任务2-4 用SMART组态文本显示器

任务2-4用SMART组态文本显示器

本节学习要点行业背景轨道交通供电实训室钢轨电位限位装置文本显示器模块相关知识1.S7-200文本显示（TD）设备概述2.TD400C的设计3.TD400C的功能4.TD设备与SMART的连接任务实施1.温湿度变送器数据的文本显示2.Ⅰ段电压保护、Ⅱ段电压保护的文本显示设置思考与练习

行业背景

轨道交通供电实训室钢轨电位限位装置中文显示器模块位置如图2-4-1所示，其中一次设备为晶闸管控制的接触器/可控硅控制器，测控装置为S7-200PLC、文本显示器（TD400C）和智能温湿度控制器。

文本显示器（TD400C）显示I段电压，II段电压整定保护。如图2-4-2所示为I段整定1电压保护设置界面，可以看到启动电压，合闸延时，分闸延时，重合闸次数等参数。如图2-4-3所示为II段整定2电压保护设置界面，可以看到启动电压，分闸延时，重合闸次数等参数。这些参数可以在文本显示器上进行设置，现场调试极为方便。图2-4-2I段整定1电压保护设置界面图2-4-3II段整定1电压保护设置界面相关知识

文本显示器用来显示数字、字符和文字，还可以用来修改PLC中的参数设定值。文本显示器价格便宜、操作方便，一般与小型PLC配合使用，组成小型控制系统。1.S7-200文本显示（TD）设备概述TD设备是一种低成本的人机界面（HMI），使操作员或用户能够与应用程序进行交互。S7-200TD设备是一种小型紧凑型设备，为与S7-200CPU进行界面连接提供了必需的组件。

TD设备允许进行下列操作：（1）组态一组层级用户菜单，为与应用程序交互提供了另一种结构。（2）组态TD设备，使其显示由S7-200CPU中的特定位触发的报警或信息。（3）使用TD400C，可以查看、监视和更改应用程序固有的过程变量。（4）TD400C是一个可以显示2行大字体或4行小字体的文本显示设备，可以与S7-200CPU连接。（5）TD400C为背光液晶显示（LCD），分辨率为192×64。（6）TD400C通过TD/CPU电缆从S7-200CPU获得供电，也可由单独电源供电。2.TD400C的设计TD400C的设计如图2-4-4所示。

图2-4-4TD400C的设计TD400C按键功能如图2-4-5所示。

图2-4-5TD400C的按键功能注意：上述TD400C使用了默认面板，也可自定义面板和每个按键的功能。3.TD400C的功能TD400C可以用来实现以下功能。1）常规功能（1）显示报警。（2）允许调整指定的程序变量。（3）允许强制/取消强制输入/输出点。（4）允许为具有实时时钟的CPU设置时间和日期。（5）查看层级用户菜单及屏幕，以便于和应用程序或过程进行交互。（6）查看CPU状态。2）用于和S7-200CPU进行交互的其它功能（1）可以改变S7-200CPU的操作模式（运行或停止）。（2）可以将S7-200CPU中的用户程序加载到内存盒中。（3）可以对存储在S7-200CPU存储区中的数据进行访问和编辑。4.TD设备与SMART的连接

当TD设备与SMARTCPU之间的距离小于2.5m时，无需DC24V外接电源供电。1）接线图PLC与TD400C的接线图如图2-4-6所示。图2-4-6PLC与TD400C的接线图图2-4-7所示给出了连接编程设备、S7-200CPU和TD400C的实例。TD400C的组态是在编程设备上使用组态软件来创建的。在组态后，TD400C即可与S7-200CPU进行通信。

图2-4-7编程设备、S7-200CPU和TD400C的连接

2）组态步骤

（1）为TD400C建立连接：使用STEP7-Micro/WIN的文本显示向导来组态TD400C的屏幕、报警、语言和自定义键盘布局。S7-200CPU在参数块（V存储区）中存储此信息。TD400C附带有默认组态并被设置为以9600的波特率进行通信。TD400C必须与S7-200CPU通信才能读取参数块。必须配置TD400C和S7-200CPU在波特率一致的情况下进行通信。（2）组态TD400C：启动文本显示向导，启动STEP7-Micro/WIN，然后选择“工具”→“文本显示向导”菜单命令，打开“文本显示向导”。（3）定义TD400C的屏幕：启动定义用户菜单，TD400C支持8个用户菜单，每个菜单包含8个屏幕，所以总共可以定义64个屏幕。（4）定义报警：组态了TD设备后，启动定义报警，TD400C可支持多达80个由程序控制显示的报警。任务实施

1.温湿度变送器数据的文本显示

1）接线图温湿度变送器与模拟量输入输出模块EMAM06的接线图如任务2-3的图2-3-17所示。2）程序编写程序段1：VW10存储由温湿度变送器采集来的温度数据，VW20存储由温湿度变送器采集来的湿度数据。如图2-4-9所示。

图2-4-9温湿度数据采集程序段2：将采集的温度数据转换成显示的温度数值。如图2-4-10所示。公式：显示温度值=读取温度值*120/27648-40

图2-4-10将采集的温度数据转换成显示的温度数值程序段3：将采集的湿度数据转换成显示的湿度数值。如图2-4-11所示。公式：显示湿度值=读取湿度值*100/27648

图2-4-11将采集的湿度数据转换成显示的湿度数值3）调试程序打开“调试”→“程序状态”，可以看到VW10里的数据，调节模拟输入电压值，此数据也随之变化，如图2-4-12所示。

