基于觸摸屏的天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于觸摸屏的天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　Design of Smart Monitoring System Based on Touch Screen for Natural Gas Pressure Regulating Station </p><p>　　基于觸摸屏的天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　

2、　[摘 要]該設(shè)計(jì)主要是關(guān)于天然氣調(diào)壓站的工作原理及由西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的S7-200PLC芯片和HITECH觸摸屏實(shí)現(xiàn)的智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)壓站關(guān)鍵部位的壓力、壓差、閥位和流量等主要參數(shù)，在友好的觸摸屏人機(jī)界面上及時(shí)反映天然氣調(diào)壓站的實(shí)際工作狀況，并作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，確保供氣系統(tǒng)安全、穩(wěn)定及高效運(yùn)行。研究了如何實(shí)現(xiàn)友好人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)主菜單、數(shù)據(jù)顯示、動(dòng)作控制、時(shí)間設(shè)置和參數(shù)設(shè)置等界面。而且系統(tǒng)可以通過(guò)本地

3、觸摸屏和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)兩種方式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并為上位機(jī)預(yù)留了標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通信接口，便于系統(tǒng)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化控制和管理。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]觸摸屏；可編程序邏輯控制器；監(jiān)控系統(tǒng)；天然氣調(diào)壓；人機(jī)界面</p><p>　　Design of the Monitoring System Based on Natural Gas Regulator Station Smart Touch S

4、creen</p><p>　　Electrical Engineering and Automation Specialty YUAN Jun-nan</p><p>　　Abstract：The design is implemented on the working principle of the natural gas regulator station and develope

5、d by Siemens S7-200PLC chip and Hitachi touch screen intelligent monitoring system. The main parameters of the system by real-time monitoring of pressure regulating stations for key parts of the pressure , differential p

6、ressure , valve position and flow reflect the actual working condition of the natural gas regulator station in time for the friendly touch screen interface , and the role </p><p>　　Key words: Touch screen; P

7、LC; monitoring system; natural gas regulator; man-machine inter</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1.1 課題背景以及意義1</p><p>　　1.2

8、 天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　2.2 天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)的主要硬件組成部分2</p><p>　　2.3 監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)部件的連接設(shè)置4</p><p>　　2.3.1 通信電纜的制作4</p><p>　　2.3.2 電腦與觸摸屏的連接5</p><p>　　2.3.

9、3 觸摸屏與PLC連接5</p><p>　　3 天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 西門(mén)子S7-200 PLC芯片的I/O端口分配7</p><p>　　3.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏操作界面設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.2.1 選擇編譯軟件ADP6.07</p><p>　

10、　3.2.2 觸摸屏界面的設(shè)計(jì)方法7</p><p>　　3.2.2 系統(tǒng)的操作界面具體設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.2.3 人機(jī)界面的總體功能結(jié)構(gòu)9</p><p>　　3.2.4 主要功能界面設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.3 S7-200 PLC芯片通信協(xié)議（MODBUS協(xié)議）13</p><p>　

11、　3.3.1 MODBUS協(xié)議應(yīng)用（主從模式）13</p><p>　　3.3.2 MODBUS協(xié)議概述13</p><p>　　3.3.3 通信協(xié)議設(shè)置13</p><p>　　4 主要的抗干擾措施14</p><p>　　4.1 抑制電源系統(tǒng)引入的干擾14</p><p>　　4.2 正確選擇接地點(diǎn)，完善

12、接地系統(tǒng)15</p><p>　　4.3 觸摸屏的抗干擾措施15</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　致謝18</b></p><p><b>

13、　　1 引言</b></p><p>　　1.1 課題背景以及意義</p><p>　　天然氣調(diào)壓站是城市天然氣輸送系統(tǒng)的核心之一，而天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)是天然氣調(diào)壓站的重要組成部分。集中監(jiān)控與管理天然氣輸送系統(tǒng)的各項(xiàng)壓力參數(shù)指標(biāo)在整個(gè)系統(tǒng)中占著極其重要的地位。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普遍應(yīng)用，天然氣調(diào)壓目標(biāo)的智能遠(yuǎn)程監(jiān)控也成為天然氣調(diào)壓站的一個(gè)重要方向。良好的監(jiān)控系統(tǒng)可以極大地降低

14、工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，提高天然氣供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性[1]。 </p><p>　　可編程邏輯控制器(PLC)和日立觸摸屏應(yīng)用在天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)中[2]，其穩(wěn)定性及抗干擾性相對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，體積小、使用方便、便于維護(hù)等都是PLC的優(yōu)點(diǎn)。日立觸摸屏以其易于操作、堅(jiān)周耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)，使其在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，解決了很多計(jì)算機(jī)所無(wú)法解決的問(wèn)題。<

15、;/p><p>　　正是由于觸摸屏與PLC擁有許多其他工業(yè)自動(dòng)控制元件所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn),所以本設(shè)計(jì)才會(huì)使用日立HITECH觸摸屏與西門(mén)子S7-200PLC芯片為基本應(yīng)用元件的天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究。</p><p>　　1.2 天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　世界能源結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)是向低碳化演變、最終向無(wú)碳化發(fā)展。到21世紀(jì)40年代,

