山大《自動控制系統(tǒng)》實驗指導(dǎo)之實驗6 基于PROFIBUS－DP網(wǎng)絡(luò)的HMI與調(diào)速器、PLC之間的通訊控制實驗

1、PAGE PAGE 52實驗6基于PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)的HMI與調(diào)速器、PLC之間的通訊控制實驗一、實驗?zāi)康?、了解由PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)組成的最小典型自動控制系統(tǒng)的組成（調(diào)速器、PLC和HMI組成的控制系統(tǒng)）。、熟悉HMI觸摸屏的操作使用過程。、熟悉觸摸屏設(shè)置與讀取全數(shù)字調(diào)速器參數(shù)的過程。二、自動控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳動實驗臺結(jié)構(gòu)了解 1、了解PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)的連接打開實驗臺的兩個前門和后門，我們可以看到每個實驗臺都有如圖31所示結(jié)構(gòu)(僅有一個實驗臺有PLC)，并注意每個連接器撥斷開關(guān)的位置。圖31每個實驗臺PROFIBUS-DP連接示意圖2、觸摸屏(TP270)電氣連結(jié)原理圖觸摸屏

2、采用西門子公司生產(chǎn)的TP270(6#)，控制電路接線原理圖如圖32(B)所示。觸摸屏正面(用戶使用面)和給觸摸屏供電的開關(guān)如圖32(A)所示。圖32圖33三、觸摸屏使用操作過程觸摸屏送電后的初始狀態(tài)如圖3-3所示，用手觸摸“進入操作系統(tǒng)”功能塊后，觸摸屏進入如圖3-4所示畫面。在此畫面內(nèi)觸摸“返回首頁”功能塊，觸摸屏畫面將會返回到圖3-3界面。圖34下面以小車往復(fù)運動模擬實驗為例介紹一般觸摸屏的使用方法。在如圖3-4所示畫面內(nèi)，用手觸摸“小車往復(fù)運動實驗”功能塊，觸摸屏?xí)詣诱{(diào)出如圖3-5所示畫面。在如圖3-5所示畫面內(nèi)，觸摸電動機轉(zhuǎn)速給定設(shè)置方框內(nèi)的數(shù)值輸入塊，觸摸屏?xí)詣诱{(diào)出數(shù)值輸入鍵盤供

3、用戶使用，如圖3-6所示畫面。圖35圖36在如圖3-6所示畫面內(nèi)，如果令電動機的轉(zhuǎn)速為200rpm,可以觸摸“2”、“0”和“0”這三個鍵盤，結(jié)果如圖3-7所示，如果輸入完數(shù)據(jù)后觸摸“回車”鍵，觸摸屏?xí)詣臃祷氐皆瓉懋嬅?，如圖3-8所示。圖37圖38圖39圖310在如圖3-8所示畫面內(nèi)，如果觸摸“前進”按鈕，圖中的小車會以200rpm向右運行，如圖3-9所示，如果小車運行到右端會自動停止，如圖3-10所示。如果此時觸摸“后退”按鈕，小車會自動后退運行，并且電動機也自動反轉(zhuǎn)運行，電動機反轉(zhuǎn)狀態(tài)如圖3-11所示。無論小車（電動機）是在正向運行，還是在反向運行，如果在運行期間觸摸“停止”按鈕，小車會

4、立即停止在當(dāng)時運動的位置；如果觸摸“復(fù)位”按鈕，小車會立即停在最左端。如果小車位置不在右端，觸摸“前進”按鈕，小車會繼續(xù)向右運行；如果小車位置不在左端，觸摸“后退”按鈕，小車會繼續(xù)向左運行。圖311當(dāng)觸摸“返回目錄”按鈕時，觸摸屏?xí)袚Q到圖3-4所示界面，選擇其它控制系統(tǒng)。四、用觸摸屏設(shè)置與讀取全數(shù)字調(diào)速器參數(shù)的程序分析1、畫面切換分析在小車往復(fù)運動實驗中，除初始畫面（如圖33所示）和菜單畫面（如圖34所示）外，僅使用了一個如圖35所示的畫面。它們?nèi)齻€畫面在觸摸屏組態(tài)程序的名稱如圖312所示。圖312它們之間的切換關(guān)系圖313所示。圖313圖314在PIC1畫面中組態(tài)調(diào)用PIC2畫面的編輯過程

5、如圖314所示。在PIC2畫面中組態(tài)調(diào)用PIC3畫面的編輯過程如圖315所示。圖315在PIC2畫面中組態(tài)返回PIC1畫面的編輯過程如圖316所示。圖316在PIC3畫面中組態(tài)返回PIC2畫面的編輯過程如圖317所示。在圖317所示返回按鈕中可以看出除有返回PIC2畫面命令，還有一條VAR_11指令，該觸摸屏指令的作用是，將觸摸狀態(tài)傳送給主站PLC中的一個內(nèi)部觸點M1.3，M1.3可以使解除電動機運行的自保持狀態(tài)，導(dǎo)致電動機運行停止。如圖318所示(左邊是觸摸屏組態(tài)命令，右邊是PLC中的有關(guān)程序)，也就是說此時的返回按鈕有兩種功能：其一，返回PIC2畫面；其二，當(dāng)需要返回PIC2畫面時，如果忘

6、記了按電動機停止按鍵，電動機會自動停止運行。圖317圖3182、速度設(shè)定與讀取功能分析在PIC3畫面組態(tài)中，使用輸入域功能，如圖319所示，觸摸屏中的變量VAR_98將從觸摸屏中輸入的數(shù)據(jù)（例如轉(zhuǎn)速200），通過PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)傳送給主站PLC中的DBD40存儲器內(nèi)（如圖319所示），主站PLC又將此數(shù)據(jù)使用SFC15“DPWR_DAT”發(fā)送命令，通過PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)傳送給調(diào)速器，如圖320所示。圖319圖320在PIC3畫面組態(tài)中，使用輸出(讀出)域功能，如圖321所示，觸摸屏中的變量VAR_39將通過PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)讀出主站PLC中的DBD68存儲器內(nèi)（如圖321所示）的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，主站PLC使用SFC14“DPRD_DAT”讀取命令，通過PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)讀取調(diào)速器的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，如圖322所示。圖320圖322結(jié)束實驗：不