人機界面觸摸屏在現代智能自動化中的作用越來越廣泛。社會的不斷發展變革，極大地促進了基于PLC的控制功能和控制系統水平的提高。同時，其控制方式和操作水平的要求也越來越高，對交互操作界面、報警記錄和打印的要求也成為整個控制系統的重要組成部分。

　　對于那些過程復雜、控制參數較多的工業控制系統來說，這一點尤為重要。新一代工業人機界面的出現，為在plc自動控制系統設計建設中實現上述功能提供了一種簡單可行的途徑。

　　一、人機界面觸摸屏的特點與功能

　　人機界面(HMI)又稱觸摸屏顯示器，是一種智能操作控制顯示裝置。人機界面觸摸屏基于專門設計的32位RISCPU芯片，在STN、TFT LCD或EL電致發光顯示器上覆蓋透明電阻網絡觸摸屏。觸摸屏時，電阻網絡上的電阻和電壓發生變化，觸摸位置由軟件計算。

　　人機界面的主要功能包括：數據輸入和顯示系統或設備運行狀態的實時信息顯示在人機界面上設置觸摸控制可作為操作面板控制操作;報警處理和打印;此外，新一代工業人機界面還具有智能控制功能，如簡單編程、數據處理、數據登錄和公式。
 

　　二、人機界面觸摸屏在plc自動控制系統設計的應用

　　下面就以以國產大型浮法玻璃生產線冷端切割區主控系統為案例，介紹下人機界面觸摸屏在plc自動控制系統設計的應用。

　　1、系統概述

　　切割區是浮法玻璃生產線的重要組成部分，包括測量傳輸、垂直切割、橫切、破碎加速、破邊、垂直破碎、輸送輥等生產控制設備，系統硬件主要由主控制器PLC、F現場設備控制裝置，包括伺服控制器、變頻器、模擬信號和脈沖信號處理器、人機界面。切割區主控系統作為整個控制系統的核心，根據正常生產過程中的生產工藝要求，協調各單機控制子系統的工作，制定切割計劃，實現整個生產過程的全自動化。

　　整個系統的核心控制部分由美國GE Fanuc 90-30 PLC完成。本文對這一部分進行了概述。系統監控和交互操作界面的任務由人機界面承擔。主要內容有：參數設置;動態畫面顯示;故障報警與診斷及報表打印。其中HMI選擇日本數字公司的GP-577。

　　2、人機界面與PLC通訊

　　當在plc控制系統中使用HMI時，HMI通過串行口與PLC直接連接。這樣，HMI就可以根據需要直接讀取PLC的數據或將數據寫入PLC的相應地址。由于內置通信協議，因此不需要編寫通信程序。只要指定使用的PLC類型，即通信協議，就可以在運行時實現通信。因此，大大降低了PLC用戶程序的負擔。在系統設計中，直接指定控制單元的地址及其相應的PLC輸入輸出%I/O、寄存器%R、中間寄存器%M，HMI可以在運行時與PLC自動交換數據。直接讀取或重寫PLC對應地址的內容，并相應地改變屏幕上顯示的內容。同時，通過人機界面的觸摸操作，可以將數據輸入到PLC的相應地址。

　　3、人機界面監控主界面

　　整個人機界面監控系統采用樹形結構，由主監控屏組成。參見圖2和相應的功能子屏幕。控制功能鍵設置在主監視器屏幕的下端。按功能鍵可依次進入相應的子屏幕并執行所需的功能。在每個子屏幕中，可以通過上一頁和下一頁的功能鍵在同一功能組中切換屏幕。在任何子屏幕中，屏幕都可以通過主屏幕的功能鍵返回主屏幕。系統自動采集相關數據，在主屏幕上顯示切割計劃、測量脈沖、滾筒速度等重要生產工藝參數，便于操作人員觀察。在主屏幕上，有生產過程的動態圖片。

　　在動態畫面上，主要控制設備的運行可以通過光電開關的動作、電磁閥的吸力、電機的停止運行等多種形式進行模擬，直接生動地反映現場過程，便于操作人員了解生產情況和設備的工作條件。
 

　　Digital的HMI編程軟件propb3win提供了豐富的控制組件，如按鈕組件、屏幕切換組件、指示器組件、數據文本顯示組件等，只要根據需要選擇相應的控制組件，并明確定義其屬性，即可實現上述功能。propb3win采用監控軟件的通用模式，通過配置完成各控制部分的屬性，實現相應的控制功能。利用PROPB3WIN附帶的庫和繪圖工具，簡單易行地構建了生產現場的仿真圖。繪圖工具庫的豐富內容使圖片生動多彩。

　　此外，充分利用人機界面觸摸屏的優點，盡可能將原來放在控制柜上的開關和指示燈替換為人機界面的控制部件，減少了硬件設備，簡化了現場設備之間的接線，更重要的是，給設計和調試帶來了很大的方便。

　　4、人機界面參數設置功能

　　主控制系統中有多達100個參數需要設置。根據控制功能，系統可分為聯鎖、橫切、橫切、速度、切邊、垂直切割和設備參數組，使整個系統的結構更加合理。同時，人機界面觸摸操作使得參數設置非常直觀和簡單。在設置參數時，通過使用數字鍵盤，數字鍵盤設計為彈出式。當操作員想要設置參數時，他按下設置鍵，彈出數字鍵盤進行操作，見圖3。每個參數在組件屬性中定義并分配相應的PLC地址。確認后，輸入數據將存儲在PLC指定的地址中。

　　操作完成后，按一個鍵消除數字鍵盤，見圖4。這種設計模式可以使圖片的有效面積最大化。同時，每個參數都有上限和下限。當輸入值超過限值時，系統拒絕接受并向操作員發出超限報警。另外，為了安全起見，對于重要的系統設備參數組，通過工具庫中的d-script_script語句編寫簡單的程序設置屏幕輸入操作密碼，給操作者不同的操作權限，提高了系統的安全性。

　　總結：plc自動控制系統設計完畢投入使用后，受到用戶的歡迎。該系統具有安全、直觀、簡單的特點。監控、故障診斷、打印等功能的實現，大大提高了生產運行的可靠性。我們為客戶提供量身定制的自動化解決方案,是專業的自動化控制系統集成服務商.如您有自控產品以及服務的需求，歡迎來電咨詢訂購!