16、天然氣在世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例將超過(guò)石油,成為第一能源。天然氣是一種優(yōu)質(zhì)的清潔能源，發(fā)達(dá)國(guó)家天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的戰(zhàn)略地位早已確立。天然氣市場(chǎng)的發(fā)展取決于資源保障、運(yùn)輸能力、價(jià)格、用戶(hù)(消費(fèi))以及政策法規(guī)五大要素。其利用領(lǐng)域極為廣泛，諸如化學(xué)工業(yè)原料、工業(yè)燃料、商業(yè)及民用燃料、汽車(chē)燃料、集中供熱與發(fā)電等，是主要的一次性消耗能源之一。目前世界天然氣正處于由區(qū)域市場(chǎng)向全球市場(chǎng)過(guò)渡的發(fā)展階段。國(guó)外天然氣有以民用和商用為主以及以發(fā)電為主兩種

17、基本模式,發(fā)電將成為天然氣利用的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于天然氣的利用，國(guó)外已經(jīng)形成了一套專(zhuān)業(yè)成熟的開(kāi)發(fā)研究利用方法。天然氣的利用與本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、居民收入和環(huán)保的發(fā)展水平密切相關(guān)。鑒于天然氣有自身固有的特點(diǎn),發(fā)展利用天然氣需要從實(shí)際出發(fā)，發(fā)達(dá)國(guó)家在天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控技術(shù)的研究中有著一定的優(yōu)勢(shì)，相對(duì)完善的系統(tǒng)值得我們?nèi)W(xué)習(xí)。</p><p>　　在國(guó)內(nèi)，雖然在天然氣相關(guān)研究上落后于外國(guó)，但是隨著電子技術(shù)、自動(dòng)控制等技術(shù)

18、的發(fā)展，帶動(dòng)了天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。在國(guó)內(nèi)，對(duì)于天然氣輸送的智能化、自動(dòng)化研究已經(jīng)有了很大的發(fā)展，特別是對(duì)于觸摸屏與PLC的相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)讓我們得到了很多經(jīng)驗(yàn)。到了現(xiàn)在，我們已經(jīng)具備相關(guān)的電子器件與軟件知識(shí)基礎(chǔ)，可以自己獨(dú)立完成天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)了。所以研究天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)很有意義的工作，不但提高工作效率，消除安全隱患，還能產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。有了這樣的市場(chǎng)需求自然就要有相關(guān)的產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足人們

19、的需要，所以天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)已經(jīng)是相關(guān)技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求的必然結(jié)果。</p><p>　　2 天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理</p><p>　　天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)一般由調(diào)度中心計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、調(diào)壓站、區(qū)域調(diào)壓站及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等構(gòu)成，是一個(gè)大型的集中管理、統(tǒng)一調(diào)度且分散控

20、制的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。其中智能監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是完成對(duì)站區(qū)內(nèi)的各種電子設(shè)備、智能儀表的監(jiān)控和管理[3]，同時(shí)負(fù)責(zé)將有關(guān)信息上傳給調(diào)度控制中心，并接受和執(zhí)行其下達(dá)的命令。對(duì)調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求一般包括：根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行負(fù)載平衡控制；遠(yuǎn)程壓力調(diào)節(jié)；根據(jù)用戶(hù)的消耗量來(lái)調(diào)整供氣量；向調(diào)度中心上傳數(shù)據(jù)參數(shù)；限流等。</p><p>　　完整的天然氣調(diào)壓站自控系統(tǒng)一般包括調(diào)壓系統(tǒng)和限流、調(diào)流系統(tǒng)兩個(gè)部分。調(diào)

21、壓系統(tǒng)的作用是調(diào)節(jié)門(mén)站出口壓力，為下游用戶(hù)提供壓力穩(wěn)定的氣源，并與限流、調(diào)流系統(tǒng)和計(jì)量系統(tǒng)一起，限定下游用戶(hù)的用氣流量及在用戶(hù)達(dá)到預(yù)定的用氣量之后切斷氣源。調(diào)壓系統(tǒng)包括工作調(diào)壓器、監(jiān)控調(diào)壓器、切斷閥、放散閥和相應(yīng)的管道閥門(mén)，根據(jù)使用環(huán)境和用戶(hù)要求的不同通常采用“一用一備”或“兩用一備”方式進(jìn)行管路設(shè)計(jì)。限流、調(diào)流系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)程改變調(diào)壓器指揮器的壓力設(shè)定值來(lái)達(dá)到限制流量的目的，目前國(guó)內(nèi)使用較多的是LC-21遠(yuǎn)程壓力調(diào)節(jié)馬流量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)

22、由電一氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制器兩個(gè)主要部分組成。電一氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)由天然氣壓力儲(chǔ)罐、差壓調(diào)壓器、增壓電磁閥、泄壓電磁閥、放散閥、手動(dòng)壓力疏水閥、壓力變送器、壓力表及相應(yīng)的隔斷閥組成?？刂破鹘邮諄?lái)自流量計(jì)算機(jī)的流量信號(hào)，并與控制器內(nèi)預(yù)先設(shè)定的流量限定值比較，若實(shí)際流量低于設(shè)定值，則系統(tǒng)不動(dòng)作；若實(shí)際流量高于流量限定值，則系統(tǒng)動(dòng)作，遠(yuǎn)程降低調(diào)壓器的設(shè)定壓力，從而達(dá)到限定流量的目的。</p><p>　　2.2 天然氣調(diào)壓站智能

