人機(jī)界面在空中自行葫蘆輸送機(jī)上的應(yīng)用

■ 第一拖拉機(jī)股份有限公司 （河南洛陽(yáng) 471004）

段松松 王曉東 王雷飛

我公司三裝廠(chǎng)空中自行葫蘆輸送機(jī)運(yùn)輸機(jī)線(xiàn)采用國(guó)際上先進(jìn)的滑觸線(xiàn)信號(hào)傳遞技術(shù)，將電源和控制信號(hào)通過(guò)滑觸線(xiàn)和碳刷進(jìn)行采集和反饋，從而保證空中自行葫蘆輸送機(jī)運(yùn)輸機(jī)的順利工作?？罩凶孕泻J輸送機(jī)運(yùn)輸機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)大輪拖生產(chǎn)中能夠提高現(xiàn)場(chǎng)的空間利用率，降低裝配人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高大輪拖在裝配過(guò)程中的自動(dòng)化程度，對(duì)于三裝廠(chǎng)提高生產(chǎn)產(chǎn)能，大輪拖實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化提供了強(qiáng)有力的支撐。

但是空中自行葫蘆輸送機(jī)運(yùn)輸機(jī)在生產(chǎn)維修過(guò)程中存在一些短板：①空中自行葫蘆輸送機(jī)的電氣元件大多數(shù)分布在高空之中，維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度大且存在安全隱患。②有的電氣元件隨著運(yùn)輸機(jī)移動(dòng)，不易于實(shí)時(shí)觀察，原始的維修方法需要多人在不同的運(yùn)行平臺(tái)間相互溝通判斷設(shè)備故障。③部分設(shè)備故障維修需要通過(guò)PC連接PLC查詢(xún)狀態(tài)，維修門(mén)檻高且繁瑣。

針對(duì)空中自行葫蘆故障無(wú)法直接顯示，查詢(xún)電氣元件狀態(tài)繁瑣的情況，我們吸收國(guó)內(nèi)外成熟先進(jìn)的人機(jī)界面通信技術(shù)，利用國(guó)內(nèi)主流的維綸WEINVIEW MT6070i 人機(jī)界面，通過(guò)RS232口和三菱Q02系列PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，自行開(kāi)發(fā)出能夠快速查詢(xún)?cè)O(shè)備故障、解決設(shè)備故障的自行葫蘆監(jiān)控平臺(tái)。后臺(tái)編程利用的是easy builder 8000編程軟件，以上是編程界面，通過(guò)此編程軟件最后制作出人機(jī)通信界面。

維綸屏MT6070i是維綸通公司旗下的主打產(chǎn)品，能夠與多款PLC進(jìn)行連接通信，并通過(guò)讀取/寫(xiě)入P L C制定的軟元件、寄存器信息，通過(guò)“按鈕”、“指示燈”和“數(shù)值顯示”的方式，在提前編寫(xiě)好的監(jiān)控畫(huà)面程序中實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前信息，從而達(dá)到對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)信息的掌控。

1. 通過(guò)easy builder 8000編程軟件實(shí)現(xiàn)維綸屏監(jiān)控界面的開(kāi)發(fā)

（1）利用easy builder 8000編程軟件，在維綸屏上制作設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)圖（見(jiàn)圖1）。通過(guò)該畫(huà)面可以完全呈現(xiàn)9臺(tái)自行葫蘆小車(chē)在自行運(yùn)輸線(xiàn)上的位置，并能實(shí)時(shí)查看小車(chē)的升降狀態(tài)和前進(jìn)狀態(tài)。

通過(guò)圖2可以看出，圖1中的“橢圓形”設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)指示燈和“長(zhǎng)方形”的小車(chē)位置狀態(tài)指示都是通過(guò)圖2的“位狀態(tài)指示燈元件”體現(xiàn)的；而通過(guò)圖2屬性，我們可以看到該指示燈的狀態(tài)是通過(guò)讀取PLC進(jìn)行信息獲取的，示例中是以PLC中的X15的狀態(tài)為最終值。

（2）制作自行葫蘆操作手柄及關(guān)鍵限位開(kāi)關(guān)的顯示圖。通過(guò)讀取PLC的I/O狀態(tài)值，對(duì)設(shè)備關(guān)鍵信號(hào)、不易觀察的開(kāi)關(guān)信息進(jìn)行直觀顯示，從而為設(shè)備故障的排查提供直觀的參考。

