基于觸摸屏的多級皮帶機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

1、南 陽 理 工 學(xué) 院 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于觸摸屏的多級皮帶機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計PLC Control System Design of Multistage Belt Conveyor Based on Touch Screen總 計： 42 頁表 格： 3 個插 圖 ： 30 幅南 陽 理 工 學(xué) 院 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）基于觸摸屏的多級皮帶機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計PLC Control System Design of Multistage Belt Conveyor Based on Touch Screen學(xué) 院（系）： 電子與電氣工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動

2、化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師（職稱）： 評 閱 教 師： 完 成 日 期： 南陽理工學(xué)院 Nan yang Institute of Technology畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期：

3、使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本

4、聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日基于觸摸屏的多級皮帶機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計電氣工程及其自動化專業(yè) 胡雪琪摘 要 隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，PLC與計算機(jī)的通訊在工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。課題在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計中，分析了

5、工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)所應(yīng)具有的功能和工作原理，通過分析多級皮帶機(jī)運(yùn)行控制流程，設(shè)計相關(guān)控制方案，采用歐姆龍PLC編寫控制程序，并基于EB500軟件設(shè)計觸摸屏監(jiān)控界面，通過上位機(jī)觸摸屏軟件監(jiān)控下位機(jī)PLC的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了工藝設(shè)備的啟/?？刂啤⒐收蠄缶?、停機(jī)處理，同時對設(shè)備的各種性能參數(shù)進(jìn)行動態(tài)顯示，實現(xiàn)了基于觸摸屏的皮帶機(jī)實時監(jiān)控。關(guān)鍵詞歐姆龍PLC；觸摸屏；工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)；人機(jī)界面PLC Control System Design of Multistage Belt Conveyor Based on Touch ScreenElectrical Engineering and Automation

6、 Specialty HU Xue-qiAbstract: Along with the development of industrial automation, the communication of PLC and computer in industrial application is more and more widely. The Topic in the design of the monitoring system analyzes the industrial control system should have the function and working pri

7、nciple, after the analysis of the control process and design control scheme, use Omron PLC to write control procedures and design for monitoring based on EB500 software touch screen interface, realize the real-time industrial field monitoring control by using computer touch-screen software to monito

8、r the PLC control system. Realized the process equipment run/stop control, fault alarm, stopping treatment, meanwhile the various performance parameters of equipment dynamically display, and analysis of a complete industrial monitoring system should have the function and working principle, realized

9、real-time belt conveyor monitoring based on the touch screen. Keywords：OMRON PLC; touch Screen; industrial monitoring system; human-machine interface目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc290805997 1引言 PAGEREF _Toc290805997 h 1 HYPERLINK l _Toc290806003 1.1 設(shè)計意義 PAGEREF _Toc290806003 h 1 HYPERLINK l _T

10、oc290806004 1.2 設(shè)計研究內(nèi)容及主要工作 PAGEREF _Toc290806004 h 2 HYPERLINK l _Toc290806021 2 皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)整體設(shè)計方案 PAGEREF _Toc290806021 h 3 HYPERLINK l _Toc290806022 2.1 皮帶輸送機(jī) PAGEREF _Toc290806022 h 3 HYPERLINK l _Toc290806023 2.2 監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計 PAGEREF _Toc290806023 h 3 HYPERLINK l _Toc290806024 2.2.1 監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) PAGEREF _

11、Toc290806024 h 3 HYPERLINK l _Toc290806025 2.2.2 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) PAGEREF _Toc290806025 h 4 HYPERLINK l _Toc290806026 2.2.3 下位機(jī)控制系統(tǒng) PAGEREF _Toc290806026 h 4 HYPERLINK l _Toc290806027 2.3 監(jiān)控界面設(shè)計 PAGEREF _Toc290806027 h 4 HYPERLINK l _Toc290806005 3 歐姆龍PLC簡介 PAGEREF _Toc290806005 h 5 HYPERLINK l _Toc290806006

12、 3.1 PLC一般結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc290806006 h 5 HYPERLINK l _Toc290806007 3.2 內(nèi)部寄存器及I/O配置 PAGEREF _Toc290806007 h 5 HYPERLINK l _Toc290806008 4 上位機(jī)與PLC通訊及監(jiān)控程序的設(shè)計方案及功能 PAGEREF _Toc290806008 h 6 HYPERLINK l _Toc290806009 4.1 系統(tǒng)的設(shè)計方案 PAGEREF _Toc290806009 h 6 HYPERLINK l _Toc290806010 4.1.1 PLC的選擇 PAGEREF _Toc2

13、90806010 h 6 HYPERLINK l _Toc290806011 4.1.2 編程軟件的選擇 PAGEREF _Toc290806011 h 6 HYPERLINK l _Toc290806012 4.1.3 設(shè)計方案 PAGEREF _Toc290806012 h 6 HYPERLINK l _Toc290806013 4.2 通訊與監(jiān)控系統(tǒng)的功能 PAGEREF _Toc290806013 h 7 HYPERLINK l _Toc290806014 4.3 歐姆龍CPM2AH系列PLC的通訊協(xié)議 PAGEREF _Toc290806014 h 8 HYPERLINK l _To

14、c290806015 5 PLC程序設(shè)計 PAGEREF _Toc290806015 h 8 HYPERLINK l _Toc290806016 5.1 多級皮帶機(jī)雙向控制PLC設(shè)計方案 PAGEREF _Toc290806016 h 8 HYPERLINK l _Toc290806017 5.2 PLC程序設(shè)計 PAGEREF _Toc290806017 h 10 HYPERLINK l _Toc290806018 5.2.1 主程序 PAGEREF _Toc290806018 h 10 HYPERLINK l _Toc290806019 5.2.2 逆流啟動程序段 PAGEREF _Toc

15、290806019 h 10 HYPERLINK l _Toc290806020 5.2.3 順流啟動程序段 PAGEREF _Toc290806020 h 11 HYPERLINK l _Toc290806029 6 現(xiàn)場觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc290806029 h 12觸摸屏 PAGEREF _Toc290806030 h 13 HYPERLINK l _Toc290806030 .1 觸摸屏技術(shù) PAGEREF _Toc290806030 h 13 HYPERLINK l _Toc290806031 6.1.2 觸摸屏的分類 PAGEREF _Toc29080603