23、監(jiān)控系統(tǒng)的主要硬件組成部分</p><p>　　天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)壓站內(nèi)各關(guān)鍵部位參數(shù)的全天候連續(xù)實(shí)時(shí)采集和處理，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓站安全、可靠且經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。智能監(jiān)控系統(tǒng)需要采集的控制參數(shù)較多，既有進(jìn)出口的壓力、溫度、壓差以及閥位、氣體泄漏報(bào)警等模擬量信號(hào)，也有回訊器、切斷閥和電動(dòng)球閥等開(kāi)關(guān)量信號(hào)，還有來(lái)自體積修正儀智能儀表的數(shù)字信號(hào)。經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)需求的認(rèn)真分析和對(duì)各種控制工具的反復(fù)比較，本系統(tǒng)選用功

24、能強(qiáng)大、抗干擾性能好、使用維護(hù)方便且參數(shù)設(shè)置修改靈活的日立觸摸屏和西門(mén)子S7—200系列PLC作為控制核心[4]，合理配置功能模塊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能需要。 </p><p>　　系統(tǒng)硬件主要有西門(mén)子S7-200PLC芯片、工業(yè)計(jì)算機(jī)、I/O處理模塊、信號(hào)變送器、電源、日立大尺寸液晶觸摸屏和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分組成，是一個(gè)典型的智能化數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。如圖1

25、所示。</p><p>　　圖1 天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC及I/O處理部分。結(jié)合調(diào)壓站功能需要，控制系統(tǒng)選用西門(mén)子S7—200系列PLC作為控制核心(根據(jù)各調(diào)壓站需求的不同選用該系列中的不同型號(hào)，一般為224及以上)，它們自帶有數(shù)量較多的開(kāi)關(guān)量和部分模擬量I/O點(diǎn)。當(dāng)自帶I/O點(diǎn)不足時(shí)，可擴(kuò)展4路12位高精度模擬量輸入模塊16點(diǎn)24V直流輸入模塊。<

26、;/p><p>　?。?）電源部分。交流電源采用220V/50Hz標(biāo)準(zhǔn)工頻輸入，直流電源為24V工業(yè)開(kāi)關(guān)電源模塊，直流電源的作用是為模擬和開(kāi)關(guān)信號(hào)的輸入輸出處理提供能源，體積修正儀、智能儀表所需9V電源由安全柵直接提供。考慮到城市用氣的不間斷要求，系統(tǒng)配備了UPS后備電源，確保系統(tǒng)在停電情況下仍能繼續(xù)工作2h。 </p><p>　　（3）液晶觸摸屏。選用日立大尺寸彩色Hit

27、ech 液晶觸摸屏，它具有MPI/Profibus DP接口和2MB Flash Memory，支持中文組態(tài)軟件，可以方便、直觀地進(jìn)行各種參數(shù)的顯示和修改設(shè)置。監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)出現(xiàn)異常情況時(shí)，系統(tǒng)除發(fā)出聲光報(bào)警信息外，還在液晶屏上閃爍顯示[5]。 </p><p>　?。?）隔離保護(hù)部分。由于系統(tǒng)是工作在易燃易爆的天然氣環(huán)境，所以在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了對(duì)系統(tǒng)的隔離和保護(hù)措施。在電源進(jìn)線(xiàn)處加入了防雷浪涌保護(hù)器，對(duì)各模擬輸入

28、信號(hào)回路在變送器與PLC輸入擴(kuò)展模塊間均采用經(jīng)隔離安全柵等隔離安全措施。 </p><p>　　硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用的硬件設(shè)施不但考慮了可靠性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，還充分考慮了系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可維護(hù)性(設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，接口、協(xié)議開(kāi)放，易于維護(hù))。</p><p>　　2.3 監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)部件的連接設(shè)置</p><p>　　2.3.1 通信電纜的制作 </p>

29、<p>　　首先準(zhǔn)備好觸摸屏與編程電腦和觸摸屏與PLC的連接線(xiàn)(又稱(chēng)編程電纜、通信電纜)。觸摸屏的COMl和COM2都可以與PLC連接，而COM1主要是連接RS232的，我們使用的是RS485接線(xiàn)，所以我們使用的是COM2連接。連接線(xiàn)如下圖2所示。</p><p>　　圖2 觸摸屏COM2與S7-200的連接線(xiàn)</p><p>　　如果電腦與觸摸屏的連接是通過(guò)觸摸屏的COM2連

30、接，連接線(xiàn)如圖3所示。圖4是連接PLC端公接頭8針的針腳圖[6]。</p><p>　　圖3 電腦串口與觸摸屏COM2的連接線(xiàn)</p><p>　　圖4 PLC端8針針腳</p><p>　　2.3.2 電腦與觸摸屏的連接</p><p>　　用圖3制作好的連接線(xiàn)把電腦與觸摸屏連接好，觸摸屏后面DIP—switch的設(shè)置為：sw5=OFF和s

31、w6=OFF，其他的保留在“ON”位置，如圖5所示，再把觸摸屏的24V電源連接上。</p><p>　　圖5 DIP-switch</p><p>　　值得一提的是，當(dāng)觸摸屏后面的DIP—switch的sw7在“0N"位置時(shí)，開(kāi)機(jī)以后自動(dòng)運(yùn)行程序， </p><p>　　此時(shí)不能進(jìn)行程序的上載，如果需要上下載程序，必須退出程序，返回觸摸屏C

