李明星

摘要：觸摸屏是人機(jī)界面的一種高級模式，它具有輸入、輸出、顯示、報(bào)警等多種功能，是操作員與設(shè)備PLC之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，因此觸摸屏在工廠自動(dòng)化控制中的地位越來越重要，但在我廠自動(dòng)化控制中，觸摸屏的應(yīng)用還不夠廣泛，為此，需要普及觸摸屏應(yīng)用技術(shù)，從而更好地滿足我廠對自動(dòng)化控制的需求。

關(guān)鍵詞：觸摸屏;工業(yè)自動(dòng)化;應(yīng)用

前言：

本文主要分析了觸摸屏在我廠通徑機(jī)設(shè)備中的應(yīng)用，通徑機(jī)是石油套管生產(chǎn)線專門進(jìn)行鋼管全長通徑的設(shè)備，是鋼管內(nèi)徑橢圓度和直線度檢測的專用設(shè)備，因此在實(shí)際生產(chǎn)中如何精確控制通徑機(jī)，不斷提升通徑數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可控性，是生產(chǎn)亟待解決的問題?；诖丝紤]，本文對觸摸屏在通徑機(jī)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行研究分析和總結(jié)，概述了觸摸屏的重要性和組成方式，論述了觸摸屏在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用。

1觸摸屏在通徑機(jī)中的用途和特點(diǎn)

1.1觸摸屏在通徑機(jī)中的用途

我廠通徑機(jī)是1998年德國進(jìn)口設(shè)備，其通徑方式是氣動(dòng)炮彈式，是我廠最完備的全長通徑設(shè)備。隨著生產(chǎn)節(jié)奏的不斷提高，人機(jī)數(shù)據(jù)交換速度越來越快，為了達(dá)到更好的控制設(shè)備，我們就需要一個(gè)媒介，操作人員可以通過它來控制通徑機(jī)風(fēng)機(jī)的啟停、鋼管長度的顯示、通徑小車所在的位置、通徑結(jié)果的判斷、根數(shù)的統(tǒng)計(jì)，故障的報(bào)警以及設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示等功能，觸摸屏完美的解決了以上問題，觸摸屏的應(yīng)用大大提高了人機(jī)信息交換的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，對通徑機(jī)操控和故障維修提供了有力依據(jù)，提高了生產(chǎn)效率。

1.2觸摸屏的特點(diǎn)

觸摸屏是一種可以接收輸入訊號的感應(yīng)式液晶顯示裝置，具有操作方便，界面良好、信息豐富、安全穩(wěn)定、擴(kuò)充性良好等特點(diǎn)。它可以取代機(jī)械按鈕，簡化硬件配置，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控，且操作靈敏，具有不易誤觸、耐用度高。并且具有防水、防塵、耐磨等特點(diǎn)，極大的滿足了工業(yè)環(huán)境的需要。

2?觸摸屏與通徑機(jī)PLC的連接

2.1 WINCC FLEXIBLE軟件的應(yīng)用

WINCC FLEXIBLE是西門子推出的用于MP系列控制面板的一種組態(tài)軟件，該軟件是操作員和觸摸屏之間以及WINCC FLEXIBLE和通徑機(jī)PLC之間的一個(gè)連接橋梁。通過工藝畫面制作、中間參數(shù)配置，來實(shí)現(xiàn)對PLC中變量的讀取和顯示，從而達(dá)到實(shí)時(shí)反應(yīng)現(xiàn)場各元器件的狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳送的目的。

在通徑機(jī)人機(jī)界面上標(biāo)注了公司名稱和設(shè)備名稱，并設(shè)置了工作、維修、報(bào)警三種畫面，來滿足設(shè)備操作和維修的需要。通過畫面編制，創(chuàng)建變量，建立與PLC中輸入和輸出相關(guān)聯(lián)的中間變量，同時(shí)根據(jù)每個(gè)變量的狀態(tài)、編緝內(nèi)容和狀態(tài)，確定其狀態(tài)變化時(shí)的閃爍時(shí)間和顏色顯示。