16、1 h 13 HYPERLINK l _Toc290806032 6.1.3 觸摸屏的應(yīng)用 PAGEREF _Toc290806032 h 13 HYPERLINK l _Toc290806033 6.2 MT500觸摸屏簡介 PAGEREF _Toc290806033 h 14 HYPERLINK l _Toc290806034 6.3 EB500 組態(tài)編程軟件 PAGEREF _Toc290806034 h 15 HYPERLINK l _Toc290806035 6.4 觸摸屏畫面的設(shè)計 PAGEREF _Toc290806035 h 15 HYPERLINK l _Toc2908060

17、36 6.4.1 EB500觸摸屏畫面的設(shè)計流程 PAGEREF _Toc290806036 h 15 HYPERLINK l _Toc290806037 6.4.2 畫面組態(tài) PAGEREF _Toc290806037 h 17 HYPERLINK l _Toc290806038 結(jié)束語 PAGEREF _Toc290806038 h 25 HYPERLINK l _Toc290806039 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc290806039 h 26 HYPERLINK l _Toc290806040 附錄27致謝 HYPERLINK l _Toc290806041 351 引言工業(yè)生產(chǎn)

18、現(xiàn)場往往非常惡劣，單純依靠技術(shù)人員對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理，一旦數(shù)據(jù)變化速度快或者數(shù)據(jù)量大就難以滿足工業(yè)控制的實時性要求。然而僅僅實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制已經(jīng)無法滿足工業(yè)自動化的更高要求，在對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制的同時實現(xiàn)對其運(yùn)行狀況的實時監(jiān)視具有更多的實際意義，因此對工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行自動檢測控制和監(jiān)視管理的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)是以計算機(jī)為基礎(chǔ)用于生產(chǎn)過程自動監(jiān)控的自動化系統(tǒng)，在對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制的同時，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備測量與控制及各類信號報警等各項功能。隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的不斷發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)自誕生之日發(fā)展到今天，共經(jīng)歷了五代基于不同軟硬件的發(fā)展階段1?；诠I(yè)控制計算

19、機(jī)（Industrial Personal Computer IPC)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。其基本特點是輸入輸出裝置采用板卡的形式，并將板卡與工控計算機(jī)的系統(tǒng)總線相連。IPC上必須安裝多種驅(qū)動程序來采集數(shù)據(jù)，占用大量資源，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定；IPC中的數(shù)據(jù)具有獨占性，只能通過本機(jī)進(jìn)行分享，同時現(xiàn)場設(shè)備擴(kuò)充困難，因此一般適用于中小型特別是小型監(jiān)控系統(tǒng)。微型計算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用到PLC中，使得PLC不僅具有邏輯控制功能，而且增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能，成為具有計算機(jī)功能的工業(yè)控制裝置，具有可靠性高、編程簡單、通用性強(qiáng)、安裝及維護(hù)方便等特點1。一般來說，由PLC構(gòu)成的監(jiān)控系統(tǒng)分為三種類型，分別是：單機(jī)控制系

20、統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)(Distributed Control System，DCS)后，集計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CRT顯示技術(shù)于一身的DCS在化工、電力、冶金等自動化領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。DCS由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來，它把大量分散的單回路檢測系統(tǒng)通過計算機(jī)進(jìn)行集中統(tǒng)一管理，用各種功能模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表，利用計算機(jī)完成回路調(diào)節(jié)、工況聯(lián)鎖、參數(shù)顯示、數(shù)據(jù)存儲等多種功能，故迅速成為工業(yè)自動控制系統(tǒng)的主流。基于現(xiàn)場總線(Field Bus)技術(shù)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) (Field bus Control System，F(xiàn)CS)，是一種全分散、全數(shù)字式、雙

21、向、串行、多節(jié)點的通信與控制系統(tǒng)。1.1 設(shè)計意義皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)是礦石碼頭實現(xiàn)其各項生產(chǎn)工藝流程的關(guān)鍵基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，具有涉及的工業(yè)控制設(shè)備眾多、礦石運(yùn)輸路線跨度大、沿途工礦較為惡劣等特點。為了保證設(shè)備工作正常、礦石的安全運(yùn)輸及工作人員的生命安全，對皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的全程實時監(jiān)控是一項長期而重要的工作，因此礦石碼頭迫切需要可靠、準(zhǔn)確、安全的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)對礦石的卸、堆、取、裝等生產(chǎn)流程進(jìn)行全面的監(jiān)視與控制。由于我國現(xiàn)代物流業(yè)起步較晚，港口監(jiān)控系統(tǒng)的整體發(fā)展水平還比較落后，國內(nèi)工控人員自行研究開發(fā)的皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)仍舊處于初級階段，大多為基于繼電器與接觸器控制和人工手動操作的傳統(tǒng)半自動化系統(tǒng)。這種傳統(tǒng)的皮帶

22、機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由工作人員在生產(chǎn)現(xiàn)場手動操作皮帶輸送機(jī)及其它裝卸設(shè)備來完成碼頭生產(chǎn)作業(yè)，系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境惡劣，一次啟動設(shè)備多，安全聯(lián)鎖要求高，經(jīng)常會出現(xiàn)皮帶機(jī)打滑、跑偏及溜槽堵塞等故障，因而生產(chǎn)效率極其低下，根本無法滿足實際生產(chǎn)的不間斷運(yùn)行、控制實時性和安全性等要求1。開展皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的研究，是提高碼頭的生產(chǎn)過程綜合自動化水平和經(jīng)濟(jì)效益，適應(yīng)碼頭生產(chǎn)發(fā)展的需要，也是促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的需要2。運(yùn)用現(xiàn)代通信技術(shù)和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及采用最新的觸摸屏組態(tài)監(jiān)控工具，把先進(jìn)的工業(yè)生產(chǎn)自動監(jiān)控理念應(yīng)用于實際的碼頭皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，用一臺微型機(jī)作為監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)，上位機(jī)通過監(jiān)控級工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與PLC相連實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的巡回

