PLC應用技術(shù)（三菱機型）

上位機監(jiān)控組態(tài)10.2組態(tài)王應用210.1觸摸屏應用

3110.1.1上位機10.1.1上位機上位機是指可以直接發(fā)出操控命令的計算機，一般是工控機、觸摸屏，又稱為人機界面（HMI），屏幕上有控制按鈕，還可顯示各種信號（液壓、水位等）。下位機是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的計算機，一般是PLC、單片機、儀表、變頻器等，兩者需要通信驅(qū)動。當大型的電氣控制系統(tǒng)需要數(shù)十數(shù)百個操作按鈕，需要隨時顯示機器運行中的大量數(shù)據(jù)，需要用圖畫的形式顯示設(shè)備各關(guān)鍵部位的工作狀態(tài)，并需在面積只有普通電視機屏幕大小的區(qū)域完成操作及顯示時，這就只有使用目前最先進的圖示化顯示操作技術(shù)了。觸摸屏（TouchPanelMonitor）是一種交互式圖形化人機界面設(shè)備，它可以設(shè)計及儲存數(shù)十至數(shù)百幅黑白或彩色的畫面?？梢灾苯釉诿姘迳嫌檬种更c擊換頁或輸入操作命令，還可以連接打印機打印報表，是一種理想的操作面板設(shè)備。由于觸摸屏具有堅固耐用、反應速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點。只要用手指輕輕地碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現(xiàn)對主機操作，從而使人機交互更為直截了當。作為一種最新的電腦輸入設(shè)備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式，觸摸屏在生產(chǎn)生活中已得到廣泛應用。10.1.2觸摸屏特點三菱觸摸屏是一種可接收觸頭等輸入信號的感應式液晶顯示裝置，利用壓力感應進行控制，當手指觸摸屏幕時，電阻薄膜屏的兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化，然后送觸摸屏控制器處理?？捎靡匀〈鷻C械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。目前，已廣泛應用于機械、紡織、電氣、包裝、化工等行業(yè)。其新一代人機界面產(chǎn)品有GOT2000、GOT1000、GOTSimple、GTSoftGOT系列。經(jīng)濟型人機界面GOTSimple系列機型簡潔且功能強大，我們以GS2107機型為例說明其應用。10.1.3三菱觸摸屏產(chǎn)品系列10.1.4三菱觸摸屏主要特點GS2107-WTBD主機的主要特點：1.可實現(xiàn)對可編程控制器的位軟元件的監(jiān)視和強制、對字軟元件的設(shè)置值/當前值的監(jiān)視以及該數(shù)值的更改等。2.監(jiān)視性能和FA設(shè)備連接性的提高3.畫面設(shè)計/啟動·調(diào)試/運行/維護工作的高效化搭載了標準為9MB的內(nèi)置快閃卡，標準配置中包括SD卡接口、RS-232接口、RS-422接口、USB接口、Ethernet接口。4.強化了與FA設(shè)備設(shè)置工具的兼容性與QnA、L、Q、FX系列可編程控制器的CPU連接時，用連接在GOT上的計算機就可以傳送、監(jiān)視順控程序。觸摸屏背面布局如圖10-1所示，其標準接口有4個。1.標準I/F-1（RS422）用于與連接設(shè)備PLC通信。2.標準I/F-2（RS232）用于計算機（作圖軟件）、調(diào)制解調(diào)器、連接設(shè)備、條形碼閱讀器、透明功能的通信。3.標準I/F-3（USB）用于計算機（作圖軟件）、透明功能的通信。4.標準I/F-4（以太網(wǎng)）用于計算機（作圖軟件）或與連接設(shè)備通信。10.1.5觸摸屏標準接口10.1.5觸摸屏標準接口GTWorks3是可視化設(shè)計和配置的最典型環(huán)境。基于三大理念集成各種面向用戶的功能，簡單性、明確性和實用性。設(shè)置簡單逼真的高分辨率圖形簡單精細操作直觀，與其它HMI（人機界面）設(shè)計環(huán)境相比，畫面開發(fā)工作量可明顯降低。設(shè)計了大量的庫，有圖形庫、部件庫、字體庫等。大量的庫縮短了庫的檢索時間，從部件庫中查找對象更為容易，根據(jù)對象、功能或最近使用的庫清單方便地進行選擇。各種各樣的字體、字體變化，可自由選擇、顯示各種不同的字體。圖形庫是目前市場上最齊全的圖形庫之一，有大量的圖形對象，包括各種儀表和管道。