隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場總線技術(shù)技術(shù)的發(fā)展，PLC及觸摸屏在工業(yè)控制和樓宇自動化中的應(yīng)用非常廣泛。現(xiàn)場總線技術(shù)及其總線接口模塊、智能儀表、控制設(shè)備等組成的綜合監(jiān)控系統(tǒng)已成為當(dāng)前自動化技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。在工控領(lǐng)域，ＰＬＣ與觸摸屏結(jié)合運(yùn)用的技術(shù)已越來越為工程人員所了解與熟悉,由于觸摸屏具有操作簡便、界面美觀直接、編程容易掌握、與ＰＬＣ通訊良好、抗干擾能力強(qiáng)等等特點(diǎn),它正迅速地滲入各個行業(yè),發(fā)揮自動化控制的最大優(yōu)勢。

PROFIBUS提供了兩種通信協(xié)議：DP、FMS，富士UG系列的觸摸屏支持其中的DP協(xié)議。富士觸摸屏具有很強(qiáng)的兼容性，可以與近30個廠家的PLC通訊，兼容性極強(qiáng)，而且還可以和計(jì)算機(jī)通訊（開放式通訊協(xié)議）。

觸摸屏選用富士UG420H-SC1，10.4英寸、128色STN顯示，基于Windows95/98/NT操作平臺下的專用組態(tài)軟件，界面友好直觀，易學(xué)易用，大大節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)周期。編程軟件中備有大量的圖形庫（開關(guān)、燈、棒圖等）供選擇，還可以根據(jù)用戶需求編輯所需要的工藝圖形，能夠轉(zhuǎn)換BMP文件和AUTOCAD中的DXF文件。

2觸摸屏的通訊設(shè)置及界面設(shè)計(jì)

在硬件連接完成后，需要在組態(tài)軟件中指定系統(tǒng)的硬件配置以及設(shè)置一些通信參數(shù)等等。首先制定所使用的觸摸屏的類型，這里選擇默認(rèn)的UG420（640*48010.4inches）；下一步指定和觸摸屏通訊的PLC類型及型號，這里選SIEMENSS7-PROFIBUS；最后一步指定系統(tǒng)參數(shù)，首先是讀區(qū)和寫區(qū)，讀區(qū)是指作為從PLC讀入數(shù)據(jù)的緩沖，如果系統(tǒng)中需要顯示趨勢圖的話那么讀區(qū)應(yīng)當(dāng)設(shè)大一些，一般設(shè)1000個字就可以了，寫區(qū)用于顯示存儲屏幕的狀態(tài)、頁碼、畫面層疊以及報(bào)警狀態(tài)等等。另外在對話框No.ofWordSettingforI/O中需要指出觸摸屏的MPI地址，以及傳輸?shù)膸L度，MPI地址在PLC的硬件組態(tài)里已經(jīng)定義好了，兩者必須一致，否則會出現(xiàn)通信錯誤。另外幀長度為32字節(jié)；奇偶校驗(yàn)為奇校驗(yàn)；數(shù)據(jù)長度8位；停止位1位；通訊方式RS-485。

UG00S-CW具有非常完善而強(qiáng)大的組態(tài)功能，在開發(fā)組態(tài)的時候，開發(fā)者可以不去考慮通信協(xié)議的問題，因?yàn)楦皇抗疽呀?jīng)將這一切的技術(shù)細(xì)節(jié)都屏蔽掉了，它具有智能的尋址功能。在建立一個按鈕時，這個按鈕在PLC中的預(yù)先有定義（在西門子PLC中，無論是數(shù)字量還是模擬量的定義都是在DB塊中）。假設(shè)這個按鈕的地址是DB2.DBX2.0（它的含義是第2個DB塊中第2個字節(jié)的第0位），觸摸屏中按鈕的地址應(yīng)表示為DB2：2-0。我們可以看到，除了地址的書寫方式有所不同以外，你幾乎無需作其他的工作，你無需去定義變量、更無需去理會通信的幀結(jié)構(gòu)等等。

對于模擬量同樣如此，只不過在模擬量中你需要指出模擬量所占的字節(jié)個數(shù)，其他的同數(shù)字量一樣簡單。

可以說，UG00S-CW在處理基本的模擬數(shù)字量的時候非常簡單、方便，但是在處理一些較為復(fù)雜的情況時卻遇到了意想不到的問題。在這個食品生產(chǎn)線的集中控制系統(tǒng)，其中就涉及到富士觸摸屏和西門子PLC中的通信格式的兼容問題。