23、采集、集中處理，實現(xiàn)了港口自動化系統(tǒng)的分散檢測控制與集中監(jiān)控管理3。1.2 設(shè)計研究內(nèi)容及主要工作目前在國內(nèi)港口方面，以監(jiān)控組態(tài)軟件設(shè)計出皮帶機(jī)實時監(jiān)控系統(tǒng)具有強(qiáng)烈的現(xiàn)實意義。以工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，采用歐姆龍系列PLC，觸摸屏監(jiān)控軟件，設(shè)計所做的主要工作有：參考國內(nèi)外資料，分析觸摸屏監(jiān)控軟件的構(gòu)成與功能特點，并總結(jié)出利用觸摸屏監(jiān)控軟件開發(fā)實際工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的一般流程。通過對現(xiàn)有礦石碼頭皮帶機(jī)的主要生產(chǎn)設(shè)備和工藝生產(chǎn)流程的分析研究，提出監(jiān)控系統(tǒng)的整體設(shè)計方案，重點是系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)和操作方式的設(shè)計。基于觸摸屏easy view系列軟件開發(fā)上位遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)，上位工控機(jī)與下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并設(shè)計出相應(yīng)的

24、動態(tài)監(jiān)控界面，實現(xiàn)流程運(yùn)行狀態(tài)、流程設(shè)備啟/停狀態(tài)的實時監(jiān)控，并具有實時數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理、運(yùn)行報警、安全策略等多種功能?；谟|摸屏easy view系列軟件用MT500開發(fā)上位現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)，上位觸摸屏通過網(wǎng)絡(luò)與下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并設(shè)計出相應(yīng)的動態(tài)監(jiān)控界面，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)場監(jiān)視與控制。2 皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)整體設(shè)計方案2.1 皮帶輸送機(jī)皮帶輸送機(jī)(Belt Conveyer，BC)具有運(yùn)量大、運(yùn)輸連續(xù)、維護(hù)簡便等特點，在礦石碼頭生產(chǎn)中是比較經(jīng)濟(jì)可靠的運(yùn)輸設(shè)備，所以已成為礦石原料輸送轉(zhuǎn)移的主要運(yùn)輸設(shè)備。本設(shè)計中的水平運(yùn)輸系統(tǒng)，由歐姆龍公司的CPM2AH系列PLC進(jìn)行工藝流程自動控制，停機(jī)制動使用電

25、磁抱閘制動器，并對過長的皮帶機(jī)配備張緊裝置。由于實際生產(chǎn)運(yùn)行中，皮帶輸送機(jī)跨度大，易形變，經(jīng)常會發(fā)生故障從而影響生產(chǎn)進(jìn)度，為此在皮帶輸送機(jī)沿線安裝有大量保護(hù)開關(guān)，如跑偏開關(guān)、拉繩開關(guān)、欠速開關(guān)、溜槽堵塞開關(guān)、縱向撕裂開關(guān)、料流檢測開關(guān)等2。要實現(xiàn)整個碼頭物料運(yùn)輸系統(tǒng)的安全順利運(yùn)行，除了皮帶輸送機(jī)的正常工作外，還離不開各種皮帶機(jī)輔助設(shè)備參與流程運(yùn)作。皮帶機(jī)轉(zhuǎn)換裝置：由于皮帶機(jī)跨度大且礦石運(yùn)輸路線多樣，需要在沿途興建一些皮帶機(jī)轉(zhuǎn)接樓 (Transfer House，TH)并通過樓中的皮帶機(jī)轉(zhuǎn)換裝置來完成礦石運(yùn)輸路線的轉(zhuǎn)換或者延伸。皮帶機(jī)轉(zhuǎn)換裝置由空壓機(jī)和料流切換翻板組成，由空壓機(jī)產(chǎn)生足夠氣壓推動翻

26、板運(yùn)動，從而控制料流切換翻板的位置變化。除塵器：為了防止礦石運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的粉塵過大對現(xiàn)場人員造成危害并影響監(jiān)控效果，所有皮帶機(jī)轉(zhuǎn)接樓中的礦石落料處都安裝有干式除塵器。除塵器運(yùn)行前，先要啟動空壓機(jī)來鼓風(fēng)。噴水閥：為了防止礦石在運(yùn)輸過程中與皮帶機(jī)摩擦過熱而影響原料質(zhì)量，皮帶輸送機(jī)沿線安裝有若干噴水閥，可以根據(jù)需要自動噴淋以便在礦石過熱時給礦石清潔降溫。2.2 監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計 監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)分散檢測控制、集中監(jiān)控管理的原則，設(shè)計為以工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶、由上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)兩部分組成的高可靠性實用系統(tǒng)。本皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實際上是一個由集中監(jiān)控層和設(shè)備控制層構(gòu)成的二級

27、集散控制系統(tǒng)。作為集中監(jiān)控層的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，主要是工控機(jī)和觸摸屏，提供友好、豐富的人機(jī)操作界面，處理自動化任務(wù)，實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)動態(tài)顯示、設(shè)備工作信息采集、工藝流程控制及報表輸出等功能，進(jìn)行系統(tǒng)全面的監(jiān)控和管理，并通過監(jiān)控級工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與下位機(jī)交換信息；作為設(shè)備控制層的下位機(jī)控制系統(tǒng)，主要是可編程控制器，與現(xiàn)場電氣設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接連接，執(zhí)行可靠、有效、具體的分散控制。在監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，下位PLC通過傳感器采集監(jiān)控對象的狀態(tài)數(shù)據(jù)，采集到的信號由屏蔽信號電纜從現(xiàn)場傳送到PLC控制柜的接線端子板上，再經(jīng)由中間繼電器中轉(zhuǎn)送入PLC的輸入模塊，完成現(xiàn)場信號的采集過程；上位機(jī)通過與下位PLC通信實時獲取

28、監(jiān)控對象的狀態(tài)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的加工后，一方面以圖形方式直觀地顯示在上位機(jī)屏幕上，另一方面按照工藝流程要求和操作人員的指令將控制數(shù)據(jù)送入PLC的輸出模塊，按PLC的用戶程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理后再通過執(zhí)行器驅(qū)動對應(yīng)監(jiān)控對象的電機(jī)、電磁閥等工作，完成現(xiàn)場設(shè)備的控制過程3。監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。圖1 監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理圖 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)由一臺工業(yè)用觸摸屏構(gòu)成，用于取代傳統(tǒng)的控制面板和顯示儀器，實現(xiàn)對皮帶輸送機(jī)B1-B4控制及其相關(guān)輔助設(shè)備的現(xiàn)場實時監(jiān)控。觸摸屏選用MT500系列觸摸屏，監(jiān)控組態(tài)軟件選用Easy View系列觸摸屏專用組態(tài)軟件EB500中文版。 下位機(jī)控制

