plc触摸屏毕业设计

绪论

机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand。

能模仿人手和臂的某些功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具它可以代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而由多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，被称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手由2-3个自由度。

机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。

第1章机械手概况

机械手的应用简况

在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法，程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75％是小批量生产；金属加工生产批量中有四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5％。从这里可看出，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产

生的。机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。

1.1.1 机械手的应用

国内外机械工业、铁路部门中机械手主要应用于以下几方面：

1. 热加工方面的应用

热加工是高温、危险的笨重体力劳动，很久以来就要求实现自动化。为了提高工作效率，和确保工人的人身安全，尤其对于大件、少量、低速和人力所不能胜任的作业就更需要采用机械手操作。

2. 冷加工方面的应用

冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类和箱体类等零件单机加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制、数字控制等机床上应用，成为设备的一个组成部分。最近更在加工生产线、自动线上应用，成为机床、设备上下工序联接的重要于段。

3. 拆修装方面

拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一，促进了机械手的发展。目前国内铁路工厂、机务段等部门，已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修装的效率。近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进行连续喷漆，以改善劳动条件，提高喷漆的质量和效率。

近些年，随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用，工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。

1.1.2 机械手的应用意义

在机械工业中，机械手的应用意义可以概括如下：

1. 可以提高生产过程的自动化程度

应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

2. 可以改善劳动条件

避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的。而应用机械手即可部分或全部代替人安全地完成作业，大大地改善了工人的劳动条件。在一些动作简单但又重复作业的操作中，以机械手代替人手进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。

3. 可以减少人力，便于有节奏地生产

应用机械手代替人手进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续地工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床和综合加工自动生产线上，目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产。

1.1.3 机械手的发展概况

专用机械手经过几十年的发展，如今已进入以通用机械手为标志的时代。由于通用机械手的应用和发展，进而促进了智能机器人的研制。智能机器人涉及的知识内容，不仅包括一般的机械、液压、气动等基础知识，而且还应用一些电子技术、电视技术、通讯技术、计算技术、无线电控制、仿生学和假肢工艺等，因此它是一项综合性较强的新技术。

目前国内外对发展这一新技术都很重视，几十年来，这项技术的研究和发展一直比较活跃，设计在不断地修改，品种在不断地增加，应用领域也在不断地扩大。90年代机械手在特殊用途上有较大的发展，除了在工业上广泛应用外，农、林、矿业、航天、海洋、文娱、体育、医疗、服务业、军事领域上有较大的应用。90年代以后，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机械手技术也得到飞速的多元化发展。

总之，目前机械手的主要经历分为三代：

第一代机械手主要是靠人工进行控制，控制方式为开环式，改进的方向主要是将低成本和提高精度；第二代机械手设有电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把接收到的信息反馈，使机械手具有感觉机能；第三代机械手能独立完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性系统FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造单元FMC(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。

1.1.4 机械手的发展趋势

目前国内工业机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。因此，国内主要是逐步扩大机械手应用范围，重点发展铸锻、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件。在应用专用机械手的同时，相应地发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。

将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，以及适于不同类型的夹紧机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不用的典型部件，即可组成各种不同用途的机械手。既便于设计制造，又便于改换工作，扩大了应用的范围。同时要提高精度，减少冲击，定位精确，以更好地发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能地机械手，并考虑于计算机联用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。

在国外机械制造业中，工业机械手应用较多，发展较快。目前主要用于机床、模锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业中，它可按照事先制定的作业程序完成规定的操作，但是还不具备任何传感反馈能力，不能应付外界的变化。如发生某些偏离时，就将引起零部件甚至机械手本身的损坏。为此，国外机械手的发展趋势是大力研制具有某些智能的机械手，使其拥有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，做出相应的变更。如位置发生稍些偏差时，即能更正，并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。

视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪（即距离传感器）以及卫星计算机。工作时，电视照相机将物体形象变成视频信号，然后传送给计算机，以便分析物体的种类、大小、颜色和方位，并发出指令控制机械手进行工作。

触觉功能即在机械手上安装有触觉反馈控制装置。工作时机械手先伸出手指寻找工件，通过装在手指内的压力敏感元件产生触感作用，然后伸向前方，抓住工件。手的抓力大小可通过装在手指内侧的压力敏感元件来控制，达到自动调整握力的大小。

总之，随着传感技术的发展，机械手的装配作业的能力将进一步提高。到1995年，全世界约有50%的汽车由机械手装配。现今机械手的发展更主要的是将机械手和柔性制造系统以及柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。

1.1.5 PLC概况及在机械手中的应用

1. 可编程序控制器的应用和发展概况

可编程序控制器（programmable controller），现在一般简称为PLC （programmable logic controller），它是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术、通信网络技发展起来的一种通用的工业自动控制装置。以其显着的优点在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为了现代工业控制三大支柱之一。

在可编程序控制器问世以前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位。传统的继电器控制具有结构简单、易于掌握、价格便宜等优点，在工业生产中应用甚广。但是控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，特别是由于它靠硬件连线构成系统，接线繁杂，当生产工艺或控制对象改变时，原有的接线刻控制盘（柜）就必须随之改变或更换，通用性和灵活性较差。

2. PLC的应用概况

PLC的应用领域非常广，并在迅速扩大，对于而今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC，尤其近几年来PLC的性价比不断提高已被广泛应用在冶金、机械、石油、化工、轻功、电力等各行业。按PLC的控制类型，其应用大致可分为以下几个方面：

（1）用于逻辑控制

这是PLC最基本，也是最广泛的应用方面。用PLC取代继电器控制和顺序控制器控制。例如机床的电气控制、包装机械的控制、自动电梯控制等。

（2）用于模拟量控制

PLC通过模拟量I/O模块，可实现模拟量和数字量之间转换，并对模拟量控制。

（3）用于机械加工中的数字控制

现代PLC具有很强的数据处理功能，它可以与机械加工中的数字控制（NC）及计算机控制（CNC）紧密结合，实现数字控制。

（4）用于多层分布式控制系统

高功能的PLC具有较强的通信联通能力，可实现PLC与PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与上位机之间的通信。从而形成多层分布式控制系统或工厂自动化网络。

3. PLC的特点

（1）可靠性高、抗干扰能力强

PLC能在恶劣的环境如电磁干扰、电源电压波动、机械振动、温度变化等中可靠地工作，PLC的平均无故障间隔时间高，日本三菱公司的F1系列PLC 平均无故障时间间隔长达30万h，这是一般微机所不能比拟的。