工作畫面上，充分考慮操作要求，設(shè)置方式選擇、風(fēng)機(jī)開停、風(fēng)機(jī)數(shù)量選擇、鋼管長度顯示、好壞管判斷、數(shù)量統(tǒng)計(jì)等信息，便于操作人員對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析。在維修界面上，主要顯示各個(gè)輸入輸出元器件的實(shí)時(shí)狀態(tài)，以及自動(dòng)、手動(dòng)和旁路三種操作方式的實(shí)現(xiàn)條件，包括小車前后、步進(jìn)梁啟動(dòng)、夾具上下、風(fēng)機(jī)啟動(dòng)等動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的條件等。在報(bào)警畫面中，根據(jù)自己多年來對通徑機(jī)維修工作中對故障的處理和總結(jié)，并結(jié)合生產(chǎn)操作人員、其他維修人員在實(shí)際生產(chǎn)過程中，所需要的報(bào)警信息，來進(jìn)行整理、編輯，極大地滿足了生產(chǎn)和維修的需要，保證設(shè)備順行，打下來堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 通訊方式及通訊地址的設(shè)定

觸摸屏與通徑機(jī)PLC的連接端口主要有2種：一種是RS-422/RS-485端口，將PROFIBUS DP或MPI與PLC相連;一種是PROFINET，2個(gè)端口X1P1和X1P2，使用以太網(wǎng)線與PLC相連接。通徑機(jī)現(xiàn)場使用的就是后一種，通過PROFINET端口與PLC相連接。經(jīng)過在WINCC FLEXIBLE軟件上進(jìn)行通訊參數(shù)設(shè)定，來達(dá)到通訊的目的。

3?觸摸屏在通徑機(jī)自動(dòng)控制中功能的實(shí)現(xiàn)

3.1 有效監(jiān)測和顯示設(shè)備狀態(tài)運(yùn)行

根據(jù)通徑機(jī)生產(chǎn)需要，在工作畫面中設(shè)定1#風(fēng)機(jī)啟動(dòng)K4、2#風(fēng)機(jī)啟動(dòng)K5、3#風(fēng)機(jī)啟動(dòng)K6、通徑后小車的速度百分比設(shè)定、通徑或旁路選擇按鈕K8、當(dāng)班通徑支數(shù)顯示、測長位鋼管長度顯示、通徑小車實(shí)際位置顯示和工作狀態(tài)顯示（自動(dòng)運(yùn)行或手動(dòng)運(yùn)行）。然后根據(jù)畫面內(nèi)容進(jìn)行排版，創(chuàng)建畫面變量，建立與PLC中輸入和輸出相關(guān)聯(lián)的中間變量，同時(shí)根據(jù)每個(gè)變量的狀態(tài)編緝內(nèi)容和狀態(tài)顯示。

另外，觸摸屏的應(yīng)用還可以根據(jù)顯示屏上的設(shè)計(jì)圖形，顯示現(xiàn)場傳感器的開關(guān)量狀態(tài)，維修畫面中包括通徑機(jī)現(xiàn)場傳感器狀態(tài)和電磁閥狀態(tài)顯示。在傳感器狀態(tài)中包括現(xiàn)場測長A、B、C、D四個(gè)傳感器、通徑有管、步進(jìn)梁基位、通徑后小車感應(yīng)有管、通徑規(guī)回退、炮彈緩沖器位置、彈倉前后位置、通徑夾具、通徑小車定位、極限和原點(diǎn)傳感器，每個(gè)傳感器不感應(yīng)時(shí)顯示為灰色方塊，當(dāng)傳感器感應(yīng)時(shí)顯示為綠方塊同時(shí)閃爍。畫面中有9個(gè)控制通徑炮彈的氣閥和通徑缸動(dòng)作的6個(gè)電磁閥，當(dāng)每個(gè)電磁閥得電時(shí)其相應(yīng)位置會顯示得電或鎖緊、打開字樣，現(xiàn)場元器件狀態(tài)顯示的增加減少了設(shè)備維修時(shí)電腦監(jiān)視PLC程序的使用頻率，方便維修人員觀察，通過圖形的方式來顯示各種信息，加快了維修速度。避免了現(xiàn)場長時(shí)間停機(jī)故障，為生產(chǎn)贏得更多寶貴時(shí)間。

