淺談PLC與觸摸屏組合控制系統(tǒng)的應(yīng)用

崔勇

（駐馬店技師學(xué)院,河南 駐馬店 463000）

在人們的日常工作中，可編輯邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）運(yùn)算速度快，指令豐富，可靠性好，能有效滿足人們開(kāi)展各項(xiàng)工作的需要，其應(yīng)用也變得更加廣泛。但PLC交互性比較差，在人機(jī)互動(dòng)應(yīng)用過(guò)程中，難以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，也制約它的推廣和應(yīng)用。觸摸屏交互性良好，利用控制面板替代鍵盤(pán)操作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)形式的自動(dòng)化控制，為人機(jī)互動(dòng)順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，為促進(jìn)二者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，將PLC與觸摸屏結(jié)合起來(lái)，形成組合控制系統(tǒng)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。這樣可以推動(dòng)人機(jī)交互順利進(jìn)行，能夠有效減少開(kāi)關(guān)數(shù)量和儀表數(shù)量，對(duì)實(shí)現(xiàn)PLC應(yīng)用的可視化與靈活性具有重要作用，其應(yīng)用也變得越來(lái)越廣泛。

一、PLC與觸摸屏概述

PLC 指的是 ：采用數(shù)字運(yùn)算操作，實(shí)現(xiàn)相關(guān)控制的電子系統(tǒng)，又被翻譯為可編程邏輯控制器。其中，可編程存儲(chǔ)器是 PLC 的重要組成部分，該存儲(chǔ)器不僅能完成內(nèi)部程序的存儲(chǔ)，而且可以執(zhí)行用戶的相關(guān)指令。常見(jiàn)的有順序控制命令、邏輯運(yùn)算指令、算術(shù)操作指令等。PLC 利用輸入、輸出模擬方式，控制機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程。當(dāng)前，科學(xué)、技術(shù)得到了快速的發(fā)展，也進(jìn)一步擴(kuò)展了 PLC 的控制范圍，打破在邏輯控制方面的限制。在此基礎(chǔ)上，使其普遍應(yīng)用到計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化控制當(dāng)中，并發(fā)揮著重要的作用。觸摸屏就是可編程終端，主要是在生產(chǎn)中設(shè)置機(jī)械參數(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制。觸摸屏改變了傳統(tǒng)的鍵盤(pán)操作，取代了顯示器、控制臺(tái)。實(shí)踐證明，將 PLC 與觸摸屏有效結(jié)合，使其功能進(jìn)一步擴(kuò)大，增強(qiáng)了 PLC 的可視化與靈活性。

二、PLC和觸摸屏組合控制系統(tǒng)的構(gòu)成

在實(shí)際應(yīng)用中，為提升系統(tǒng)功能，滿足人們開(kāi)展各項(xiàng)操作的需要，將PLC和觸摸屏組合起來(lái)，促進(jìn)PLC功能的有效擴(kuò)展，增強(qiáng)PLC的可視化與靈活度，便利人們開(kāi)展各項(xiàng)操作。同時(shí)還可以減少開(kāi)關(guān)、按鈕的使用，讓系統(tǒng)操作和控制變得更加靈活與方便。在具體構(gòu)成上，PLC和觸摸屏組合控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成包括觸摸屏和可編程控制器。具體應(yīng)用中，能夠有效控制現(xiàn)場(chǎng)的電磁閥、溫度控制器、電動(dòng)閥等。并且在傳感器的支持下采集信號(hào)，觸摸屏根據(jù)信號(hào)獲取相關(guān)信息，顯示現(xiàn)場(chǎng)溫度和壓力數(shù)值。同時(shí)觸摸屏還可以設(shè)置PID參數(shù)，發(fā)送指令給PLC，通過(guò)存儲(chǔ)器執(zhí)行命令，滿足設(shè)備操作和控制需要，對(duì)設(shè)備運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行全面把握。進(jìn)而有效控制現(xiàn)場(chǎng)的溫度、壓力等，讓電動(dòng)閥、電磁閥、溫度控制器有效運(yùn)營(yíng)和發(fā)揮作用。

