您好, 歡迎來到化工儀器網
西門子6SL3300-7TG37-4AA0現貨庫存
西門子6SL3300-7TG37-4AA0
把人機界面部分從主系統(tǒng)中獨立出來，用戶所有輸入的指令由單片機來處理，減少了主系統(tǒng)的工作量，使整個系統(tǒng)模塊化，便于開發(fā)和調試，提高了可靠性和穩(wěn)定性．另外，這種人機界面設計具有通用性，便于移植到各種嵌入式系統(tǒng)中。本系統(tǒng)選用MSP430nF149單片機，是基于以下三個方面的原因：
①OSD功能需要經常刷新，并且要處理與主機部分的數據交換，要求單片機的計算速度足夠高，并且要求嵌入式系統(tǒng)能夠長時間正常運轉，且芯片功耗低。
②實時操作系統(tǒng)本身要耗費一部分內存，同時0SD功能要求建立字庫，要求內存空間足夠大，否則要外接閃存，增加設計的復雜度及成本。
③要連接鍵盤電路，需較多I／O口。
MSP430系列單片機是由TI公司開發(fā)的16位單片機。其突出特點是強調超低功耗，適合于各種功率要求低的應用；有較高的處理速度，在8 MHz晶振的驅動下，指令周期為125ns;MSP430F149具有60 KB的Flash ROM和2 KB RAM，可滿足系統(tǒng)程序量和數據量大的要求，可以解決因為加載實時操作系統(tǒng)而增加的內存需求，具有2個串行通信接口，其中一個串口用于跟主系統(tǒng)通信，另一個可用于控制其他外圍模塊；具有48個可獨立編程的I／O口，其中有2個具有中斷功能的8位并行端口，在設計按鍵電路時，可方便地采用中斷方式識別鍵值。
2、軟件設計與實現
2.1 實時操作系統(tǒng)
μC／OS—II是一個源碼開放，擁有搶占式內核，支持多任務的實時操作系統(tǒng)；任務被分為休眠態(tài)、就緒態(tài)、運行態(tài)、掛起態(tài)和被中斷態(tài)五種狀態(tài)，內核根據任務所處的狀態(tài)對任務作相應的處理，已經準備就緒的高優(yōu)先級任務可以剝奪正在運行的低優(yōu)先級任務對CPU的使用權。系統(tǒng)大部分代碼采用C語言編寫，與硬件相關的部分很集中，并給出了規(guī)范的接口說明，移植相當方便，可應用于目前大多數型號的8位、16位、32位CPU。μC／OS—II提供的僅僅是一個操作系統(tǒng)內核，對硬件系統(tǒng)要求很低，很適合在低端CPU上開發(fā)小系統(tǒng)。
將μC／OS—II移植在MSP430F149單片機上，對其進行裁減，只保留消息隊列一種任務間通信方式，利用它的任務優(yōu)先級搶占機制，使人機界面很好地滿足嵌入式系統(tǒng)對實時性和可靠性的要求。下面詳細介紹基于μC／0S—II操作系統(tǒng)的程序設計。
2.2 軟件設計
本系統(tǒng)的軟件部分設計基于E-O模型的思想，劃分事件和目標。以有限狀態(tài)機的方式，在實時操作系統(tǒng)μC／OS一Ⅱ中，用狀態(tài)機把目標和事件聯(lián)系起來，實現OA （Object-Action）行為模式完成人機交互的過程，使以小鍵盤操作的文本菜單方式設計更清晰。
2.2.1 事件-目標驅動的用戶界面模型
事件-目標驅動的用戶界面模型，即E-O模型（E-vent-Object Drive User Interface Model），將人機交互活動歸結為事件與目標的相互作用．事件是人機交互活動中傳遞的信息，目標是交互活動的對象；事件引發(fā)交互活動，目標是交互活動的承受者。E-O模型基于的基本行為模式是"目標-動作"（OA），以目標為核心，具有面向對象風格。
