本文著重介紹了觸摸屏作為上位機(jī)管理系統(tǒng)與 PLC通訊在混凝土攪拌樓中的實(shí)際應(yīng)用，主要闡述了該系統(tǒng)采用集中控制方式的優(yōu)越性以及制作方法。該系統(tǒng)特點(diǎn)是觸摸屏通過 RS232 串行通訊，達(dá)到管理與控制相結(jié)合，便于實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少了故障率，大大提高了施工生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞： 觸摸屏 PLC 攪拌樓 應(yīng)用特點(diǎn)

一、 TP 介紹

（1） 簡介
TP 觸摸式工業(yè)圖形顯示器（簡稱觸摸屏）是一種連接人類和機(jī)器（主要為 PLC ）的人機(jī)界面（國外稱為 HMI 或 MMI ），被稱為 PLC 的臉面。它是替代傳統(tǒng)控制面板和鍵盤的智能化操作顯示器。可用于參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示、以曲線、動(dòng)畫等形式描繪自動(dòng)化控制過程，并可簡化 PLC 的控制程序。
比之模擬儀表、操作臺(tái)控制的優(yōu)點(diǎn)：
1 ） 體積變小，幾乎不占空間；
2 ） 連線簡單化。

（2） TP 觸摸屏的主要作用

監(jiān)視：以數(shù)據(jù)、曲線、圖形、動(dòng)畫等各種形式來反映 PLC 內(nèi)部位狀態(tài)，存儲(chǔ)器數(shù)值，從而直觀反應(yīng)工業(yè)控制系統(tǒng)的流程、走向。
控制：可以通過觸摸操作改變 PLC 內(nèi)部位狀態(tài)，存儲(chǔ)器數(shù)值，從而參與過程控制。

（3） TP 觸摸屏主要功能

1 ） 以動(dòng)畫形式表現(xiàn)控制過程，可實(shí)現(xiàn)工況圖、流程圖，設(shè)備由靜態(tài)到運(yùn)行，畫面模擬動(dòng)畫顯示；
2 ） 離散點(diǎn)的 ON/OFF 表示；可實(shí)現(xiàn)管道、閥門、指示燈的顏色變化，電氣開關(guān)閘刀的開合、檔板的開關(guān)、多選一開關(guān)的實(shí)現(xiàn)等；
3 ） 參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示；可設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格，制作操作面板的仿真圖象；
4 ） 棒圖、（半）餅圖、容器圖、趨勢圖及各種儀表表示；可制作操作面板的仿真圖象，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)量值、液體深度的變化；模擬表頭指針或游標(biāo)的移動(dòng)等；
5 ） 各種報(bào)警動(dòng)作：生產(chǎn)過程中出現(xiàn)異常情況，自動(dòng)報(bào)警并用文字顯示故障類型，畫面同時(shí)自動(dòng)切換至故障所在的流程畫面；
6 ） 可進(jìn)行報(bào)表打印（非屏幕硬拷貝）、報(bào)警信息打印，打印時(shí)序可由用戶確定；可連 CCTV 監(jiān)視頭（ NTSC 制式），顯示現(xiàn)場實(shí)時(shí)信息。
7） 把原來的開關(guān)、指示燈等移到觸摸屏上，則可省去 PLC 上原來對(duì)應(yīng)開關(guān)、指示燈等的輸入輸出點(diǎn)，從而可減小 PLC 系統(tǒng)的規(guī)模。
8 ）權(quán)限管理：操作員只有在開機(jī)時(shí)輸入正確的登陸密碼后，觸摸屏才能進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)

（4） TP 觸摸屏在惡劣條件下使用特點(diǎn)

1） 防塵、抗震
2） 防水、防電磁

二、可編程序控制器（ PLC ）在攪拌樓控制中的應(yīng)用特點(diǎn)：

１）可靠性高 PLC 在硬件和軟件上采取了一系列抗干擾措施，使它可直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場而穩(wěn)定可靠的工作，防磁，抗震，防塵。
２）編程簡單、容易掌握。
３）適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活。攪拌樓中心控制室的 PLC 系統(tǒng)可同時(shí)控制攪拌樓附屬設(shè)備如：攪拌樓的骨料上料皮帶、水泥及粉煤灰的脈沖控制系統(tǒng)。
４）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、修改、調(diào)試方便，工作量少。
５）功能強(qiáng)大。 PLC 具有開關(guān)量輸入 / 輸出，模擬量輸入 / 輸出，大量的內(nèi)部中間繼電器，時(shí)間繼電器，特殊繼電器，數(shù)據(jù)寄存器，可進(jìn)行邏輯控制、數(shù)據(jù)處理、模擬量處理。

三、 TP 和 PLC 在攪拌控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
1） 數(shù)據(jù)流程