32、onfigure畫(huà)面，如圖5所示。設(shè)置完成后觸摸屏可以上電了。剛上電觸摸屏開(kāi)始自我測(cè)試，如果測(cè)試正常觸摸屏就可以與PLC通信；如果不正常，觸摸屏不能與PLC通信。</p><p>　　2.3.3 觸摸屏與PLC連接 </p><p>　　用圖3所示連接方法做的觸摸屏COM2與S7-200的連接線(xiàn)，用這根連接線(xiàn)把觸摸屏與PLC連接上，連接完后重新上電，看到觸摸屏面板上的“”指示燈在很快閃爍，

33、表示觸摸屏已經(jīng)與PLC正常通信了[7]。 </p><p>　　3 天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)調(diào)壓站參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，經(jīng)PLC進(jìn)行運(yùn)算處理，來(lái)判斷系統(tǒng)的狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，上傳并實(shí)時(shí)顯示調(diào)壓站參數(shù)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)的自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣出口壓力的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，保證了天然氣的穩(wěn)定供應(yīng)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，經(jīng)聲光報(bào)警和顯示屏字幕閃爍兩種方式發(fā)出

34、報(bào)警信號(hào)，并作用于相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)天然氣調(diào)壓站的自動(dòng)運(yùn)行。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要是模擬量的采集處理、友好人機(jī)界面的設(shè)計(jì)和與RS485智能總線(xiàn)儀表的通信三大部分。軟件流程如圖6所示。</p><p>　　圖6 天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件流程</p><p>　　模擬量的采集處理部分包括壓力、溫度和壓差，經(jīng)過(guò)變換器輸出的4～20mA電流信號(hào)。雖然Hitech內(nèi)部自帶有模擬量濾波功能和采樣數(shù)值設(shè)

35、置，但是為了使顯示值更加穩(wěn)定，程序設(shè)計(jì)時(shí)使 用了算術(shù)平均濾波法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)一般隨機(jī)干擾信號(hào)進(jìn)行濾除。 </p><p>　　智能儀表采用Modbus協(xié)議通過(guò)雙絞線(xiàn)與PLC通信，Modbus是應(yīng)用于電子控制器上的一種常用協(xié)議?？刂破髂茉O(shè)置為兩種傳輸模式(ASCII或RTU)中的任何一種在標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)絡(luò)通信。本系統(tǒng)根據(jù)儀表的要求，選擇了RTU方式[8]。</p><p>　　S7—200

36、的通信端口為RS485接口，RS485接口為半雙工接口程序的關(guān)鍵是避免在通信端口上同時(shí)發(fā)送和接收。按照本系統(tǒng)中通信采用的這種編程模式編寫(xiě)自由口通信程序可以有效避免因同時(shí)發(fā)送和接收造成的通信沖突，從而保證程序的正常運(yùn)行。 </p><p>　　3.1 西門(mén)子S7-200 PLC芯片的I/O端口分配</p><p>　　天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備及端口分配如表1所示。</p&g

37、t;<p>　　表1 PLC的I/O分配表</p><p>　　I/O狀態(tài)的刷新包括兩種操作：一是采樣輸入信號(hào)。PLC的輸入是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入端子，進(jìn)行光電隔離以提高抗干擾能力后送入緩沖器，當(dāng)PLC進(jìn)行輸入采樣時(shí)緩沖器中的內(nèi)容才送到PLC的輸入映像寄存器，每次采樣PLC從輸入映像寄存器中讀取到各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，因次輸入映像寄</p><p>　　存器的只有在采樣時(shí)才會(huì)與輸入

38、信號(hào)一致，其他時(shí)間輸入映像寄存器的內(nèi)容將保持不變：二是刷新輸出信號(hào)。PLC接受輸入后執(zhí)行用戶(hù)程序，將運(yùn)算結(jié)果送至輸出映像寄存器，在每次用戶(hù)程序結(jié)束后進(jìn)行刷新，將輸出映像寄存器中的運(yùn)算結(jié)果送至輸出鎖存器，再通過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)電路送到輸出端子驅(qū)動(dòng)負(fù)載。與輸入相類(lèi)似，只有在輸出刷新時(shí)輸出狀態(tài)才改變，刷新后的狀態(tài)要保持到下次刷新為止。由于通常來(lái)說(shuō)PLC掃描周期很短(依賴(lài)于程序長(zhǎng)短和掃描速度)，每次I／0刷新時(shí)間間隔很小，所以可以認(rèn)為其輸入輸出是及時(shí)的

39、。</p><p>　　3.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏操作界面設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 選擇編譯軟件ADP6.0</p><p>　　ADO6.0是專(zhuān)門(mén)用與人機(jī)界面組態(tài)編輯軟件。該軟件為用戶(hù)提供了一個(gè)強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、化工、電力、印刷、紡織、食品、國(guó)防和工程機(jī)械，智能家居，高速鐵路等各領(lǐng)域。ADP6.0提供了多種控制器件庫(kù)、圖形控件和功

40、能組件，通過(guò)組態(tài)出的各種顯示和控制功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操作狀態(tài)、當(dāng)前過(guò)程值及故障的可視化[9]。</p><p>　　3.2.2 觸摸屏界面的設(shè)計(jì)方法 </p><p>　　人機(jī)界面的主要任務(wù)是迅速獲取、處理應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)、命令，并以適當(dāng)?shù)姆绞斤@示出來(lái)。人機(jī)界面的形式多種多樣，在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)存在不同的設(shè)計(jì)思路和方法。常用的人機(jī)界面設(shè)