29、系統(tǒng)下位機(jī)控制系統(tǒng)實時采集現(xiàn)場設(shè)備的各種數(shù)據(jù)，同時接受上位機(jī)發(fā)出的流程控制命令對各生產(chǎn)設(shè)備按工藝流程要求進(jìn)行有效控制。下位機(jī)控制系統(tǒng)的主要控制對象為皮帶輸送機(jī)（這里以四級皮帶機(jī)為控制對象）。2.3 監(jiān)控界面設(shè)計監(jiān)控界面是整個監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成部分，是系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控的主要人機(jī)接口(HMI)，監(jiān)控界面的友好程度是衡量監(jiān)控系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。監(jiān)控界面的設(shè)計首先應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝流程的要求，同時界面要友好，形象逼真，便于操作管理。由于皮帶機(jī)的生產(chǎn)規(guī)模大，生產(chǎn)線長，需要監(jiān)控的大型設(shè)備多，所以監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)全局生產(chǎn)的實時監(jiān)控就必須按照現(xiàn)場設(shè)備的物理位置和功能特點設(shè)計多個監(jiān)控界面。監(jiān)控界面被分為三類：工藝流程

30、圖界面(主監(jiān)控界面)、逆流控制界面(流程控制界面)、順流監(jiān)控界面(流程控制界面) 5。系統(tǒng)監(jiān)控界面一般分為三個部分：總覽部分、現(xiàn)場畫面部分和按鈕部分。在總覽部分一，可組態(tài)畫面標(biāo)題、啟動運(yùn)行方式選擇：在按鈕部分可組態(tài)每個畫面中顯示的固定按鈕；在現(xiàn)場部分可組態(tài)當(dāng)前監(jiān)控的各機(jī)構(gòu)的具體情況。3 歐姆龍PLC簡介3.1 PLC一般結(jié)構(gòu)其基本組成部分大致采用了典型的計算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要包括CPU、RAM、ROM和輸入、輸出接口電路等，其內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。如果把PLC看作一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)由輸入變量-PLC-輸出變量組成，外部的各種開關(guān)信號、模擬信號、傳感器檢測的各種信號均作為PLC的輸入變

31、量，這些輸入信號經(jīng)過PLC外部輸入端子輸入到內(nèi)部寄存器中，再由這些輸出變量對外圍設(shè)備進(jìn)行控制。PLC組成部分如圖2所示。圖2 PLC組成部分3.2 內(nèi)部寄存器及I/O配置內(nèi)部寄存器每個區(qū)分配一定數(shù)量的寄存器單元，并按不同的區(qū)進(jìn)行編號。I/O區(qū)的寄存器可直接和外部輸入、輸出端子傳遞信息。I/O寄存器一般是一個16位的寄存器，它的每一位對應(yīng)PLC的一個外部端子。不同機(jī)型的PLC配備不同的I/O點，一般小型的PLC其主機(jī)有幾十個I/O點。內(nèi)部輔助寄存器區(qū)可供用戶存放中間變量使用。在PLC中常習(xí)慣稱它們?yōu)椤拜o助繼電器”。PLC用來存放從外圍設(shè)備采集進(jìn)來的各種數(shù)據(jù)，或運(yùn)算、處理的中間結(jié)果的內(nèi)部存儲區(qū)域。

32、歐姆龍CPM2AH可編程序控制器的寄存器范圍，如表1。表1 歐姆龍CPM2AH可編程序控制器的寄存器范圍項目范圍輸入繼電器IR160位：00000-00915輸出繼電器IR160位：01000-01915特殊輔助繼電器SR448位：22800-25515輔助記憶繼電器AR384位：0000-2315保持繼電器HR320位：0000-1915鏈接繼電器LR256位：0000-1515定時器/計數(shù)器TIM/CNT56位：0-255數(shù)據(jù)存儲區(qū)DM2,048字：0000-20474 上位機(jī)與PLC通訊及監(jiān)控程序的設(shè)計方案及功能4.1 系統(tǒng)的設(shè)計方案4.1.1 PLC的選擇本設(shè)計選擇實驗室現(xiàn)有的歐姆龍公

33、司的CPM系列PLC作為通訊的下位機(jī)。歐姆龍公司的CPM系列PLC成本低由于可以直接利用已有的配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸線路，所以不用進(jìn)行額外布線，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的投資，降低了成本；高速率PLC能夠提供高速的傳輸并且在線PLC屬于“即插即用”，不用煩瑣的撥號過程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡(luò)，使用非常便捷。4 編程軟件的選擇Easy View 500 軟件操作容易而功能強(qiáng)大。人機(jī)界面使在操作人員和機(jī)器設(shè)備之間做雙向溝通的橋梁，用戶可以自由的結(jié)合文字、按鈕、圖像、數(shù)字等來處理完成監(jiān)控管理及應(yīng)付隨時可能變化信息的多功能顯示屏幕，隨著機(jī)械設(shè)備的飛速發(fā)展，使用人機(jī)界面使機(jī)器的配線標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化，同時也降低了生產(chǎn)的

34、成本。觸摸屏作為一種新型的人機(jī)界面，簡單易用，有強(qiáng)大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境，應(yīng)用非常廣泛。MT500系列觸摸屏使專門面向PLC應(yīng)用的，它不同于一些簡單的儀表式或其他的一些簡單的控制PLC的設(shè)備，其功能非常強(qiáng)大，使用方便。4 設(shè)計方案在選擇好PLC型號和編程工具后，需要有一個清晰的設(shè)計思想，首先建立通訊，然后編制監(jiān)控軟件模塊。（1）PC機(jī)和PLC的通訊雙方通訊的前提就是必須首先對通訊串口設(shè)置相同的數(shù)據(jù)位，起始位，結(jié)束位，波特率和奇偶校驗。對Easy View 500 及大部分PLC而言只支持非同步傳輸模式，必需有實體介面作為傳輸?shù)拿浇閷?shù)據(jù)以非同步傳輸模式送出及接收。利用一