在這套控制系統(tǒng)中， TP 主要是發(fā)揮工業(yè)流程監(jiān)控、數(shù)據(jù)顯示、資料存儲(chǔ)、打印、生產(chǎn)管理、發(fā)布生產(chǎn)操作命令的作用，它并不參與過程控制， PLC 主要是采集現(xiàn)場生產(chǎn)信息 , 及時(shí)向 TP 傳送各類生產(chǎn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)如：配料門的限位、攪拌機(jī)的狀態(tài)、各稱量斗的傳感信號(hào)，操作臺(tái)的開關(guān)信號(hào)等，使 TP 能以生動(dòng)形象的動(dòng)畫形式及時(shí)顯示出來， PLC 根據(jù)程序運(yùn)行結(jié)果和 TP 發(fā)布的指令來控制現(xiàn)場設(shè)備。具體見如下框圖：

2） 系統(tǒng)配置框圖

3） 系統(tǒng)主要構(gòu)成：

觸摸屏 : TP 采用 加拿大 TouchWin 公司 TP 系列觸摸屏，它負(fù)責(zé)處理現(xiàn)場與運(yùn)行操作有關(guān)的人機(jī)界面，使操作員通過觸摸屏實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)，各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的當(dāng)前值以及是否有故障報(bào)警發(fā)生，并可對(duì)工藝生產(chǎn)過程進(jìn)行控制和調(diào)節(jié) , 觸摸屏本身具有 “ 配方 ” 功能，通過其內(nèi)部的宏指令可以將不同產(chǎn)品的不同工藝配方存儲(chǔ)在其中，隨時(shí)調(diào)用，大大節(jié)提高工作效率 , 它可以與近 30 個(gè)廠家的 PLC 通訊，兼容性極強(qiáng)，而且還可以和計(jì)算機(jī)通訊（開放式通訊協(xié)議），基于 Windows98/2000/XP 操作平臺(tái)下的專用組態(tài)軟件，界面友好直觀，易學(xué)易用，大大節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)周期。具有 RS232/422/485 通訊口，方便于連接其它廠家的 PLC 及外設(shè)產(chǎn)品（如：條形碼、存儲(chǔ)卡、變頻器、個(gè)人計(jì)算機(jī)等）。觸摸屏上的并行口還可以直接和打印機(jī)連接實(shí)時(shí)或定時(shí)打印當(dāng)前或歷史數(shù)據(jù)。在編程軟件中選擇好觸摸屏和 PLC 型號(hào)后，在其系統(tǒng)設(shè)定中選擇 PLC 型號(hào)，通訊的波特率為 38400bps ；奇偶校驗(yàn)為奇校驗(yàn)；數(shù)據(jù)長度 8 位；停止位 1 位；通訊方式 RS-232 。

……PLC 可采用 XINJE 或西門子、歐姆龍等系列產(chǎn)品
…… 打印機(jī) 可采用 HP 或其他品牌的針式打印機(jī)和噴墨打印機(jī)
……TP 軟件 采用 TP 專用的制作軟件 TPsoft 編程軟件中備有大量的圖形庫（開關(guān)、燈、棒圖等）供選擇，還可以根據(jù)用戶需求編輯所需要的工藝圖形，能夠轉(zhuǎn)換 BMP 文件和 AUTOCAD 中的 DXF 文件。還具有留言板功能用于交接班記錄用。在編程軟件中可以設(shè)定觸摸屏背光燈的關(guān)閉時(shí)間，節(jié)省其使用壽命。觸摸屏中具有內(nèi)部編程指令 —— 宏命令，可以減輕 PLC 的編程負(fù)擔(dān)，甚至有些簡單的設(shè)備中可以取代 PLC ，由觸摸屏編程直接和其它設(shè)備通訊
……PLC 編程軟件 采用的是 XINJE 的 FC 編程軟件，用它完成整個(gè)程序的編制、調(diào)試。
…… 監(jiān)視攝像頭
…… 軟起動(dòng)器

4） TP+PLC 控制系統(tǒng)參數(shù)：

（1）A/D 轉(zhuǎn)換 :1-16 路通道
（2） I/O 模塊 : 采用 DC 輸入輸出 , 光電和機(jī)械隔離
（3） 配料精度 :

水泥 粉狀 水劑 :±1%
砂石骨料 :±2% 5） 觸摸屏和 PLC 控制系統(tǒng)的主要功能：

（1） 整個(gè)控制過程處于中文系統(tǒng)下工作 , 管理完全漢化
（2） 實(shí)現(xiàn)配料 , 下料 , 拌和 , 出砼自動(dòng)控制
（3） 拌和時(shí)間 , 下料順序隨即可調(diào)
（4） 配料 , 下料 , 拌和動(dòng)態(tài)模擬顯示
（5） 系統(tǒng)自動(dòng)校稱
（6） 配方可達(dá) 200 余種
（7）I/O 狀態(tài)自動(dòng)檢測
（8） 自動(dòng)生成數(shù)據(jù)庫 , 生產(chǎn)流程圖 , 報(bào)警系統(tǒng)圖 , 參數(shù)報(bào)表 , 歷史查詢 , 報(bào)表制作和打印