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    可編程序控制器Programmable Logic Controller在工廠自動(dòng)化中占有舉足輕重的地位。技術(shù)的不斷發(fā)展極大地促進(jìn)了基于PLC為核心的控制系統(tǒng)在控制功能、控制水平等方面的提高。同時(shí)對(duì)其控制方式、運(yùn)行水平的要求也越來(lái)越高，因此交互式操作界面、報(bào)警記錄和打印等要求也成為整個(gè)控制系統(tǒng)中重要的內(nèi)容。對(duì)于那些工藝過(guò)程較復(fù)雜，控制參數(shù)較多的工控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，尤其顯得重要。新一代工業(yè)人機(jī)界面的出現(xiàn)，對(duì)于在構(gòu)建PLC工控系統(tǒng)時(shí)實(shí)現(xiàn)上述功能，提供了一種簡(jiǎn)便可行的途徑。

    系統(tǒng)概述

    切割區(qū)為浮法玻璃生產(chǎn)線中一個(gè)重要工段，其中包括測(cè)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(shè)備。系統(tǒng)硬件上主要由主控制器PLC，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制裝置，包括伺服控制器、變頻器、模擬量信號(hào)及脈沖信號(hào)處理器等和HMI構(gòu)成。作為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，切割區(qū)主控系統(tǒng)在正常生產(chǎn)時(shí)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求協(xié)調(diào)各個(gè)單機(jī)控制子系統(tǒng)的工作，制定切割計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全自動(dòng)化。整個(gè)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(wù)將由HMI承擔(dān)。主要有以下內(nèi)容：系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定；動(dòng)態(tài)畫(huà)面的顯示；故障報(bào)警與診斷。其中HMI選用深圳顯控公司的SA-5.7型人機(jī)界面。

    HMI與PLC之間的通訊

    當(dāng)HMI用于PLC控制系統(tǒng)時(shí)，HMI與PLC之間通過(guò)串口以Direct Link（直接連接）方式進(jìn)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(xiě)入PLC相應(yīng)的地址中。由于內(nèi)裝通訊協(xié)議，因此無(wú)須編制通訊程序，只要指定所用PLC類型即通訊協(xié)議，運(yùn)行時(shí)便可實(shí)現(xiàn)通訊。因此大大減少了PLC用戶程序的負(fù)擔(dān)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，直接指定控制部件與其對(duì)應(yīng)PLC的輸入輸出（I/O）、寄存器（R）、中間寄存器（M）的地址，運(yùn)行時(shí)HMI就能自動(dòng)和PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。直接讀取或改寫(xiě)PLC相應(yīng)地址的內(nèi)容，并據(jù)此改變畫(huà)面上顯示內(nèi)容。同時(shí)通過(guò)對(duì)HMI的觸摸操作，可向PLC相應(yīng)的地址輸入數(shù)據(jù)。
HMI監(jiān)控主面

    整個(gè)HMI監(jiān)控系統(tǒng)采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)，由監(jiān)控主畫(huà)面及相應(yīng)功能子畫(huà)面組成。在監(jiān)控主畫(huà)面下端設(shè)有控制功能鍵，按動(dòng)功能鍵可以依次進(jìn)入相應(yīng)子畫(huà)面，執(zhí)行所需的功能。在每一個(gè)子畫(huà)面中可通過(guò) 上一頁(yè) 、 下一頁(yè) 功能鍵在同一功能組中進(jìn)行畫(huà)面切換，在任一子畫(huà)面都可以通過(guò) 主畫(huà)面 功能鍵退回到監(jiān)控主畫(huà)面。系統(tǒng)自動(dòng)采集相關(guān)數(shù)據(jù)，將切割計(jì)劃、測(cè)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(huà)面上，便于操作人員的觀察。監(jiān)控主畫(huà)面上還有生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)畫(huà)面顯示，在動(dòng)態(tài)畫(huà)面上以各種形式模擬出主要控制設(shè)備的運(yùn)行情況，例如光電開(kāi)關(guān)的動(dòng)作、電磁閥的吸合、電機(jī)的運(yùn)行停止等，直觀、生動(dòng)的反映出現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程，方便操作人員對(duì)生產(chǎn)情況、設(shè)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(huà)面切換部件、指示燈部件、數(shù)據(jù)文本顯示部件等等，實(shí)現(xiàn)上述功能只要根據(jù)需要選擇相應(yīng)的控制部件，定義好其屬性即可。SamDraw3.1采用監(jiān)控軟件通用模式，所有控制部件的屬性通過(guò)組態(tài)形式完成，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制功能。使用SamDraw3.1內(nèi)附的圖庫(kù)及作圖工具來(lái)構(gòu)造生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的模擬畫(huà)面，簡(jiǎn)便易行。內(nèi)容豐富的作圖工具庫(kù)，使得畫(huà)面生動(dòng)、豐富多彩。 而且SamDraw3.1還支持圖片上傳以及自定義圖庫(kù)功能，用戶可以很方便的將本地圖片生成為圖庫(kù)或控件，在以后的組態(tài)過(guò)程中可以很方便的調(diào)用。

    此外，充分利用HMI的優(yōu)勢(shì)將原先布置在控制柜上的開(kāi)關(guān)、指示燈盡可能地用HMI中的控制部件替代，這樣做減少硬件設(shè)備，簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的接線，更重要的是給設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來(lái)諸多方便。