35、臺PC機(jī)RS232串行端口COM1和COM2進(jìn)行調(diào)試，把RS232通訊線的一端接在PLC的RS232接口上，發(fā)送正確的通訊指令，檢測是否得到正確的PLC響應(yīng)4。（2）測試PLC的通訊命令查閱通訊協(xié)議，利用上面所做的通訊程序，不斷給PLC發(fā)送各種指令，直到能得到PLC的正確響應(yīng)為止。（3）向PLC發(fā)送命令幀PLC和PC機(jī)的通訊能順利進(jìn)行的基礎(chǔ)上，發(fā)送正確通訊命令幀給PLC，分析處理反饋回來的代碼信息，得到PLC各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)7。（4）編制監(jiān)控程序的界面用Easy View 500 系列觸摸屏軟件編輯監(jiān)控界面，能直觀的顯示出PLC資源的狀態(tài)及數(shù)據(jù)信息。4.2 通訊與監(jiān)控系統(tǒng)的功能通訊與監(jiān)控系統(tǒng)模塊

36、的主界面如圖3所示，在菜單編輯中選擇系統(tǒng)參數(shù)項，將出現(xiàn)以下對話框：圖3 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置在系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置可以分別對PLC設(shè)置、一般、指示燈、安全等級、編輯器、硬件進(jìn)行設(shè)置。在PLC設(shè)置中，可以對PLC的類型，人機(jī)類型，通信口類型等進(jìn)行設(shè)置，在本次設(shè)計中，選擇OMRON系列的PLC，人機(jī)類型選擇MT510S/508S 640*480。該系統(tǒng)模塊有以下幾項功能：PC機(jī)與歐姆龍CPM系列PLC通訊功能的實現(xiàn)、I/O點、數(shù)據(jù)寄存器、中間繼電器等PLC內(nèi)部寄存器的監(jiān)控功能的實現(xiàn)。在一些分布式控制系統(tǒng)中普遍采用串行數(shù)據(jù)通訊，即用來自微機(jī)串行的命令對控制對象進(jìn)行控制操作，歐姆龍CPM2H系列PLC與PC機(jī)之間進(jìn)行

37、數(shù)據(jù)傳送時所采用的是RS232通訊接口。4.3 歐姆龍CPM2AH系列PLC的通訊協(xié)議通訊協(xié)議就是通訊雙方就如何交換信息所建立的一些規(guī)定和過程。歐姆龍CPM2AH系列PLC通訊系統(tǒng)的基本協(xié)議是歐姆龍公司提供的HOSTLINK通訊協(xié)議4。上位機(jī)連接系統(tǒng)即HOSTLINK系統(tǒng)是一種即優(yōu)化又經(jīng)濟(jì)的通訊方式，它適合一臺上位機(jī)與一臺或多臺PLC進(jìn)行鏈接。上位機(jī)可對PLC傳送程序，并監(jiān)控PLC的數(shù)據(jù)區(qū)，以及控制PLC的工作情況。其編程口通訊協(xié)議命令如表2所示：表2 歐姆龍通信協(xié)議命令識別碼PLC的工作模式命令運(yùn)行監(jiān)視編程RR有效有效有效讀出輸入/輸出/內(nèi)部輔助/特殊輔助繼電器區(qū)RL有效有效有效讀出鏈接繼電

38、器（LR）區(qū)RH有效有效有效讀出保持繼電器（HR）區(qū)RC有效有效有效讀出定時器/計數(shù)器當(dāng)前值區(qū)RG有效有效有效讀出定時器/計數(shù)器狀態(tài)值RD有效有效有效讀出數(shù)據(jù)內(nèi)存（DM）區(qū)RJ有效有效有效讀出輔助記憶繼電器（AR）區(qū)WR無效有效有效寫入輸入/輸出/內(nèi)部輔助/特殊輔助繼電器區(qū)WL無效有效有效寫入鏈接繼電器（LR）區(qū)WH無效有效有效寫入保持繼電器（HR）區(qū)WC無效有效有效寫入定時器/計數(shù)器當(dāng)前值區(qū)WG無效有效有效寫入定時器/計數(shù)器狀態(tài)值WD無效有效有效寫入數(shù)據(jù)內(nèi)存（DM）區(qū)WJ無效有效有效寫入輔助記憶繼電器（AR）區(qū)MS有效有效有效讀出狀態(tài)SC有效有效有效寫入狀態(tài)KS無效有效有效強(qiáng)制置位KS無效有

39、效有效強(qiáng)制復(fù)位5 PLC程序設(shè)計5.1 多級皮帶機(jī)雙向控制PLC設(shè)計方案 本設(shè)計中是對多級皮帶機(jī)控制，在此以四級皮帶機(jī)為例來說明其控制方法。一般工礦場所常用的是皮帶機(jī)逆流啟動控制，可以確保其安全上料，但是逆流啟動控制系統(tǒng)該方式對運(yùn)輸機(jī)數(shù)量較多的系統(tǒng)，因啟動時間長、設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)而造成機(jī)械磨損和能源損耗。本設(shè)計以PLC為核心控制器，以觸摸屏為人機(jī)交互界面，設(shè)計具備“順流啟動”和“逆流啟動”兩種方式的雙向啟動控制系統(tǒng)，可根據(jù)需要隨時轉(zhuǎn)換，以滿足工藝要求，同時通過觸摸屏對全過程進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控6。應(yīng)用歐姆龍PLC控制四級皮帶機(jī)運(yùn)行設(shè)計方案：采用啟動信號控制主程序運(yùn)行，在主程序中進(jìn)行選擇采用逆流或者順流方式啟

40、動皮帶機(jī)。當(dāng)選擇逆流啟動時，皮帶機(jī)B4先開始啟動，啟動3秒后，皮帶機(jī)B3開始啟動，在B3啟動運(yùn)行3秒后，皮帶機(jī)B2開始啟動運(yùn)行，在B2啟動運(yùn)行3秒后B1開始啟動，系統(tǒng)開始上料運(yùn)行，若此時有流程設(shè)備產(chǎn)生故障，則故障設(shè)備的上游設(shè)備將無法啟動，并彈出信息提示和聲光報警，在有關(guān)人員確認(rèn)后發(fā)出流程停止命令對己啟動的設(shè)備全部逆序停止。待系統(tǒng)正常后，程序控制系統(tǒng)逆流啟動。當(dāng)選擇順流啟動時，程序跳轉(zhuǎn)至順流啟動開始進(jìn)行運(yùn)行，使用跳轉(zhuǎn)指令使兩種啟動方案互不干擾，皮帶機(jī)B1先開始啟動，啟動3秒后，皮帶機(jī)B2開始啟動，在B2啟動運(yùn)行3秒后，皮帶機(jī)B3開始啟動運(yùn)行，在B3啟動運(yùn)行3秒后B4開始啟動，在系統(tǒng)開始啟動后就上