（2）控制系统构成简单、通用性强

由于PLC是采用软件编程来实现控制功能，对同一控制对象，当控制要求改变需改变控制系统的功能时，不必改变PLC的硬件设备，只需相应改变软件程序。

（3）编程简单、使用、维护方便

（4）组合方便、功能强、应用范围广

PLC既可用于开关量的控制又可用于模拟量的控制；既可用单片机控制，又可用于组成多级控制系统；既可控制简单系统，又可控制复杂系统。因此，PLC应用范围很广。

（5）体积小、重量轻、功耗低

PLC采用了半导体集成电路，外形尺寸很小，重量轻，同时功耗也很低，空载功耗约。

4. PLC在机械手中的应用

机械手通常应用于动作复杂的场合来代替人的反复的操作，从而节省人的劳动，普通继电器由于其体积和接口等各方面限制，经常被应用于动作简单的电气及流水线控制，而PLC以其可靠性高、抗干扰能力强;控制系统构成简单、通用性强;编程简单、使用、维护方便;组合方便、功能强、应用范围广; 体积小、重量轻、功耗低等有点被广泛应用于类似机械手的控制动作复杂的场合，本设计正是以PLC控制为基础从而实现机械手的各种动。

第2章机械手总体设计方案机械手的结构

机械手电气控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地再操作面板上表示出来。当旋钮打向原点时，系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时，系统自动完成个工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮才能实现。

2.1.1 执行机构

包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。

1. 手部

即与物体接触的部件。由于与物体接触的形式不同，可分为加持式和吸附式，在本课题中我们采用加持式结构。加持式手部由手指（或手爪）和传动机构所构成。手指是与物体直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用广泛。平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物体的表面形状、被抓部位（是外廓或是内孔）和物件的重量及尺寸。常用的指形有平面的、V形面的和曲面的；手指有外夹式和内撑式；指数有双指式、多指式和双手双指式等。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物体的任务。传力机构型较多时常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。

2. 手腕

手部是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物体的方位（即姿势）。

3. 手臂

手臂是支撑被抓物体、手部、手腕的重要部位。手臂的作用是带动手指去抓取物体，并按预定要求将其搬运到指定的位置。工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件（如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、和凸轮机构等）与驱动源（如液压、气压或电机等）相配合，以实现手臂的各种运动。

4. 立柱

立柱是支撑手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降（或俯仰）运动均与立柱有密切的联系。机械手的立柱因工作需要，有时也可以横向移动，即称为可移式立柱。

5. 行走机构

当工业机械手需要完成较远距离的操作，或扩大使用范围时，可在机座上滚轮式行走机构可分装滚轮、轨道等行走机构，以实现工业机械手的整机运动。滚轮式被分为有轨的和无轨的两种。驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。

6. 机座

机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。

2.1.2 驱动机构

驱动机构是由驱动工业机械手执行机构运动的动力装置、调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动、气压传动、机械传动。

2.1.3 控制系统

控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位（或机械挡块定位）系统组成。控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息（如运动顺序、运动轨迹、运动速度及时间），同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。

2.1.4 位置检测装置

控制机械手执行机构的运动装置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。

机械手的分类

工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国内尚无统一的分类标准，在此暂时按使用范围、驱动方式和控制系统等进行分类。

2.2.1 按用途分

机械手可分为专用机械手和通用机械手两种：

1. 专用机械手

它是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动化生产的自动换刀机械手，如自动机床、自动线的上、下料机械手。

2. 通用机械手

它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。各性能范围内，其动作程序是可变的，通过调整可在不同场合使用，驱动系统和控制系统是独立的。通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种：简易型以“开-关”式控制定位，只能是点位控制;伺服型具有伺服系统定位控制系统，一般的伺服型运用机械手属于数控类型。

2.2.2 按驱动方式分

1. 液压传动机械手

液压传动机械手是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是：抓重可达几百公斤以上、传动平稳、机构紧凑、动作灵活。但对密封装置要求严格，不然油的泄露对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工作。若机械手采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，成本高。

2. 气压传动机械手

气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是：介质源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高温、高速、轻载和粉尘大的环境中进行工作。

3. 机械传动机械手

机械传动机械手是由机械传动机构（如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等）驱动的机械手。它是一种附属于工作主机的专用机械手，其动力是由工作机械传递的。它的主要特点是运动准确可靠，用于工作的上、下料，动作频率大，但结构较大，动作程序不可变。

4. 电力传动机械手

电力传动机械手是有特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的机械手，因为不需要中间的转换机构，故机构结构简

单。其中直线电机机械手的运动速度快和行程长，维护和使用方便。此类机械手目前还不多，但有发展前途。

2.2.3 按控制方式分

1. 点位控制

它的运动为空间点到点之间的移动，只能控制运动过程中几个点的位置，不能控制其运动轨迹。若欲控制的点数多，则必然增加电气控制系统的复杂性。目前使用的专用和通用工业机械手均属于此类。

2. 连续轨迹控制

它的运动轨迹为空间的任意连续曲线，其特点是设定点为无限的，整个移动过程处于控制之下，可以实现平稳和准确的运动，并且使用范围广，但电气控制系统复杂。这类工业机械手一般采用小型计算机进行控制。

气动机械手的控制要求

图气动机械手的动作

气动机械手的动作示意图如图所示，气动机械手的功能是将工件从A处移动到B处。控制要求为：

①气动机械手的升降和左右移动分别有不同的双线圈电磁阀来实现，电磁阀线圈失电时能保持原来的状态，必须驱动反向的线圈才能反向运动；

②上升、下降的电磁阀线圈分别为YV2、YV1；右行、左行的电磁阀线圈为YV3、YV4；

③机械手的夹钳由单线圈电磁阀YV5来实现，线圈通电时夹紧工件，线圈断电时松开工件；

④机械手的夹钳的松开、夹紧通过延时1S实现；

⑤机械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4来实现；

. 机械手的操作功能

图机械手的操作面板

图机械手的显示面板

机械手的操作面板如图所示。机械手能实现手动、回原位、单周期和连续等四种工作方式。

①手动工作方式时，用个按钮的电动实现相应的动作；

②回原位工作方式时，按下“回原位”按钮，则机械手自动返回原位；

③单周期工作方式时，每按下一次启动按钮，机械手只运行一个周期；

④连续工作方式时，机械手在原位，只要按下启动按钮，机械手就会连续循环工作，直到按下停止按钮；

⑤传送工件时，机械手必须升到最高点才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其他工件；

⑥出现紧急情况，按下紧急停车按钮时，机械手停止所有的操作。

第3章气动机械手系统的设计

输入和输出点分配表

表输入点分配表

表输出点分配表

原理接线图

图原理接线图

第4章触摸屏的制作4.1制作过程

图方案设定

图下载

图设备属性

图设备属性

图通讯口设置

图窗口设置

图位状态设置元件属性

图位状态切换开关元件

图机械手的操作面板

图机械手的显示面板

第5章系统的调试

设计注意事项

设计时主要应注意以下几方面：

1. PLC输出电路中没有保护，因此在外部电路中应设置串联熔断器等保护装置，以防止负载短路造成PLC损坏，熔断器容量一般为0.5A。

2. PLC存在I/O响应延迟问题，因此在快速响应设备中应加以注意。

3. 编制控制程序时，最好用模块结构程序。这样既可增强程序的可读性，方便调试和维持工作；又能使数据库结构统一，方便组态时变量标签的统一编制和设备状态的统一显示。

4. 硬件资源。要合理配置硬件资源，以提高系统可靠性。如PLC电源配电系统要配备冗余的USB不间断电源，以排除停电对全线运行的不利影响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以消除外部负载对I/O模板的可能损坏。另外，系统设备要采用独立的接地系统，以减少杂波干扰。

