”(见图6-7)，可以用“编程内存盒”命令将S7-200 CPU的用户程序复制到存储卡(即内存盒)。如果TD设备和S7-200 CPU均设置了密码保护，可能需要输入双方的密码。存储卡应插在S7-200 CPU上。选择此命令后，TD设备提示此操作将覆盖存储卡中现存的数据，按键继续，读取报警信息后，按ENTER键继续，按ESC键终止操作。第章 PLC人机界面 6)
53、编辑CPU的存储器如果用文本显示向导组态TD设备时选择了“使能编辑PLC存储区菜单”(见图6-7)，可以用“编辑CPU内存”命令，用TD设备编辑S7-200 CPU存储区中的数据。操作人员可能需要输入TD设备和S7-200 CPU设置的密码。在诊断菜单中执行“编辑CPU内存”命令，按ENTER键进入编辑CPU存储器屏幕，按下ESC键，编辑存储器地址中的数据，TD设备将光标放置在图中的“存储区”位置。用键和键改变存储区(V、M、SM、I、Q、T和C的当前值)。使用键或键可以在存储器地址的不同域之间移动。第章 PLC人机界面 按ENTER键显示指定存储器地址的值，将光标移动到数据类型域，用键和键改
54、变数据类型(整数INT、实数REAL、十六进制数HEX或二进制数BIN)。按ENTER键，将光标移动到数据值域，用键和键改变数据值，按ENTER键将新的值写入S7-200 CPU值的地址区。按ESC键终止该功能。第章 PLC人机界面 6.4 触摸屏与组态软件触摸屏与组态软件当大型的电气控制系统需要数十数百个操作按钮，需要随时显示机器运行中的大量数据，需要用图画的形式显示设备各关键部位的工作状态，并需在面积只有普通电视机屏幕大小的区域完成操作及显示时，就只有使用目前最先进的图示化显示操作技术了。在PLC领域中，这项技术的代表产品是触摸屏。触摸屏(Touch Panel Monitor)是一种交互
55、式图形化人机界面设备，它可以设计及储存数十至数百幅黑白或彩色的画面。可以直接在面板上用手指点击换页或输入操作命令，还可以连接打印机打印报表，是一种理想的操作面板设备。第章 PLC人机界面 由于触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等优点，只要用手指轻轻地触摸计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当。作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。触摸屏在我国的应用范围非常广泛，主要应用于公共信息的查询，如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询及城市街头的信息查询；此外还应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点
56、菜、多媒体教学、房地产预售等。将来，触摸屏还会走入家庭。第章 PLC人机界面 1触摸屏的工作原理触摸屏的工作原理触摸屏根据所用的介质及工作原理，可分为红外线式、电容式、电阻式和表面声波式等多种。1) 红外线式触摸屏红外线式触摸屏原理很简单，只是在显示器上加上光点距架框，无需在屏幕表面加上涂层或接驳控制器。光点距架框的四边排列了红外线发射管及接收管，在屏幕表面形成一个红外线网。用户以手指触摸屏幕某一点，便会挡住经过该位置的横竖两条红外线，计算机便可即时算出触摸点的位置。红外线式触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适宜某些恶劣的环境条件。其主要优点是价格低廉、安装方便、不需要卡或其它控制器，可以用在各
57、档次的计算机上。不过，由于它只是在普通屏幕上增加了架框，因此在使用过程中架框四周的红外线发射管及接收管很容易损坏，且分辨率较低。第章 PLC人机界面 2) 电容式触摸屏电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，双玻璃设计能很好地保护导体层及感应器。电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。用户触摸屏幕时，由于人体电场，手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确地算出触摸点的位置。电容式触摸屏的双玻璃不但能保
58、护导体层及感应器，而且能有效地防止外在环境因素对触摸屏造成的影响，就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍，电容式触摸屏依然能准确地算出触摸点的位置。第章 PLC人机界面 3) 电阻式触摸屏电阻式触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层(OTI，氧化铟)，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层OTI，在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指接触屏幕时，两层OTI导电层上出现一个接触点，因其中一面导电层接通Y轴方向的5 V均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，控制
59、器侦测到这个接通后，进行A/D转换，并将得到的电压值与5 V相比，即可得触摸点的Y轴坐标，同理得出X轴的坐标。这就是电阻式触摸屏的基本工作原理。电阻式触摸屏根据引出线数的多少，分为四线、五线等多线电阻式触摸屏。五线电阻式触摸屏的A面是导电玻璃而不是导电涂覆层，导电玻璃的工艺使其寿命得到极大的提高，并且可以提高透光率。第章 PLC人机界面 电阻式触摸屏的OTI涂层比较薄且容易脆断，涂得太厚又会降低透光且形成内反射而降低清晰度。OTI外虽多加了一层薄塑料保护层，但依然容易被锐利物件所破坏；且由于经常被触动，表层OTI使用一定时间后会出现细小的裂纹，甚至变形，如其中一点的外层OTI受破坏而断裂，便会