41、料運(yùn)行，若此時有流程設(shè)備產(chǎn)生故障，則故障設(shè)備的下游設(shè)備將無法啟動，并彈出信息提示和聲光報警，在有關(guān)人員確認(rèn)后發(fā)出流程停止命令對己啟動的設(shè)備全部順序停止。待系統(tǒng)正常后，程序控制系統(tǒng)順流啟動正常運(yùn)行。流程控制的完整運(yùn)行模式如下流程圖4所示。圖4 運(yùn)行控制流程圖5.2 PLC程序設(shè)計5 主程序歐姆龍PLC的I/O分配表如下表，表3所示。表3 I/O分配輸入輸出急停按鈕00000逆流啟動指示01000系統(tǒng)啟動按鈕00001順流啟動指示01001順流啟動00002皮帶機(jī)B101002逆流啟動00003皮帶機(jī)B201003壓力傳感器100004皮帶機(jī)B301004壓力傳感器200005皮帶機(jī)B401005

42、一級皮帶機(jī)故障00006二級皮帶機(jī)故障00007三級皮帶機(jī)故障00008四級皮帶機(jī)故障00009，主程序段如下圖5所示。圖5 PLC控制主程序段5 逆流啟動程序段在PLC控制過程中使用JMP跳轉(zhuǎn)與JME跳轉(zhuǎn)結(jié)束指令結(jié)合的方法，在按下0.02進(jìn)入皮帶機(jī)逆流啟動系統(tǒng)，即皮帶機(jī)B4先啟動，3秒后皮帶機(jī)B3啟動，按此順序依次延時3秒啟動皮帶機(jī)，直至皮帶機(jī)B1啟動，系統(tǒng)開始上料運(yùn)行。如圖6所示。圖6 加入跳轉(zhuǎn)指令使用輔助繼電器控制啟動皮帶機(jī)，并同時啟動時間繼電器進(jìn)行延時，延時結(jié)束后啟動下一級將要啟動的皮帶機(jī)。用下面指令實現(xiàn)功能。如圖7所示。圖7 逆流啟動中設(shè)置延時啟動下一級B3的啟動與下一級延時信號的觸

43、發(fā)。如圖8所示。圖8 啟動B3并開始延時啟動下一級皮帶機(jī)依次設(shè)置各級皮帶機(jī)的啟動信號與延時信號的，使皮帶機(jī)按逆物流方向啟動，系統(tǒng)正常運(yùn)行。若此時有流程設(shè)備產(chǎn)生故障，則故障設(shè)備的下游設(shè)備將無法啟動，并彈出信息提示和聲光報警，在有關(guān)人員確認(rèn)后發(fā)出流程停止命令對己啟動的設(shè)備全部順序停止。檢查故障原因，排除故障使所有流程設(shè)備都正常啟動后，才開始裝卸作業(yè)。5 順流啟動程序段當(dāng)按下0.03啟動順流控制方式時，程序?qū)⒅苯犹^逆流程序段，進(jìn)入順流啟動控制系統(tǒng)。如圖9所示。圖9 順流啟動在系統(tǒng)順流啟動時，使用輔助繼電器控制啟動皮帶機(jī)，并同時啟動時間繼電器進(jìn)行延時，延時結(jié)束后啟動下一級將要啟動的皮帶機(jī)。如圖10所

44、示。圖10 順流啟動中設(shè)置延時啟動下一級延時到時間后TIM007觸點閉合，同時啟動200.14，由輔助繼電器200.14控制皮帶機(jī)B2的啟動與下一級延時信號的觸發(fā)。如圖11。圖11 啟動B2并開始延時啟動下一級皮帶機(jī)依次設(shè)置各級皮帶機(jī)的啟動信號與延時信號的，使皮帶機(jī)按順物流方向啟動，系統(tǒng)正常運(yùn)行。若此時有流程設(shè)備產(chǎn)生故障，則故障設(shè)備的上游設(shè)備將無法啟動，并彈出信息提示和聲光報警，在有關(guān)人員確認(rèn)后發(fā)出流程停止命令對己啟動的設(shè)備全部順序停止。檢查故障原因，排除故障使所有流程設(shè)備都正常啟動后，才開始裝卸作業(yè)。6 現(xiàn)場觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)是整個皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)控站，以MT500觸摸屏

45、為硬件核心并通過MPI網(wǎng)絡(luò)與下位PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以Easy View 500組態(tài)軟件為編程環(huán)境來開發(fā)相應(yīng)的上位監(jiān)控軟件，實現(xiàn)對皮帶輸送機(jī)及其相關(guān)輔助設(shè)備的現(xiàn)場實時監(jiān)控,是現(xiàn)場工作人員進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控管理的主要人機(jī)接口10。6.1.1 觸摸屏技術(shù)觸摸屏是一種附加在顯示器表面的透明介質(zhì)，作為一種特殊的計算機(jī)外設(shè)，它是目前最簡單、方便、直觀的一種人機(jī)交互方式。利用這種技術(shù)使用者只要用手指輕輕地觸摸顯示屏上的圖符或文字就能實現(xiàn)對計算機(jī)操作，大大簡化了計算機(jī)的輸入模式，降低了人機(jī)溝通的障礙，讓使用者不需具備計算機(jī)專業(yè)知識，也不必事先接受培訓(xùn)，即可用最直接的方式與機(jī)器設(shè)備進(jìn)行互動，使得人人皆可利用接觸

46、控制方式來進(jìn)行輸入11。使用觸摸屏除了可加速輸入的速度與效率外，并能吸引更多不具備計算機(jī)技能者進(jìn)行資料交流，提高信息交換的程度，增加有效利用的機(jī)會，所以，觸摸屏輸入方式將會是未來各項信息產(chǎn)品的主流技術(shù)之一。觸摸屏的基本原理是用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏?xí)r，所觸摸的位置被觸摸屏控制器檢測，并通過接口送到CPU，從而確定輸入的信息。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器;觸摸屏控制器用于從觸摸點檢測裝置接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標(biāo)送給CPU，同時接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。6. 觸摸屏的分類觸摸