使用要点

1. 抗干扰措施。来自电源线的杂波，能造成系统电压畸形，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成PLC等控制设备误

动作。所以，在电源入口处最好应设置屏蔽变压器或电源滤波等防干扰设施。其中，电源滤波器的地线要以最短线路接到中央保护地。对于直流电源，则可加装微分电容加以干扰抑制。

2. 保护接地。可采取用不小于10mm的保护导线接好配电板的保护地；相邻的控制柜也应良好接触并与地可靠连接。同时要做好防雷保护接地，通常可采取总线电缆使用屏蔽电缆且屏蔽层两端接地，或模拟信号电缆采取两层屏蔽，外层屏蔽两端接地等措施。另外，为防止感应雷进入系统，可采用浪涌吸收器。

3. 做好信号屏蔽。信号的屏蔽非常关键，一般可采取屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽，而且电缆的屏蔽层一端（一般在控制柜端）要可靠接地。

4. 当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上采取软按键的方法解决走向选择或控制方式选择等问题。此外，与变频器、智能仪表等的连接，最好还是采用信号线直接相连的方式。

5. 应合理配置PLC的使用环境，提高系统抗干扰能力。具体采取的措施有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置；通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏（盘）或设备共用电缆沟；PLC柜内不用荧光灯等。另外，PLC虽适合于工业现场，但使用中也应尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等；不要再有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用；避免导电性杂物进入控制器。

已广泛应用于各控制领域，尤其是在工业生产过程控制中。它具有其它控制器无可比拟的优点，可靠性高、抗干扰能力强，在恶劣的生产环境里，仍然可以十分正常地工作。作为PLC本身，它的故障发生率非常低，但对以PLC为核心的控制系统而言，组成系统的其它外部元器件（如传感器和执行器）、外部输入信号和软件本身，都很可能发生故障，从而使整个系统发生故障，有时还会烧坏PLC，使整个系统瘫痪，造成极大的经济损失，甚至危及人的生命安全。所以技术人员必须熟悉PLC技术，并能够熟练地诊断和排除PLC在运行中的故障。PLC控制系统故障诊断技术的基本原理是利用PLC的逻辑或运算功能，把连续获得的被控过程的各种状态不断地与所存储的理想（或正确）状态进行比较，发现它们之间的差异，并检查差异是否在所允许的范围内（包括时间范围和数值范围）。若差异超出了该范围，则按事先设定的方式对该差异进行译码。最后以简单的、或较完善的方式给出故障信息报警。故障诊断的功能包括故障的检测和判断及故障的信息输出。常见到PLC

控制系统中，其故障的情况是多种多样的。

PLC控制系统主要由输入部分、CPU、采样部分、输出控制和通讯部分组成，输出部分包括控制面板和输入模板；采样部分包括采样控制面模板、AD 转换模板和传感器；CPU作为系统的核心，完成接收数据，处理数据，输出控制信号；输出部分有的系统用到DA模板，将输出信号转换为模拟量信号，经过功放驱动执行器；大多数系统直接将输出信号给输出模板，有输出模板驱动执行器工作；通讯部分由通讯模板和上位机组成。

因为PLC本身的故障可能性极小，系统的故障主要来自外围的元部件，所以它的故障可分为如下几种：输入故障，即操作人员的操作失误；传感器故障；执行器故障；PLC软件故障。

这些故障，都可以用合适的故障诊断方法进行分析和用软件进行实时监测，对故障进行预报和处理。故障自诊断是系统可维持性设计的重要方面，是提高系统可靠性必须考虑的重要问题。自诊断主要采用软件方法判断故障部分和原因，不同控制系统自诊断的内容不同，PLC有很强的自诊断能力，当PLC出现自身故障或外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。

程序调试

PLC程序的调试实际为模拟调试过程，在此之前首先对PLC外部接线作仔细检查，这一个环节很重要。外部接线一定要准确无误。也可以用事先编好的试验程序对外部接线做扫描通电检查来查找接线故障。不过，为了安全考虑，最好将主电路断开。当确认接线无误后再连接主电路，将模拟调试好的程序送入用户存储器进行调试，直到各部分的功能都正常，并能协调一致地完成整体的控制功能为止。

5.3.1 程序的模拟调试

将设计好的程序写入PLC后，首先逐条仔细检查，并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室模拟调试，实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟，各输出量的通／断状态用PLC上有关的发光二极管来显示，一般不用接PLC实际的负载（如接触器、电磁阀等）。可以根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号，如限位开关触点的接通和断开。对于顺序控制程序，调试程序的主要任务是检查程序的运行是否符合功能表图的规定，即在某一转换条件实现时，是否发生各步的活动状态的正确变化，即该转换所有的前级步是否变为不活动步，所有的后续步是否变为

活动步，以及各步杯驱动的负载是否发生相应的变化。

在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。

5.3.2 机械手的运动过程及其分析

1. 机械手的运动过程

机械手传送工件系统示意图，如图所示。它是一个水平、垂直运动的机械设备，用来将工件由左工作台（A点）搬运到工作台（B点）。

机械手的全部动作由气缸驱动，气缸由相应的电磁阀来控制，电磁阀由PLC控制。其中，上升∕下降和左∕右移分别由双线圈两位电磁阀控制。例如，当下降电磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手停止下降。只有当上升电磁阀通电时，机械手上升；当上升电磁阀断电时，机械手停止上升。同样左移∕右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械手的放松∕夹紧由一个单线圈两位置电磁阀（称为夹紧电磁阀）控制。当该线圈通电时，机械手夹紧；当该线圈断电时，机械手放松。

机械手的运动过程如图所示。

（1）从原点开始，按下启动按钮，下降电磁阀通电，机械手下降；下降到位时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，停止下降。

