基于觸摸屏控制電機啟動和停止的設計研究

摘 要：由于傳統(tǒng)的機械式啟動或停止方式既不安全也不方便，因此遠不能滿足用戶自動化控制的要求。文章在觸摸屏簡單應用的基礎上，設計了一種基于觸摸屏控制電機啟動/停止的自動控制。該系統(tǒng)要求PLC及Wincc flexible軟件知識具備，同時要實現實際的控制還需要硬件連接得當。它為后續(xù)的其他各種類型的控制奠定了不錯的基礎。

關鍵詞：觸摸屏；Wincc flexible；電機；PLC

前言

隨著計算機的使用量與日俱增，觸摸屏因其易于使用、堅固耐用、反應速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點已經深入到人們的生產和生活之中。觸摸屏有三個最重要的特性，即：透明性、直觀性和定位性。它是一種感應式液晶顯示裝置，可以接收輸入信號。當人用手指接觸屏幕上的圖形或者按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)會根據預先編制的程序驅動各種連接裝置，從而可以取代機械式的按鈕、刀閘等等，讓人類進入自動化的生產和生活狀態(tài)中。采用觸摸屏技術，使用者只要用手指輕輕地碰觸計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機的控制和操作，從而使人機交互變的更為直截了當。目前，該技術已廣泛應用于機械、紡織、電氣、化工等各個行業(yè)。觸摸屏技術方便了人們對計算機的操作使用，是一種極有發(fā)展前途的交互式輸入技術，因而受到各國的普遍重視，并投入大量的人力、物力對其進行研發(fā)，新型觸摸屏不斷涌現。

1 系統(tǒng)工程任務描述

涉及到觸摸屏的工程任務，首先應該在安裝了Wincc flexible的環(huán)境下進行。所以首先安裝該軟件。軟件安裝完成后，才可以根據設定的要求進行制作工程。該系統(tǒng)要求編寫電機啟動/停止的PLC控制程序。程序要求按下觸摸屏中的啟動按鈕后，電機啟動；當按下觸摸屏畫面中的停止按鈕后，電機停止旋轉。具體操作時的細節(jié)要求有以下幾點。（1）運用WinCC flexible創(chuàng)建一個新項目，項目建立后設置一些參數，目的是將其與PLC建立連接。在該項目下的文件中需要建立3個變量，這3個變量分別對應啟動按鈕、停止按鈕和1個指示燈。（2）在創(chuàng)建的項目中生成新畫面，然后組態(tài)這三個變量，即1個啟動按鈕、1個停止按鈕，和指示燈1個。要求完成按下啟動按鈕后，電機立即啟動；當按下停止按鈕后，電機停止旋轉。（3）把WinCC flexible下創(chuàng)建的項目下載至觸摸屏中，并實現與PLC的在線運行驗證。

2 實施方案

2.1 PLC程序

無論是西門子還是三菱軟件都為PLC的編程提供了軟件環(huán)境，在使用前，首先安裝類似軟件在計算機上。然后用網線將計算機和裝置連接到一起。在編程環(huán)境下進行編寫電機啟動/停止的PLC控制程序。具體的PLC程序見圖1。

圖1 PLC程序圖

編寫完成進行編譯后進行通信設置將程序下載到可編程控制器PLC中。

2.2 Wincc flexible 創(chuàng)建新項目

在安裝了Wincc flexible的環(huán)境下，可以創(chuàng)建電機啟動/停止的項目。首先創(chuàng)建一個新項目，給新項目命名，在創(chuàng)建新項目時為了和PLC建立連接，還需進行如圖2所示的設置。從而將其與PLC建立連接。

2.3 變量的生成與組態(tài)

在該項目下的文件中需要生成3個變量，這3個變量分別對應啟動按鈕、停止按鈕和1個指示燈。然后在創(chuàng)建的項目中生成新畫面，組態(tài)好這三個變量，即1個啟動按鈕、1個停止按鈕，和指示燈1個之后。要求完成按下啟動按鈕后，電機立即啟動；當按下停止按鈕后，電機停止旋轉。變量的生成與組態(tài)如圖3所示。

2.4 項目文件的下載與在線運行

要把項目文件下載并實現在線運行，首先需要硬件的連接，可以用一條標準的交叉網絡線把電腦PC與觸摸屏連接，用一條標誰Simatic MPI通信線把觸摸屏與S7-200PLC連接起來。網線的作用是用來把電腦PC中的WinCC flexibe組態(tài)項目下載至觸摸屏。MPI的通信線的作用是項目運行時，觸摸屏與PLC通過它進行數據通信。其次，還要對其進行參數的設置，當配置和連接都無誤后，才可進行項目文件的下載。

下載完成之后，觸摸屏需要在開啟用數據通道進行選擇，當彈出窗口取消選中之后進行關閉，用專用連接電纜連接PLC和觸摸屏就可以實現電機的啟動/停止控制。

3 結束語

該系統(tǒng)任務的設置要求學習者在具備了認知的基礎上，能夠以電動機為載體，在計算機上學會組態(tài)軟件的最基礎的使用方法，從而建立電機啟動/停止控制畫面，并利用觸摸屏來實現電機啟動/停止的有效控制，這可為后續(xù)的“觸摸屏的電機正反轉控制”打下良好的基礎。整個任務具有很好的實用性和啟迪性價值。

參考文獻

[1]鄒進，甘永梅，肖煦媛，等.觸摸屏控制系統(tǒng)組態(tài)軟件設計與實現[J].工業(yè)控制計算機，2005，1.

[2]許國富.基于AVR單片機的無線遠程數據采集終端的研制與開發(fā)[J].廈門科技，2002（5）.

[3]程楊，劉學平，占濤.一種基于MODBUS協議的工業(yè)控制系統(tǒng)設計通[J].機械設計與制作，2011，1.

[4]李冬.基于嵌入式系統(tǒng)的GPRS電力參數無線傳輸系統(tǒng)[D].山東大學，2007.

[5]舒勝宇.基于AVRmag128的高精度恒溫箱控制器[J].微計算機信息，2008，20.

作者簡介：魚敏英（1977-），女，職稱：講師，現從事機電、自動化方面的教學工作和研究。