47、屏的本質(zhì)是傳感技術(shù)。一般根據(jù)傳感器的類型，將觸摸屏大致可分為四類:紅外線式、電阻式、表面聲波式和電容式。紅外線式觸摸屏表面為純玻璃不影響透光度，不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件，一般應(yīng)用在ATM、辦公設(shè)備、醫(yī)療器材的使用上。電阻式觸摸屏不怕塵埃、水及污垢影響，能在惡劣環(huán)境下工作，一般應(yīng)用在中小尺寸的可攜式手持裝置的使用上。表面聲波式觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率極高，能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量，一般應(yīng)用在公共信息查詢站或自動售票機(jī)的使用上。電容式觸摸屏能很好地感應(yīng)輕微及快速的觸摸、防刮擦、防靜電，適合惡劣環(huán)境下使用，一般應(yīng)用在電子觸摸公告板信息收集設(shè)備或工業(yè)設(shè)備使用上

48、。每種類型的觸摸屏都有其優(yōu)缺點，其中電阻式觸摸屏最適合工業(yè)應(yīng)用9。6.1.3 觸摸屏的應(yīng)用觸摸屏在應(yīng)用上大致可分為個人數(shù)字裝置與公共領(lǐng)域裝置兩個方面使用。由于觸摸屏具有堅固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、操作靈活、使用方便等許多優(yōu)點，所以其應(yīng)用范圍十分廣泛，主要是多媒體公共信息的查詢，如電信局、稅務(wù)局、銀行、電力等部門的業(yè)務(wù)查詢，機(jī)場、車站、賓館、旅游景點等的信息查詢及商場、超市導(dǎo)購等;其次還應(yīng)用于領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、多媒體教學(xué)等。另外，使用手寫輸入技術(shù)的PC、AV等產(chǎn)品，其人機(jī)對話的主要媒介就是觸摸屏9。此外，觸摸屏正在走入家庭，如觸摸屏 機(jī)、智能電腦 等，應(yīng)用前景極為廣泛。

49、6.2 MT500觸摸屏簡介MT500系列觸摸屏使專門面向PLC應(yīng)用的，它不同于一些簡單地 儀表式或其他的一些簡單控制PLC的設(shè)備，其功能非常強(qiáng)大，使用非常方便，非常適合現(xiàn)代工業(yè)越來越龐大的工作量及功能的需求，日益成為現(xiàn)代工業(yè)必不可少的設(shè)備之一。將MT500與一般觸摸屏進(jìn)行一個簡單比較：（1）一般的人機(jī)界面主要由以下幾個功能來構(gòu)成：指示燈（PLC I/O顯示、內(nèi)部節(jié)點顯示、多段指示燈等）開關(guān)（位狀態(tài)型開關(guān)、多段開關(guān)、切換窗口開關(guān)等）各種動態(tài)圖表（棒圖、儀表、移動元件、趨勢圖等）數(shù)據(jù)顯示（數(shù)值顯示、文字顯示等）異常報警（報警顯示、事件顯示等）靜態(tài)顯示（直線、圓、矩形、文字等）（2）MT500人機(jī)

50、界面的特有功能：MT500系列人機(jī)界面處理擁有上面的一般的人機(jī)界面所擁有的功能外，還提供了許多如下特有的功能：可以同時開啟6個彈出窗口；可以有和windows系列一樣的任務(wù)欄和快選窗口，工作按鈕；利用工作按鈕可以呼叫快選窗口，可在快選窗口放置要經(jīng)常顯示的元件或直接切換窗口的開關(guān)。MT500系列觸摸屏人機(jī)界面的特點還有：功能強(qiáng)大的32位RISC 133MHz CPU,支持256色真彩顯示與敏捷的反應(yīng)速度；可與幾乎所有的PLC兼容；工業(yè)級人機(jī)界面，防護(hù)等級IP65；獨特的多視窗操作功能，大大增加可顯示信息量；創(chuàng)新的在線模擬功能，大大節(jié)省工程時間；功能強(qiáng)大的中文編輯軟件，能夠輕松完成復(fù)雜的人機(jī)界面設(shè)

51、計；具有手寫留言板功能，具有實現(xiàn)三級用戶口令保護(hù)的功能；具有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置的RTC和配方功能,支持一機(jī)多屏和一屏多機(jī)的系統(tǒng)連接；雙通訊口和獨立的打印接口（MT506產(chǎn)品不支持打印接口）11。根據(jù)監(jiān)控性能的實際需求，本設(shè)計選用MT500系列的觸摸屏。6.3 EB500組態(tài)編程軟件EB500觸摸屏組態(tài)編程軟件是用于MT500系列觸摸屏上位監(jiān)控系統(tǒng)的專用組態(tài)軟件，運(yùn)行于Windows操作平臺下，將控制系統(tǒng)現(xiàn)場環(huán)境中的各種控制對象12，抽象為幾類基本圖形元素和部件，通過組態(tài)建立它們之間的控制關(guān)系，形成簡潔、直觀的控制流程圖、趨勢曲線以及人機(jī)交互界面，為控制人員提供了一種簡單的制作現(xiàn)場控制過程和控制界面的方法

52、。作為專用于觸摸屏的工控組態(tài)軟件，EB500觸摸屏組態(tài)編程軟件主要具有以下功能特點:（l) 圖形編輯功能圖形編輯系統(tǒng)是觸摸屏組態(tài)軟件的一個重要組成部分，觸摸屏運(yùn)行時的各種顯示界面都是在圖形編輯開發(fā)環(huán)境下生成的。通過繪圖和編輯操作，設(shè)計人員可以完成矢量圖形繪制、位圖編輯、趨勢曲線繪制、報警信息設(shè)定、數(shù)據(jù)配方設(shè)置以及在觸摸屏上模擬鍵盤輸入等功能。（2) 動畫功能每種圖元對象均有影響其外觀的屬性，屬性可以是靜態(tài)的，也可以是動態(tài)的。設(shè)置動態(tài)屬性的過程也叫做動畫連接。通過動畫連接，也就是建立畫面的圖素與數(shù)據(jù)庫變量的對應(yīng)關(guān)系，數(shù)據(jù)庫變量的變化就可以使畫面產(chǎn)生動畫效果。6.4 觸摸屏畫面的設(shè)計6.4.1 E

