人機界面與PLC應用研究

摘 要：隨著工業化進程的不斷發展，人機界面的應用越來越廣泛。優秀的人機界面結合PLC控制有助于操作者更迅速、簡單、正確的操作機械，使機械發揮更大效能。為此，本文將介紹人機界面TPC7062KS和PLC控制的應用方法。

關鍵詞：人機界面；嵌入式；組態軟件

中圖分類號：TP241 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 16-0000-01

隨著工業化進程的不斷發展，人機界面的應用越來越廣泛。人機界面是人機系統中的重要環節，在工業與商業上得到大量運用。人機界面在功能上可分為“輸入”與“輸出”兩種，“輸入”一般由人來進行機械或設備的操作，如把手、開關、門、指令的下達或保養維護等，“輸出”一般是由機械或設備發出來的通知，如故障、警告、操作說明提示等。優秀的人機界面會幫助操作者更迅速、更簡單、更正確的操作機械，也能使機械發揮最大的效能。人機界面TPC7062KS是昆侖通態研發的，是一款在嵌入式操作系統環境下運行的，可以實現實時多任務的，MCGS嵌入式軟件組態。它采用了ARM結構嵌入式低功耗CPU為核心，7英寸高亮度TFT液晶顯示屏，四線電阻式觸摸屏，色彩達64K彩色。本文將介紹人機界面TPC7062KS的系統組成和應用方法。

一、硬件連接

對于人機界面TPC7062KS，電源進線、通訊接口等均在人機界面的背面（如圖1），主要有電源、COM、USB1、USB2四個端口。USB1用來連接U盤和鼠標等，通過USB2接口可以進行工程項目下載。COM（RS232）用來連接PLC，PLC的編程口與人機界面的COM口直接相連。進行正確硬件后，還要對人機界面TPC7062KS的屬性進行設置，這樣就可以實現正常通訊。

二、人機界面組態設計

給人機界面觸摸屏設備設計用戶界面的過程成為“組態階段”，運行時，操作者通過用戶界面操作機器，實現人機對話。實時數據庫、用戶窗口、設備窗口、主控窗口和運行策略是構成用戶應用系統的五個部分（如圖2），通過以上窗口來管理MCGS嵌入版用“工作臺”。

三、PLC控制

PLC在當今自動控制領域可以說是占有相當大的份額，不僅具有邏輯控制能力，還具有模擬控制等功能，一般控制系統都要用到了其邏輯運算功能，有時要用到定位功能指令，PLC的高速脈波輸出口可以實現運動控制。要實現良好的PLC控制，首先要進行PLC選型。PLC選型主要包括開關量I/O模塊選擇、模擬量I/O模塊的選擇、特殊功能模塊的選擇、存儲容量的選擇、電源模塊的選擇、編程器的選擇、寫入器的選擇等七個部分。最常用最重要的是開關量I/O模塊選擇，選擇時主要應考慮以下幾個方面：輸入信號的類型及電壓等級、輸入接線方式、輸入點數量、輸入門檻電平等。在開關量輸出模塊的選擇上主要考慮輸出接線方式、輸出方式等。開關量輸出模塊有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。繼電器輸出的價格便宜，既可以用于驅動交流負載，又可用于直流負載，但其屬于有觸點元件，動作速度較慢（驅動感性負載時，觸點動作頻率不得超過1HZ）、壽命較短、可靠性較差，只能適用于不頻繁通斷的場合。對于頻繁通斷的負載，應該選用晶體管輸出或晶閘管輸出，屬于無觸點方式，但晶體管輸出只能用于直流負載，而晶閘管輸出只能用于交流負載。

四、結束語

人機界面TPC7062KS是昆侖通態研發的，是一款在嵌入式操作系統環境下運行的，可以實現實時多任務的，MCGS嵌入式軟件組態，其可靠性高、使用壽命長、高性能，且與多種PLC兼容。人機界面TPC7062KS和PLC控制越來越受到自動化系統集成商、自動化設備制造商的青睞。

參考文獻：

[1]閻石.數字電子技術基本教程[M].北京：清華大學出版社，2007.

[2]呂景泉.自動化生產線安裝與調試[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

[作者簡介]王嘯東（1977.08-），男，本科，副教授，高級工程師，教師，主要從事自動化控制方向的研究。