试议触摸屏监控器在PLC控制系统中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇试议触摸屏监控器在PLC控制系统中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：近年来，现代的工业生产和工业控制正逐步向自动化发展，原来的手工操作越来越多地被智能化的自动控制系统所代替.。本文详细介绍了触摸屏监控器的特点，功能和开发方法，并以一个具体的控制系统为例详细介绍其在plc控制系统中的应用，以供大家参考借鉴。

关键词：触摸屏监控器；PLC控制系统

引 言：在用 P LC 为控制器设计控制系统时当工艺参数较多时，必需开发有交互操作功能的图形化人机界面。这种情况下采用具有触摸操作功能的触摸显示屏是一种很好的选择。

1 触摸屏监控器的特点和功能

触摸屏监控器又称为可编程终端（Programmable Terminal—PT），是新一代高科技人机界面产品。特殊设计的计算机系统中，在STN，TFT液晶显示屏或EL显示器上罩盖有透明的电阻网络式触摸屏。接触屏幕时，电阻网络上的电阻和电压发生变化并由软件计算出触摸位置。RS232和RS422（RS-485）接口可连接PLC，打印机接口支持标准打印机以实现数据打印。

PT的主要功能是：（1）用来显示系统或设备的操作状态方面的实时信息。（2）输出报警信息，并可提示适当的补救对治措施。（3）在触摸屏上设置的触摸按钮（Touch Button），开关（Touch Switch）等可使操作者把触摸屏当作一个操作面板，输入给触摸屏的数据可以传递给PLC。

2 PT的开发和使用

在本控制系统中，PLC和PT之间是用RS232C串行通讯电缆以HOST LINK（主连接）的方式连接起来的。通讯功能是PLC方对专用于PT监控功能的控制区（PT Status Control Area，PLCPT）和通知区（PT Status Notify Area，PTPLC）进行读写操作来实现的。这两个工作区可以设置在如下的PLC区域内；DM区，CH区（内部辅助继电器），HR区，AR区和LR区。而它们必须用工具软件（Support Tool）NTWin或NTST在开发PT时进行定义。

当PLC程序往PT控制区写入数据时，PT将读取并按这些数据的命令去操作。该区域按如下的格式占用四个连续字。用工具软件定义首字（Word N）地址即完成控制区设置。

2.1 屏幕画面的种类和画面切换软元件

GOT900画面有两种：（1）基本画面，最多可以生成1024个画面，是GOT画面显示的基础。（2）窗口画面，可以最多生成1024个画面，重叠窗口功能，在基本画面上最多可以重叠显示2个画面。通过在画面切换软元件（使用任意的可编程控制器CPU的字软元件）上写入与画面NO。相同的数值完成.因此，各画面的切换必须至少有一个可编程控制器CPU的字软件用于切换基本画面。同样重叠窗口1，重叠窗口2，覆盖重叠窗口画面也各需要一个可编程控制器CPU的字软件。将要显示或切换的屏幕画面号写入Word N即可将相应的画面显示出来。

2.2 数据表拷贝设置

设置要在数据表内部进行内容复制的源数据表号和目的数据表号。拷贝类型：1：字符串型数据表0：数字型数据表

2.3 PT状态控制位

设置相应位为ON或OFF，可用来控制画面的显示与否，蜂鸣器的鸣响与否等。PT状态通知区是用来把PT的状态变化通知给PLC的。每当PT状态发生变化时，这些变化信息被PT写入通知区，PLC可通过读写该区内的数据以检查PT的状态。在一般的PT使用中，主要是对控制区的设置和使用。

3 屏幕画面的设计

下面具体介绍屏幕画面的设计情况。这些画面在Support Tool上设计好后写入PT。虽然不同的控制系统其工艺情况差别很大，但基本和本系统类似。

3.1 初始屏的设计

初始屏主要是用汉字显示一些系统的功能简介，使用方法及向用户的问候信息等。在控制系统开始工作时，初始屏必须先显示出来，这可用工具软件将BASE SCREEN的软控制元件设置为D0。

初始屏设有五个触摸按钮工艺流程屏，参数设置屏，工作方式屏，故障统计屏，主控文件屏其功能设置为屏幕切换（Screen Switch），这样当操作者按下各按钮后即可进入五个功能屏幕进行工作。

3.2 工艺流程图

工艺流程图屏主要是在Support Tool环境下用画圆，直线，曲线，颜色填充等功能描绘出一个模拟实际工艺流程的图形屏幕，它可以监控负极合剂的注入状态，工作盘目前所处的位置，并且在该屏上设置了两个屏幕切换触摸按钮：上一屏和下一屏。上一屏按钮的功能设定为切换回初始屏（1号屏），而下一屏按钮设置为切换到参数设置屏（3号屏）。

