洗瓶機觸摸屏系統設計

王教領，宋衛東，王明友，吳今姬，王培雨 (農業部南京農業機械化研究所，江蘇南京210014)

食用菌工廠化生產是我國食用菌產業未來的發展方向［1－2］，目前我國食用菌工廠化生產以木腐菌為主，其生產流程包括裝瓶、滅菌等一系列環節直到挖瓶結束［3－6］，但在挖瓶以后菌瓶清洗基本上還是雇傭大批的勞動力進行手工清洗，人工清洗效率較低，既不利于連續生產，也加大了企業的勞動力成本。目前市場上的洗瓶機并不適用于食用菌洗瓶，因此開發出適合工廠化生產的洗瓶機意義重大。在洗瓶機的控制設計中采用了PLC與觸摸屏聯合控制方式，將控制要求通過觸摸屏按鈕進行控制，不僅節省空間與安裝尺寸，同時操作起來也更加快捷方便［7－9］。筆者在此主要對觸摸屏按鈕功能要求和觸摸屏設計進行了簡單分析。

1 觸摸屏概述

20世紀90年代由于電子計算機的快速發展和應用，催生了觸摸屏技術的產生與發展，使用方便只要輕輕一點就可以完成按鈕功能［10－12］。觸摸屏根據其觸發原理的不同可以分為電容式、電阻式、電感式和超聲波式［13－14］。以電容式為例，當手指按下按鈕以后，人體與觸摸屏表面接觸后從觸摸屏4個角吸走一部分電流，根據比例可以計算出按下的位置，從而將執行對應的命令［15－17］。

2 觸摸屏按鈕功能要求

根據洗瓶機的控制要求，觸摸屏旁的控制面板設置相應的開關按鈕。

2．1 啟動 控制程序的啟動。

2．2 運行 當按下啟動和運行按鈕以后此程序將循環執行，直到有新的按鈕按下，運行按鈕的類型選用復合型交替開關，即按鈕按一下開，再按一次關，再按下開，交替進行。

2．3 單次按鈕 當按下啟動和單次按鈕以后此程序將執行一次，即完成一次洗瓶后停止，直到有新的按鈕按下，單次按鈕的類型選用復合型交替開關。

2．4 急停 在程序運行中如果按下此按鈕則停止工作，等待新的命令。

2．5 停止 在程序運行中如果按下此按鈕后當前工步將繼續完成后面的洗瓶動作后停止洗瓶，不再循環洗瓶。

2．6 計算器 統計洗瓶的次數。

2．7 清零 對計算器進行清零加工參數，此按鈕為翻頁按鈕，在新的頁面可以對洗瓶的部分加工參數進行設置，如預濕和洗瓶的時間。

2．8 功能參數 此按鈕為翻頁按鈕，新的頁面是對洗瓶動作的監控。

3 觸摸屏設計

3．1 OIP簡介 OIP是顯示器和觸摸開關一體的可編程序顯示面板，簡稱觸摸屏。OIP的畫面是由專用的作圖軟件SCREEN CREATOR 5制作成、利用專用下載電纜通過電腦RS-232C串行通信口下載到OIP的通道1(RS-232C通道)。SCREEN CREATOR 5是一款專用制作觸摸屏軟件，用戶只要在部品庫中選擇相應的部品就可以制作出多種畫面［18－20］。OIP能夠和濕度控制器等一些通信協議固定設備通信，使系統配置適應性更廣。

觸摸屏和PLC的通信方式如圖1所示，GC觸摸屏只要指定了與通信的PLC型號和需要控制的信息就可以和PLC進行數據通信，當然在觸摸屏中還要根據程序對設置的畫面部品進行編輯。

3．2 畫面設計 SCREEN CREATOR 5設計畫面的流程如圖2所示。

3．2．1 新建工程。GC-53LC型觸摸屏具有5．7英寸液晶彩色顯示屏，可同時顯示256色中的16色，分辨率達320×240，性能優越(圖3)。

3．2．2 畫面編輯。根據工作要求編寫的畫面如圖4所示。

3．3 功能設置 對每個按鈕進行編輯，如運行按鈕，開關類型的選擇如圖5所示，選擇交替類型，存儲器則根據PLC程序設計中規定的輸入地址選擇I003(圖6)。最后編寫完成后進行注冊和等登記并進行程序的傳送，最終制作完成的樣機(圖7)。

4 總結

根據洗瓶機的操作要求通過Screen Creator 5設計了人機界面，在摸屏畫面中設置了啟動、停止等按鈕，同時設有參數調節功能，可以通過調節PLC程序中的參數保證洗瓶機在最佳狀態下工作。洗瓶機觸摸屏的設計實現了智能化操作，為食用菌智能化生產提供了保障。

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