西门子模块6ES7216-2AD23-0XB8参数设置

　1、引言
    某设计院设计一轧钢生产线，共包括精轧A线、精轧B线、中轧线、粗轧区、定径机5部分。电气部分包括PLC、人机界面、变频器、低压电器及其他，由于此5部分生产线距离较远，所以选用5台人机界面来实现不同系统的操作显示，同时由一台PLC实现系统的控制，即N：1多重连接方式。此前该设计院对几个人机界面厂家的产品进行通讯试验，但结果均不理想，有的连接台数不够有的甚至通讯失败。
　　2、通讯方案选择
　　我们给用户提供两种方案：即上挂以太网、以RS-485方式直接通讯。
　 （1） 上挂以太网
    因GE90-70本身可以上挂以太网，我们提出的方案是5台人机界面和PLC同时上挂以太网。人机界面选用富士电机新近推出的UG30系列产品，其中一款高性能的人机界面自带10M以太网接口，不需要任何配件即可建成基于以太网的网络系统，它本身具备通讯网关功能，从PLC到计算机或者从计算机到PLC的双向通讯都可以通过其收发数据，连接到以太网上的UG30和PLC之间可以进行N：N无协议通讯。人机界面选用UG330H-VH4，功能及特点如下：8.4寸、32768色 TFT、自带以太网接口、可以与市售的所有PLC通讯、还可以直接和变频器、温控表及串行打印机等外围设备进行通讯

     （2） 以RS-485方式直接通讯
    由于GE90-70 PLC的通讯模块具有双通讯口，这样我们充分利用此两个通讯口分别挂2台和3台人机界面，均以RS-485方式通讯。
    1#作为主机2#、3#作为从机，4#作为主机5#为从机，它们之间通讯距离大为500m，波特率为115200bps，主机和PLC的通讯波特率为19200bps，这样能够保证不会出现通讯滞后和通讯干扰现象。原来2#、3#、5#人机界面上需各加装一RS-485通讯模块，经过我们反复通讯试验后来取消了该通讯模块只要几根通讯电缆并联在一起即可以正常通讯，这样为用户节省了几千元的成本。人机界面选用UG320H-SC4，128色，7.7寸，在性价比上较UG330H-VH4合理些。
    用户经过慎重考虑及多方调研后决定，在不影响使用功能的前提下选用价格经济合理的第二种方案。　　
　　3、人机界面画面略
　　4、通讯滞后的解决
     当所有程序编制完成后，进行连机调试时出现了意想不到的通讯滞后想象，即当1#在操作画面2#、3#从显示画面切换到操作画面进行操作时人机界面和PLC双方出现明显的滞后，时间大概由2---3秒中，这在任何系统中都是不允许的，尤其在轧钢生产线上。通过多方分析我们提出如下建议，将人机界面中所有涉及到的PLC地址全部映射到人机界面的内部地址$u中，$u是人机界面中的用户内存，可以从$u0----$u16383共16384个字任意设定，例如PLC中寄存区R1----R10的数据可以映射到$u1----$u10中，这样通讯滞后现象消失。这些经验都值得我们在以后的通讯中应用。
    结论
    此方案已经成功应用于现场，在生产现场并没有出现通讯滞后以及通讯干扰现象。在占地面积庞大并由单台PLC控制的设备，如纺织机械、烟草机械等行业由极大的推广价值。

一、 概述

在人机界面(HMI)的画面工程文件编制过程中离不开软件的修改和调试工作，一般情况下，带触摸功能的人机界面组态软件具有工程文件离线仿真功能，不需要连接用户PLC，工程人员就可以比较方便的调试编制的HMI工程文件，直到工程文件满足设计要求。
但在编制小型文本人机界面时，由于小型文本HMI的画面组态软件一般都不支持工程文件的离线仿真功能，工程人员编制工程文件时，往往要多次连接相应的PLC来完成HMI工程文件的编制工作，比较费时、烦琐。在此，我们就提供一种可以模拟具有Modbus RTU Slave协议的串口设备（如PLC）仿真器，通过这一仿真软件的使用，工程技术人员可以方便的在PC机上调试和修改小型文本HMI的工程文件。
　