图2-4-12观察VW10和VW20里的数据观察转换的温度湿度值，如图2-4-13所示。

图2-4-13观察转换的温度湿度值4）组态TD400C

（1）文本显示向导：启动文本显示向导如图2-4-14所示。

图2-4-14启动文本显示向导

选择要组态的TD，点击“下一页”按钮，如图2-4-15所示。

图2-4-15选择要组态的TD如图2-4-16所示，选择TD400C版本，继续点击“下一页”按钮。

图2-4-16选择TD400C版本“语言选择”选择“中文”，点击“下一页”按钮，如图2-4-17所示。

图2-4-17选择“语言”为中文“语言选择”选择“中文”，点击“下一页”按钮，如图2-4-17所示。

图2-4-17选择“语言”为中文取消勾选“启用密码保护”，点击“下一页”按钮，如图2-4-18所示。

图2-4-18不启用密码保护“更新频率”选择为“尽快”，点击“下一页”按钮。如图2-4-19所示。

图2-4-19“更新频率”为“尽快”（2）创建菜单与画面：在“用户菜单”界面的“名称”里写入文字“数据显示菜单”，创建一个数据显示菜单，点击“下一页”按钮，如图2-4-20所示。

图2-4-20创建“数据显示菜单”在“数据显示菜单”界面的“名称”里写入文字“温湿度显示画面”，创建一个数据显示画面，点击“下一页”按钮，如图2-4-21所示。

图2-4-21创建一个温湿度显示画面进入“温湿度显示画面”界面。在面板上输入提示文字，如图2-4-22所示。

图2-4-22在“温湿度显示画面”面板上输入提示文字设置温度变量，如图2-4-23所示。

图2-4-23设置温度变量设置结果如图2-4-24所示。

图2-4-24设置结果设置湿度变量，如图2-4-25所示。

图2-4-25设置湿度变量设置结果如图2-4-26所示。

图2-4-26设置结果“报警”项均为默认设置，点击“下一页”按钮，如图2-4-27所示。

图2-4-27“报警”项默认将“存储器分配”改为“VB200”，点击“下一页”按钮，如图2-4-28所示。

图2-4-28“存储器分配”改为“VB200”将“存储器分配”改为“VB200”，点击“下一页”按钮，如图2-4-28所示。

图2-4-28“存储器分配”改为“VB200”进入“完成”页面，点击“生成”按钮，完成文本显示组态。如图2-4-29所示。注意：如果数据块有冲突，TD400C会显示“无参数块”。手动修改文本显示器上“参数块地址”为200就可以。总之，程序用的V区与TD400C用到的V区不要有冲突。

图2-4-29完成文本显示组态

（3）TD400C文本显示器显示结果如图2-4-30所示。

图2-4-30TD400C文本显示器显示结果2.Ⅰ段电压保护、Ⅱ段电压保护的文本显示设置

钢轨电位限制装置采用了SIMATICS7-200做为系统的控制核心元件，可通过SIMATICTD400C人机界面对短路装置的各项参数进行调节及显示故障信息，并由通讯模块向后台传送模拟量及数字量信号。钢轨电位限制装置不断监测钢轨对大地的电位，可以对三段不同的电压值进行保护。①电位差大于设定电压的U>值（90V），②电位差大于设定电压的U>>值（150V），③电位差大于设定电压的U>>>值（600V）。下面模拟两段电压保护设定值，分别是8V和9V，实现在文本显示器上显示保护电压设定值并能够对设定值进行修改。采集的电压值存放在变量VD50里，转换成显示的电压值存放在变量VD60里，设定的Ⅰ段电压保护值存放在变量VD70里，Ⅱ段电压保护值存放在变量VD80里，可以在文本编辑器上设置。

1）接线图

模拟输入端通道2接入一个0～10V可调的直流电源（增加的电路在红虚线框里），如图2-4-31所示。图2-4-31模拟输入端通道2接入一个0-10V可调的直流电源2）程序编写网络4：在通道2创建电压数字量并转换成电压模拟量，如图2-4-32所示。

图2-4-32在通道2创建电压数字量并转换成电压模拟量网络5：将I段设定值存入变量VD60同时将II段设定值存入变量VD70，如图2-4-33所示。

图2-4-33将I段设定值存入变量VD60同时将II段设定值存入变量VD70网络6、7：将I端电压与II端电压实际值与设定值进行比较并分别输出保护信号，如图2-4-34所示

图2-4-34实际电压与设定电压比较并分别输出保护信号3）调试程序

打开“调试”→“程序状态”，可以看到VD50里的数据，调节模拟输入电压值，此数据也随之变化，如图2-4-35所示。

图2-4-35观察VD50里的数据变化VD50里的数据大于8.0，可以看到Q0.2接通，如图2-4-36所示。

图2-4-36VD50里的数据大于8.0时Q0.2接通VD50里的数据大于9.0，可以看到Q0.3接通，如图2-4-37所示。

图2-4-37VD50里的数据大于9.0时Q0.3接通

4）组态TD400C

打开“系统块”窗口，设置通道2，如图2-4-38所示。

图2-4-38设置通道2在“数据显示菜单”界面添加两个显示画面“I段电压保护画面”和“II段电压保护画面”。如图2-4-39所示。

图2-4-39添加两个显示画面“I段电压保护画面”和“II段电压保护画面”进入“I段电压保护画面”界面，在面板上输入提示文字，如图2-4-40所示。

图2-4-40在“I段电压保护画面”面板上输入提示文字设置I段电压变量，注