60、失去作为导电体的作用，触摸屏的寿命并不长久。但电阻式触摸屏不受尘埃、水、污物等的影响。第章 PLC人机界面 4) 表面声波触摸屏表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是一块平面、球面或柱面的玻璃平板，安装在CRT、LED、LCD或等离子显示器屏幕的前面。这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃，区别于其它触摸屏技术的是它没有任何贴膜和覆盖层。玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器，右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有45由疏到密间隔非常精密的反射条纹。第章 PLC人机界面 发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递，然后由玻璃
61、板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递，声波能量经过屏体表面，再由上边的反射条纹聚成向右的线传播给X轴的接收换能器，接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候，接收信号的波形与参照波形完全一样。当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时，X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收，反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口，计算缺口位置即得触摸坐标，控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。之后Y轴以同样的过程判定出触摸点的Y坐标。除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外，
62、表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标，也就是能感知用户触摸压力大小值。三轴一旦确定，控制器就把它们传给主机。第章 PLC人机界面 表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素的影响，分辨率极高，有极好的防刮性，寿命长(5000万次无故障)；透光率高(92%)，能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，最适合公共场所使用。但表面感应系统的感应转换器在长时间运作下，会因声能所产生的压力而受到损坏。一般羊毛或皮革手套都会接收部分声波，对感应的准确度产生一定的影响。屏幕表面或接触屏幕的手指如沾有水渍、油渍、污物或尘埃，也会影响其性能，甚至令系统停止运作。第章 PLC人机界面 2西门子触摸屏西门子触摸屏西门子触摸屏以
63、其先进强大的功能、稳定可靠的质量、低廉的价格和完善的服务广泛应用于纺织机械、工程机械、医疗制药、空调制冷等行业。主要包括以下几个系列：(1) TP系列(触摸屏)：包括TP070、TP170、TP177、MICR0、TP177A、TP177B、TP178、TP170A、TP170B、TP27-6、TP27-10、TP270，如图6-17所示。第章 PLC人机界面 图6-17 西门子触摸屏第章 PLC人机界面 TP170B具有功能强大的触摸面板，集成界面同样适用于其他品牌的控制器。TP170A基于Windows CE操作系统，为SIMATICS7系列而设计，具有处理简单程序的能力。TP27-6触摸
64、面板有彩色和单色两种显示屏供选择，集成面板同样适用于其他品牌的控制器。TP27-10与TP27-6相似，但具有10.4英寸的彩色显示屏。TP270型具有触摸式面板及彩色STN触摸屏(模拟/耐磨)，5.7英寸或10.4英寸显示。第章 PLC人机界面 (2) OP系列(操作面板)：包括OP7、OP17、OP27、OP73、OP170、OP270-6、OP270-10。OP270型操作员面板使用键盘操作，可选5.7英寸或10.4英寸彩色STN显示。(3) MP系列(键控和触摸式)：包括MP270、MP270B、MP370等。MP270B是多功能平台的典型产品。MP270B有键控和触摸屏之分。两种MP
65、270B都带有一个分辨率为640480像素(VGA)的10.4英寸TFT显示器。与它的前一代产品MP270相比，MP270B拥有功能更加强大的处理器和更加成熟的显示技术。由于增强了亮度，MP270B拥有卓越的显示能力，易于读取。第章 PLC人机界面 3组态软件组态软件在使用工控软件中，人们经常提到组态一词，组态的英文是“Configuration”，简单地讲，组态就是用应用软件中提供的工具、方法，完成工程中某一具体任务的过程。与硬件生产相对照，组态与组装类似。如要组装一台电脑，事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘及光驱等，我们的工作就是用这些部件拼装成自己需要的电脑。当然
66、软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间，因为它一般要比硬件中的“部件”更多，而且每个“部件”都很灵活，因为软件都有内部属性，通过改变属性可以改变其规格(如大小、形状、颜色等)。第章 PLC人机界面 在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是通过编写程序(如使用BASIC、C、FORTRAN语言等)来实现的。编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错误，不能保证工期。组态软件的出现解决了这个问题，对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成。组态软件一般有三种，其英文简称分别为HMI、MMI和SCADA。目前组态软件发展迅猛，已经扩展到企业信息管理系统、管理和控制一体化、远程诊断和维护以及