二、 Modbus_Simulator软件简介

Modbus_Simulator为Modbus RTU Slave协议设备的仿真软件，主要可用于Modbus RTU Master设备的调试。本软件为公益软件，不用注册，可自由使用。使用中发现软件Bug时请告知我们改正！软件发布在本公司网站,下载解压安装后，点击Modbus_Sim图标就可使用。

字串3

本软件运行于bbbbbbs平台下，Modbus_Sim.exe执行后，弹出如下画面

其中：寄存器地址项为要显示数据寄存器的初始地址。 [0，0>的前一个数据位是通信时所接收数据帧的次数值，后一个数据位是数据帧的长度值，方括号外的数据为接收数据帧值，本项参数仅用于串口正常通信状态的监测。串口正常通讯时，接收帧次数值递增变化；“帧值”按通讯实际值变化。如果这两项值不发生变化，表示通信口未连通！弹出的初始窗口画面中默认显示的数据为：03：Hold,数据格式为：16 Bits Dec。

1、 软件支持多窗口显示，点击图标，可增加一幅数据窗口，如下图：

2、本软件支持Modbus RTU全部四种数据寄存器的显示，分别为：

寄存器类型的选择也可在“显示”项中选取。

字串1

3、软件提供8种数据格式，分别为：

数据格式的选择也可在“显示”项中选取。

4、支持寄存器数据地址两种寻址方式，分别为：

地址类型的选择也可在“显示”项中选取。

5、通信参数设定：点击“通信”选项中的“设置”，软件弹出“通信设置”画面，选择恰当的通信参数值后再“确定”退出。

三、用于POP-HMI文本显示器工程文件调试举例

字串8

1、 要求：

硬件：

① 支持Modbus RTU Master协议的POP-HMI文本显示器一台。
② POP-HMI文本 PC下载线一根

软件：POP-HMI文本画面组态软件V5.32 ；Modbus_Sim 仿真软件V1.0。

其中：文本显示器为Modbus RTU Master主设备，Modbus_Sim软件为 Modbus RTU Slave仿真从设备。

2、使用步骤：

① 用POP文本的画面组态软件JB-HMI完成文本的Modbus RTU Master协议的组态编程（详见POP-HMI文本使用手册），下载组态好需修改、调试的画面工程文件到POP文本中。串口为PC机的COM1端口，文本显示器作为Modbus RTU Master设备，用户设备的Modbus RTU Slave通信参数为：波特率19200，数据位8，停止位1，偶校验，设备站号为0，如下图：

② 打开Modbus_Sim软件，选择“通信”中的“通信设置”项，设置与POP-HMI
文本中一样的通信参数值，即

③ 点击图标，或选择“通信”中的“连接”项，POP-HMI文本将与Modbus_Sim软件模拟的Modbus RTU Slave从站设备正常通信。 字串4

④ 进入Modbus_Sim的工作画面，根据设计需求选择自己需要查看或设定的数据寄存器，进行POP-HMI文本的调试工作。

⑤ 如果JB-HMI组态软件产生的工程文件不能满足设计要求，则断开Modbus_Sim与文本显示器的通讯连接，并返回步骤①再次修改工程文件，直至满足设计需求为止。

四、结束语

Modbus_Sim能很好的仿真Modbus RTU Slave设备，可以作为支持Modbus RTU Slave通讯协议的软件仿真器，用于各种Modbus RTU Maste设备的调试工作。

　虽然不当的医械产品设计并不总是和医械产品相关失误联系在一起的。对用户的研究表明缺乏足够的培训占此类失误原因的70％ 到90％。但是即便这些责任人可能已经被“责罚”了，还是存在其它对病人造成危害的因素，其中之一就是不当的人机界面设计很多失曝都是隐藏在常规的医疗工作和医械产品使用之中，给不知情的医生和病人带来灾难。医疗器械与用户有直接关系的就是医疗器械的人机界面。人机界面设汁的优劣关系到医疗器械的可靠和病人的安危。

　　1、人机界面的含义

　　人与产品的界面称为“人机界面”。人机界面介于用户和产品系统之间，是人与产品之间传递、交换信息的媒介。产品的界面存在于人——物的信息交流中，甚至可以说，只要存在着人物信息交流的一切领域都属于设计界面，它的内涵要素极为广泛，反映着人物之间的关系。