41、計(jì)技術(shù)有兩種方法。 </p><p>　?。?）菜單界面設(shè)計(jì)： </p><p>　　人機(jī)界面是PLC應(yīng)用系統(tǒng)中不可缺少的一部分，它直接關(guān)系到應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)用性能。菜單界面設(shè)計(jì)是近年來(lái)應(yīng)用最為廣泛的一種人機(jī)界面設(shè)計(jì)技術(shù)，幾乎任一個(gè)PLC軟件產(chǎn)品都使用了菜單界面技術(shù)[10]。在菜單界面設(shè)計(jì)時(shí)，通常應(yīng)遵循以下幾個(gè)設(shè)計(jì)原則： </p><p>　　a．合理組織界面的層次和結(jié)

42、構(gòu)。 </p><p>　　b．每幅菜單應(yīng)有一個(gè)明確的標(biāo)題。例如第一層菜單通?？擅麨橹鞑藛?，主菜單中的菜單項(xiàng)反映了該P(yáng)LC應(yīng)用系統(tǒng)的基本功能。 </p><p>　　c．菜單項(xiàng)的排列可依據(jù)使用功能、使用頻率的多少或字母順序排列。對(duì)于下拉式菜單中的菜單項(xiàng)，要合理地歸類(lèi)、分組排列。 </p><p>　　d．為使菜單界面使用靈活，應(yīng)提供多種點(diǎn)擊菜單的方法。通常可支持鼠

43、標(biāo)和鍵盤(pán)，對(duì)菜單項(xiàng)可定義熱鍵和加速鍵。</p><p>　　e．對(duì)菜單項(xiàng)的點(diǎn)取應(yīng)設(shè)定反饋標(biāo)志，例如為選中菜單項(xiàng)的前面加“√’’。</p><p>　?。?）圖形界面設(shè)計(jì)方式 </p><p>　　在PLC控制系統(tǒng)中，圖形界面也是常常采用的人機(jī)交互式界面。為了照顧工程人員的習(xí)慣用法，在屏幕上形象地畫(huà)出若干圖形、按鈕等，使人在計(jì)算機(jī)或可編程終端上操作，如同在控制臺(tái)上操作

44、一樣，十分形象、直觀。 </p><p>　　3.2.2 系統(tǒng)的操作界面具體設(shè)計(jì) </p><p>　　從基本原理上講，圖形界面與菜單界面是一樣的，都是在滿(mǎn)足系統(tǒng)控制要求的情況下給用戶(hù)一個(gè)直觀的方便的操作交互界面。本系統(tǒng)的觸摸屏界面采用的是菜單界面設(shè)計(jì)方式和圖形界面設(shè)計(jì)方式相結(jié)合的方法來(lái)設(shè)計(jì)的，顯示系統(tǒng)畫(huà)面菜單由HITECH系列的人機(jī)交互界面軟件HITECH—ADP V6.0設(shè)計(jì)出的，HI

45、TECH-ADP提供了多種控制器件庫(kù)、圖形控件和功能組件，通過(guò)組態(tài)出的各種顯示和控制功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操作狀態(tài)、當(dāng)前過(guò)程值及故障的可視化。利用人機(jī)界面操作監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)PLC中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、記錄、存儲(chǔ)、處理，從而滿(mǎn)足各種監(jiān)控要求。軟件還可以為不同的操作人員設(shè)置不同的操作密碼和相應(yīng)的操作權(quán)限。觸摸屏軟件的設(shè)計(jì)包括創(chuàng)建畫(huà)面和信息，并將它們和PLC程序相連。具體概括為以下三個(gè)步驟： </p><p>　　界面的可視化設(shè)計(jì)

46、。界面組態(tài)具體涉及輸入／輸出區(qū)域組態(tài)、指示器組態(tài)、功能鍵組態(tài)、控制鍵組態(tài)及文本顯示等各種格式，可根據(jù)實(shí)際控制功能的差異設(shè)計(jì)不同的畫(huà)面。</p><p>　　(2)設(shè)定變量。變量在觸摸屏的組態(tài)功能(輸入／輸出區(qū)域、功能鍵等)與PLC的相應(yīng)I／0接點(diǎn)及存儲(chǔ)單元之間建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)觸摸屏敏感元件對(duì)PLC的控制及參數(shù)的輸入、PLC當(dāng)前過(guò)程值及報(bào)警信號(hào)向觸摸屏的輸出[11]。 </p><p>　　(

47、3)設(shè)置通訊參數(shù)，實(shí)現(xiàn)觸摸屏與PLC的通訊。 </p><p>　　(4)通過(guò)編程，參數(shù)設(shè)置、輸入、輸出信號(hào)和故障查詢(xún)等均由軟件控制，硬件連接少，能大大降低硬件故障發(fā)生率，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。 </p><p>　　3.2.3 人機(jī)界面的總體功能結(jié)構(gòu)</p><p>　　人機(jī)界面總體功能結(jié)構(gòu)如圖7所示。 </p><p>　　圖7 人機(jī)界

48、面總體功能結(jié)構(gòu)</p><p>　　其中主界面可以完成對(duì)各子界面的調(diào)用。輸出動(dòng)作子界面包括控制各個(gè)閥位的開(kāi)關(guān)等多項(xiàng)功能，可以操作多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。參數(shù)設(shè)置子界面可以設(shè)定系統(tǒng)時(shí)間并可以對(duì)控制對(duì)象及控制目標(biāo)值進(jìn)行設(shè)置。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)子界面可以顯示系統(tǒng)時(shí)間并用數(shù)字、圖表等多種方式實(shí)時(shí)顯示傳感器采集來(lái)的數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)子界面可以讓使用者對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，并顯示出來(lái)[12]。</p><p>　　