E-O模型由四個邏輯部件組成：①設備管理模塊（device management module），提供與各種交互設備的接口，實現設備無關特性；②事件管理子系統(tǒng)（event Man-agement subsystem），它讀取輸入設備的輸入信息形成事件并進行統(tǒng)一管理，將反饋信息的事件解釋為適當的輸出指令并傳送給輸出設備；③目標管理子系統(tǒng)（object Man-agement subsystem），創(chuàng)建、裝載、保存用戶界面中各類目標，并對目標進行管理，④事件-目標管理子系統(tǒng)（event-object management subsystem），主要職責是實現事件與目標的整合，按適當策略控制事件在各目標結點之間流動，以形成和維持交互的過程，是整個用戶界面系統(tǒng)的核心。
2.2.2 有限狀態(tài)機的形式化描述
有限狀態(tài)機FSM（Finite State Machine）由狀態(tài)、事件、轉換和活動組成。每個狀態(tài)有1個狀態(tài)進入動作（entryaction）和1個狀態(tài)退出動作（exit action），每個轉換有1個源狀態(tài)和目標狀態(tài)并且與1個事件相關聯(lián)。當在源狀態(tài)時，該事件發(fā)生且觸發(fā)轉換的監(jiān)護條件為真，則順序執(zhí)行下列一些動作：①源狀態(tài)的退出動作；②轉換動作；③目標狀態(tài)的進入動作。
SIMATIC HMI操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng) - 樹立效率新標竿
面向車間的高效解決方案
通過創(chuàng)新的操作員控件，設計有效而*的用戶界面。通過可集中組態(tài)和選擇的設計，迅速滿足設計要求。借助于手勢和多點觸控功能實現高效和直觀的操作。明亮的 HMI 設備 – 始終是所有應用的**設備（從標準型到ink>環(huán)境型）：可以擴展，以滿足所有性能級別的創(chuàng)新 HMI 設備的不同要求。在使用 HMI 設備的所有條件下，均具有可靠性能 – 經過ink>認證，適用于所有領域。通過明亮且亮度可調寬屏、大可視角度顯示屏，提供持續(xù)的過程概覽ink>安全性與信息安全 – 容易滿足要求并為系統(tǒng)提供保護，不會帶來有害影響：通過 Safety Integrated 功能，輕松保障人員、機器和環(huán)境的安全。
通過集成化信息安方案 Security Integrated，為解決方案提供全面保護。通信與組態(tài)可順利實現代次變更且具有開放性，限度提供了投資保護，集成診斷功能 – 不會在維護方面浪費時間，并且可顯著縮短停機時間：進行可靠故障檢測，并通過面向操作員的綜合報警系統(tǒng)獲取信息，借助于集成的系統(tǒng)診斷功能，快速分析和定位錯誤（本地或遠程）
SIMATIC HMI – 明亮而堅固的 HMI 設備
例如，它們經過特殊設計，可安裝在支撐臂/支架上。
正面采用ink>不銹鋼的面板
SIMATIC HMI提供了特定領域的型號，這些型號在標準設備的基礎上進行了改動，可根據規(guī)定使用。例如，我們?yōu)槭称放c飲料行業(yè)提供了帶不銹鋼前端的設備；面向環(huán)境條件極為惡劣的領域，我們提供了具有防塵和防濺水的全封閉式設備，這些設備采用堅固的鋁外殼，防護等級高達 IP65。帶有觸摸屏和不銹鋼前端的板和面板式 PC，適合食品與飲料以及煙草行業(yè)中的機器級操作員控制與監(jiān)視。
帶不銹鋼前端的全面保護式人機界面設備
a) V/f(P1300 = 0...3)： P1310，P1311
b) SLVC (P1300 = 20)： P1610，P1611
? 僅靠這些想去選擇 P0731~P0733 中 r0052 位 12“電動機停機抱閘"的狀態(tài)是不夠的。為了電動機停機抱閘，除此以外，還必須將參數 P1215 設定為 1。
? 不可能將電動機停機抱閘用作為工作抱閘。其理由是，停機抱閘一般僅用于定位/用于緊急制動工作僅能為有限。