圖3中所呈現(xiàn)的監(jiān)視手柄的指示元件屬性依然是和設(shè)備的控制核心——PLC進(jìn)行連接通信，并將操作手柄的信息實(shí)時(shí)顯示在該界面，示例中采用的是將PLC里對(duì)應(yīng)的手柄信號(hào)X35進(jìn)行讀取并呈現(xiàn)在監(jiān)控界面（見(jiàn)圖4）。

圖3 操作手柄監(jiān)視界面

圖4 位指示元件圖

（3）圖5所示是故障顯示界面的制作效果和過(guò)程，在此報(bào)警界面我們能夠看到報(bào)警時(shí)間，報(bào)警位置和報(bào)警信息。

圖5中報(bào)警信息的顯示是通過(guò)“事件登陸”的形式實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)該屬性所對(duì)應(yīng)的PLC元件M狀態(tài)符合預(yù)設(shè)值的話(huà)，那么該畫(huà)面就會(huì)呈現(xiàn)預(yù)設(shè)的畫(huà)面信息，并且會(huì)顯示出故障時(shí)間、故障地點(diǎn)，并呈現(xiàn)盡可能多的故障原因分析，為設(shè)備維修人員提供維修參考（見(jiàn)圖6）。

2. 項(xiàng)目功能及實(shí)施效果

（1）提高維修效率，降低維修勞動(dòng)強(qiáng)度，減少維修人員高空查詢(xún)?cè)O(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的次數(shù)。因?yàn)槿b廠(chǎng)自行葫蘆輸送機(jī)的平面布局面積超過(guò)700m2，且部分設(shè)備在高空運(yùn)轉(zhuǎn)，所以每次維修設(shè)備較為復(fù)雜。而人機(jī)監(jiān)控界面開(kāi)發(fā)后，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可以在人機(jī)界面上實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的故障時(shí)間、故障位置，并且在人機(jī)界面上能夠快速提供維修解決方案（見(jiàn)圖7）。

（2）設(shè)備的故障信息可以在監(jiān)控平臺(tái)上自動(dòng)周期記錄存檔，方便日后設(shè)備的故障匯總和設(shè)備狀態(tài)跟蹤。改進(jìn)前三裝廠(chǎng)的設(shè)備故障后，都會(huì)有生產(chǎn)操作人員填寫(xiě)的請(qǐng)修單，流程繁瑣并且不易整理和歸類(lèi)匯總。

圖5 報(bào)警信息顯示界面

圖6 事件登陸元件屬性

（3）能夠在監(jiān)控平臺(tái)上實(shí)時(shí)直觀地查詢(xún)自行葫蘆的電氣輸入輸出元件的狀態(tài)，方便于快速了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。特別是自行葫蘆輸送機(jī)的操作手柄和到位限位開(kāi)關(guān)，更是為維修設(shè)備提供了便利。例：當(dāng)操作手柄中上升鍵按下后，自行葫蘆小車(chē)并未上升，此時(shí)可以通過(guò)人機(jī)界面快速判斷出故障點(diǎn)是在操作手柄和PLC之間還是PLC與執(zhí)行元件之間，幫助維修人員快速解決設(shè)備故障（見(jiàn)圖8）。

（4）在前期進(jìn)行程序集成按鈕的幫助下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備常見(jiàn)故障的“一鍵排除”，即當(dāng)按下相對(duì)應(yīng)的“故障排除”按鈕后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)按照預(yù)設(shè)的程序動(dòng)作自動(dòng)排除設(shè)備故障，以快速恢復(fù)工作。例：當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)到位信號(hào)丟失故障時(shí)，小車(chē)報(bào)警不能動(dòng)作，改進(jìn)前需要操作人員登上距離地面5～8m的高空中來(lái)回移動(dòng)小車(chē)幫助到位信號(hào)恢復(fù)，改進(jìn)后操作人員直接通過(guò)界面輕輕松松“一鍵實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和后退”功能，解決設(shè)備故障現(xiàn)象（見(jiàn)圖9）。

圖 7

圖8 項(xiàng)目實(shí)施后的電氣元件狀態(tài)顯示界面

圖 9