触摸屏技术在自动化生产线运行中的监控与工控自动化系统中的应用.docx

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1、触摸屏的产品在几年前仅应用于PDA、TabICPC等一些产品，但最近几年随者触摸屏的应用范围逐渐加大，在公共信息查询领域及生产线操作上，人们使用触摸屏代替副标和键盘，i殳计人员可以通过软件设计出适合各种不同的用户界面，使用者只需要根据功能图标轻触显示屏幕上的响应位理，就能实现需要的操作，使用起来简单、快捷。这种新兴的人机交互方式，使多媒体应用呈现出沸新的面貌，给企业与用户带来更优秀的省时体验与自动化生产线上的实际效益。1 .触摸屏编辑软件本文所选择的高摸屏编辑软件SCreenEdi1.Or2.0也提供了许多方便好用的功能，如类似EXCC1.的配方编辑器，让使用者可以轻松的编辑配方，并且可以同时

2、输入多组的配方。用户把配方表数据卜我到触摸屏后，便可利用内部存储器来切换，根据不同的项目，如果想变更配方表的数据，亦可单独下载更新配方表的内容，并提供多重保密功能,仿真功能、在线和脱机仿真功能等“根据系统前景及架构介绍，启动ScrccnEditor软件，建立一个新项目，井进行相应的设置，包括项目名称、换面名称、画面编号等。目前各工控控制器生产厂商均推出了各自的触揍屏产品，将触摸屏称为图示操作终湍（GOT）,用丁连接本公司的控制器，有的也支持其它公司的控制器“此处我们最终选择的触摸屏型号为DOP-B07S2,新建项H完成后点击确认，即可进入工作环境。2 .生产线监控步骤（1）控制任务分析当设备接

3、通电源、P1.C运行后，按下触摸屏开机画面中的“进入系统”按钮，这时进入的是触摸屏执行生产画面。首先执行豆位动作，按住“执行生产按钮保持2到3秒。然后进行生产计划的制定，输入各种规格工件的生产数量，按下“开始按钮时，自动生产线开始执行生产.当按下“暂停”按钮时，自动生产线停止生产工作。重复以上流程。（2）统计任务分析按下,生产统计”按钮，此时进入生产统计画面。在生产统计画面中进行生产数据的统计，包括生产需求、生产完成、不合格的教域,以及各站生产数据的统计结果。然后对触摸屏用户画面进行设计，常规共分为七个用户画面，分别为“开机画面“、,生产执行”、“生产统计”、系统设置”、“关于程序”、“联系我

4、们”画面。数值的显示是触摸屏读取P1.C对应的缓存器的数值,并直接将数值显示在触摸解上.通过参数的采集与显示，可以在触摸屏上直接视察一些仪衣或其它模块的参数。此组件会读取所设巴地址的值，依照所设置的格式，实时显示出来，读取内存地址可选择内部存储器或控制器寄存涔地址。如，在“生产统计”画面需要设计九个数值的显示组件，再根据P1.C程序，分别设置各组件的读取内存地址。（3）触摸屏的在线仿真与离线仿真在线模拟和曲线模拟这两种模拟方式在PC上将应用程序模拟触摸屏接口的环境而完整表达出设计者想在触摸屏接口上展现的效果。利用离线模拟功能，不需要下载至触摸屏接口即可以直接在PC上执行并检视，可以检查触摸屏所

5、设计的应用程序的效果.例如切换画面是否正常，按钮功能相关的动作及显示是否正确。而在线彷!功能能检杳P1.C的程序是否有误，是否达到理想的控制逻辑。可作为整机安装前的调试，这样可以在不使用触摸屏，直接用PC与P1.C联机，直接利用在线仿真功能配合P1.C编程软件同时操作,让设计者轻松完成调试工作.当调减到满意时再进行下一步的系统安装.3 .触摸屏与P1.C之间通信自动生产线的工件需求信息是通过触摸屏输入的，其中上料检测单元式自动线中的主站部分，触摸屏直接与上料检测单元进行数据的传送与交换，上料检测单元直接读取触摸屏中输入的工件需求数据，然后再将所读取的数据传送到各单元，各个单元按照生产需求进行生

6、产，最后各个单元又聘生产完成的信息传送到上料检测单元，这时触摸屏从上料检测单元中读取数据完成生产统计。生产线运行到安装单元时才开始有工件的组合，安装单元从上料检测站读取触摸屏的生产计划进行安装生产，便主站与安装单元的数据进行信息传送.运用触摸屏技术对自动化生产线运行进行监控，首先应熟知该生产线所需完成的控制任务，在理解上述控制任务后，独自写出程序控制流程图，根据要求及上述步骤制作触摸屏画面，最终将编辑好的触摸屏程序下数到触摸屏中运行，调试通过，完成控制任务.触摸屏在工控自动化系统中的应用捻线机是玻瑞纤维生产线上的关键设备之一，捻线机的平程运转以及适应生产工艺的多样化是生产线的必要条件,工控自动

7、化是满足这些条件的必要保障。因此，控制系统是玻璃纤维捻线机关键技术的重要环节之一.传统的生产设备由于老化或者自动化程度较低，不能满足行业发展的需要，必须对我进行技术改造.用P1.C做桎制系统核心，成本低、稳定性高，程序编写和调试也比较方便。但P1.C在人机对话、故障判断、在线修改等方面有些不便，需要对编程非常熟悉的专业人员进行操作,并且，想要直观地解生产过程和监控信号的动态变化必须选择一个上位机来配合P1.C,才能组成较好的自动控制系统.因此，本系统采用触摸屏与P1.C通信，共同组成生产过程的自动控制系统。系统组成系统主要由触摸屏、可编程控制器P1.C、开关电源、步进电机驱动器、步进电机、变频