10.1.6GT組態(tài)軟件Works3軟件獲取在三菱官網(wǎng)下載最新正版GTWorks3軟件，也可在網(wǎng)絡上搜索下載。為了保存相關(guān)有價值資料，可把驅(qū)動程序、學習資料等，放在同一文件夾內(nèi)。安裝打開安裝目錄，找到Disk1\setup進行安裝；在彈出的“用戶信息窗口”，任意填寫姓名和公司名；填寫產(chǎn)品通用ID:570-986818410；安裝完畢重啟計算機，編程軟件安裝完成，形成GTDesigner3圖標。再安裝盤中Disk1\TOOL\GSInstaller，完成后啟動GTDesigner3，新建項目時，在系列選項里面就可以選擇GS系列了。說明：GTWorks3安裝完畢，同時安裝了組態(tài)軟件GTDesigner3和仿真軟件GTSimulator3。10.1.6GT組態(tài)軟件Works3三菱觸摸屏應用程序主菜單，又稱為系統(tǒng)設(shè)置界面，用來設(shè)置觸摸屏的顯示語言、IP地址、口令、屏幕亮度等，界面如圖10-3所示。觸摸左上角，即可顯示主菜單，在畫面中設(shè)置擴展功能開關(guān)，也可顯示主菜單。包括Language、連接設(shè)備設(shè)置、GOT設(shè)置、安全登記設(shè)置、時鐘的顯示/設(shè)置、數(shù)據(jù)管理、監(jiān)視/編輯、維護功能8項。10.1.7應用程序主菜單連接設(shè)備設(shè)置：標準I/F設(shè)置，GOTIP地址，通信設(shè)置，以太網(wǎng)狀態(tài)檢查、Ping送信，透明模式設(shè)置（CH1、CH2），關(guān)鍵字。GOT設(shè)置：顯示的設(shè)置（屏保），操作的設(shè)置（蜂鳴音、校準等），固有信息。安全登記設(shè)置：安全等級變更，操作員認證，登錄/注銷。時鐘的顯示/設(shè)置：時間調(diào)整。數(shù)據(jù)管理：OS信息，資源數(shù)據(jù)信息（報警信息，配方信息，日志信息，圖像文件），SD卡存儲，SD卡格式化，清除用戶數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)復制，備份/恢復。監(jiān)視/編輯：軟元件監(jiān)視，F(xiàn)X列表編輯。維護功能：觸摸面板校準，觸摸盤檢查，畫面清屏。10.1.7應用程序主菜單點擊GTDesigner3，打開組態(tài)軟件，在工程選擇對話框中選擇“新建”；彈出“新建工程向?qū)А?，單擊“下一步”；選擇系列中的“GS系列”，就是我們要用的GS2107-WTBD觸摸屏了。單擊“下一步”會出現(xiàn)確認信息，再次單擊“下一步”；連接機器設(shè)置：在“制造商”欄選擇“三菱電機”，“機種”為“MELSEC-FX”，單擊下一步；選擇通信方式“I/F（I）”為”RS-232”，單擊“下一步”；“通信驅(qū)動程序”為“MELSEC-FX”，單擊“下一步，確認信息；畫面切換文件，先不理會，單擊“下一步”；確認所有信息后，單擊“結(jié)束”；這樣就設(shè)置了用“RS232”實現(xiàn)PLC與觸摸屏的通信。出現(xiàn)圖10-4所示組態(tài)界面，10.2.1新建工程保存工程：“工程”→“另存為”→“工程另存為”，選擇保存的文件夾→“文件名”→單擊“保存”。10.2.1新建工程1.新建畫面：設(shè)置畫面編號，也可對設(shè)計的基本畫面做文字說明→“確定”；2.添加畫面切換開關(guān)：對象→開關(guān)→畫面切換開關(guān)→雙擊打開→在“畫面編號”中選擇要切換到的畫面；3.添加開關(guān)：對象→開關(guān)→在畫面中單擊落選，雙擊該按鈕，在“動作追加”中單擊“位”。4.指示燈：對象→指示燈→位指示燈→指定軟元件；5.圖形元件：圖形→文本/直線/圓弧/矩形；6.移動量：工具→選項→顯示，將“移動量”更改成所需的值，可用鼠標拖動也可以用光標移動；7.數(shù)值顯示/輸入：對象→數(shù)值顯示/輸入→數(shù)值輸入→落選后顯示“123456”，如指定軟元件；10.2.2組態(tài)畫面8.注釋的設(shè)置：公共設(shè)置→注釋→打開→在“打開注釋組”對話框中雙擊“基本注釋”→在“基本注釋一覽表”中右擊新建并填寫足夠的行數(shù)的信息；9.位/字注釋：對象→注釋→位/字注釋→單擊落選→雙擊打開設(shè)置屬性；10.新建注釋組（浮動報警使用到）：公共設(shè)置→注釋→新建注釋組，打開“注釋組屬性”對話框，11.設(shè)置浮動報警：公共設(shè)置→報警→浮動報警→在對話框中進行如下設(shè)置，最現(xiàn)實勾選“使用浮動顯示”，然后指定報警點數(shù)、監(jiān)視周期、軟元件類型、注釋組名；12.