系統(tǒng)中有些PID控制的模擬量需要用趨勢圖來顯示，UG00S-CW中顯示趨勢圖并不復(fù)雜，首先點(diǎn)一下趨勢圖的圖標(biāo)，在彈出的對話框中選擇趨勢圖的類型，然后選擇每條曲線對應(yīng)的地址即可。但是在聯(lián)機(jī)調(diào)試時卻總是出現(xiàn)comunicationerror（通信錯誤）信息，經(jīng)過排查發(fā)現(xiàn)問題出在趨勢圖上，如果將趨勢圖從程序中去掉，則一切正常，后來我就嘗試先將西門子PLC中的對應(yīng)的模擬量數(shù)據(jù)讀入觸摸屏的緩沖（即內(nèi)部存儲區(qū)），然后將趨勢圖每條曲線的地址改為對應(yīng)的內(nèi)部地址。經(jīng)過聯(lián)機(jī)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)不再出現(xiàn)comunicationerror信息，但是趨勢圖的曲線的顯示卻極不正常。經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)除了當(dāng)模擬量的值為零時曲線顯示正常，而為非零時曲線則指向無窮大。這個問題曾讓筆者百思不得其解，后來終于想到有可能是西門子PLC和富士觸摸屏在存儲格式上可能會不兼容。原來富士觸摸屏中趨勢圖中的模擬量一般都是雙字（4字節(jié)），它從西門子PLC讀取的順序是將第一字讀為高字，第二個字讀為低字，而西門子PLC中模擬量的存儲為先存低字再存高字，這樣富士觸摸屏從西門子PLC中讀入的數(shù)據(jù)剛好都是高低字顛倒的。因?yàn)橐话隳M量的值都比較小，所以高字都為零，這樣相當(dāng)于將原來的值乘了一個2的16次方的數(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了模擬量的上限，所以才出現(xiàn)了以上情況。

為了解決以上問題，需要將PLC中的數(shù)據(jù)讀入，然后依次高低字顛倒，然后再將趨勢圖的曲線地址指向存儲修正數(shù)據(jù)的內(nèi)部地址即可。為了完成這個功能，需要用到UG00S-CW的宏指令，富士UG00S-CW平臺提供了豐富的宏命令集，

主要有以下幾類：

屏幕類，當(dāng)打開一個界面時可執(zhí)行的OPENmacro，當(dāng)關(guān)閉一個界面時可執(zhí)行的CLOSEmacro，當(dāng)打開一個界面后不斷循環(huán)執(zhí)行直到這個界面關(guān)閉為止時停止的CYCLEmacro。

按鈕類，當(dāng)按下一個按鈕時可執(zhí)行的ONmacro和當(dāng)松開一個按鈕時可執(zhí)行的OFFmacro。

宏模式，即宏指令程序段受某一個比特位的控制，當(dāng)這一位為1時執(zhí)行，為0時停止，這個比特位可以是PLC中的地址，也可以是觸摸屏的內(nèi)部地址。

富士UG00S-CW的宏命令集和匯編語言非常相似，不過此外還增加了許多系統(tǒng)命令功能和輔助功能，使得開發(fā)程序更加方便快捷。觸摸屏中的存儲格式是字，地址用$u來表示，例如$u1000就表示第1000個字，$u1000-14就表示第1000個字的第14位，觸摸屏中沒有用來表示字節(jié)的地址表示方式。在這個食品生產(chǎn)線上有多個PID控制回路，每個回路對應(yīng)一個趨勢圖，以第一個回路為例，它占用Buffer1（最多有12個Buffer可供使用）趨勢圖有三條曲線PV、SP、OP，它們所對應(yīng)的PLC地址分別為DB10：DBD0，DB10：DBD4，DB10：DBD8，然后將調(diào)整后的地址存入定為$u500~$u505，程序段如下：

/*首先將模擬量讀入觸摸屏內(nèi)部，使用塊賦值BMOV指令，即將DB10：DBD0~DB10：DBD8賦值到$u500~$u505*/

$u500=DB0010：0000C：12（BMOV）

下面將各個量的高字和低字顛倒

$u600=$u500（W）

$u500=$u501（W）

$u501=$u600（W）

$u602=$u502（W）

$u502=$u503（W）

$u503=$u602（W）

$u604=$u504（W）

$u500=$u505（W）

$u505=$u604（W）

然后將此程序段拷貝到每一屏幕的CYCLEmacro中，然后將buffer地址初始地址指向$500，抽樣模式定為：ConstantSample，曲線條數(shù)（即No.ofWord）定為3條，存儲長度為500，其他的設(shè)置為默認(rèn)值，趨勢圖中對應(yīng)三條曲線的地址改為$u500,$u502,$u504，這樣才能保證觸摸屏中的數(shù)據(jù)和PLC中的數(shù)據(jù)同步更新。將程序下載到觸摸屏，經(jīng)過聯(lián)機(jī)測試，一切正常。