第7讲 PLC与文本显示器的应用

PLC与文本屏5.1文本屏概述文本屏与触摸屏，又被称为图文控制器、图形操作终端和人机界面。

文本屏的定义是否为偏重处理文字信息，而图形处理能力稍差？变频器的操作显示面板，可以与变频器的CPU主板进行双向通讯，既能将变频器的工作状态（运行或停机、运行电流、运行频率等），上传到屏面显示，也能通过按键对变频器进行起/停操作、故障复位和设置参数等，文本屏的作用与变频器操作显示面板的作用非常相近。

文本屏所完成的基本任务有两个：一是上传来自PLC程序电路的某些信号，如输入、输出端子状态，如用于电机控制时，输出端子Y0的状态可以上传到文本屏，以指示灯状态的变化显示被控制电机设备的工作状态。

某些寄存器内的数据，如压力仪表输入PLC的当前压力值，也由PLC上传至文本屏，进行当前压力值的“棒状或条状”的形象显示。

此一功能可称之为监控功能；二是可通过面板按键向PLC 发送一些开关量指令，如控制电机起停等。

也可修改PLC中寄存器的值，如调整定时器的定时时间，计数器中的计数值等，此一功能则可称之为控制功能。

文本屏的监控功能还是比较强大的，一个重要特点即是可以将监控量转化为图形、文字和画面的形式来监控，并且可以实施多画面转换监控，一般的文开屏可以处理几十个画面乃至上百个监控画面，画面的切换可以由屏面按键进行手动切换，也可以由PLC控制进行自动切换；文本屏的控制功能也是相当不错的，可以输入数字改写PLC寄存器内数据，屏面按键可以在一定程度上代替实物的按钮、开关等对电气设备进行控制，从某种意义上讲，采用文本屏，还扩展了PLC的I/0口，尤其是对输入端子进行了不必要进行实际接线的扩展，如通过屏面按键对电机进行起/停控制。

但文本屏毕竟是以监控为主、控制为辅，当小键盘被用作数字设置时，剩下的可供操作控制用的键盘数量是较少的。

下面以SLJD MD204LV4文本显示器为例，认识一下器件的性能规格：显示屏: 3.7寸STN 液晶屏分辨率: 192 × 84 像素（支持4行×12中文字符显示）；亮度: 60 cd/平方米；色彩: 单色；对比度: 15:1；背光灯: 长寿命绿色LED；CPU: 8位处理器；存储器: 512KB Flash ROM；通信端口: COM1: PC RS232 & PLC RS485/422 & PLC RS232；功能按键: 20个可自由定义（含12个数字输入按键）；实时时钟: 可选；打印端口: 无；系统诊断: 电源失效检测；一般规格:供电电源: 24 VDC ±10％ 120mA 24VDC；CE 认证: 符合 EN50081-2 和 EN50082-2 标准；FCC 兼容性: 符合 FCC Class A；耐压测试: 500 V AC 1分钟；绝缘电阻: 超过 50M 欧姆 @ 500V DC；防震测试: 10 ～ 25 Hz (X、Y、Z方向 2G 30分钟)；防护等级: IP65 （前面板）工作环境温度: 0 ～ 50 摄氏度；工作环境湿度: 10 ～ 90 % RH (非冷凝)；外壳材料: 工程塑料ABS + PC；外形尺寸: 172 × 95 × 30mm；显示尺寸: 101 × 36 mm；安装开孔尺寸: 165 × 86 mm；却方式: 自然风冷；重量: 0.3 Kg。

与可调定长裁切装置不同，程序电路的重点，是对多种剪切数量和多种前剪切长度进行处理，按设置要求完成对设置根数和长度的裁切任务。

本装置最多能完成8组长度和根数各不相同的裁切任务。

当然，如果需要，可完成更多组数的裁切设置。

控制系统的裁切动作，是按屏面设置数据来进行的，因而制作文开屏画面，就成为编写程序的一个重要内容，而且程序电路要与画面内容有机地结合在一起。

还是按照先编写程序电路，再依据程序电路的元件地址制作文本屏画面的步骤来进行。

2 PLC程序程序电路与对应画面：以程序电路左侧的步号为序进行程序电路的讲解。

0-9步电路，为一个计数电路、计数清零控制电路。

C0为剪切张数计数器，输入信号为剪切动作信号，下刀剪切一次，即输入一次计数信号，计数设定值是来自寄存器D3530（屏）内的剪切张数设定值，此值由第二段程序电路所传送，可为1至8组设定值中的任意一组剪切张数设定值。