添加報警記錄元件：公共設(shè)置→報警→用戶報警監(jiān)視。10.2.2組態(tài)畫面1.連接設(shè)備設(shè)置：公共設(shè)置→標準I/F一覽表；在通道號（CHNo）中，0表示未使用，1為觸摸屏與PLC連接的通道，8為觸摸屏與條形碼設(shè)備通道，9為觸摸屏與PC機連接的通道，如圖10-6所示。10.2.3下載調(diào)試2.寫入到GOT：通信→寫入到GOT→彈出“與通信設(shè)置”對話框→選擇是USB還是RS232→可以測試通信是否正常→通信測試后單擊“確定”→彈出“與GOT的通信”對話框→在寫入模式中選擇“選擇寫入數(shù)據(jù)”→一般情況下勾選“基本畫面”、“公共設(shè)置”即可→單擊“GOT寫入”→在彈出的“···執(zhí)行嗎？”對話框中單擊“是”→出現(xiàn)進度顯示對話框→彈出完成→單擊“確定”；10.2.3下載調(diào)試3.讀取GOT：將觸摸屏中的程序讀出到電腦中，方法如下通信→讀取GOT→彈出“與通信設(shè)置”對話框→單擊“GOT信息讀取”→出現(xiàn)提示對話框，單擊“是”→勾選想要讀取的內(nèi)容→單擊“GOT讀取”→再確認對話框中單擊“是”→在彈出讀取完成對話框中單擊“確定”→在彈出的對話框中選擇保存位置，保存文件；4.與GOT對照：將觸摸屏中的程序與電腦中的程序進行比較，查看是否相同，方法如下：通信→與GOT對照→彈出“與通信設(shè)置”對話框→單擊“對照”按鈕→對照結(jié)果會以列表形式顯示出來；10.2.3下載調(diào)試【例10-1】試在觸摸屏上設(shè)計電機正反轉(zhuǎn)界面，有正轉(zhuǎn)按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕、停止按鈕、電機正轉(zhuǎn)指示燈、電機反轉(zhuǎn)指示燈，顯示運行時間，運行超過10秒，報警燈閃爍。在PLC中編程，操作觸摸屏，實現(xiàn)控制要求。第一步：硬件連線，PLC與觸摸屏通過“RS232”控制；第二步：資源分配，M0正轉(zhuǎn)按鈕，M1反轉(zhuǎn)按鈕，M2停止按鈕，Y0電機正轉(zhuǎn)，Y1電機反轉(zhuǎn)，T0計時，M3報警指示燈；第三步：PLC編程，編寫起保停電路，并下載調(diào)試，梯形圖如圖10-8（a）所示；例10-1觸摸屏控制電機第四步：觸摸屏組態(tài)。正轉(zhuǎn)按鈕M0、反轉(zhuǎn)按鈕M1、停止按鈕M2、電機正轉(zhuǎn)指示燈Y0、電機反轉(zhuǎn)指示燈Y1、報警燈M3，文本：電動機正反轉(zhuǎn)控制、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、報警。下載到觸摸屏。界面如圖10-8（b）所示。例10-1觸摸屏控制電機工具→模擬器→設(shè)置，可以打開GTSimulator3；出現(xiàn)圖10-18a選項。在“通信設(shè)置”選項卡中的“連接方式”中選擇方法如下：1）在沒連接PLC時選擇“GXSimulator”；2）在有連接PLC時選擇“CPU”；→下一欄選擇（MELSEC-FX）→在“GTSimulator設(shè)置”選項卡中的“GXDeveloper工程”中選擇要進行仿真的梯形圖程序→工程→打開→工程→在“打開工程”對話框中選擇GTDesigner3的來源，注意了如果設(shè)計時觸摸屏類型是GT10的話，還會產(chǎn)生錯誤提示，可以在機種設(shè)置里更改，當然在設(shè)計畫面時直接選“GT21**便可。工具→模擬器→啟動，開始模擬，確定，稍等，出現(xiàn)圖10-18b畫面。進行調(diào)試，直至合乎要求。三菱觸摸屏仿真仿真效果三菱觸摸屏仿真第10章

上位機監(jiān)控組態(tài)10.2組態(tài)王應用210.1觸摸屏應用

31組態(tài)王軟件利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和控件動態(tài)連接技術(shù)如：棒圖控件、溫度曲線控件、窗口類控件、多媒體控件等。它提供良好的顯示畫面和編程環(huán)境，從而方便靈活地實現(xiàn)多任務操作。它可以與一些常用I/O設(shè)備直接進行通信，I/O設(shè)備包括：可編程控制器、智能模塊、板卡、智能儀表等等。在系統(tǒng)運行的過程中組態(tài)王通過內(nèi)嵌的設(shè)備管理程序負責與I/O設(shè)備的實時數(shù)據(jù)交換。配置的I/O設(shè)備在工程瀏覽器的設(shè)備節(jié)點中分類列出用戶可以隨時查詢和修改。