主动型PLC智能液晶显示器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于ＰＬＣ上的人机接口设备，尤其涉及一种主动型ＰＬＣ智能液晶显示器。它包括：液晶显示器，液晶显示器前设置触摸屏，液晶显示器和触摸屏连接ＣＰＵ，ＣＰＵ连接内存储器、程序存储器和输出通讯接口，程序存储器中固化组态软件，组态软件定时主动读取ＰＬＣ共用存储区的原始数据对其进行分析、运算、转换等处理，其不占用ＰＬＣ的主控程序资源，可靠性和实时性提高，并且操作人员可以实时调整继电器信息，提高了交互性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于PLC上的人机接口设备，尤其涉及一种主动型PLC智 能液晶显示器。
技术介绍
随着工业自动化的发展，基于PLC的自动化设备几乎遍布所有自动化控制 领域。在PLC的应用过程中，操作人员经常需要亲临现场检查设备的运行状态， 对机器进行故障的预防、分析和检修，同时根据现场状况随时修改PLC的某些 继电器的状态或数值从而达到优化现场生产过程的目的。但现场情况复杂，面 对数量众多的各种型号的设备，操作人员根本无法及时地获取各台设备的运行 状况或数据，也不可能在紧急时刻对设备做出迅速的反应，更不可能有效地预 防PLC可能出现的各种故障，同时在出现故障的情况下检修的工作量非常大、 效率非常低，因此(1)如何能系统、全面、方便、准确、主动地了解、改变实 时的现场状况；(2)如何能高效、智能地进行故障预防、分析和排除以及现场 保护，其中不但需要诊断现场工作设备的故障，还需要诊断PLC自身的故障， 都是目前亟需解决的问题。针对问题(l)目前解决此问题的方法有a、被动接收PLC发回的数据；b、 向PLC申请获取显示数据。a方法的原理是由PLC决定需要显示哪些继电器的数 据或状态，并发给显示设备，显示设备再做相应的显示。此方法中显示设备只 是被动接收数据，PLC的CPU既要控制现场设备又得向显示设备传递数据，这样 一方面PLC的负担过重，无法保证传递数据的实时性，另一方面操作人员也无 法通过显示设备控制、调整现场的参数，互动性、实时性都比较差。b方法的原 理是显示设备和PLC进行互动通讯，首先由显示设备发出更新数据请求，PLC 将相应的继电器地址、数据、占用字节数等相关信息整合处理后以规定的格式 传送给显示设备，显示设备再按照用户的组态要求进行显示。数据的整合处理 过程将占用PLC的CPU的大量工作时间，并且CPU也只能在控制现场设备的空 闲间隙做通讯应答工作，这样就不能保证获取数据的实时性，也可能造成数据 的丢失，可靠性、实时性都比较弱。针对问题(2)目前解决此问题的方法有a、人工凭经验检修；b、查专业 的手册资料；c、请教相关专家；d、借助故障诊断仪。a方法只有经验丰富的专 业技术人员才能做到，面对复杂的现场设备，不同的专业技术人员可能会有不同的判断，再加上人的能力、精力有限，不可能做到面面俱到，容易出现误操 作。此方法的专业性要求过高，故障诊断时间长且准确度低，很难满足工业现场的要求。b方法中当设备出现故障时，专业技术人员通过检査PLC的相关状态，对应地査看相关的技术手册，然后进行相应的处理，此方法的专业性要求也过高，效率也比较低。c方法则更耽误时间，需要与专家联系进行处理，这样故障 的诊断、处理时间都不能保证。d方法是借助于专业的故障诊断仪给出合理的诊 断与分析结果，帮助操作人员快速解决故障，此方法需要购买高额费用的诊断 仪，且现场设备众多，不可能每台设备都配置一台诊断仪，这样一方面费用比 较高，另一方面也无法同时对多台机器进行故障的预防与分析。上述几种方法 都没有实现在紧急情况下对现场设备进行应急保护从而避免更大损失的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种主动型PLC智能液晶显示器，其不占用PLC的主 控程序资源，可靠性和实时性提高，并且操作人员可以实时调整继电器信息， 提高了交互性。为解决上述技术问题，本专利技术包括液晶显示器，液晶显示器前设置触摸 屏，液晶显示器和触摸屏连接CPU， CPU连接内存储器、程序存储器和输出通讯 接口。