PROFIBUS提供了两种通讯协议：DP、FMS，富士UG系列的触摸屏工控机支撑其间的DP协议。富士触摸屏具有很强的兼容性，能够与近30个厂家的PLC通讯，兼容性极强，并且还能够和计算机通讯（开放式通讯协议）。
通过接口单元、UG031-P通讯卡及总线的衔接，UG触摸屏工控机能够作为从站和作为主站的西门子的S7-300或S7-400系列的PLC通讯。

PROFIBUS-DP的网络结构

1 体系结构
本文的布景为某食物加工厂某操控体系包含质料混料线、薯饼生产线、包装线等构成的主线体系，以及蒸汽锅炉体系、水体系、压缩空气体系、照明体系、通风体系和消防体系等构成的辅佐体系。各体系方位比较涣散，操控点较多，其间包含140多台电机，29台变频器，15个温湿度操控点。
因为体系比较杂乱，操控采取分层操控战略，由两台上位机完结工厂级的监控及数据管理功用，触摸屏和PLC完结现场级的操控，选用Profibus现场总线的办法进行通讯。上位机留有接口，可衔接局域网和广域网，以利于进一步的开发。其间数字输入点有900多点，数字输出有400多点，模仿量输入20个。
下面以这个食物加工厂为例，组成一个会集操控体系，体系结构如图二所示。
其间PLC(1)用于主体系，PLC(2)用于辅佐体系。辅佐体系的组成与主体系类似，因而图中省掉了其构成。PLC选用S7-300系列的CPU315-2DP和S7-200系列的CPU226，PID模块为FM355C，通讯模块为CP342-5，扩展模块为IM153-1，I/O模块则运用到：数字输入模块选SM321、数字输出为SM322、模仿量输入为SM331。上位机选用西门子的工控机，它内置了PCI接口的CP5611卡用于与PLC通讯。
选用S7-300系列的CPU315-2DP是为了能进行扩展I/O模块以满意操控点数的要求，而用于扩展的IM模块的选型则是依据IM模块与中心操控器CPU315-2DP的间隔。
因为一切的I/O模块均放在同一组操控柜里，因而选用了通讯间隔在5米规模内的IM153-1[1]。当IM模块与中心操控器的间隔较远时能够挑选通讯规模为100米的类型的IM模块。
触摸屏选用富士UG420H-SC1，10.4英寸、128色STN显现，依据WINOOWs95/98/NT操作渠道下的专用组态软件，界面友爱直观，易学易用，大大节约产品开发周期。编程软件中备有很多的图形库（开关、灯、棒图等）供挑选，还能够依据用户需求修改所需求的工艺图形，能够转化BMP文件和AUTOCAD中的DXF文件