49、3.2.4 主要功能界面設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）啟動(dòng)ADP6.0</p><p>　　在電腦上安裝好觸摸屏組態(tài)軟件HITECH—ADP V6.0后啟動(dòng)HITECH—ADP V6.0，輸入注冊(cè)碼，然后點(diǎn)擊新建文件，這時(shí)將彈出界面如圖8所示。在這里我們可以新建一個(gè)文件放置我們?cè)O(shè)計(jì)的各個(gè)觸摸屏人機(jī)界面。</p><p><b>　　設(shè)置工作參數(shù)</

50、b></p><p>　　我們要使用HITECH—ADP V6.0軟件編譯觸摸屏人機(jī)界面，就需要根據(jù)所選擇的元件，設(shè)定好工作參數(shù)[13]。本文選擇的是西門(mén)子S7-200PLC。則參數(shù)設(shè)置如圖9所示。</p><p>　　然后我們按照下列要求設(shè)置參數(shù)：</p><p>　　·輸入應(yīng)用名稱(chēng)，我們輸入基于觸摸屏的天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)。</p>

51、;<p>　　·選擇所需的人機(jī)界面型號(hào)，將其拖入工程結(jié)構(gòu)窗口。在此我們選擇AP1600 mono。</p><p>　　·選擇需要連線(xiàn)的PLC類(lèi)型,拖入工程結(jié)構(gòu)窗口里。在此我們選擇選擇PLC種類(lèi)為</p><p>　　圖8 新建文件設(shè)置界面</p><p>　　圖9 一般工作參數(shù)設(shè)置界面</p><p>　　

52、SimaticS7-200.</p><p>　　·點(diǎn)開(kāi)連線(xiàn)，我們可以把通訊口設(shè)置為COM2，傳輸速率為9600，資料位為8，校檢位為Even，停止位為1。如圖10所示。</p><p>　　然后點(diǎn)擊確定后就可以進(jìn)入組態(tài)王軟件的觸摸屏界面編譯環(huán)境了。</p><p>　　圖10 參數(shù)設(shè)置中的連線(xiàn)設(shè)置界面</p><p><b&

53、gt;　　（3）主菜單界面：</b></p><p>　　系統(tǒng)開(kāi)機(jī)首先進(jìn)入主菜單界面，同時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)。通過(guò)主菜單界面的幾個(gè)按鈕可以連接到用戶(hù)所需要的功能界面，例如當(dāng)用戶(hù)需要查看此時(shí)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，就可以點(diǎn)擊實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按鈕轉(zhuǎn)換都實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面。點(diǎn)擊歷史數(shù)據(jù)按鈕就可以進(jìn)入歷史故障數(shù)據(jù)界面，查看以往的故障記錄。如圖11所示。</p><p>　?。?）輸出動(dòng)作界面設(shè)計(jì)：</p>

54、<p>　　輸出動(dòng)作子界面的功能是控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，如控制各個(gè)增壓電磁閥、泄壓電磁閥、放散閥等多個(gè)按鈕，并可根據(jù)系統(tǒng)情況進(jìn)行增刪。輸出控制信號(hào)是通過(guò)觸摸屏的串行接口進(jìn)行的，以調(diào)整各個(gè)管道的壓力，調(diào)整天然氣的輸送流量。如圖12所示。 </p><p>　　圖11主菜單 圖12 輸出動(dòng)作界面</p><p>　?。?）參數(shù)設(shè)置界

55、面設(shè)計(jì)</p><p>　　參數(shù)設(shè)置子界面的功能是設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間并對(duì)控制對(duì)象、控制邏輯以及控制目標(biāo)值進(jìn)行設(shè)置。包括系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置按鈕、控制邏輯設(shè)置按鈕、控制對(duì)象設(shè)置按鈕以及控制目標(biāo)設(shè)置按鈕。點(diǎn)擊后進(jìn)入相應(yīng)子界面，設(shè)置好的信息通過(guò)串口發(fā)送到控制板，再保存至控制板的存儲(chǔ)器中。如圖13所示。</p><p><b>　　圖13參數(shù)設(shè)置界面</b></p><

56、p>　?。?）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面設(shè)計(jì)</p><p>　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)子界面的功能是實(shí)時(shí)地顯示出當(dāng)前天然氣調(diào)壓站管道內(nèi)的壓力、溫度等狀態(tài)，主要包括管道進(jìn)出口的壓力、溫度、壓差以及閥位開(kāi)關(guān)狀況顯示等，我們把這些參數(shù)分為多個(gè)分頁(yè)。如圖14、圖15所示。</p><p>　　圖14 壓力值顯示界面 圖15 溫度值顯示界面</p>

57、<p>　?。?）歷史數(shù)據(jù)界面設(shè)計(jì)</p><p>　　歷史數(shù)據(jù)子界面的功能是將存儲(chǔ)在控制板上的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其實(shí)現(xiàn)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)子界面基本相同，差別只是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不同，歷史數(shù)據(jù)子界面顯示的是在控制板內(nèi)存中保存的歷史數(shù)據(jù)以及中央處理器處理過(guò)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示值。因?yàn)槠渑c實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)子界面相差不多，所以也不再次重復(fù)圖片了。</p><p>　　3.3 S7-200 P