3.3 参数设置屏的设计

在一个控制系统中，随着工艺情况的不同，往往需要输入各种参数，或为了便于维护，对控制系统中电机的功率，转速，设备的功耗，采用触摸屏进行参数设置或显示，则使这一过程变得极为轻松和直观。

例如，在（图1）中每个数据输入区都是可触摸选择的，手指轻触该输入区即闪烁显示，而后通过键盘输入参数。每一个参数都必须在数字表（Numeral Memory Table）中定义并分配相应的PLC字地址，如CH，AR，DM字等。如果定义在DM区则这些参数在下次上电开机时仍然保存，而工艺不变参数不须要重新输入。这种情况该参数的初始化功能[Initial]应设为无效，否则每次上电都将把参数清除。

对于作输入用的键盘，也是可以完全由用户定义的：键的种类，数量，外形，排列，功能等。键盘定义在Keyboard画面进行。本系统基本采用整数设置，如有需要可以在工具软件中将显示位数设定后，再设定小数位数，例，设显示位为5位，小数位为1位，则显示格式为0999.9。当带小数点的数据在整数数据形式的可编程控制器CPU上读出/写入时必需进行计算公式设置。

3.4 工作方式选择屏的设计

在本控制系统中，由于工况比较复杂，所以设计了自动，手动，调试等3种工作方式，在工作过程中有紧急停机，手动运转以及有信号断线故障等情况，为了全面地显示这些信息以及实现不同工作方式间的切换，单独设置了工作方式选择屏。

例如在（图2）中现在运行方式是实时反映设备的工作状态，我们将要显示的内容编制成OVERLAP WINDOW1，驱动单元为D1000，向D1000中写入不同的数值，即可显示不同的状态信息。设备中手动运转是OVERLAP WINDOW1画面10，则只需在PLC中将D1000设置为10，则及时画面显示手动运转。

设备在发生紧急情况而紧急停机时，都只能转移到手动方式屏去操作以处理设备故障或清理因停电而滞留在设备内的物料等。这种情况不能转移到自动，以免发生更大的事故。

3.5 自动，手动，调试工作方式屏的设计

本控制系统为了适应现场实际操作情况，设置自动，手动，调试三种工作方式（当然有些系统只用自动，手动两种方式就可以了），下面介绍自动运转画面的情况。

在该屏中采用光柱制作了每小时开机率的显示，每小时一组光柱，每一光柱每分钟计算一次更新一次。光柱显示使用Bar Graph功能设置，每一光柱对应一个软元件，由PLC计算出数值写入软元件来动态驱动光柱。

设备运行窗口显示设备的运行状态报告，同工作方式屏中现在运行方式。

开始，停止按钮都为触摸按钮。按下开始，系统将按自动运行的方式工作。为了显示系统正在工作，开始按钮的显示属性设置为闪烁（Flash）。

当发生故障情况时，按下停止按钮，程序将使相应的输出动作停止。此时停止按钮将变为闪烁显示。

另外，在屏幕中还有许多附属功能，有时间显示，产量显示，当班开机率统计，当班故障时间。

手动运行方式屏的设计，针对此设备执行元件较多，我将所有执行元件均在此画面中设计了可手动控制的按钮，包括所有气缸，油压缸，电机等。画面略。

调试运行方式屏的设计，本设备主工作部件为玻璃制品，必需调试的与工作位垂直度极好才能工作，如不经调试，直接注入负极合剂将造成大量产品的报废，以及工作部件折断，为此系统将每一个执行动作，可单独切断，程序不运行某一段，照自动方式向下运行。画面略。

3.6 故障统计屏以及主控文件屏的设计

故障统计屏对设备主要故障进行次数，故障时间的统计，并屏幕中设有统计复位，上一屏按按钮。它提供设备维护人员准确的设备信息，便于维护保养。主控文件主要是ISO9001的工艺文件，操作规程，维护保养指导书等，画面同故障统计屏。

4 屏幕间的显示切换

以下叙述出屏幕的显示切换顺序。1号屏可切换至2.3.4.5号屏，2号和3号，3号和4号，4号和5号屏幕之间可以相互切换，4号屏可向下完成至6号，7号，8号屏的相互切换，而6.7.8号屏可完成至5号屏的直接查询。这些屏幕显示切换用工具软件就能实现。而窗口屏幕则需要PLC程序控制数据寄存器的数值，切换画面。

5 结束语

总之，随着科学技术的发展，特别是计算机技术的日益更新，PT和PLC配合使用，改善了PLC控制系统的操作性能。和上位工控机构成的人机界面相比，明显的具有体积小，重量轻，功耗低等优点，大大节省了系统的开发周期，提高了总体的可靠性。

参考文献：

[1] 章双满.用触摸屏监控器和P LC组成矩阵加热模糊控制系统.[J].机电工程，2009，（02）.

[2] 张鹏. PLC在电场输煤自控系统中的应用[J].自动化与仪器仪表，2003，（03）.