图5-47 彩钢瓦自动裁切设备PLC程序电路第一段C0当前计数值的清零：1）当计数值等于当前设定值时，对应位元件C0常开触点闭合，计数器复位电路接通，将当前计数值自行清零；2）当自动运行信号接通，M50产生一个扫描周期内的接通信号，“D M50”指令的作用，是将输入信号转变为（上升沿）脉冲输出，将C1计数器内的当前值清零。

在此段电路中，可看出脉冲信号的作用：当手动/自动开关打到自动位置时，P3触点处于常态的接通状态中，若直接用P3触点为C1复位，则因其在常态接通状态——C1复位电路一直在强制复图5-53彩钢瓦自动裁切设备PLC程序电路第四段170-220步（见图5-52），为长度脉冲数、减速距离脉冲数及长度监控值（将脉冲数转换为毫米值显示）的算术电路，与本章第三节的可调定长裁切装置的算术电路相同，请读者自行分析电路原理。

另外，系统的起动/停止，和变频器高、低速的控制，及与控制相关的逻辑判断电路，也编写在该段程序中。

220-243步程序电路（见图5-53），为高速计数和计数清零电路。

目录第一章产品概述 (1)1.1 功能 (1)1.2 一般规格 (1)1.3 各部分名称 (2)1.4 外型尺寸及安装方法 (4)第二章编辑软件MD20 (5)2.1 MD20基本概述 (5)2.2 编辑用户画面 (5)2.3 保存工程 (29)2.4 下载画面 (30)2.5 导入旧工程 (30)第三章操作方法 (32)3.1 联机通讯 (32)3.2 切换画面 (32)3.3 系统口令 (32)3.4 修改数据 (33)3.5 开关量控制 (34)第四章与PLC 的连接方法 (35)4.1 三菱FX 系列 (35)4.2 西门子S7-200 系列 (36)4.3 欧姆龙C 系列 (36)4.4 OMRON CP1H 系列 (37)4.5 施耐德NEZA/TWIDO 系列 (39)4.6 台达DVP 系列 (40)4.7 松下FP 系列 (40)4.8 LG Master-K CNet 系列 (41)4.9 LG 系列Modbus 协议 (42)4.10 LG Master-K 120S 编程口通讯 (43)4.11 FACON 永宏系列 (43)4. 12 光洋S 系列 (44)4.13 ECOSTEP 系列 (45)4.14 AB Micrologix 系列 (46)4.15 MODBUS RTU/ASCII/EMERSON/RTU EXTEND (47)4.16 MODBUS SERVER (48)4.17 自由协议 (49)4.18 SAIA PCD S-BUS 协议 (50)4.19 VIGOR PLC (51)4.20 EMERSON EC20 系列PLC (51)4.21 KEYENCE KV 系列PLC (52)4.22 KEYENCE KV 系列PLC...................................................................... 错误！未定义书签。

PLC 和文本屏、编码器、变频器程序实例之一——可调定长自动裁切控制装置5.3.1可调定长自动裁切控制装置的系统构成电动机变频器皮带旋转编码器弹性连轴器气动裁切刀具输送带待裁切板材主轴气动控制装置电磁阀输送方向刀位检测开关图5-28 可调定长自动裁切控制装置系统配置示意图裁切机器由机体、传送带、气动裁切刀具等机械部件和变频器、电机、刀位检测开关、旋转编码器等电力拖动部件和长度检测部件构成。

机器工作原理简述：由变频器控制电机起停和速度，电机由皮带拖动机器主轴，主轴带动输送带，输送带将待裁切板材源源不断地输送至裁切刀具下；旋转编码器经弹性连轴器（可用软塑料管代用）和机器旋转主轴连接，对主轴的运行线距离进行脉冲计数，当设定长度（设定脉冲数）和编码器计数长度相等时，由PLC 输出下刀指令，变频器停止运行，输送带停止输送，下刀电磁阀动作，气动裁切刀具下行，对输送带上的板材进行裁切。

