淺談觸摸屏在通徑機自動化控制中的應用

李明星

摘要：觸摸屏是人機界面的一種高級模式，它具有輸入、輸出、顯示、報警等多種功能，是操作員與設備PLC之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，因此觸摸屏在工廠自動化控制中的地位越來越重要，但在我廠自動化控制中，觸摸屏的應用還不夠廣泛，為此，需要普及觸摸屏應用技術，從而更好地滿足我廠對自動化控制的需求。

關鍵詞：觸摸屏;工業(yè)自動化;應用

前言：

本文主要分析了觸摸屏在我廠通徑機設備中的應用，通徑機是石油套管生產(chǎn)線專門進行鋼管全長通徑的設備，是鋼管內(nèi)徑橢圓度和直線度檢測的專用設備，因此在實際生產(chǎn)中如何精確控制通徑機，不斷提升通徑數(shù)據(jù)的準確性和可控性，是生產(chǎn)亟待解決的問題?；诖丝紤]，本文對觸摸屏在通徑機自動化控制中的應用進行研究分析和總結(jié)，概述了觸摸屏的重要性和組成方式，論述了觸摸屏在工業(yè)自動化中的應用。

1觸摸屏在通徑機中的用途和特點

1.1觸摸屏在通徑機中的用途

我廠通徑機是1998年德國進口設備，其通徑方式是氣動炮彈式，是我廠最完備的全長通徑設備。隨著生產(chǎn)節(jié)奏的不斷提高，人機數(shù)據(jù)交換速度越來越快，為了達到更好的控制設備，我們就需要一個媒介，操作人員可以通過它來控制通徑機風機的啟停、鋼管長度的顯示、通徑小車所在的位置、通徑結(jié)果的判斷、根數(shù)的統(tǒng)計，故障的報警以及設備狀態(tài)實時顯示等功能，觸摸屏完美的解決了以上問題，觸摸屏的應用大大提高了人機信息交換的及時性和準確性，對通徑機操控和故障維修提供了有力依據(jù)，提高了生產(chǎn)效率。

1.2觸摸屏的特點

觸摸屏是一種可以接收輸入訊號的感應式液晶顯示裝置，具有操作方便，界面良好、信息豐富、安全穩(wěn)定、擴充性良好等特點。它可以取代機械按鈕，簡化硬件配置，實現(xiàn)多點觸控，且操作靈敏，具有不易誤觸、耐用度高。并且具有防水、防塵、耐磨等特點，極大的滿足了工業(yè)環(huán)境的需要。

2?觸摸屏與通徑機PLC的連接

2.1 WINCC FLEXIBLE軟件的應用

WINCC FLEXIBLE是西門子推出的用于MP系列控制面板的一種組態(tài)軟件，該軟件是操作員和觸摸屏之間以及WINCC FLEXIBLE和通徑機PLC之間的一個連接橋梁。通過工藝畫面制作、中間參數(shù)配置，來實現(xiàn)對PLC中變量的讀取和顯示，從而達到實時反應現(xiàn)場各元器件的狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳送的目的。

在通徑機人機界面上標注了公司名稱和設備名稱，并設置了工作、維修、報警三種畫面，來滿足設備操作和維修的需要。通過畫面編制，創(chuàng)建變量，建立與PLC中輸入和輸出相關聯(lián)的中間變量，同時根據(jù)每個變量的狀態(tài)、編緝內(nèi)容和狀態(tài)，確定其狀態(tài)變化時的閃爍時間和顏色顯示。

工作畫面上，充分考慮操作要求，設置方式選擇、風機開停、風機數(shù)量選擇、鋼管長度顯示、好壞管判斷、數(shù)量統(tǒng)計等信息，便于操作人員對設備進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，分析。在維修界面上，主要顯示各個輸入輸出元器件的實時狀態(tài)，以及自動、手動和旁路三種操作方式的實現(xiàn)條件，包括小車前后、步進梁啟動、夾具上下、風機啟動等動作實現(xiàn)的條件等。在報警畫面中，根據(jù)自己多年來對通徑機維修工作中對故障的處理和總結(jié)，并結(jié)合生產(chǎn)操作人員、其他維修人員在實際生產(chǎn)過程中，所需要的報警信息，來進行整理、編輯，極大地滿足了生產(chǎn)和維修的需要，保證設備順行，打下來堅實的基礎。

2.2 通訊方式及通訊地址的設定

觸摸屏與通徑機PLC的連接端口主要有2種：一種是RS-422/RS-485端口，將PROFIBUS DP或MPI與PLC相連;一種是PROFINET，2個端口X1P1和X1P2，使用以太網(wǎng)線與PLC相連接。通徑機現(xiàn)場使用的就是后一種，通過PROFINET端口與PLC相連接。經(jīng)過在WINCC FLEXIBLE軟件上進行通訊參數(shù)設定，來達到通訊的目的。

3?觸摸屏在通徑機自動控制中功能的實現(xiàn)