（2）同时接通夹紧电磁阀，机械手夹紧。

（3）夹紧后，上升电磁阀通电，机械手上升；上升到位时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，停止上升。

（4）同时接通右移电磁阀，机械手右移。右移到位时，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，停止右移。

（5）下降电磁阀通电，机械手下降；下降到位时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，停止下降。

（6）同时夹紧电磁阀断电，机械手放松。

（7）放松后，上升电磁阀通电，机械手上升；上升到位时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，停止上升。

（8）同时接通左移电磁阀，机械手左移。左移到位时，碰到左限位开关，左移电磁阀断电，停止左移。

至此，机械手经过8步完成了一个周期的动作。即为：

原位→下降→夹紧→上升→右移

↑↓

左移←上升←放松←下降

2. 工作过程分析

当机械手处于原位时，上限位开关、左限位开关均处于接通（“1”状态），移位寄存器数据输入端接通，使置“1”，线圈接通，原位指示灯亮。

按下启动按钮，SB1置“1”，产生移位信号，的“1”态移至,下降阀输出继电器接通，执行下降动作，由于上升限位开关断开，置“0”，原位指示灯灭。

当下降到位时，下限位开关SQ1接通，产生移位信号，的“0”态移位到,下降阀断开，机械手停止下降，的“1”态移到，线圈接通，动合触点闭合，加紧电磁阀接通，执行加紧动作，同时启动定时器T37,延时1秒。

机械手加紧工作后，T0触点接通，产生移位信号，使置“1”，“0”态移位至,上升电磁阀接通，断开，执行上升运动。由于使用S指令，线圈具有自保持功能，保持接通，机械手继续夹紧工件。

当上升到位时，上限位开关接通，产生移位信号，“0”态移位至，线圈断开，不再上升，同时移位信号使置“1”，断开，右移电磁阀接通，执行右移动作。

待移至右限位开关动作位置，动合触点接通，产生移位信号，使“0”态移位到，线圈断开，停止右移，同时的“1”态移位到，线圈再次接通，执行下降动作。

当下降到使动合触点接通位置，产生移位信号，“0”态移至，线圈断开，停止下降，R指令使复位，线圈断开，机械手松开工作；同时T38启动延时1秒，T1动合触点接通，产生移位信号，使变为“0”态，为“1”态，线圈再次接通，断开，机械手又上升，行至上限位置，触点接通，变为“0”态，M1102为“1”态，线圈断开，停止上升，Y004线圈接通，X003断开，左移。

到达左限位开关位置，X004触点接通，变为“0”态，为“1”态，移位寄存器全部复位，线圈断开，机械手回到原位，由于、均接通，又被置“1”，完成一个工作周期。

再次按下启动按钮，将重复上述动作。

总结

1.本次设计的是气动通用机械手，相对于专用机械手，通用机械手的自由度可变，控制程序可调，因此适用面广。

2.采用气压传动，动作迅速，反应灵敏，能实现过载保护，便于自动控制。工作环境适应性好，不会应为环境变化影响传动及控制性能。阻力损失和泄

露较少，不会污染环境，同时成本低廉。

3.通过对气压传动系统工作原理图的参数化绘制，大大提高了绘图速度，节省了大量时间和避免了不必要的重复动作，同时做到了图纸的统一规范。

4.机械手采用PLC控制，具有可靠性高、改变程序灵活等特点，无论是进行时间控制还是行程控制或混合控制，都可通过设定PLC程序来实现。可以根据机械手的动作顺序修改程序，使机械手的通用性更强。

致谢

经过一个多月的时间我终于完成了论文。从开始接到论文题目到系统的实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。

当刚拿到课题时，对这次课题的实际内容和方法还是很模糊，只能到图书馆、上网，以及平时做的实验中找突破口，在经过几天的查找和学习，对此次课题有了初步的设计思路和方法，接下来的几天里，通过对资料的分析，有了初步的模块，在PLC设计和应用上也得到了一定的使用方法，接下来就是对程序的编写，在平时的课堂上虽然老师都有讲解，但真正到了应用时还是存在很多问题，再通过资料的辅助和老师的细心讲解，知道了如何编程，如何设置主从，以及主从间的连接方式和使用方法，在接下来对程序的调试过程中虽然出现了一些大大小小的问题，但都能够自己找出原因并解决，我觉得这是这次毕业设计的最好收获，最终的成果基本符合设计要求。

不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。正是有了他们的悉心帮助和支持，才使我的毕业论文顺利完成，在此向全体老师表示由衷的感谢。感谢他们三年的辛勤栽培。

在论文完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意。

附录（程序）

参考文献

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[2] 刘锴周海编着. 深入浅出西门子S7-300PLC. 北京：北京航空航天大学出版社，2004

[3] 钱文伟编着. 工程制图（非机类）. 北京：高等教育出版社，2007

[4] 黄坚编着. 自动控制原理及其应用. 北京：高等教育出版社，2005

[5] 常文平编着. 工厂供电技术. 北京：中国电力出版社，2009

[6] 许晓峰编着. 电机及拖动. 北京：高等教育出版社，2007

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[8] 戚新波. 检测技术与智能仪器. 北京：电子工业出版社，2005

[9] 邵惠鹤. 工业过程高级控制. 上海：上海交通大学出版社，1997

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[11] 蔡萍等. 现代检测技术与系统. 北京：高等教育出版社，2002

[12] 王家桢. 传感器与变送器. 北京：清华大学出版社，1996

[13] 侯国章. 测试与传感技术. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1998

[14] 康华光. 电子技术基础. 北京：高等教育出版社，2006

[15] 杨栓科. 模拟电子技术. 北京：高等教育出版社，2003

[16] 胡宴如. 电子技术基础. 北京：中国电力出版社，1999

[17] 郭培源. 电子电路及电子器件. 北京：高等教育出版社，2000

[18] 刘介才. 工厂供电. 北京: 机械工业出版社，2004

PLC连接触摸屏教程

前言： 本学习手册只在以上写出的环境下测试通过，如果有新版本以及新方式或者错误，请及时更改。操作之前请看清楚操作环境与硬件搭配，本人文档只是献给PLC爱好者，因观看本人文档引起的失误，本人概不承担任何法律责任。如有新的想法与思路，请联系本人 ，转载请注明出处！谢谢合作！ 准备工作 欧姆龙CJ1M PLC PC win7 触摸屏型号TPC7063 安装MCGS组态软件6.8以及欧姆龙TCP解压到相应目录下面 USB接口键盘一个，如果可以用虚拟键盘则不需要USB接口键盘。 现在可以开始连接PLC与触摸屏了。 1.将PLC与触摸屏与PC机挂到同一个局域网内，确保PLC ，触摸屏以及PC已经连接上了以太网。 2. 之前有介绍PLC的IP设置，以下会简单说下步骤，如果依然不懂则可以翻看以前以太网PC与PLC连接教程。 3. 现在让我们用PC连接到PLC 先看看PLC是否能连接上 1.打开CX-programmer 2.新建一个项目 3.网络类型为Ethernet（fins/TCP） 4.设定 5.驱动器 6.IP更改为PLC一致192.168.0.2