53、B500觸摸屏畫面的設(shè)計流程啟動EB500軟件后，首先應(yīng)創(chuàng)建一個新的工程文件。因為EB500軟件將對于一臺觸摸屏控制制作的所有畫面文件集中在一個工程文件中，這個單獨的工程文件包含了將要下載到觸摸屏中的全部畫面數(shù)據(jù)。創(chuàng)建新的工程文件時，需要對文件進(jìn)行一些必要的設(shè)置，具體包括:(1) 工程文件名稱和文件說明，如圖12。(2) 選擇觸摸屏的型號，如圖13。(3) 選擇PLC的型號，如圖14。圖12 新建工程圖13 選擇人機(jī)類型圖14 選擇觸摸屏型號為OMRON設(shè)置完成后，就可以開啟編輯界面，進(jìn)行畫面設(shè)計。具體的觸摸屏畫面設(shè)計流程如圖15所示。圖15 觸摸屏畫面設(shè)計流程6.4.2 畫面組態(tài)設(shè)計為了使畫

54、面的形式整齊統(tǒng)一，方便隨時查看，本系統(tǒng)設(shè)計的所有畫面都采用相同的布局方式，在畫面的相同部位以特定的形式和位置統(tǒng)一顯示相關(guān)信息13。所有畫面間可以根據(jù)要求進(jìn)行切換，從每個子畫面既可以切換回主畫面，又可以在各個子畫面之間進(jìn)行隨意相互切換，畫面切換主要通過按鈕部件來完成14 15。并且在窗口4系統(tǒng)的快選窗口進(jìn)行設(shè)置，使處于任何子畫面的時候可以快速的在主畫面以及另一子畫面之間進(jìn)行快選。（1）在設(shè)置完工程文件名稱、觸摸屏的型號、PLC的型號后，即可進(jìn)入EB500 編輯畫面。選擇菜單文件/新建來新建一個工程,將首先彈出觸摸屏類型選擇對話框.在這里我們選擇MT510S/508S 640*480,按下確認(rèn)即可

55、。（2）這樣新工程就創(chuàng)建好了.選擇菜單文件/保存可保存工程.如下圖16所示,保存工程為“胡雪琪四級皮帶機(jī)觸摸屏監(jiān)控.epj”。圖16 保存工程文件（3）選擇菜單工具/編譯,這時將彈出編譯工程對話框,按下編譯按鈕,編譯完畢后關(guān)閉編譯對話框如圖17所示。圖17 編譯對話框（4）選擇菜單工具/離線模擬.這時就可以看到剛新創(chuàng)建的工程的模擬圖了,如下圖18所示。圖18 離線模擬程序看到該工程沒有任何元件，并不能執(zhí)行任何操作。在當(dāng)前屏幕上單擊鼠標(biāo)右鍵選擇Exit或者直接按下空格鍵可以退出模擬程序。Easy View500 系統(tǒng)共包含3個模塊：Easy LoadUpload（上傳）和Download（下載）

56、,Easy Window(在線模擬和離線模擬)及Easy builder。Easy builder是組態(tài)軟件,用來配置各種元件,一般簡稱EB50017.在Easy builder 中也可以下載及在線(或離線)模擬,但是它是通過Easy Manager 來調(diào)用其它2個模塊的方式來實現(xiàn)的.在Easy builder 中下載,在(離)線模擬時并不需要打開Easy Manager 窗口,但是必須先設(shè)定好Easy Manager上的相關(guān)參數(shù)(比如通信口,通信速率等), 否則這些操作可能會不能進(jìn)行。選擇菜單開始/程序/Easy Builder/Easy Manager,將彈出Easy Manager 的對

57、話框窗口如下圖19所示。圖19 Easy Manager界面在Easy Manager上的通信參數(shù)是計算機(jī)和觸摸屏之間的通信參數(shù)，具體定義如下：通信口選擇:選擇計算機(jī)和觸摸屏相連接的計算機(jī)的串口為COM1或COM2。通信口速率選擇:在下載/上傳時決定計算機(jī)和觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸速率,建議選擇115200bps(一般對于一些老型機(jī)器或特殊要求時才選用38400bps)。Project Download/Upload or Recipe Download/Upload：上傳/下載工程或者上傳/下載配方資料數(shù)據(jù)。Complete or Partial Download/Upload：對于下載,“co

58、mplete”是包含工程文件(*.eob)和系統(tǒng)文件(*.bin)一起下載,速度較慢，“Partial”則僅下載工程文件(*.eob)，速度較快.對于上傳則只上傳工程文件(*.eob),選擇“complete”和“partial”都是一樣的。當(dāng)編譯好工程以后，就可以下載到觸摸屏上進(jìn)行實際的操作了。在這里，下載有2 種方式，一是通過Easy Manager 的Down Load來進(jìn)行,另一種就是直接在EB500中選擇菜單工具下的下載或按下下載圖標(biāo)來進(jìn)行下載操作。（1）通過Easy Manager 來下載：從開始菜單選擇程序/EB500 中文版/Easy Manager。設(shè)置好各種參數(shù)，按下Dow

59、n Load。選擇要下載的工程文件,然后按下打開。下載工程文件過程如圖20所示。圖20 下載工程文件過程下載完畢，按下確定，按下Jump To Application或者把觸摸屏重新復(fù)位，切換到應(yīng)用程序狀態(tài)，程序就可以在觸摸屏上運(yùn)行了。（2）通過EB500 來下載在EB500 中打開需要下載的文件的.epj格式文件，或者對當(dāng)前正在編輯的文件，先選擇菜單編輯下的保存，然后菜單工具下的編譯。編譯完成后,關(guān)閉編譯對話框,接著選擇菜單工具下的下載或按下下載圖標(biāo)就可以下載了。下載完成如圖21所示。圖21 下載完成完成后按下確定，這樣就完成了工程的下載。把觸摸屏復(fù)位或利用Easy Manager的Jump

60、 To Application 切換到應(yīng)用程序模式就可以運(yùn)行程序。把觸摸屏中的程序上傳到計算機(jī)中，然后再把這個程序在計算機(jī)里模擬或者下載到其它的觸摸屏中運(yùn)行。上傳的文件為*.eob 文件，這種文件是不能再通過EB500 來進(jìn)行編輯的。在EB500 中是不能執(zhí)行上傳操作的，必須通過Easy Manager中的Up Load來上傳程序。打開Easy Manager，設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)，按下Up Load，上傳完畢按下確定,然后到相應(yīng)的位置找到要上傳的文件再下載到別的觸摸屏中或進(jìn)行在線模擬操作。查看PLC Address View運(yùn)行程序如下圖22。圖22 PLC Address View查看運(yùn)行該程