3.1 有效監(jiān)測和顯示設備狀態(tài)運行

根據(jù)通徑機生產(chǎn)需要，在工作畫面中設定1#風機啟動K4、2#風機啟動K5、3#風機啟動K6、通徑后小車的速度百分比設定、通徑或旁路選擇按鈕K8、當班通徑支數(shù)顯示、測長位鋼管長度顯示、通徑小車實際位置顯示和工作狀態(tài)顯示（自動運行或手動運行）。然后根據(jù)畫面內(nèi)容進行排版，創(chuàng)建畫面變量，建立與PLC中輸入和輸出相關聯(lián)的中間變量，同時根據(jù)每個變量的狀態(tài)編緝內(nèi)容和狀態(tài)顯示。

另外，觸摸屏的應用還可以根據(jù)顯示屏上的設計圖形，顯示現(xiàn)場傳感器的開關量狀態(tài)，維修畫面中包括通徑機現(xiàn)場傳感器狀態(tài)和電磁閥狀態(tài)顯示。在傳感器狀態(tài)中包括現(xiàn)場測長A、B、C、D四個傳感器、通徑有管、步進梁基位、通徑后小車感應有管、通徑規(guī)回退、炮彈緩沖器位置、彈倉前后位置、通徑夾具、通徑小車定位、極限和原點傳感器，每個傳感器不感應時顯示為灰色方塊，當傳感器感應時顯示為綠方塊同時閃爍。畫面中有9個控制通徑炮彈的氣閥和通徑缸動作的6個電磁閥，當每個電磁閥得電時其相應位置會顯示得電或鎖緊、打開字樣，現(xiàn)場元器件狀態(tài)顯示的增加減少了設備維修時電腦監(jiān)視PLC程序的使用頻率，方便維修人員觀察，通過圖形的方式來顯示各種信息，加快了維修速度。避免了現(xiàn)場長時間停機故障，為生產(chǎn)贏得更多寶貴時間。

3.2能夠?qū)崟r地監(jiān)測并實現(xiàn)自動報警功能

由于通徑機在自動化正常生產(chǎn)運行過程中，可能會由于諸多因素的影響而使得設備出現(xiàn)故障或者控制系統(tǒng)發(fā)生跳閘等問題。為此，在報警畫面中增加各種報警信息，根據(jù)PLC采集的信息進行故障問題歸類、匯總，在報警畫面中根據(jù)實際需要明確每個故障報警內(nèi)容，方便操作人員根據(jù)報警顯示內(nèi)容自己動手維修。例如：當現(xiàn)場有跳閘或通徑超時、通徑機動作錯亂等故障報警時會在報警畫面中顯示（報警中包括編號、日期、時間及報警內(nèi)容），設備自動運行狀態(tài)停止，并在工作畫面中顯示報警提示。當操作人員在工作畫面發(fā)現(xiàn)有報警三角號閃爍時，能夠及時切換報警畫面，并根據(jù)報警內(nèi)容及時地處理設備問題或報修設備管理人員及時處理設備故障，減少生產(chǎn)停機。

3.3具備良好的設備保護功能

觸摸屏在使用中操作人員可以通過數(shù)字輸入功能，將通徑機PLC程序中的數(shù)據(jù)進行修改。通徑機后小車位置數(shù)據(jù)是時時變化的，當我們發(fā)現(xiàn)通徑機后小車的位置值與實際位置不符時，我們可以通過重置零位的方法把通徑機后小車位置參數(shù)重新賦值，即把通徑機后小車退回原點，再通過觸摸屏重置PLC中后小車位置值，使得通徑小車實際位置值與PLC控制系統(tǒng)中的一致，避免因通徑機后小車位置錯誤造成步進梁翻管撞擊小車的重大事故發(fā)生。

4?觸摸屏在生產(chǎn)中的推廣

隨著觸摸屏在實際生產(chǎn)中投入的越來越多，應用也越來越廣泛。在生產(chǎn)中我不斷的根據(jù)設備需求、生產(chǎn)需要，利用觸摸屏努力達到精益生產(chǎn)的目的，使操作人員更熟悉設備，更了解設備的工作狀態(tài)和學會簡單維修。我廠的許多生產(chǎn)線在近幾年除了在通徑機中增加觸摸屏，還在切管機、保護環(huán)、探傷機、涂柒機等設備均增加了觸摸屏人機操作系統(tǒng)，極大的提高了設備的可操作性，便于數(shù)據(jù)的修改和監(jiān)控，同時也為維護人員查找故障提供了一個便利的途徑，而且其擁有的高性能、良好的性價比也滿足了我廠日新月異的技術革新要求。

結(jié)束語：

隨著科學技術的飛速發(fā)展，觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設備，成為目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。它賦予了生產(chǎn)自動控制以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體人機交換機設備。筆者認為，當前急需普及觸摸屏技術，以適應生產(chǎn)自動控制技術的發(fā)展需要。

參考文獻：

[1]王冬梅.計算機控制技術在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應用淺析[J].信息記錄材料，2019，20（2）：84 -85.

[2]冉翔.無線通信技術在工業(yè)自動化領域中的應用探討[J].科技經(jīng)濟導刊，2019，27（2）：99.

[3]吳汝蘭.淺談自動化技術在機械制造中的應用[J].南方農(nóng)機，2019，50（3）：116 -117.