本专利技术利用PLC内部共用存储区的双向数据读写功能，在不占用PLC的主 控程序资源的前提下，通过PLC的通讯模块并根据共用存储区的地址从而定时 地直接成批地获取共用存储区内的数据内容，其中包括现场原始数据以及PLC 内部运行状态、故障代码等，对读取到的原始数据自动进行分析、运算等处理， 然后按照用户的组态要求进行显示，对故障代码等数据进行解析从而对PLC进 行故障的预防与排除，具备主动控制功能，在实时获取现场数据的同时又减轻 了 PLC的工作负担；操作人员通过显示设备就可以监控现场各设备的参数，互 动性、可操作性较强；具备智能故障诊断、排除功能，当PLC出现故障或处于 危险状态时，本专利技术会自动报警提醒并给出诊断结果，帮助操作人员及时发现 隐患、排除故障，提高了现场的维护性、安全性；当出现紧急情况时，本专利技术 会根据现场状况自动进行设备的切换、暂停等保护动作，安全性较强；丰富的 智能图文显示功能进一步提高了显示PLC设备时的多样性、直观性、实时性、 生动性、多层次性，同时以仿真现场设备运行情况的动态画面形象地展示现场 状态。附图说明图l为本专利技术的第一种实施方式的硬件系统框图。 图2为本专利技术的第一种实施方式软件系统结构图。图3为本专利技术的第一种实施方式组态处理软件程序流程图。图4为本专利技术的第二种实施方式组态处理软件中数据处理部分的程序流程图。图5为本专利技术的第二种实施方式故障分析应用程序的程序流程图。具体实施方式本专利技术的第一种实施方式如图1所示本专利技术采用液晶显示器，液晶显示器前设置触摸屏，液晶显示器和触摸屏连接CPU, CPU连接SDRAM内存储器、 FLASHR0M程序存储器和输出通讯接口， CPU采用ARM9系列核心模块；液晶显 示屏采用彩色高分辨率TFT;触摸屏配备4线电阻式触摸屏；输出通讯接口采用 RS232接口与PLC实时通讯。CPU与内存储器以及程序存储器的连接电路为现有 技术，输出通讯接口电路也为现有技术。液晶显示器和触摸屏与CPU的连接电 路为现有技术。如图2所示本专利技术的软件部分结构，硬件驱动程序为现有技术，由硬件厂 商提供。专用嵌入式操作系统，采用现有的WinCE或Linux操作系统。采用VC 编写组态软件，组态软件采用面向对象方法，通过调用动态链接库文件，支持 PLC各种通讯协议如Modbus、 hostlink-f ins等，并对各PLC厂家的共用存储区 的统一接口定义，使得本专利技术兼容市场上主流的厂家的各种型号的PLC;采用多 线程技术使数据读写、画面显示等多项任务满足实时需求；利用组件对象模型 使用户可以方便地进行画面的编辑；丰富的图形元件库增强了显示界面的实用 性与美观性。如图3组态软件固化在液晶屏显示器的程序存储器中其步骤如下(1) CPU通过输出通讯接口 ，请求PLC将PLC存储器中共用存储区中的所有 设备数据一次不中断的传回内存储器；(2) 根据预先定义的内存分配表构造设备链表，并根据设备链表将各设备 记录的设备数据存入设备链表；(3) 将显示设备映射表和控制设备映射表中各设备记录的当前数据项，根据设备链表的相应设备记录的数据项进行更新，构造成完整的显示设备映射表 和控制设备映射表；(4) 在CPU的控制下将显示设备映射表传给显示模块，同时将控制设备映 射表传给控制模块；(5) 显示模块调用液晶显示器驱动在液晶显示器上，显示代表各设备的图 元和图元对应设备映射表中的设备记录的当前数据项；每隔90ms由CPU控制重复(1) _ (5)的上述步骤； 和(a)当用户通过触摸屏修改液晶显示器上显示代表特定设备的图元时，修 改后的新设备信息通过触摸屏驱动程序传给控制模块，控制模块更新控制设备 映射表中图元对应的设备记录的当前数据项，再根据新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动型ＰＬＣ智能液晶显示器，包括液晶显示器，液晶显示器前设置触摸屏，液晶显示器和触摸屏连接ＣＰＵ，ＣＰＵ连接内存储器、程序存储器，其特征在于：ＣＰＵ连接输出通讯接口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓北，刘文敬，
申请(专利权)人：郑州紫辰科技开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]