控体系硬件组成及结构

2.触摸屏的通讯设置及界面设计
在硬件衔接完结后，需求在组态软件中指定体系的硬件装备以及设置一些通讯参数等等。首要拟定所运用的触摸屏的类型，这儿挑选默许的UG420（640*480 10.4inches）；下一步指定和触摸屏通讯的PLC类型及类型，这儿选SIEMENS S7-PROFIBUS；*后一步指定体系参数，首要是读区和写区，读区是指作为从PLC读入数据的缓冲，假如体系中需求显现趋势图的话那么读区应当设大一些，一般设1000个字就能够了，写区用于显现存储屏幕的状况、页码、画面层叠以及报警状况等等。别的在对话框No.of Word Setting for I/O中需求指出触摸屏的MPI地址，以及传输的帧长度，MPI地址在PLC的硬件组态里现已界说好了，两者有必要共同，不然会呈现通讯过错。别的帧长度为32字节；奇偶校验为奇校验；数据长度8位；中止位1位；通讯办法RS-485。
UG00S-CW具有十分完善而强壮的组态功用，在开发组态的时分，开发者能够不去考虑通讯协议的问题，因为富士公司现已将这一切的技能细节都屏蔽掉了，它具有智能的寻址功用。在树立一个按钮时，这个按钮在PLC中的预先有界说（在西门子PLC中，无论是数字量仍是模仿量的界说都是在DB块中）。假设这个按钮的地址是DB2.DBX2.0（它的意义是第2个DB块中第2个字节的第0位），触摸屏中按钮的地址应表明为DB2：2-0。咱们能够看到，除了地址的书写办法有所不同以外，你几乎无需作其他的作业，你无需去界说变量、更无需去理会通讯的帧结构等等。
关于模仿量相同如此，只不过在模仿量中你需求指出模仿量所占的字节个数，其他的同数字量相同简略。
能够说，UG00S-CW在处理根本的模仿数字量的时分十分简略、便利，可是在处理一些较为杂乱的状况时却遇到了意想不到的问题。在这个食物生产线的会集操控体系，其间就涉及到富士触摸屏和西门子PLC中的通讯格局的兼容问题。
体系中有些PID操控的模仿量需求用趋势图来显现，UG00S-CW中显现趋势图并不杂乱，首要点一下趋势图的图标，在弹出的对话框中挑选趋势图的类型，然后挑选每条曲线对应的地址即可。可是在联机调试时却总是呈现comunication error（通讯过错）信息，通过排查发现问题出在趋势图上，假如将趋势图从程序中去掉，则一切正常，后来我就测验先将西门子PLC中的对应的模仿量数据读入触摸屏的缓冲（即内部存储区），然后将趋势图每条曲线的地址改为对应的内部地址。通过联机调试，发现不再呈现comunication error信息，可是趋势图的曲线的显现却极不正常。通过调查，发现除了当模仿量的值为零时曲线显现正常，而为非零时曲线则指向无穷大。这个问题曾让笔者百思不得其解，后来总算想到有可能是西门子PLC和富士触摸屏在存储格局上可能会不兼容。本来富士触摸屏中趋势图中的模仿量一般都是双字（4字节），它从西门子PLC读取的次序是将榜首字读为高字，第二个字读为低字，而西门子PLC中模仿量的存储为先存低字再存高字，这样富士触摸屏从西门子PLC中读入的数据刚好都是凹凸字倒置的。因为一般模仿量的值都比较小，所以高字都为零，这样相当于将本来的值乘了一个2的16次方的数，远远超过了模仿量的上限，所以才呈现了以上状况。
为了处理以上问题，需求将PLC中的数据读入，然后依次凹凸字倒置，然后再将趋势图的曲线地址指向存储批改数据的内部地址即可。为了完结这个功用，需求用到UG00S-CW的宏指令，富士UG00S-CW渠道提供了丰富的宏指令集，主要有以下几类：
屏幕类，当翻开一个界面时可履行的OPEN macro，当封闭一个界面时可履行的 CLOSE macro，当翻开一个界面后不断循环履行直到这个界面封闭中止时中止的 CYCLE macro。
按钮类，当按下一个按钮时可履行的 ON macro和当松开一个按钮时可履行的 OFF macro。
宏形式，即宏指令程序段受某一个比特位的操控，当这一位为1时履行，为0时中止，这个比特位能够是PLC中的地址，也能够是触摸屏的内部地址。
富士UG00S-CW的宏指令集和汇编语言十分类似，不过此外还增加了许多体系指令功用和辅佐功用，使得开发程序更加便利快捷。触摸屏中的存储格局是字，地址用$u来表明，例如$u1000就表明第1000个字，$u1000-14就表明第1000个字的第14位，触摸屏中没有用来表明字节的地址表明办法。在这个食物生产线上有多个PID操控回路，每个回路对应一个趋势图，以榜**回路为例，它占用Buffer1（*多有12个Buffer可供运用）趋势图有三条曲线PV、SP、OP，它们所对应的PLC地址分别为DB10：DBD0，DB10：DBD4， DB10：DBD8，然后将调整后的地址存入定为$u500~$u505，程序段如下：
/*首要将模仿量读入触摸屏内部，运用块赋值BMOV指令，即将DB10：DBD0~ DB10： DBD8赋值到$u500~$u505*/
$u500=DB0010：0000 C：12（BMOV）
//下面将各个量的高字和低字倒置
$u600=$u500 （W）
$u500=$u501 （W）
$u501=$u600 （W）
$u602=$u502 （W）
$u502=$u503 （W）
$u503=$u602 （W）
$u604=$u504 （W）
$u500=$u505 （W）
$u505=$u604 （W）
然后将此程序段拷贝到每一屏幕的CYCLE macro中，然后将buffer地址初始地址指向$500，抽样形式定为：Constant Sample，曲线条数（即No. of Word）定为3条，存储长度为500，其他的设置为默许值，趋势图中对应三条曲线的地址改为$u500,$u502,$u504，这样才干确保触摸屏中的数据和PLC中的数据同步更新。将程序下载到触摸屏，通过联机测试，一切正常。
3 结束语
富士触摸屏以及西门子PLC因为其产品具有很高的稳定性，并且在软件开发上十分高效快捷，因而在工控方面，两者相结合是一个很不错的挑选，能够充分发挥两者的长处。可是因为两者究竟不是同一厂商，所以不免会在某些细节的兼容性上会有疏忽，这是咱们在设计工控体系时特别要注意的当地，硬件缝隙软件补是IT界永恒不变的办法，在开发商还没有使他们的产品尽善尽美之前，咱们应当运用咱们自己的智慧来完善咱们的体系。