裁切过后，系统又自动启动运行。

系统设计要求：1）、板材输送速度可以调节。

采用变频器拖动电机满足此要求；2）、裁切长度可以设定，并可以监控，采用PLC 和文本屏相结合，满足此要求；3）、机器主轴的直径规格不一，和长度设置互有影响，应考虑此因素。

可用文本屏可对主轴数据（轴周长）修正；4）、选用旋转编码器的型号不同，脉冲计数值/周有别。

用文本屏可对旋转码器的脉冲计数值/周数据进行修正；5）、正常输送使用一个可调整的较高的输送速度，称为变频高速；而当输送长度接近于裁切长度时，输送带应进入低速运行阶段，称为变频低速（可为一固定速度），这样便于提高裁切精度和裁切质量。

低速输送距离（长度）可以根据现场操作运行情况，由文本屏设置；6）、下刀裁切时，输送带必须停止输送，裁切完毕后，输送带开始运行。

下刀裁切至重新运行，需有一个适宜的延时时间，如时间太短，刀具未升到原位，容易和板材相顶，损坏板材和刀具。

若时间过长，会导致本班产量降低。

这个下刀时间（实际为刀具复位时间）也可以由文本屏进行设置； 7、本班产量——裁切张数，可以在屏面上显示和监控。

使用文本显示向导连接TD400C与S7项目26使用文本显示向导连接TD400C与S7-200 使用向导连接TD400C与S7-200，实现数据的交换。

TD400C为S7-200 PLC专用的新一代文本显示器，能够支持所有TD200的功能，如图26-1所示。

TD400C具有极高的性价比，随机附赠通信电缆（2.5m），无需单独购买通信和电源电缆（TD的电源可以通过通信电缆从S7-200 PLC通信口取得）。

TD400C无需HMI专用组态软件，使用STEP 7 Micro/Win V4.0 SP4以上版本中文界面的TD向导组态即可。

TD400C根据用户选择的字体和字符显示2行或4行文本。

显示屏4行显示时，每行可显示12个小的中文字符，总共可显示48个字符；或者每行显示24个小的ASCII 字符，总共可显示96个字符。

显示屏也可2行显示，每行可显示8个大的中文字符，总共可显示16个字符；或者每行显示16个大的ASCII字符，总共可显示32个字符。

TD400C可以创建最多包含15个按键的自定义键盘，这些按键可以放到任何背景图片上，并且可具有不同的颜色、功能或字体。

TD400C可以显示报警，允许调整指定的程序变量，允许强制（或取消强制）输入输出点，允许为具有实时时钟的CPU设置时间和日期，查看层级用户菜单及屏幕以便与应用程序或过程进行交互，查看CPU状态等；用于和S7-200进行交互的其他功能可以改变S7-200的操作模式（运行或停止），可以将S7-200中的用户程序加载到内存盒中，可以对存储在S7-200存储区中的数据进行访问和编辑。

TD400C可以使用两种方式连接电源：如果TD400C与S7-200之间的距离小于2.5m，可以通过TD/CPU电缆，从S7-200 CPU进行供电；如果超过2.5m，则应使用外部电源（DC 24V、120 mA 的电源）供电并使用PROFIBUS组件连接网络。

TD400C与S7-200的连接有三种结构：（1）一对一连接TD 400C直接连接到S7-200，从而建立一对一网络。

PLC 与文本屏、编码器、变频器程序实例之二——彩钢瓦裁切控制程序5.4.1 系统配线及控制原理：彩钢瓦是一种建筑材料，出厂成型料长度是固定的（如15米），客户需要的却是长度不一的材料。