3.2能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)測并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警功能

由于通徑機(jī)在自動(dòng)化正常生產(chǎn)運(yùn)行過程中，可能會由于諸多因素的影響而使得設(shè)備出現(xiàn)故障或者控制系統(tǒng)發(fā)生跳閘等問題。為此，在報(bào)警畫面中增加各種報(bào)警信息，根據(jù)PLC采集的信息進(jìn)行故障問題歸類、匯總，在報(bào)警畫面中根據(jù)實(shí)際需要明確每個(gè)故障報(bào)警內(nèi)容，方便操作人員根據(jù)報(bào)警顯示內(nèi)容自己動(dòng)手維修。例如：當(dāng)現(xiàn)場有跳閘或通徑超時(shí)、通徑機(jī)動(dòng)作錯(cuò)亂等故障報(bào)警時(shí)會在報(bào)警畫面中顯示（報(bào)警中包括編號、日期、時(shí)間及報(bào)警內(nèi)容），設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)停止，并在工作畫面中顯示報(bào)警提示。當(dāng)操作人員在工作畫面發(fā)現(xiàn)有報(bào)警三角號閃爍時(shí)，能夠及時(shí)切換報(bào)警畫面，并根據(jù)報(bào)警內(nèi)容及時(shí)地處理設(shè)備問題或報(bào)修設(shè)備管理人員及時(shí)處理設(shè)備故障，減少生產(chǎn)停機(jī)。

3.3具備良好的設(shè)備保護(hù)功能

觸摸屏在使用中操作人員可以通過數(shù)字輸入功能，將通徑機(jī)PLC程序中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。通徑機(jī)后小車位置數(shù)據(jù)是時(shí)時(shí)變化的，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)通徑機(jī)后小車的位置值與實(shí)際位置不符時(shí)，我們可以通過重置零位的方法把通徑機(jī)后小車位置參數(shù)重新賦值，即把通徑機(jī)后小車退回原點(diǎn)，再通過觸摸屏重置PLC中后小車位置值，使得通徑小車實(shí)際位置值與PLC控制系統(tǒng)中的一致，避免因通徑機(jī)后小車位置錯(cuò)誤造成步進(jìn)梁翻管撞擊小車的重大事故發(fā)生。

4?觸摸屏在生產(chǎn)中的推廣

隨著觸摸屏在實(shí)際生產(chǎn)中投入的越來越多，應(yīng)用也越來越廣泛。在生產(chǎn)中我不斷的根據(jù)設(shè)備需求、生產(chǎn)需要，利用觸摸屏努力達(dá)到精益生產(chǎn)的目的，使操作人員更熟悉設(shè)備，更了解設(shè)備的工作狀態(tài)和學(xué)會簡單維修。我廠的許多生產(chǎn)線在近幾年除了在通徑機(jī)中增加觸摸屏，還在切管機(jī)、保護(hù)環(huán)、探傷機(jī)、涂柒機(jī)等設(shè)備均增加了觸摸屏人機(jī)操作系統(tǒng)，極大的提高了設(shè)備的可操作性，便于數(shù)據(jù)的修改和監(jiān)控，同時(shí)也為維護(hù)人員查找故障提供了一個(gè)便利的途徑，而且其擁有的高性能、良好的性價(jià)比也滿足了我廠日新月異的技術(shù)革新要求。

結(jié)束語：

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備，成為目前最簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。它賦予了生產(chǎn)自動(dòng)控制以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體人機(jī)交換機(jī)設(shè)備。筆者認(rèn)為，當(dāng)前急需普及觸摸屏技術(shù)，以適應(yīng)生產(chǎn)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展需要。

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