宰廣旭，周建華，杭小宇

(1.揚州大學(xué)機械工程學(xué)院，江蘇 揚州 225127;2.揚州邗江中專，江蘇 揚州 225000)

0 引言

隨著科技飛速發(fā)展，越來越多的機器與現(xiàn)場操作都趨向于使用人機界面，PLC 控制器強大的功能及復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理也呼喚一種功能與之匹配而操作又簡便的人機的出現(xiàn)，因此觸摸屏應(yīng)運而生。觸摸屏簡單易用，強大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適用于工業(yè)環(huán)境，甚至可以用于日常生活之中，應(yīng)用廣泛。本文主要介紹EView MT5000 觸摸屏組態(tài)軟件在油封旋轉(zhuǎn)性能試驗機PLC 控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1 軟件的主要功能與特點

MT5000，MT4000是全新一代的工業(yè)嵌入式觸摸屏人機界面，全新一代的HMI 具有以下特點:

· 使用高速低功耗嵌入式RISC CPU

· 使用嵌入式操作系統(tǒng)

· 更高的速度，更流暢的操作

· 更豐富的色彩，更細膩的顯示

· MT5000 全面支持以太網(wǎng)，USB 等高速接口，MT4000支持USB 高速接口

· 更多的資源，相對低的價格

· 簡單易用，穩(wěn)定可靠

2 系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)

本文所述的組態(tài)軟件是基于EView MT5000 系列觸摸屏和西門子S7－200 系列PLC所組成的小型工業(yè)控制系統(tǒng)。如圖1所示。在此集散控制系統(tǒng)中，觸摸屏作為上位機主要完成兩方面功能:(1)監(jiān)視:以數(shù)據(jù)、曲線、圖形、動畫等方式來顯示PLC的狀態(tài)和存儲器數(shù)據(jù)，從而直觀反映出控制系統(tǒng)的流程和狀態(tài)。(2)控制:通過觸摸來改變PLC 內(nèi)部狀態(tài)位和存儲器數(shù)值，從而參與過程控制。下位機采用可編程控制器，完成工業(yè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制功能，并通過串口與觸摸屏進行通信。

圖1 系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)

3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計與組態(tài)過程

系統(tǒng)控制軟件編制主要采用模塊化設(shè)計，系統(tǒng)控制包含主軸轉(zhuǎn)速控制和液壓油溫控制兩部分，下面重點描述以EV5000為基礎(chǔ)設(shè)計的試驗機人機界面組態(tài)設(shè)計。

3.1 Eview 觸摸屏窗口分類

窗口是觸摸屏工程中的基本元素之一，每個屏幕都是由一些窗口組成。窗口有3 種類型:基本窗口、快選窗口和公共窗口。彈出窗口也是由基本窗口創(chuàng)建的。圖元工具欄中還有直接窗口和間接窗口，這兩個也是由基本窗口創(chuàng)建的。直接窗口的彈出與隱藏，由PLC 中的位狀態(tài)開關(guān)控制;而間接窗口彈出與隱藏，由PLC 中的字地址控制。

由于油封旋轉(zhuǎn)性能試驗機具有手動和自動兩種控制模式，又分為左軸控制與右軸控制，觸摸屏組態(tài)設(shè)計可考慮將其運行界面為總控窗口，分為左軸控制與右軸控制;底層窗口可分為監(jiān)視模式和手動模式，分別進入自動監(jiān)視模式和手動控制模式，并在各自窗口實現(xiàn)相應(yīng)的控制任務(wù)。除此之外，還有模式設(shè)定，系統(tǒng)復(fù)位功能。為此，選擇窗口0為主業(yè)畫面，7為左軸系統(tǒng)選擇，12為右軸系統(tǒng)選擇，如圖2所示，在此舉一圖示。

圖2 運行界面總控窗口

3.2 主軸轉(zhuǎn)速與油溫控制

以左軸控制為例，在模式設(shè)定界面中，時間設(shè)定，轉(zhuǎn)速設(shè)定和油溫設(shè)定，以模式1 速度設(shè)定為例，說明輸入元件屬性，如圖3所示。

圖3 左軸轉(zhuǎn)速輸入原件屬性

在轉(zhuǎn)速輸入屬性中，轉(zhuǎn)速對應(yīng)PLC 地址類型為VW4，在模式設(shè)定中有5個轉(zhuǎn)速設(shè)定值，在此就舉一介紹。

在左軸的手動設(shè)置界面中，分為速度設(shè)定和油溫設(shè)定，速度設(shè)定對應(yīng)的相應(yīng)PLC 地址類型為VW2904，并且旋轉(zhuǎn)方向可分為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。油溫設(shè)定對應(yīng)PLC 地址為VW4906，并有加熱控制。其人機組態(tài)如圖4所示，在此舉一圖示。

圖4 左軸控制人機組態(tài)

3.3 主軸轉(zhuǎn)速與液壓油溫監(jiān)視控制

試驗機的監(jiān)視系統(tǒng)實時采集現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，將整個試驗機的轉(zhuǎn)速與溫度控制等信息在相關(guān)界面顯示出來，有利于工作人員通過監(jiān)視畫面形象直觀地了解現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況，便于修改相關(guān)工藝參數(shù)等，根據(jù)試驗機的功能要求，綜合考慮人機界面的操作特點，設(shè)計了監(jiān)控界面，如圖5所示，在此舉一圖示。

圖5 試驗機的監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)控界面

4 試驗機觸摸屏的連接設(shè)置

連接設(shè)置用以設(shè)置通訊參數(shù)，實現(xiàn)觸摸屏與PLC 通訊。在EasyBulider8000的新建項目中選取“編輯－ ＞系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置”，彈出“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置”對話框，選取“設(shè)備列表”選項，單擊“新增”按鈕彈出“設(shè)備屬性”對話框，如圖6所示。在PLC 類型下拉選項中選“SIEMENS S7/200 MPI”，接口類型設(shè)置為“RS－4852W”，PLC 預(yù)設(shè)站號設(shè)為“2”，COM 采用默認設(shè)置，單擊“確定”后完成觸摸屏的連接設(shè)置。

圖6 觸摸屏連接設(shè)置

5 結(jié)論

本文借助于EView MT5000 系列觸摸屏和西門子S7－200 系列PLC 組成小型工業(yè)控制系統(tǒng)。對控制系統(tǒng)程序進行仿真，可以非常逼真地觀察到系統(tǒng)的工作過程。該系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，能較好地模擬油封旋轉(zhuǎn)性能試驗臺的實際控制和運行，提高效率，降低風(fēng)險。

［1］吳志敏.楊勝峰.西門子PLC 與變頻器，觸摸屏綜合應(yīng)用教程［M］.北京:中國電力出版社，2009.

［2］葉術(shù)廣.生活垃圾處理中轉(zhuǎn)站控制系統(tǒng)設(shè)計［D］.武漢:武漢理工大學(xué)，2012.