58、LC芯片通信協(xié)議（MODBUS協(xié)議）</p><p>　　3.3.1 MODBUS協(xié)議應(yīng)用（主從模式）</p><p>　　MODBUS協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語(yǔ)言。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信?，F(xiàn)今，MODBUS協(xié)議已經(jīng)成為一種通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，從而進(jìn)行集中監(jiān)控[15]。 本設(shè)計(jì)也是選

59、用MODBUS協(xié)議作為我們的通用語(yǔ)言。</p><p>　　3.3.2 MODBUS協(xié)議概述</p><p>　　Modbus是一個(gè)請(qǐng)求/應(yīng)答協(xié)議，并且提供功能碼規(guī)定的服務(wù)。Modbus協(xié)議包括ASCII、RTU、TCP等，并沒(méi)有規(guī)定物理層。協(xié)議定義了控制器能夠認(rèn)識(shí)和使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。Modbus的ASCII、RTU協(xié)議規(guī)定了消息、數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、命令和對(duì)答的

60、方式，數(shù)據(jù)通訊采用Maser（主站）/Slave（從站）方式，主站發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，從站接收到正確消息后就可以發(fā)送數(shù)據(jù)到主站以響應(yīng)請(qǐng)求；主站也可以直接發(fā)消息修改從站的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)雙向讀寫(xiě)。MODBUS規(guī)定，只有主站具有主動(dòng)權(quán)，從站只能被動(dòng)的響應(yīng)，包括回答出錯(cuò)信息。</p><p>　　3.3.3 通信協(xié)議設(shè)置</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)的Modbus口是使用RS232C兼容串行接口, 它定義了

61、連接口的針腳、電纜、信號(hào)位、傳輸波特率、奇偶校驗(yàn), 控制器能直接或經(jīng)由Modem 組網(wǎng)?？刂破魍ㄐ攀褂弥鲝募夹g(shù), 即僅一設(shè)備(主設(shè)備)能初始化傳輸(查詢(xún)) , 其它設(shè)備(從設(shè)備)根據(jù)主設(shè)備查詢(xún)提供的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)反應(yīng)。表2為典型的消息幀定義。</p><p>　　表2 典型的消息幀定義</p><p>　　Modbus通訊協(xié)議有兩種傳送方式，RTU方式和ASCII方式。本系統(tǒng)使用RTU模式,

62、 這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)是:在同樣的波特率下,可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。使用RTU模式時(shí), 消息發(fā)送至少要以3.5個(gè)字符時(shí)間的停頓間隔開(kāi)始,傳輸?shù)牡谝粋€(gè)域是設(shè)備地址, 可以使用的傳輸字符是十六進(jìn)制數(shù)值。 通信期間, 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn), 包括停頓間隔時(shí)間內(nèi), 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)域( 地址域) 接收到, 每個(gè)設(shè)備都進(jìn)行解碼以判斷是否發(fā)往自己的。 在最后一個(gè)傳輸字符之后, 至少要有3.5個(gè)字符時(shí)間的停頓以標(biāo)定消息的結(jié)束,之后可開(kāi)始新的消息傳

63、輸。使用RTU模式,消息包括了一個(gè)基于CRC方法的錯(cuò)誤檢測(cè)域.CRC域檢測(cè)了整個(gè)消息的內(nèi)容。表3為MODBUS部分功能碼的定義。 </p><p>　　表3 部分功能碼定義</p><p>　　考慮到操作的方便性, 在系統(tǒng)初次安裝時(shí), 先在PC 機(jī)上用上位機(jī)軟件將所有傳感器的ID搜索出來(lái), 然后按實(shí)際安裝位置給每個(gè)傳感器編號(hào), 讀溫度、壓力傳感器是否工作正常。在PLC上使用Modbus協(xié)議

64、通信時(shí)首先要對(duì)通信格式進(jìn)行設(shè)定, 即對(duì)D8120寄存器進(jìn)行寫(xiě)操作,在本系統(tǒng)條件下設(shè)置為0C87，即數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位，無(wú)校驗(yàn)，無(wú)起始位與停止位, 波特率9600 bps。 修改D8120設(shè)置后, 確保通斷PLC電源一次。 再用RS指令進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。按照所述程序格式，即可在數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)寫(xiě)入指令進(jìn)行相應(yīng)的操作[16]。</p><p>　　4 主要的抗干擾措施</p><p>　　4.1 抑制電源

65、系統(tǒng)引入的干擾</p><p>　　采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾。在PLC控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統(tǒng)主要通過(guò)PLC系統(tǒng)的供電電源(如CPU電源、I／0電源等)、變送器供電電源和與PLC系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入的。 </p><p>　　4.2 正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng) </p><p>　　良好的接

66、地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的的通常有兩個(gè)，即為了安全；為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。PLC控制系統(tǒng)的地線(xiàn)包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過(guò)屏蔽層，

67、當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí)，地線(xiàn)電流將更大。</p><p>　　4.3 觸摸屏的抗干擾措施 </p><p>　　天然氣調(diào)壓站智能監(jiān)控系統(tǒng)中有PLC、變壓器、接觸器、繼電器等干擾性元件，這樣會(huì)對(duì)觸摸屏產(chǎn)生電磁干擾，會(huì)使觸摸屏輸出信號(hào)不穩(wěn)定甚至?xí)p壞觸摸屏。所以對(duì)觸摸屏加適當(dāng)?shù)目垢蓴_措施是必要的[17]。抗干擾措施如下： </p><p>　?。?）最好單獨(dú)給觸摸屏供電