三、PLC與觸摸屏組合控制系統(tǒng)組成

（一）可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器本身簡(jiǎn)稱為 PLC，其本身具有諸多優(yōu)點(diǎn)，比如簡(jiǎn)單、具有較大的功能等特點(diǎn)，并且其芯片本身的抗干擾能力比較強(qiáng)，能從根本上提高系統(tǒng)的可靠性，進(jìn)而能有效提高系統(tǒng)效率。PLC 本身具有較多功能接口，比如自由通信接口等。自由通信接口本身就能通過(guò)自定義傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議，并且在邏輯程序設(shè)計(jì)的時(shí)候，能直接通過(guò)代碼將其直接反應(yīng)出來(lái)。從根本上為 PLC 提供更多機(jī)會(huì)，并且數(shù)據(jù)本身具有諸多不穩(wěn)定性和特殊性要求。PLC 串行口能與一些比較常見(jiàn)的外圍設(shè)備連接，比如觸摸屏等設(shè)備，進(jìn)而提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

（二）觸摸屏

觸摸屏本身就是一種十分先進(jìn)的人機(jī)交互工具，能有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)等設(shè)備，并具有雙向交互的能力。人們能及時(shí)通過(guò)觸摸屏來(lái)獲得相應(yīng)的信息和數(shù)據(jù)，并且能通過(guò)觸摸屏進(jìn)一步操作。通過(guò)這種簡(jiǎn)單的操作能直接反映人們的直觀操作。所以，觸摸屏的應(yīng)用和推廣具有劃時(shí)代的意義。觸摸屏的原理主要就是對(duì)某個(gè)點(diǎn)觸控的時(shí)候，能及時(shí)捕捉相應(yīng)位置坐標(biāo)信息，進(jìn)而能識(shí)別用戶的操作，做出相應(yīng)的反應(yīng)。觸摸屏在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)具有非常廣闊的應(yīng)用前景，比如其能代替一些按鈕直接呈現(xiàn)到屏幕上，不僅能方便操作，還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

四、PLC與觸摸屏組合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）初始屏的設(shè)計(jì)

初始屏在設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要就是通過(guò)漢字簡(jiǎn)單地介紹一些系統(tǒng)功能和使用方法等，在系統(tǒng)控制的時(shí)候，初始屏必須要首先顯示，其能通過(guò)相應(yīng)的控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且將軟控制元件設(shè)置為 D0。一般情況下，初始屏往往會(huì)設(shè)置幾種屏來(lái)顯示，比如參數(shù)設(shè)置屏、工作方式屏、故障統(tǒng)計(jì)屏和觸摸按鈕工藝流程屏等，進(jìn)而能在相應(yīng)軟件的操作下，進(jìn)行相應(yīng)流程的操作。

（二）工藝流程圖

工藝流程圖主要就是通過(guò)相應(yīng)的軟件進(jìn)行描繪，本身屬于模擬實(shí)際工藝流程的圖形屏幕，能有效監(jiān)控負(fù)極合劑的注入狀態(tài)，工作盤(pán)所在的位置能直接通過(guò)觸摸屏上的屏幕進(jìn)行切換。

（三）工作方式選擇屏的設(shè)計(jì)

PLC 與觸摸屏組合控制系統(tǒng)內(nèi)，由于其比較復(fù)雜，在設(shè)計(jì)的時(shí)候往往會(huì)有多種工作方式，比如自動(dòng)、手動(dòng)和調(diào)試等工作方式，一旦出現(xiàn)緊急停機(jī)或信號(hào)斷線等故障的情況，為了能更好地進(jìn)行工作，往往需要不同工作方式之間能進(jìn)行及時(shí)切換，為生產(chǎn)的效率和安全保駕護(hù)航。比如在運(yùn)行的時(shí)候，選擇自動(dòng)化能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)，并將其編程，由相應(yīng)的代碼能直接顯示不同的狀態(tài)信息。設(shè)備一旦出現(xiàn)緊急停機(jī)現(xiàn)象的時(shí)候，往往能及時(shí)切換到手動(dòng)方式進(jìn)行操作，從而能避免不必要的損失，并且從根本上保障生產(chǎn)安全，在最大程度上降低事故。

（四）故障統(tǒng)計(jì)屏與主控文件屏的設(shè)計(jì)

故障統(tǒng)計(jì)屏的主要功能就是科學(xué)、合理地統(tǒng)計(jì)設(shè)備的故障，不僅能及時(shí)統(tǒng)計(jì)故障次數(shù)，還能統(tǒng)計(jì)故障時(shí)間，并具有統(tǒng)計(jì)復(fù)位功能，能夠?yàn)榫S護(hù)人員提供準(zhǔn)確的設(shè)備信息，提高設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的效率和質(zhì)量。主控文件屏的主要功能就是指導(dǎo)操作和維護(hù)保養(yǎng)等工作，避免違規(guī)操作。