好了，能连接上，证明PLC跟电脑工作正常 下一步，连接触摸屏 1.打开MCGS组态运行软件 2.新建 注意：选择的类型则要跟触摸屏型号一样，不知道型号则可以看触摸屏背面，都有写。 1.出现工作台，选择设备窗口，双击设备窗口。 2.空白处右键选择设备工具箱。

3.如下图添加父设备与子设备 注意：如果你设备管理器里面没有欧姆龙FINS以太网选项，则是你最开始的时候没有把TCP文件复制到MCGS文件Drivers里面去。如果复制成功刷新设备管理器则会出现该选项。 4.然后设置父设备

西门子PLC与威纶触摸屏自由通讯的方法

威纶MT8000系列人机界画面编辑软件EB8000软件提供的穿透通讯功能，是在计算机上使用西门子PLC的编程软件，通过计算机所连接的人机界面，连接到与该人机界面连接的PLC上。这样，就可以监视，或者上传、下载PLC的程序。此时，威纶MT6100IV5人机界面扮演一个转换器的角色。穿透通讯功能，分为串口连接的穿透通讯功能和以太网（虚拟串口）穿透通讯功能两种方式。下面分别来说明。 1、TPC1561HI的串口连接的穿透通讯功能 数据来源串口是指威纶触摸屏MT8000与计算机连接的串口，数据目标串口是指威纶MT8000与西门子PLC连接的端口。在使用穿透功能时，需正确设定这两个串口的属性。 威纶触摸屏MT6100IV3提供两种方式让使用者激活穿透功能。 a、使用威纶触摸屏编程软件Project Manager开启穿透功能 b、使用威纶触摸屏HMI的系统保留地址LW9901与LW9902设定数据来源串口与数据目标串口，即可激活穿透功能。 2、使用威纶触摸屏MT6100IV3的系统保留寄存器激活穿透功能 另一种激活威纶触摸屏HMI穿透功能的方式为直接更改 HMI 的系统保留地址 LW9901（数据来源串口）与 LW9902（数据目标串口）。当LW9901与LW9902中的数据符合下列条件时， HMI 将自动激活穿透功能： a. LW9901与LW9902中的数据需为 1 或 2 或 3（1、2、3 分别表示为 COM 1、COM 2、COM 3）。 b. LW9901与LW9902中的数据不可相同。 如有需要更改各串口的通讯参数，只需更改各参数相对应的系统保留地址中的数据，并对系统保留地址 LB9030 、LB9031、LB9032 送出 ON 的讯号，强置威纶触摸屏HMI使用这些新的设定即可。这些保留地址的具体功能请参考前面的说明，其中： LB9030：设定为 ON，威纶触摸屏HMI将使用相关系统保留地址中的数据更新COM 1的通讯设定 LB9031：设定为 ON，威纶触摸屏HMI将使用相关系统保留地址中的数据更新COM 2的通讯设定 LB9032：设定为 ON，威纶触摸屏HMI将使用相关系统保留地址中的数据更新COM 3的通讯设定。 注：

触摸屏如何与PLC通信

想用触摸屏修改定时器的定时时间： 第一步，用软件先把FX2NPLC中的程序读出，找到设置时间用的定时器的常数值K,编程时把常数K直接修改为D，D应该选择断电保持数据寄存器，范围在D200-D511之间，其它不动，然后写入PLC中。 第二步，选择触摸屏型号，建议选用威纶MT6056iv触摸屏，用软件编程，编程时做一个数值设置按钮，按钮对应PLC中的数据寄存器D,当手指触碰到该按钮时，会出现数值输入小键盘，此时，即可修改定时器的时间了。 市场上任何触摸屏与通常通讯不上不外乎要确认四个问题： 参数和工程里的是否一致 2.通讯线是否按照接线图的引脚接线 3.工程里设置的com口在屏上接的时候是否正确 4.参数和线确认OK，的情况下，看看是不是plc程序或是plc的地址问题。 方法： （先判断参数：）1.用plc的编程软件接上plc看看plc的参数是多少，工程里设置的参数是否和测试出来的一致。 2.在线：用我们的组态软件，用plc本身的通讯电缆和电脑相连接，在线模拟看看工程是否通讯的上。可以用个数值输入部件或是，对其操作，看看关掉模拟器之后再开在线模拟后之前的操作是否还在，是否直接提示NC。（NC和之前操作没有写下去即为没有通上） （测试线）：用万用表按照接线图的引脚定义测试接线。 一：触摸屏的参数。查看一下触摸屏的参数设置。

这里面有几个参数需要特别注意的 1：口的设置－－－－－－－－-一定要确认清楚PLC连接触摸屏的COM1口还是COM2口 2：设备类型－－－－－－－－－－－－－－－－－－这个是最重要的，如果没选对的话，其他就不用说了 3：连接方式－－－－－－－－－－－－－－－－－－PLC跟触摸屏的连线，确认好事RS485，还是RS232C 4：接口参数跟PLC站号－－－－－－－－－－－－－－－－一定要跟PLC里面的设置一致。 二：如果参数确认设置好了，接下来就排查线路的问题。 确认RS485,RS232C的做线是否正确，触摸屏与各种PLC接线的做法不一样。这个可以参照维控(plc与触摸屏通信线接法帮助文档）查看

触摸屏与PLC的通信与连接

触摸屏与PLC的通信与连接 1 引言 随着控制技术的不断发展，触摸屏与可编程控制器在工业控制中的应用越来越广泛。触摸屏又称可编程终端( Prograirvnable Tennimal )，简称PT，它是新一代高科技图形化人机界面产品。它具有强大的显示功能和操作功能，既可以对生产现场、设备进行实时显示和监控，同时又可以在其屏上设置触摸开关，对设备进行操作。触摸屏与PLC连接起来组成的控制系统的具体应用是:触摸屏完成对设备的操作、显示、报警,PLC则根据生产工艺的要求，编制程序，直接对设备进行控制。触摸屏替代了原控制中的显示盘、操作盘，PLC 替代原控制中的控制盘，这种方式摒弃了传统电气控制中的继电器、指示仪表、操作开关，变硬件设备为软件设备，具有占地少、控制精度高、功能强、可编程、智能化等诸多特点。当前在一些控制要求较高，参数变数多，硬件接线有变化的场所，触摸屏与PLC控制形式已占主导地位。那么触摸屏与PLC是如何通信和连接的，不同厂家的产品其通信连接的方法也不尽相同。下面以广泛应用的OMRON公司生产的触摸屏NT631/NT631 C与其公司的PLC的通信连接为主、对这方面的内容做介绍(以下对触摸屏简称PT、可编程控制器PLC在此也称上位机)。 1 NT631/NT631 C与PLC的通信方式 NT631/NT631 C与PLC之间有三种通信方式，即上位链接方式、NT链接(1 :1 )方式、NT链接(1 3V)方式。所谓上位链接就是以可编