67、在互联网上的一系列的数据整合。组态软件产品于20世纪80年代初出现，并在20世纪80年代末期进入我国。国内外主要的组态软件产品有InTouch、Fix、Citech(CiT)、WinCC、组态王、Controx(开物)、ForceControl(力控)、MCGS等。第章 PLC人机界面 组态王是由国内一家较有影响的组态软件开发公司开发的，功能丰富，操作简单。组态王6.5的Internet功能逼真再现现场画面，在任何时间、任何地点均可实时掌控企业的每一个生产细节，现场的流程画面、过程数据、趋势曲线、生产报表(支持报表打印和数据下载)、操作记录和报警等均可轻松浏览。用户还可以自己编辑发布的网站首页
68、信息和图标，成为真正企业信息化的Internet门户。西门子的WinCC是一套完备的组态开发环境，西门子提供类C语言的脚本，包括一个调试环境。WinCC内嵌OPC支持，并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较复杂，经过西门子的培训可以更好地掌握WinCC的应用。第章 PLC人机界面 使用组态软件WinCC flexible对西门子的人机界面进行组态和模拟调试的方法，包括对变量、画面、动画、报警、用户管理、数据记录、趋势图、配方、报表、运行脚本及以太网通信的组态方法。用WinCC flexible可对人机界面的运行进行离线模拟和在线模拟调试的方法，用WinCC flexible和STEP7
69、可模拟人机界面和S7-300/400组成的控制系统的运行。TP070和TP170触摸屏用专用的组态软件PROTOOL来生成画面，由用户自定义操作接口，例如图形、滚动条、按钮、指示灯、输入框等。第章 PLC人机界面 6.5 相关知识：字符串指令相关知识：字符串指令1. 求字符串长度指令求字符串长度指令求字符串长度指令SLEN返回IN参数指定的字符串的长度值，OUT为字节类型。2. 字符串复制指令字符串复制指令字符串复制指令SCPY将IN参数指定的字符串复制到OUT指定的地址区中。3. 字符串连接指令字符串连接指令字符串连接指令(SCAT)将IN参数指定的字符串连接到OUT指定的字符串的后面。第章
70、 PLC人机界面 【例6-1】 字符串指令应用举例。LDI0.0STR_CPY“HELLO ”，VB0/将字符串“HELLO ”复制到VB0开始的存储区SCAT“WORLD”，VB0/将字符串“WORLD”复制到VB0开始的字符串的后面STRLENVB0，AC0/求VB0开始的字符串的长度字符串变量的首字节是字符串的长度，VB0开始的字符串为“HELLO ”(最后有一个空格)，VB0中是字符串的长度6。执行SCAT指令后，得到新的字符串为“HELLO WORLD”，STRLEN指令求出的字符串的长度为11。第章 PLC人机界面 4. 从字符串中复制子字符串指令从字符串中复制子字符串指令SSCP
71、Y指令从INDX指定的字符编号开始，将IN指定的字符串的N个字符串复制到OUT中，OUT为字节类型。指令“SSCPY VB0，7，5，VB20”将从VB0开始的字符串中的第7个字符开始，复制5个字符到VB20开始的新字符串。第章 PLC人机界面 5. 字符串搜索指令字符串搜索指令SFND指令在字符串IN1中搜索字符串IN2，由字节变量OUT指定搜索的起始位置。如果在IN1中找到了与IN2中字符串相匹配的一段字符，则在OUT中存入这段字符IN1中的首个字符的位置。如果没有找到，则OUT被清零。第章 PLC人机界面 6. 字符搜索指令字符搜索指令CFND指令查找在字符串IN1中是否有字符串IN2中
72、包含的任意字符，字节变量OUT指定搜索的起始位置。如果找到了匹配的字符，字符的位置被写入OUT中。如果没有找到，OUT被清零。假设存储在VB0开始的区域的字符串包含温度值，存储在VB20开始的区域中的字符串包含所有的数字、“+”号和“-”号，用于识别字符串中的温度值。下面的程序在字符串中找到数字的起始位置，并将其转换为实数，温度值存放在VD200中。第章 PLC人机界面 LDI0.0MOVB1，AC0/AC0用作OUT参数并指向字符串的首个字符CFNDVB0，VB2，AC0/在VB0字符串中寻找数字字符STRVB0，AC0，VD200/将字符串中的温度值转换为实数第章 PLC人机界面 6.6
73、实训实训10：天塔之光的塔层显示：天塔之光的塔层显示在第4章的天塔之光设计中，若在8盏灯L1L2L3 L4L5L6L7L8L7 L6L5L4L3L2L1依次亮的同时，显示字符12345678765 4321，以表示塔层，则数码管与PLC的接线如表6-4所示。可在程序(表4-2)后添加下面(表6-5)程序段。第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 塔层显示梯形图如表6-5所示。第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 第章 PLC人机界面 习习 题题6-1 编程输出字符A的七段显示码。6-2 用子程序设计梯形图。要求系统上电后，若仅I0.0接通，每隔1 s，七段数码管依次显示01234 5 6 789，循环往复；若仅I0.1接通，每隔1 s，七段数码管依次显示9876543210，循环往复；I0.0和I0.1都接通或断开则显示E。6-3 用四个开关控制数码管显示。控制要求：当按照二进制规律拨动四个开关时，让数码管显示09这10个数字，对超过9的十六进制数则不显示。6-4 简述触摸屏的特点、分类及工作原理。6-5 简述使用向导配置TD200的主要内容。6-6 常用的组态软件有哪些？
