PLC工控系統(tǒng)中應用人機界面的情況 工業(yè)人機界面HumanMachineInterface,簡稱HMI,又稱觸摸屏監(jiān)控器,是一種智能化操作控制顯示裝置。工業(yè)人機界面以特殊設計的計算機系統(tǒng)32位RISCCPU芯片為核心,在STN、TFT液晶顯示屏或EL電發(fā)光顯示器上罩蓋有透明的電阻網(wǎng)絡式觸摸屏。觸動屏幕時,電阻網(wǎng)絡上的電阻和電壓發(fā)生變化并由軟件計算出觸摸位置。 HMI的主要功能有:數(shù)據(jù)的輸入與顯示;系統(tǒng)或設備的操作狀態(tài)方面的實時信息顯示;在HMI上設置觸摸控件可把HMI作為操作面板進行控制操作;報警處理及打??;此外,新一代工業(yè)人機界面還具有簡單的編程、對輸入的數(shù)據(jù)進行處理、數(shù)據(jù)登錄及配方等智能化控制功能
2.HMI在PLC工控系統(tǒng)上的應用
下面以國內(nèi)某大型浮法玻璃生產(chǎn)線冷端切割區(qū)主控系統(tǒng)為例,介紹HMI在PLC系統(tǒng)'>工控系統(tǒng)上的應用。
2.1系統(tǒng)概述
切割區(qū)為浮法玻璃生產(chǎn)線中一個重要工段,其中包括測量發(fā)訊、縱切、橫切、掰斷加速、掰邊、縱掰縱分、輸送輥道等眾多生產(chǎn)控制設備。系統(tǒng)硬件上主要由主控制器PLC,現(xiàn)場設備控制裝置,包括伺服控制器、變頻器、模擬量信號及脈沖信號處理器等和HMI構(gòu)成。作為整個控制系統(tǒng)的核心,切割區(qū)主控系統(tǒng)在正常生產(chǎn)時根據(jù)生產(chǎn)工藝要求協(xié)調(diào)各個單機控制子系統(tǒng)的工作,制定切割計劃,實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程全自動化。整個系統(tǒng)的核心控制部分由日本三菱FX-200系列PLC完成,此部分內(nèi)容本文略,而系統(tǒng)的監(jiān)控和交互式操作界面等任務將由HMI承擔。主要有以下內(nèi)容:系統(tǒng)參數(shù)的設定;動態(tài)畫面的顯示;故障報警與診斷。其中HMI選用深圳顯控公司的SA-5.7型人機界面
2.2HMI與PLC之間的通訊
當HMI用于PLC控制系統(tǒng)時,HMI與PLC之間通過串口以DirectLink(直接連接)方式進行通訊。在該方式下,HMI根據(jù)要求直接讀入PLC的數(shù)據(jù)或把數(shù)據(jù)寫入PLC相應的地址中。由于內(nèi)裝通訊協(xié)議,因此無須編制通訊程序,只要指定所用PLC類型即通訊協(xié)議,運行時便可實現(xiàn)通訊。因此大大減少了PLC用戶程序的負擔。在系統(tǒng)設計時,直接指定控制部件與其對應PLC的輸入輸出(I/O)、寄存器(R)、中間寄存器(M)的地址,運行時HMI就能自動和PLC進行數(shù)據(jù)交換。直接讀取或改寫PLC相應地址的內(nèi)容,并據(jù)此改變畫面上顯示內(nèi)容。同時通過對HMI的觸摸操作,可向PLC相應的地址輸入數(shù)據(jù)
2.3HMI監(jiān)控主面
整個HMI監(jiān)控系統(tǒng)采用樹型結(jié)構(gòu),由監(jiān)控主畫面及相應功能子畫面組成。在監(jiān)控主畫面下端設有控制功能鍵,按動功能鍵可以依次進入相應子畫面,執(zhí)行所需的功能。在每一個子畫面中可通過上一頁、下一頁功能鍵在同一功能組中進行畫面切換,在任一子畫面都可以通過主畫面功能鍵退回到監(jiān)控主畫面。系統(tǒng)自動采集相關(guān)數(shù)據(jù),將切割計劃、測量脈沖、輥道速度等一些重要生產(chǎn)工藝參數(shù)顯示在主畫面上,便于操作人員的觀察。監(jiān)控主畫面上還有生產(chǎn)過程的動態(tài)畫面顯示,在動態(tài)畫面上以各種形式模擬出主要控制設備的運行情況,例如光電開關(guān)的動作、電磁閥的吸合、電機的運行停止等,直觀、生動的反映出現(xiàn)場的過程,方便操作人員對生產(chǎn)情況、設備工況的了解。顯控公司的HMI編程軟件SamDraw3.1提供了豐富的控制部件,例如按鈕部件、畫面切換部件、指示燈部件、數(shù)據(jù)文本顯示部件等等,實現(xiàn)上述功能只要根據(jù)需要選擇相應的控制部件,定義好其屬性即可。&