程终端PT发出命令信息给PLC，PLC返回响应信息，以这样会话式的顺序读出或写入PLC继电器、数据存储器及各种设定状态的信息。上位机以1 :1连接方式链接到>}，上位机的字和位通过上位链接通讯方式读出并显示。这种方式可用干连接大多数类型的PLC。NT链接是一种用直接连接功能与PLC高速通信的方法。所谓NT链接1 :1就是指PLC与PT1对1连接。通过NT链接(1 :1)通信方式读出并显示上位机的字和位。这种通信方式的通信速度比上位链接方式快。IVT链接((1:N)方式是指一台PLC连接到多台PT。PLC的字和位通过NT链接((1:N)通信方式读出并显示，每台PT可以分别向PLC传送数据或从PLC接受数据，并且它们可以有独立的画面显示。这种方式提供了PLC 与多台PT白勺快速通信。每一种通信方式都需要根据连接的PLC的运行条件进行设置。 NT631/NT631 C有两个通信端口:串口A和串口B。串口A仅用于RS-232C的通信类型，此端口可连接支持工具和条形码读入器。串口B有两端口:连接器和终端块。连接器端口仅用于RS-2320的通信类型，不能在此连接支持工具和条形码阅读器;终端块端口仅用于RS-422A1485的通信，且连接器和终端块端口不能同时使用。OMRON 公司生产的可编程控制器PLc的类型很多、有C系列、CV系列、CVM1系列，每种机型所带的通信接口类型是不同的、有RS-2320口，也有RS-422A ,RS-485口。由于F'1,与PLC的接口形式不同，所以它们连接时就会出现不同的情况。 2 NT631/NT631 C与FLC的连接方法

PLC和触摸屏与变频器的组合应用

PLC和触摸屏与变频器的组合应用 摘要：组合应用了三菱FX系列PLC，变频器，显控（Samcon）SA系列触摸屏。采用通信方式对变频器进行控制来实现系统控制功能，用户可以通过触摸屏控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。 1、引言 在工业现场控制领域，可编程控制器（PLC）一直起着重要的作用。随着国家在供水行业的投资力度加大，水厂运行自动化水平不断提高，PLC在供水行业应用逐步增多。触摸屏与PLC配套使用，使得PLC的应用更加灵活，同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程，使得PLC的应用可视化。 变频恒压供水成为供水行业的一个主流，是保证供水管网在恒压状态的重要手段。现代变频器完善的网络通信功能，为电机的同步运行，远距离集中控制和在线监控等提供了必要的支持。通过与PLC连接的触摸屏，可以使控制更加形象、直观，操作更加简单、方便。 组合应用PLC、触摸屏及变频器，采用通信方式对变频器进行控制来实现变频恒压供水。 2、系统结构 变频恒压供水系统原理如图1所示，系统主要由PLC、变频器、触摸屏、压力变送器、动力及控制线路以及泵组组成。用户可以通过触摸屏了解和控制系统的运行，也可以通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID 调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。PLC设定的内部程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，以此协调投入工作的水泵电机台数，并完成电机的启停、变频与工频的切换。通过调整投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使系统管网的工作压力始终稳定，进而达到恒压供水的目的。

触摸屏与PLC通讯教程

屏通触摸屏与PLC通讯教程 首先，我们以型号为GA2070的触摸屏和XC3-24系列的信捷PLC为例。 打开XC系列PLC编程软件工具，将PLC的COM1编程口（支持RS232）和计算机相连。将PLC的L和N分别接火线和零线并插入220V电源，此时PLC的电源指示灯点亮，说明PLC 已经接通。 然后，将PLC的AB点（支持RS485）分别连接触摸屏的COM口，注意485通讯口的针脚一定要对应，否则，将无法进行通讯。 打开PLC变成软件，点击工具栏的“软件串口设置”按钮。出现设置画面： 设置相应的参数，选择对应的通信串口，当左下角显示“成功连接PLC”表示PLC已经正确连接了，点击确定按钮，完成连接。 编写简单的PLC程序，以便之后和触摸屏进行通讯。程序的编写如下所示： 将触摸屏的电源端口接入24V电源，USB的编程口通过专用的数据线将两者进行连接。打开屏通触摸屏的编程软件，注意软件的版本是否适合触摸屏的使用。点击左上角工具栏的“新建”按钮新建工程。出现画面：

填写相应的选项点击“下一步”按钮。出现画面： 选择相应的人机型号，然后单击下一步按钮，出现： 设置我们所要连接的PLC品牌和型号，选择相应的连接口，点击下一步按钮。出现参数设置画面：

设置相应的参数，注意要和PLC的参数设置保持一致，否则将导致通讯发生错误。 当参数都设置完成以后，我们就可以写触摸屏程序了，在编程界面画两个位按钮，双击按钮，出现按钮的属性设置界面： 写入地址与之前PLC的辅助继电器的地址保持一直，注意连接方式选择“连接一”。确认好了之后，点击工具栏的“产生触摸屏运行数据”按钮，完成之后立即下载到触摸屏，完成触摸屏的编程。 接下来，通过点击触摸屏的按钮，我们就可以控制PLC辅助继电器的触点，从而实现对PLC的控制，通讯的目的也就达到了。

施耐德PLC初学者指南-M218与触摸屏连接

施耐德PLC初学者入门——m218与触摸屏连接 一、所需设备 器件数量 网线2根 HMISTU665触摸屏1台 USB数据线1根 M218 1台 二、接线方式 Pc的usb线与M218连接，M218的com1口与触摸屏com口通过网线连接，如图2-1所示。 图 2-1 三、试验步骤 1 打开somachine，创建空项目保存，如图3-1所示。

图 3-1 2 保存后进行项目编辑。首先需要填写项目相关属性（用户名、公司），然后点击配置配置相关硬件，如图3-2所示。 图 3-2 3 点击程序按钮，配置M218网络，如图3-3所示。