組態(tài)王可運行在基于EtherNET網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和TCP\IP網(wǎng)絡協(xié)議網(wǎng)上。在此網(wǎng)絡中直接參與現(xiàn)場控制的PC機作為網(wǎng)絡服務器。其它站點作為網(wǎng)絡客戶機，它可共享服務器中的數(shù)據(jù)，這就是組態(tài)王優(yōu)化的網(wǎng)絡功能。工藝要求：用戶（M8000）持續(xù)用水，動畫效果為水塔水位（D0）每秒（M8013）降低5%；當水塔水位降到20%時，水泵（Y2）供水，每秒上升10%（結(jié)合用戶用水，總共上升5%），當水位升至80%時，水泵停止供水；管道顯示用戶流水動畫（M8000），水泵流水動畫（Y2），水塔內(nèi)有水位動畫（D0）。最小化項目要建立新的組態(tài)王工程，請首先為工程指定工作目錄（或稱“工程路徑”）?！敖M態(tài)王”用工作目錄標識工程，不同的工程應置于不同的目錄。工作目錄下的文件由“組態(tài)王”自動管理?；静襟E為：1.啟動“組態(tài)王”工程管理器（ProjManager），選擇菜單“文件\新建工程”或單擊“新建”按鈕，彈出新建工程向?qū)б唬?.單擊“下一步”繼續(xù)，彈出“新建工程向?qū)еυ捒颉?，在工程路徑文本框中“水塔水位”；單擊“下一步”繼續(xù)；10.2.1創(chuàng)建工程3.彈出“新建工程向?qū)е龑υ捒颉?；在工程名稱文本框中輸入工程的名稱“水塔供水”，該工程名稱同時將被作為當前工程的路徑名稱。單擊“完成”完成工程的新建。4.系統(tǒng)會彈出對話框，詢問用戶是否將新建工程設(shè)為當前工程；單擊“是”按鈕，則將新建的工程設(shè)為組態(tài)王的當前工程。定義的工程信息會出現(xiàn)在工程管理器的信息表格中，如圖10-20所示。5.雙擊該信息條或單擊“開發(fā)”按鈕或選擇菜單“工具\切換到開發(fā)系統(tǒng)”，進入組態(tài)王的開發(fā)系統(tǒng)。*注意：建立的每個工程必須在單獨的目錄中。除非特別說明，不允許編輯修改這些初始數(shù)據(jù)文件。10.2.1創(chuàng)建工程工程管理器界面10.2.1創(chuàng)建工程組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備。外部設(shè)備包括：下位機（PLC、儀表、模塊、板卡、變頻器等），它們一般通過串行口和上位機交換數(shù)據(jù)；其它Windows應用程序，它們之間一般通過DDE交換數(shù)據(jù)；外部設(shè)備還包括網(wǎng)絡上的其它計算機。只有在定義了外部設(shè)備之后，組態(tài)王才能通過I/O變量和它們交換數(shù)據(jù)。為方便定義外部設(shè)備，組態(tài)王設(shè)計了“設(shè)備配置向?qū)А币龑в脩粢徊讲酵瓿稍O(shè)備的連接。本例中使用FX3U系列PLC和組態(tài)王通信，PLC連接在計算機的COM4口。1、選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項“設(shè)備”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標，運行“設(shè)備配置向?qū)А?，如圖10-21所示，選擇PLC-三菱-FX2-編程口。10.2.2定義FX3U設(shè)備10.2.2定義FX3U設(shè)備2、單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А?，輸入邏輯名稱“FX3U”；單擊“下一步”，為設(shè)備選擇連接串口，為COM4；單擊“下一步”，填寫設(shè)備地址，為0；單擊“下一步”，設(shè)置通信故障恢復參數(shù)（一般情況下使用系統(tǒng)默認設(shè)置即可）；單擊“下一步”，請檢查各項設(shè)置是否正確，確認無誤后，單擊“完成”。3.設(shè)置串口通信參數(shù)設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的設(shè)備“COM4”，點擊“COM4”，彈出圖10-22，設(shè)置數(shù)據(jù)位為“7”，其余參數(shù)不動。10.2.2定義FX3U設(shè)備10.2.2定義FX3U設(shè)備數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王”軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場的動畫、操作者在計算機前發(fā)布的指令，是以實時數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機和下位機的橋梁。