如一客户需要长度为12米的5根，长度5米的10根，长度为8米的3根。

如用人工裁切，每根长度都需测量，费时费力。

用PLC 、文本屏、变频器控制实施自动裁切，操作工只要将此三种裁切长度值和裁切数量值从文本屏画面输入，设备就会自动切出这三种长度规格的彩钢瓦来。

原设备是采用西门子变频器和触摸屏进行控制的，但因PLC 和触摸屏严重损坏，不宜修复。

应用户要求，现在用LS 型PLC 和YD20型文本屏，对其进行改造式修复。

原设备的控制线路的主电路，见图5-45彩钢瓦自动裁切设备主电路，可分为三部分：油泵控制线路，为常规启、停电路，不受PLC 控制，上班后由操作人员进行启/停控制，为气压阀提供压力源；变频器控制线路，具有手动进、退和自动中的两段速运行控制，由手动和PLC 自动控制，完成对彩钢瓦材料的输送；刀具上行、下行的气压阀控制线路，对彩钢瓦进行裁切和控制刀具复位，由PLC 自动控制。

PLC 的控制过程：裁切长度和数量由文本屏输入到PLC 的程序中。

由旋转编码器采集彩钢瓦的长度信号，经程序计算，控制变频器的启、停和气压阀的裁切动作。

控制电源/急停控制L1L2L3E电源指示油泵电机主电路油泵电机控制电路刀具下行气压阀刀具上行气压阀变频手动进变频手动退走料变频主电路图5-45 彩钢瓦自动裁切设备主电路整机控制电源由空气断路器QF1控制，再由380V/220V 隔离变压器供给控制电路，以提高抗干扰性能和操作安全性，也避免了采用火、零二线220V 供电时，零线接触不良时的供电不稳。

设置SA0急停开关，在系统运行异常时，可快速停掉控制电源，无论手动或自动运行都被中止。

油泵的运行提供裁切刀具的工作压力，油泵的起/停由SB1、SB2按钮手动控制；刀具的上行（抬起归位）、下行（裁切）由PLC 的输出接点驱动KA1、KA2两只继电器，再由继电器驱动KP1、KP2两只压力电磁阀；变频器的起/停、运转方向、运行速度均可以有手动/自动两种工作方式。

KDN-K3系列PLC与文本显示器连接说明下面详细描述了KDN-K3系列PLC与文本显示器的连接过程以及一些需要注意的问题。

1、通信电缆直接使用凯迪恩公司提供的K3系列PLC的编程电缆，将文本显示器的串行通信口1和K3系列CPU 的串行通信口连接起来即可。

2、PLC的设置仅需要对CPU的通信口进行配置。

需要使用的软件是K3系列PLC的编程软件EasyProg。

当用户在工程中加入一个新的CPU后，EasyProg将为该CPU配置如下缺省的参数：Modbus从站号为1，波特率19200，无校验，8位数据位，1位停止位。

若用户希望使用自定义的参数，则可以进行如下操作：进入【PLC硬件配置】，然后选中配置的CPU，单击〔通讯设置〕即可进入如下的通讯设置页面，根据需要选择相应的配置参数即可。

目前文本显示器最高波特率为9600，所以PLC波特率也应选9600。

配置完成后，需下载到CPU中方可生效。

3、在文本显示器中编辑项目TODSOFT是文本显示器的编辑软件。

3、1 通讯参数配置在项目中首先需配置通讯口的参数以及所用的通讯协议。

步骤如下：①从《系统管理列表》中可以设通讯口的参数和所用的通讯协议，如下图：②双击第一通讯口，出现《选择通讯口协议》画面。

注意此处设置的参数必须与前面PLC CPU内设置的通讯参数一致。

若PLC的CPU使用上述的通讯参数，则此处设置的参数如下图：③配置完成后，单击〔确定〕按钮返回到TODSOFT的主环境中继续编辑画面。

3、2 部件参数的设置文本显示器通过各种部件来对PLC CPU的内存区域进行访问，包括：指示灯，用于读开关量；功能键，用于写开关量；寄存器，用于读写模拟量。

需要注意的是，文本显示器中的MODBUS MASTER 协议不能实现对PLC中所有寄存器的访问，只允许访问中间继电器区和中间保持寄存器区。

对于KDN-K3系列PLC而言，它可以访问M区和V区。

具体的对应关系如下表（此表只针对CPU306）：PLC内存区 PLC地址范围对应文本显示器的寄存器范围M M0.0－M31.7 M64－M319V VW0－VW4094 MW16－MW20633.2.1 指示灯设置示例在画面上添加一个指示灯，并配置参数如下：★此例是M0.0；代表该指示灯用于显示1号从站PLC内M0.0的状态。