图 3-3 4 编写简单PLC程序，如图3-4所示。 图 3-4 5 配置主任务，如图3-5所示。

图 3-5 6.点击在线登录，如图3-6所示。 图 3-6 7 当扫描到网关后，会提示你是否下载，按alt+F继续，就会将程序下载到对应的控制器，如图3-7所示。

图3-7 在寻找网关时有时会找不到网关。此时可以采用如下方法检查： 1）控制器型号配置是否和实际配置一致，不一致将找不到； 2）重置网关，如图3-8所示； 图3-8

3）查看图3-8中conmunication drive驱动是否安装； 4）重新插拔usb。 8 下载成功后，点击运行。如无法运行查看PLC上硬件开关是否打开。 9 配置触摸屏，如图3-9所示。 图 3-9 10 画面转向vijeo designer，配置项目信息，如图3-10所示。如果不知道触摸屏IP地址，可以点击触摸屏对角线（左上角和右下角），设置触摸屏IP地址。 图3-10 11 配置触摸屏与PLC通讯网络，如图3-11所示。

经验｜PLC与触摸屏通讯故障处理方法

?关键词：PLC触摸屏PLC通讯 ?摘要：经常有师傅遇到这样的问题：怎么我的触摸屏和PLC通讯不上？ 本文对此进行了详细阐述。 经常有师傅遇到这样的问题：怎么我的触摸屏和PLC通讯不上？比方说下面遇到的两个问题： 1、威纶通触摸屏和西门子PLC通讯不上，老是提示PLC没反应，该怎么设置呢？ 解决思路： 你设置同样的波特率，同样的位数，同样的停止位，站号不能相同，就是说plc和触摸屏地址不能相同，然后确定通讯线是否正常…… 2、如何通过程序判断触摸屏与PLC通讯出现故障？ 解决思路： 通常方法是用心跳检测，定义一个bool，HMI固定频率将该点置位，PLC收到该点为ON信号后将其复位。若在一段时间内，比如5s内没有收到该点为ON的信号，则认为通许中断。 PLC把memory clock字节传到屏上，屏用脚本把这个字节的值赋值给另外的一个PLC内的地址，然后plc内判断返回的字节两个扫描周期是否一样，如果一样说明通讯中断。 举个例子，请看图，步骤如下： 1、在PLC里建立DB1数据块，里面设两个开关量“PLC秒开关”和“人机响应开关”； 2、人机变量中连接这两个变量； 3、在人机“PLC秒开关”变量的属性----事件----数值变更中添加“取反位”，让“人机响应开关”变量随着“PLC秒开关”变化而变化； 4、在PLC程序块中编程，让“PLC秒开关”每0.5秒反转，再用TON延时指令让“人机响应开关”1秒内没有动作就输出人机通信失败，因为人机通信异常后“人机响应开关”将不再会发生变化。

其实，市场上任何触摸屏与PLC通讯不上不外乎要确认四个问题： 1、plc参数和工程里的是否一致 2、通讯线是否按照接线图的引脚接线 3、工程里设置的com口在屏上接的时候是否正确 4、参数和线确认OK，的情况下，看看是不是plc程序或是plc的地址问题。 方法： 先判断参数： 1、用PLC的编程软件接上PLC测试看看PLC的参数是多少，工程里设置的参数是否和测试出来的一致。 2、在线模拟：用我们的组态软件，用PLC本身的通讯电缆和电脑相连接，在线模拟看看工程是否通讯的上。可以用个数值输入部件或是开关，对其操作，看看关掉模拟器之后再开在线模拟后之前的操作是否还在，是否直接提示NC。（NC和之前操作没有写下去即为没有通上） 测试线： 用万用表按照接线图的引脚定义测试接线。 一：触摸屏的参数。查看一下触摸屏的参数设置。 这里面有几个参数需要特别注意的：

触摸屏如何与PLC通信

触摸屏如何与P L C通 信 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

想用触摸屏修改定时器的定时时间： 第一步，用软件先把FX2N PLC中的程序读出，找到设置时间用的定时器的常数值K,编程时把常数K直接修改为D，D应该选择断电保持数据寄存器，范围在D200-D511之间，其它不动，然后写入PLC中。 第二步，选择触摸屏型号，建议选用威纶MT6056iv触摸屏，用软件编程，编程时做一个数值设置按钮，按钮对应PLC中的数据寄存器D,当手指触碰到该按钮时，会出现数值输入小键盘，此时，即可修改定时器的时间了。 市场上任何触摸屏与通常通讯不上不外乎要确认四个问题： 参数和工程里的是否一致 2.通讯线是否按照接线图的引脚接线 3.工程里设置的com口在屏上接的时候是否正确 4.参数和线确认OK，的情况下，看看是不是plc程序或是plc的地址问题。 方法： （先判断参数：）1.用plc的编程软件接上plc看看plc的参数是多少，工程里设置的参数是否和测试出来的一致。 2.在线：用我们的组态软件，用plc本身的通讯电缆和电脑相连接，在线模拟看看工程是否通讯的上。可以用个数值输入部件或是，对其操作，看看关掉模拟器之后再开在线模拟后之前的操作是否还在，是否直接提示NC。（NC和之前操作没有写下去即为没有通上）（测试线）：用万用表按照接线图的引脚定义测试接线。 一：触摸屏的参数。查看一下触摸屏的参数设置。

这里面有几个参数需要特别注意的 1：口的设置－－－－－－－－-一定要确认清楚PLC连接触摸屏的COM1口还是COM2口2：设备类型－－－－－－－－－－－－－－－－－－这个是最重要的，如果没选对的话，其他就不用说了 3：连接方式－－－－－－－－－－－－－－－－－－PLC跟触摸屏的连线，确认好事 RS485，还是RS232C 4：接口参数跟PLC站号－－－－－－－－－－－－－－－－一定要跟PLC里面的设置一致。 二：如果参数确认设置好了，接下来就排查线路的问题。 确认RS485,RS232C的做线是否正确，触摸屏与各种PLC接线的做法不一样。这个可以参照维控(plc与触摸屏通信线接法帮助文档）查看 这个是正常排查通信问题的基本方法。