8、器、三相异步电动机等构成，其配发如图1所示。控制系统主要利用图1系统配置框图触摸解作为人机界面可以进行工艺参数的设定、运行状态的监控等.可编程控制器是整个控制系统的核心。它将工艺参数存储并通过一定的控制算法控制变须器的运行状态以及步进电机的运行状态。开关电源为触摸屏、P1.C、步进电机（包括接近开关、按钮、中间继电器）等提供工作电源。步进电机驱动器将可编程控制器给定的控制信号转换和放大驱动步进电机工作。步进电机作为执行单元通过机械传动主要完成捻线机钢领板的升降动作。变频器通过可编程控制器控制运行状态，通过内部参数的设定，可以调整运行的频率，从而控制三相异步电动机的运行状态和工作频率。相异步电动

9、机作为执行单元通过机械传动主要完成锭子以及罗拉的传动.EVicw触摸屏和P1.C通信本设计采用EvicwMTSOOO工业嵌入式触摸屏人机界面。在MTSooo组态软件中定义串口类设备s7.2(X)P1.C,串口号为CoM.0设备定义结束后，定义I/O实型变Ift和离散变量，分别与设备输入寄存器和输出寄存器连接，实现开关量的控制口。触摸屏与P1.C的连接如图2所示，并且按表I所示设置触摸屏中的通信参数。EVtewMTSoH触换屏Sie1.BP1.CCOMCOMS7-2”系列CPU信口MT5000组态软件MTS(X)O中用“工程”来表示组态软件组态生成的应用系统。创建个新工程就是创建一个新的用户应用

10、系统.建立工程的一般步骤为：构造数据库(定义变量)_+定义设备一设计图形界面一建立动画连接.+运行和调试。但是，在进行设计的时候，它们不是独立的，而是交替进行的，需要综合考虑。首先，创建一个新工程，定义路径和名称，在设备选项中选定个COM口，进行P1.C连接。MT5(XM)提供的设符连接向导对话框列出了工业生产常用的一些硬件设备(如P1.C、板卡、智能仪表、变频器等），并且已经根据这些常用设备各自的通信协议制作了相应的通信协议，使应用人员从繁预的底层招动程序中解脱出来。选择了西门子公司S7.200系列P1.C后，选择通信方式，并给定设备名称和地址,还要设置采样时间和通信参数。然后，进行动画画面

11、的设计和变量的定义。双击数据词典，定义和编写系统所有变宽。变量可以设为只读、只写和读/写模式。对于既要采集P1.C状态，又要实现对P1.C的远程控制的变量设置为读/写模式，而不需要向P1.C发送命令的变量设置为只读，这样可以节省P1.C扫描时间、加快系统进程、提高P1.C效率.绘制图形画面时，双击画而选项，在弹出的绘图环境下绘制与捻线机相对应的监控画面。系统监控的设备较多，为更清楚明了地显示不同设备的各个参数，需要绘制多幅画面，既方便显示乂方便现场操作员进行控制。主画面里利川ShOwPiCIUre（画面名）函数实现对其他画面的调用“绘制完流程画面后,招系统与要监控的参数和画面中的变量一一对应起

12、来。这样HM1.组态基本完成。组态界面设计及功能介绍在MTS（XX）组态软件中编制系统的组态界面,根据本系统的特点及实际使用情况，界面设计由系统开机欢迎、上电提示、零点调整和包询（总程、动程升速、降速、级升、滑行）、方式设置的修改和查询（成形方式、停车方式、回零方式）、数据的修改和查询（计长长度、罗拉直径、高度系数、手动速度、回零速度）等界面组成。这里给出了零点调整界面和数据设置界面，分别如图3、图4所示.图3零点谢整界面零点调整界面动态显示纱线的高度及长度。并动画显示纱线的成形过程。不同的纱型具有不同的动画显示过程.数据设置采用弹出数字小键盘的形式进行数据的设冏和修改。整个界面设计简单易懂。

13、一目了然。使操作人员不需要专业知识，随着操作提示和楮助，首次操作就可以基本独立地进行工作。图4数据设四界面P1.C程序设计P1.C的主要输入/输出端口定义以及P1.C寄存器单元分配分别如表2、3所示：2，人/出然I口定义Tab.2DefinitionofinputandoutputportsI/O功能地址步进电机的启动信号MI70步进电机的强制停止信号M17I中间信号MI72上限位的开关信号M173出速率肺评到步进电机塞动MMI60.的inputQt陆出方向信号到步迸电机吆动H的inputMM16I电机复位信号.对步进电机也动器清零MI623P1.C寄存H元分配Tab.3AUocatioaof

14、P1.Xregistersenitu功ftDM200纱线长度DM20I9hAftDM42OSA或彩方式DM421存皎3A停隼方式DM4222,回等方式DM440彩愀雄后状的长度tM4O4期长板上升JWI柱谓的时间M40)帼IfMi下得XM4网等速度DU4I2假华板上行的HaDMB帽依板下行笛DM4I4Y.*9的出“力个0D.林”出的闷期值,停定停车时M,慢定ePHt的“同C,A三it三,ttun*tfrrDM4W有殴停，酎阿为方便地增加或删减程序模块，同时也便于针对不同程序模块进行完善，程序设计采用模块化结构。P1.C程序流程图如图5所示：CD士1-1,厂,TIgpn好”图5程序流程图实际应用结果表明，玻璃纤维捻线机自动控制系统采用EaSyVieW触摸屏，简化了控制系统结构，大大地提面/控制系统的实时监控性，有效地降低了生产成本;P1.C控制捻线机的运行和纱线的成形，达到了预期的控制效果，提高了生产效率。