數(shù)據(jù)庫中變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細信息。1、選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項“數(shù)據(jù)庫\數(shù)據(jù)詞典”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標，彈出“變量屬性”對話框如圖10-23所示。此對話框可以對數(shù)據(jù)變量完成定義、修改等操作，以及數(shù)據(jù)庫的管理工作。在“變量名”處輸入變量名，如：水塔水位；在“變量類型”處選擇變量類型如：I/O整數(shù)；“連接設(shè)備”選“FX3U”，寄存器為“D0”，數(shù)據(jù)類型為“SHORT”，其它屬性目前不用更改，單擊“確定”即可。10.2.3構(gòu)造數(shù)據(jù)庫再定義“水泵”和“用戶”兩個“I/O離散”變量，共三個變量。10.2.3構(gòu)造數(shù)據(jù)庫進入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。這些畫面都是由“組態(tài)王”提供的類型豐富的圖形對象組成的。系統(tǒng)為用戶提供了矩形（圓角矩形）、直線、橢圓（圓）、扇形（圓弧）、點位圖、多邊形（多邊線）、文本等基本圖形對象，及按鈕、趨勢曲線窗口、報警窗口、報表等復雜的圖形對象。提供了對圖形對象在窗口內(nèi)任意移動、縮放、改變形狀、復制、刪除、對齊等編輯操作，全面支持鍵盤、鼠標繪圖，并可提供對圖形對象的顏色、線型、填充屬性進行改變的操作工具。“組態(tài)王”采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，使用戶可以方便地建立畫面的圖形界面。10.2.4創(chuàng)建組態(tài)畫面1、定義新畫面進入新建的組態(tài)王工程，選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項“文件\畫面”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標，彈出畫面屬性對話框如圖10-24所示。10.2.4創(chuàng)建組態(tài)畫面在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱“水塔水位”，修改背景色，其它屬性目前不用更改。點擊“確定”按鈕進入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)。如圖10-25所示。10.2.4創(chuàng)建組態(tài)畫面2、組態(tài)文本在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中從“工具箱”中選擇“文本”圖標，輸入繪制“水塔水位控制”、“用戶”、“水泵”、“傳感器”、“水塔”，如圖10-26所示。10.2.4創(chuàng)建組態(tài)畫面選中文本“水泵”，拖動邊框可改變大?。辉诠ぞ呦渲悬c擊“顯示畫刷類型”和“顯示調(diào)色板”，點擊第一行第四個“文本色”按鈕，從下面的色塊中選取黑色作為字符色；“編輯”中“字符串替換”可修改文本內(nèi)容。3.圖庫操作從“工具欄”“圖庫”“反應器”中找到需要的反應器，雙擊需要的反應器，放到畫面中合適的位置；再找一個傳感器，放到合適的位置；再找一個馬達，放到合適的位置。4.立體管道點擊“工具欄”中的“立體管道”，在界面中畫出2條需要的管道，并設(shè)置其顏色。3、選擇“文件\全部存”命令保存現(xiàn)有畫面。10.2.4創(chuàng)建組態(tài)畫面定義動畫連接是指在畫面的圖形對象與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當變量的值改變時，在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來；或者由軟件使用者通過圖形對象改變數(shù)據(jù)變量的值。“組態(tài)王”提供了21種動畫連接方式：屬性變化線屬性變化、填充屬性變化、文本色變化位置與大小變化填充、縮放、旋轉(zhuǎn)、水平移動、垂直移動值輸出模擬值輸出、離散值輸出、字符串輸出值輸入模擬值輸入、離散值輸入、字符串輸入10.2.6建立動畫連接特殊閃爍、隱含滑動桿輸入水平、垂直命