68、，不要讓觸摸屏和電感性負(fù)載使用相同電源，否則可能會(huì)引起觸摸屏的動(dòng)作異常。如果現(xiàn)場(chǎng)電網(wǎng)不穩(wěn)就要加濾波器。為保證所有的輸入電源線(xiàn)正確連接，觸摸屏內(nèi)部使用lA的保險(xiǎn)絲來(lái)確保設(shè)備安全。 </p><p>　?。?）電源和觸摸屏都要接地。不要將DC的負(fù)極接至機(jī)箱外殼，否則將可能由于機(jī)箱外殼的接地阻抗過(guò)高而因此產(chǎn)生干擾。接地的導(dǎo)體要盡量短而粗，一定要考慮到短路時(shí)導(dǎo)體所要承受的最大短路電流。接地導(dǎo)體必須連接到星形接地點(diǎn)，這將可

69、以保證不會(huì)由于接地回路的電感性而產(chǎn)生干擾。 </p><p>　?。?）通訊電纜一定不能與動(dòng)力線(xiàn)平行鋪設(shè)，要用屏蔽雙腳線(xiàn)做信號(hào)線(xiàn)，且屏蔽層要接地。大功率電機(jī)、變頻器要盡量和屏之間間隔開(kāi)，如果現(xiàn)場(chǎng)條件不允許，那么應(yīng)該把屏放在這些設(shè)備的上方。 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)調(diào)壓站各關(guān)鍵部位參數(shù)的實(shí)時(shí)

70、采樣監(jiān)測(cè)，經(jīng)PLC運(yùn)算和處理，并作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)調(diào)壓站天然氣的自動(dòng)調(diào)壓限流。系統(tǒng)可以通過(guò)本地人機(jī)界面和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)兩種方式進(jìn)行操作，能夠在觸摸屏上完成儀表數(shù)據(jù)、狀態(tài)顯示、管道數(shù)據(jù)、參數(shù)設(shè)置、報(bào)警設(shè)置和時(shí)間設(shè)置等各項(xiàng)常規(guī)操作，各功能均以菜單形式顯示，清楚明了，簡(jiǎn)單方便；為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控，本系統(tǒng)為上位機(jī)預(yù)留了標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通信接口，可以方便地與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。經(jīng)多次模擬仿真證明，該系統(tǒng)工作安全、穩(wěn)定且可靠，抗干

71、擾能力強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高，將為企業(yè)帶來(lái)了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 常曉玲主編．電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．2004.</p><p>　　[2] 高欽和編著．可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例．北京：人民郵電出版社.2004. </p><

72、p>　　[3] 田明編著．觸摸式可編程終端．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. </p><p>　　[4] 張運(yùn)剛編著．從入門(mén)到精通：觸摸屏技術(shù)與應(yīng)用．北京：人民郵電出版社．2007. </p><p>　　[5] 嚴(yán)盈富編著．觸摸屏與PLC入門(mén)．北京：人民郵電出版社.2006. </p><p>　　[6] 薛迎成編著．PLC與觸摸屏控制技術(shù)．北京：中國(guó)電力

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74、9． </p><p>　　[10] 榮大龍．組態(tài)軟件編程PLC串行通訊技術(shù)及應(yīng)用．微機(jī)算機(jī)信息．2002．11.</p><p>　　[11] 寥常初主編．西門(mén)子人機(jī)界面組態(tài)與應(yīng)用技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006．7． </p><p>　　[12] 于慶廣主編．可編程控制器原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)．清華大學(xué)出版

75、社．2004．1.</p><p>　　[13] SIEMENS公司．深入淺出西門(mén)子S7-200PIZ．北京：北京航空航天大學(xué)出版社.2005．9. </p><p>　　[14] 殷洪義主編．可編程控制器選擇、設(shè)計(jì)與維護(hù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．2003．1. </p><p>　　[15] S．Brian Morriss．Programmable Logic Ct

76、rollers．New York：Pearson Education Press．2002． </p><p>　　[16] Johnw．Webb．Ronald A．Reis．Programmable. Logic Ctrollers-principles and application．New York：Pearson Education Press．2002．</p><p>　　[1

77、7] Hansen.D．Review of EMC main aspects in fast PLC including some history．Electromagnetic Compatibility．Volume 1．11-16 May 2003．</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師張利娜張老師的嚴(yán)格要求和精心指導(dǎo)下完

78、成的。從設(shè)計(jì)的構(gòu)思、選題到設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)都凝聚著導(dǎo)師的心血。半年來(lái)，導(dǎo)師給我提供了多次上機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，介紹了許多相關(guān)資料書(shū)籍讓我查閱學(xué)習(xí)，讓我的不斷學(xué)習(xí)親自解決實(shí)際問(wèn)題，并且在學(xué)習(xí)和生活等各方面，導(dǎo)師都給了我無(wú)微不至的關(guān)懷。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)格、富有創(chuàng)造力的思維、淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)和廣泛的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)深深地影響著我。在此，向張利娜張老師表示我最誠(chéng)摯的感謝和最崇高的敬意。 </p><p>　　感謝電子與電氣工程學(xué)院的