　　人机界面设计理论的发展有机融合了各相关学科的理论，不断完善自身的基本概念、理论体系以及研究方法，形成了一门研究和应用范围都极为广泛的综合性边缘学科。人机界面学包括计算机技术、心理学、人机工程学、设计艺术学、社会学和人类学等各方面的知识，涉及到计算机、工业设计、新媒体、心理学、社会学和人类 学等学科领域。

　　人机界面包括正在使用、准备使用（比如校队、设定和打开），或者是维护保持（如修理、清洁）时器械的所有与人发生关系的元件。它既包括控制器械工作的如开 关、按键和旋钮等硬件，包括指示灯、显示器、视听警报等其它，也包括一系列的逻辑，它们指导系统如何对用户的指令做出反应，包括怎样、何时，和以怎样的形 式把信息反馈给用户。人机界面的一个重要方面就是何种逻辑的信息显示和控制行为是和用户的能力、期望、有可能的行为相一致的。

　　2、医疗器械的人机界面设计

　　2.1 医疗器械的控制／显示装置的安排和设计

　　很多医疗器械都有很大的控制台、一排控制按键和显示装置。设计师应该考虑用户的能力，快速有效地辨别控制、电源和显示按键；接触并jingque设置控制；准确读取 显示信息；把控制和相关的显示联系起来。做到令人满意笔触包括有效的控制和显示功能组合，清晰而不含糊的标识，非常容易操作的按键。清晰的说明和有效的警 报也是很重要的。但是很遗憾，在控制和显示装置设计上面，错误的例子很多。下面提到的设计错误都是出现在某品牌的麻醉机的设计上。

　　如图1，该麻醉机在氧气管口的下面有一个旋转开关，每分钟可以给新鲜空气流增加5L氧气。它是作为遇到紧急情况或是电源失效时的快速充氧的。额外的氧气流 却不会在电子流量计上显示。不小心触动这个开关会造成轻度麻醉，所以应该更多的给出可见的提示，比如在显示屏上有所显示。

　　又如图2，该麻醉机有3个主要的旋钮用于设定呼吸机的模式。设定是从控制面板的右下方移到左边，不符合用户的使用习惯。因为我们大多数人的阅读视线都是往下往右边动作的，就像我们看书那样。

　　这个例子说明一个事实，有些看起来非常小的设计失误可以造成非常严重的问题。针对医械制定相关的人因要素准则可以减少这类问题的发生。以下是医械设计人机界面的设计准则。

　　尽可能确保设计的所有方面和用户的期望一致。要考虑到用户以前的使用习惯和建立的使用习惯。在设计工作平台、控制和显示部分时，都要使它们与用户的能力一致。这些能力包括体力、灵敏度、记忆、视力和听力。精心组织好控制和显示部分的排列，并确保控制和显示的相关性是非常明显的。这些便利可以适当地减少用户的记忆负担。确定听觉信号的强度，使它们能非常容易被使用医械用户听到。并考虑环境噪音的作用。确保视觉信号的强度足以使用户在各种环境灯光的照射下都可以被接收到。同样，光的强度和颜色区分也可以帮助优化识别度。确保标识和显示能在一定的角度和距离都可以方便看到。标签的大小、对比、颜色和显示的深度都要精心考虑。确保缩写、标签、文字和首字母缩写都被注明或显示，医疗器械的使用也要和使用手册的说明一致。如果可能，它们都应该和标准的术语一致。设计的控制开关和旋钮都应该和用户群的使用习惯一致（这取决于用户的学习和已存在的医疗器械标准）。

　　2.2 疗机械的软件设计

　　在喝多控制和显示部件的情况下，用户必须辨别和整合很多各自独立的信息。现在的趋势是给软件增加更多的功能，这样就可以减少控制和显示部件的数量，但是这 同样会以另一种方式增加用户的负担。如图3所示，在很小的显示屏内有太多的输入信息了。虽然面板上有很少的控制和显示部件，但是大量的信息显示对用户的记 忆提出了很高的要求。大量的信息都必须被按次序地回忆起来，因此就可能阻碍了用户在同一时间内观察其它相关的数据。如果缺乏足够的提示和指示图，用户就开 始迷失在信息系统中。同样，如果没有准确的功能状态反馈和提示，用户可能会误解了显示的数据或做出不正确的反应。