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線專門進行鋼管全長通徑的設備，是鋼管內徑橢圓度和直線度檢測的專用設備，因此在實際生產中如何精確控制通徑機，不斷提升通徑數據的準確性和可控性，是生產亟待解決的問題?；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，概述了觸摸屏的重要性和組成方式，論述了觸摸屏在工業自動化中的應用。

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。隨著生產節奏的不斷提高，人機數據交換速度越來越快，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、通徑結果的判斷、根數的統計，故障的報警以及設備狀態實時顯示等功能，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，提高了生產效率。

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，極大的滿足了工業環境的需要。

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、中間參數配置，來實現對PLC中變量的讀取和顯示，從而達到實時反應現場各元器件的狀態和數據傳送的目的。

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，創建變量，建立與PLC中輸入和輸出相關聯的中間變量，同時根據每個變量的狀態、編緝內容和狀態，確定其狀態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、風機數量選擇、鋼管長度顯示、好壞管判斷、數量統計等信息，便于操作人員對設備進行監控和數據統計，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，以及自動、手動和旁路三種操作方式的實現條件，包括小車前后、步進梁啟動、夾具上下、風機啟動等動作實現的條件等。在報警畫面中，根據自己多年來對通徑機維修工作中對故障的處理和總結，并結合生產操作人員、其他維修人員在實際生產過程中，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，使用以太網線與PLC相連接。通徑機現場使用的就是后一種，通過PROFINET端口與PLC相連接。經過在WINCC FLEXIBLE軟件上進行通訊參數設定，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

3.1 有效監測和顯示設備狀態運行

根據通徑機生產需要，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顯示（自動運行或手動運行）。然后根據畫面內容進行排版，創建畫面變量，建立與PLC中輸入和輸出相關聯的中間變量，同時根據每個變量的狀態編緝內容和狀態顯示。

另外，觸摸屏的應用還可以根據顯示屏上的設計圖形，顯示現場傳感器的開關量狀態，維修畫面中包括通徑機現場傳感器狀態和電磁閥狀態顯示。在傳感器狀態中包括現場測長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，現場元器件狀態顯示的增加減少了設備維修時電腦監視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。避免了現場長時間停機故障，為生產贏得更多寶貴時間。

3.2能夠實時地監測并實現自動報警功能

由于通徑機在自動化正常生產運行過程中，可能會由于諸多因素的影響而使得設備出現故障或者控制系統發生跳閘等問題。為此，在報警畫面中增加各種報警信息，根據PLC采集的信息進行故障問題歸類、匯總，在報警畫面中根據實際需要明確每個故障報警內容，方便操作人員根據報警顯示內容自己動手維修。例如：當現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、時間及報警內容），設備自動運行狀態停止，并在工作畫面中顯示報警提示。當操作人員在工作畫面發現有報警三角號閃爍時，能夠及時切換報警畫面，并根據報警內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字輸入功能，將通徑機PLC程序中的數據進行修改。通徑機后小車位置數據是時時變化的，當我們發現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生。

4?觸摸屏在生產中的推廣

隨著觸摸屏在實際生產中投入的越來越多，應用也越來越廣泛。在生產中我不斷的根據設備需求、生產需要，利用觸摸屏努力達到精益生產的目的，使操作人員更熟悉設備，更了解設備的工作狀態和學會簡單維修。我廠的許多生產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、探傷機、涂柒機等設備均增加了觸摸屏人機操作系統，極大的提高了設備的可操作性，便于數據的修改和監控，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。

結束語：

隨著科學技術的飛速發展，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，以適應生產自動控制技術的發展需要。

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