山大《自动控制系统》实验指导之实验6 基于PROFIBUS－DP网络的HMI与调速器、PLC之间的通讯控制实验

1、PAGE PAGE 52实验6基于PROFIBUSDP网络的HMI与调速器、PLC之间的通讯控制实验一、实验目的、了解由PROFIBUS-DP网络组成的最小典型自动控制系统的组成（调速器、PLC和HMI组成的控制系统）。、熟悉HMI触摸屏的操作使用过程。、熟悉触摸屏设置与读取全数字调速器参数的过程。二、自动控制系统网络传动实验台结构了解 1、了解PROFIBUSDP网络的连接打开实验台的两个前门和后门，我们可以看到每个实验台都有如图31所示结构(仅有一个实验台有PLC)，并注意每个连接器拨断开关的位置。图31每个实验台PROFIBUS-DP连接示意图2、触摸屏(TP270)电气连结原理图触摸屏

2、采用西门子公司生产的TP270(6#)，控制电路接线原理图如图32(B)所示。触摸屏正面(用户使用面)和给触摸屏供电的开关如图32(A)所示。图32图33三、触摸屏使用操作过程触摸屏送电后的初始状态如图3-3所示，用手触摸“进入操作系统”功能块后，触摸屏进入如图3-4所示画面。在此画面内触摸“返回首页”功能块，触摸屏画面将会返回到图3-3界面。图34下面以小车往复运动模拟实验为例介绍一般触摸屏的使用方法。在如图3-4所示画面内，用手触摸“小车往复运动实验”功能块，触摸屏会自动调出如图3-5所示画面。在如图3-5所示画面内，触摸电动机转速给定设置方框内的数值输入块，触摸屏会自动调出数值输入键盘供

3、用户使用，如图3-6所示画面。图35图36在如图3-6所示画面内，如果令电动机的转速为200rpm,可以触摸“2”、“0”和“0”这三个键盘，结果如图3-7所示，如果输入完数据后触摸“回车”键，触摸屏会自动返回到原来画面，如图3-8所示。图37图38图39图310在如图3-8所示画面内，如果触摸“前进”按钮，图中的小车会以200rpm向右运行，如图3-9所示，如果小车运行到右端会自动停止，如图3-10所示。如果此时触摸“后退”按钮，小车会自动后退运行，并且电动机也自动反转运行，电动机反转状态如图3-11所示。无论小车（电动机）是在正向运行，还是在反向运行，如果在运行期间触摸“停止”按钮，小车会

4、立即停止在当时运动的位置；如果触摸“复位”按钮，小车会立即停在最左端。如果小车位置不在右端，触摸“前进”按钮，小车会继续向右运行；如果小车位置不在左端，触摸“后退”按钮，小车会继续向左运行。图311当触摸“返回目录”按钮时，触摸屏会切换到图3-4所示界面，选择其它控制系统。四、用触摸屏设置与读取全数字调速器参数的程序分析1、画面切换分析在小车往复运动实验中，除初始画面（如图33所示）和菜单画面（如图34所示）外，仅使用了一个如图35所示的画面。它们三个画面在触摸屏组态程序的名称如图312所示。图312它们之间的切换关系图313所示。图313图314在PIC1画面中组态调用PIC2画面的编辑过程

5、如图314所示。在PIC2画面中组态调用PIC3画面的编辑过程如图315所示。图315在PIC2画面中组态返回PIC1画面的编辑过程如图316所示。图316在PIC3画面中组态返回PIC2画面的编辑过程如图317所示。在图317所示返回按钮中可以看出除有返回PIC2画面命令，还有一条VAR_11指令，该触摸屏指令的作用是，将触摸状态传送给主站PLC中的一个内部触点M1.3，M1.3可以使解除电动机运行的自保持状态，导致电动机运行停止。如图318所示(左边是触摸屏组态命令，右边是PLC中的有关程序)，也就是说此时的返回按钮有两种功能：其一，返回PIC2画面；其二，当需要返回PIC2画面时，如果忘

6、记了按电动机停止按键，电动机会自动停止运行。图317图3182、速度设定与读取功能分析在PIC3画面组态中，使用输入域功能，如图319所示，触摸屏中的变量VAR_98将从触摸屏中输入的数据（例如转速200），通过PROFIBUSDP网络传送给主站PLC中的DBD40存储器内（如图319所示），主站PLC又将此数据使用SFC15“DPWR_DAT”发送命令，通过PROFIBUSDP网络传送给调速器，如图320所示。图319图320在PIC3画面组态中，使用输出(读出)域功能，如图321所示，触摸屏中的变量VAR_39将通过PROFIBUSDP网络读出主站PLC中的DBD68存储器内（如图321所示）的转速数据，主站PLC使用SFC14“DPRD_DAT”读取命令，通过PROFIBUSDP网络读取调速器的转速数据，如图322所示。图320图322结束实验：不