松下GT触摸屏与ABPLC通讯的实现

松下GT触摸屏与AB PLC通讯的实现 王华堂 （神华神东煤炭集团教育培训中心，陕西神木719315） 前言 随着工业自动化技术的飞速发展，使得企业在生产和管理的过程中，人们对自动化监控系统的要求越来越高。企业在生产过程中，对于生产过程的控制往往是通过操作控制系统来实现的，因此，如何提高企业生产管理的效果是企业生产所要考虑的核心问题。PLC 控制系统是一种新型的控制系统，它通过对系统程序进行预先编制和存储，并将执行指令有效的输出，实现对整个生产系统的控制。目前多数企业在工业生产管理中，如煤矿企业的生产过程中皮带运输系统、通风系统以及煤的洗选加工系统等，都会采用PLC控制系统。在生产控制过程中，企业管理人员或操作人员如何高效地实时、实地的控制和监控生产设备是实现企业生产自动化的重要因素之一，而触摸屏就可以有效解决这一难题。触摸屏可以满足界面简单，实时性好，开发周期短，便于修改和升级等要求。目前，可编程控制器（PLC）与触摸屏的联控技术已成为工业控制领域最主要的自动化装置之一。如何实现触摸屏与PLC之间的通讯及控制是编辑人机界面首先要考虑的问题，其中在触摸屏中正确的读取到PLC的读写地址十分关键，不同的设备类型和地址范围因PLC的类型不同而有所不同。目前工业中比较常用的有西门子、松下、三菱、欧姆龙以及AB 等公司生产的PLC，它们都规定了各自的地址分配方法，早期的整体式的PLC多采用固定编制法，如西门子的S7-200和AB的SLC500等；后期的PLC多采用自由编址法，如西门子的S7-300和AB的Control Loigx等。这就需要注意所采用的触摸屏是否支持所采用的PLC，如松下GT触摸屏就不支持与AB公司Control Loigx PLC之间的直接连接，这样就不能使触摸屏直接与PLC的I/O口以及内部继电器触点相对应，需要通过采用“映射地址”的方法来解决这一难题，从而使触摸屏起到了通过PLC实时监控系统各工艺参数的大小和变化趋势的作用，实现了报警、故障诊断等功能。 1系统构成 1.1PLC型号选择 我们选用美国AB公司生产的高度模块化结构的、可灵活地进行任意组合好扩充的高性能控制平台Control Loigx的PLC。主要具有以下特点： （1）Control Loigx控制器适合上千个I/O点的控制系统，具有强大的网络功能，通过强大的网关作用的背板完成信息层、控制层好设备层三个开放式的通信平台之间的自由转换，并兼容DH+、RI/O、DH485/串口等传统通信网络。 （2）Control Logix控制器提供可选的用户内存模块(750K到8M 字节)，能解决有大量输入输出点数系统的应用问题(支持多达4000点模拟量和128，000点数字量)。 （3）Control Logix控制器有2个CPU：一个是逻辑CPU，主要是进行逻辑控制和数据处理；另一个是背板CPU，主要是进行背板通信。从而使控制器在逻辑控制和数据处理时与其他控制器进行通信互不影响。 Control Logix系统是机架式、模块化安装。每个模块可以插在机架上任意一个槽位内，并且可以在一个机架上使用多个控制器、通讯模块和输入输出模块（且允许带电插拔模块，以便于维修人员进行检修和维护），各个控制器之间通过背板实现相互通信。但另一方面它们的运行又是相互独立的，即：a、所有控制器均可从全部输入模块中读取数据；b、任何一个控制器均可控制任意的特定模块。用户可以自己配置系统来制定由某一台控制器来控制每一台输出模块，这样使Control Logix控制器、输入输出模块、通讯模块就像网络上的智能节点。 （4）Control Logix系统使用的是RSLogix5000编程软件，可以进行更方便地开发、阅读和修改程序，如能在线完成编程、调试、诊断和排除故障等工作；无需分配/记忆内存地址（对常规PLC是必需的步骤），用户可直接使用或自定义反映控制对象/元件属性的“标签（Tag）”进行编程。 （5）无需要任何编程，用户即可实现同一工业控制网络上的处理器“标签（Tag）”被其他多个Loigx系统控制器同时共享。这一功能还可实现，该网络上的某一DI/AI站数据同时送达多个Loigx系列控制器；或者某一控制器输出指令同时送达该网络上的多个变频器等现场设备。 这里PLC的作用一是初始化变量，设置自由通讯口协议和中断协议；二是与触摸屏进行实时通讯，为触摸屏的显示提供数据，并对触摸屏输入的信息进行处理；三是完成数字量与模拟量的相互交换。 1.2人机界面的选型 人机界面选用松下GT32彩色触摸屏，该人机界面拥有简单易用而又功能强大的Terminal GTWIN组态软件。该触摸屏软件具有以下功能：（1）Terminal GTWIN软件是松下触摸屏GT系列专用的画面制作工具软件，能以绘画软件的操作风格简单画面制作。（2）该软件拥有开关部件、数据部件、键盘部件等部件库，在进行画面制作时只要从部件库中选择部件，就可以了，并且备有支持256色的3D 设计的部件等，可根据使用用途选择部件。（3）能够利用丰富的显示功能制作多彩的画面，可以描绘出屏幕信息等的字符串或图形，也可利用已准备好的部件来进行开关、指示灯以及数据的显示。另外，还配备了位图显示等丰富的显示功能。（4）只需用鼠标将自己所需的部件从部件库拖放到基本画面中（拖动），如图1所示，即可配置到画面中，并进行相应的功能设定（如配置字符、颜色以及各种功能等），操作十分简单。 图1GTWIN软件界面 2通讯方式选择与现实 松下生产的GT32触摸屏有两个通信端口，即RS232和USB端口。由于PLC上没有USB端口，只有RS232端口或RS-485端口，通常情况下，为了方便调试，我们建议将GT32上的RS232端口通过电缆和PLC进行连接，USB端口和计算机USB端口进行连接。在人机界面与PLC的应用中，除了两者需要通信线进行的连接外，还需要进行正确通信格式的设定，才能达到利用人机界面对PLC进行控制的目的。 3关键技术与难点分析 虽然松下GT触摸屏支持大多数的PLC，但只支持AB公司生产的MicroLogix系列、SLC500系列、PLC-500系列，不支持Control Logix系列，不能把PLC和触摸屏按照常规的方法直接连接。另外，不同系列的PLC具有不同的I/O寻址方式，例如SLC500系列的PLC采用的是固定编址方式，而Control Logix系列的PLC采用的是自由编址方式，这就使得把触摸屏和PLC内部的地址正确对应起来 摘要：文章主要介绍了AB公司Control Loigx PLC与松下GT触摸屏之间通讯方式的选择与实现，以及常用PLC两种I/O地址分配方式的区别；以一种“映射地址”的方法，很好地解决了松下GT触摸屏不支持AB公司Control Loigx系列PLC的难题，克服了触摸屏只能与指定的PLC进行配套选用的局限性，极大地增加了在实际工程中硬件选择的灵活性，降低了使用成本。 关键词：AB PLC；触摸屏；通讯 74 --