觸摸屏在平板硫化人機(jī)界面上的應(yīng)用

    摘要：觸摸屏作為一種新型的人機(jī)界面，簡(jiǎn)單易用，功能強(qiáng)大，性能穩(wěn)定。在平板硫化機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，以觸摸屏作為人機(jī)界面，簡(jiǎn)化電氣線路，系統(tǒng)界面友好，簡(jiǎn)單直觀，易于操作。系統(tǒng)試用表明觸摸屏的使用提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，觸摸屏的使用減少了大量的硬件設(shè)施以及由此而帶來(lái)的故障。

    關(guān)鍵詞：觸摸屏；硫化機(jī)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）48-0182-02

    近年來(lái)，隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的提高，工廠自動(dòng)化也上了一個(gè)新臺(tái)階。觸摸屏作為一種新型的人機(jī)界面，從一出現(xiàn)就受到關(guān)注，它的簡(jiǎn)單易用，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。用戶可以自由地組合文字、按鈕、圖形、數(shù)字等來(lái)處理或監(jiān)控管理隨時(shí)可能變化的信息。在平板硫化機(jī)上使用觸摸屏能減少可編程控制器控制所需的I/O 點(diǎn)數(shù)，降低生產(chǎn)成本；使設(shè)備配線標(biāo)準(zhǔn)化，簡(jiǎn)單化；系統(tǒng)界面友好，簡(jiǎn)單直觀，易于操作，同時(shí)也相對(duì)提高整套設(shè)備的附加價(jià)值。

    1 飽和蒸汽力源的平板硫化機(jī)的工藝條件

    平板硫化機(jī)主要控制的工藝條件是壓力、模具溫度和模壓時(shí)間，硫化時(shí)的壓力、溫度和時(shí)間與膠料配方有關(guān)，一般壓力為4MPa~5MPa，溫度為130℃ ~150℃，時(shí)間10min~15min。平板硫化機(jī)的類型雖有多種，但熱硫化的三個(gè)基本要素都必須滿足，而且應(yīng)有足夠的調(diào)節(jié)范圍，以確保質(zhì)量要求。飽和蒸汽力源平板硫化機(jī)的壓力由液壓系統(tǒng)通過(guò)液壓缸產(chǎn)生，溫度由飽和蒸汽所提供，硫化時(shí)間要設(shè)置調(diào)整裝置，以便根據(jù)膠料的不同，進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。

    2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    圖1 電氣系統(tǒng)圖

    2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

    觸摸屏采用eViewMT506，PLC 采用三菱FX2N-32MR。觸摸屏與PLC 相連接，與PLC 進(jìn)行信息交換；壓力開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)與PLC 連接，向PLC 傳遞信號(hào)；蜂鳴器、電動(dòng)機(jī)與電磁閥PLC 進(jìn)行控制。

    圖2 平板硫化機(jī)工作流程圖

    由于使用觸摸屏，系統(tǒng)僅設(shè)置一個(gè)急停按鈕，通過(guò)控制系統(tǒng)電源斷路器的電磁脫扣器達(dá)到緊急情況切斷電源的目的，其他控制由觸摸屏設(shè)計(jì)的按鈕來(lái)完成。

    系統(tǒng)控制方式分為自動(dòng)與手動(dòng)兩種，自動(dòng)方式為加工模式，手動(dòng)方式為檢修調(diào)整模式。

    2.1.1 自動(dòng)方式

    平板硫化機(jī)的自動(dòng)工作流程按照硫化的工藝過(guò)程設(shè)置，由加料、合模、排氣、硫化、開(kāi)模和模具清理等工作步驟構(gòu)成，具體如圖2 所示。其中排氣的次數(shù)與硫化的時(shí)間，根據(jù)膠料不同進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)由于時(shí)間較長(zhǎng)，壓力會(huì)下降，當(dāng)壓力低于高壓下限時(shí)，啟動(dòng)高壓泵補(bǔ)壓。

    2.1.2 手動(dòng)方式

    手動(dòng)控制由觸摸屏上的開(kāi)模啟動(dòng)與停止按鈕和合模啟動(dòng)與停止按鈕完成。手動(dòng)開(kāi)模時(shí)，開(kāi)模電動(dòng)機(jī)、開(kāi)模電磁閥工作；手動(dòng)合模時(shí)，開(kāi)模電動(dòng)機(jī)、開(kāi)模電磁閥工作。

    2.2 觸摸屏畫(huà)面設(shè)計(jì)

    在人機(jī)界面（MT506）中，設(shè)計(jì)了4幅畫(huà)面，包括主畫(huà)面、參數(shù)設(shè)定畫(huà)面、自動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面、手動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面。還有一個(gè)用于輸入?yún)��?shù)的數(shù)字鍵盤自動(dòng)彈出窗。觸摸屏設(shè)計(jì)如圖3 所示。

    2.2.1 主畫(huà)面設(shè)計(jì)

    主畫(huà)面主要用來(lái)顯示企業(yè)LOGO和系統(tǒng)畫(huà)面引導(dǎo)，設(shè)置兩個(gè)引導(dǎo)鍵，分別是參數(shù)設(shè)定與狀態(tài)監(jiān)控，分別用來(lái)進(jìn)入?yún)��?shù)設(shè)定畫(huà)面與監(jiān)控畫(huà)面。

    2.2.2 參數(shù)設(shè)定畫(huà)面設(shè)計(jì)

    平板硫化機(jī)需要設(shè)定的參數(shù)有兩個(gè)，分別是硫化時(shí)間和排氣次數(shù)，根據(jù)不同膠料的要求不同進(jìn)行設(shè)置。在參數(shù)設(shè)定畫(huà)面中分別設(shè)置了這兩個(gè)參數(shù)值的輸入框，并設(shè)置了一個(gè)數(shù)字鍵盤的彈出畫(huà)面，用于參數(shù)值的輸入。

    2.2.3 自動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì)

    自動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面中，設(shè)置5個(gè)指示燈用來(lái)顯示系統(tǒng)的5個(gè)主要工作狀態(tài)；兩個(gè)數(shù)值顯示，分別顯示硫化時(shí)間的設(shè)定值與當(dāng)前值；一個(gè)啟動(dòng)按鈕，用來(lái)啟動(dòng)自動(dòng)工作循環(huán)。

    2.2.4 手動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì)

    手動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面中，四個(gè)控制按鈕，分別是開(kāi)模啟動(dòng)、開(kāi)模停止、合模啟動(dòng)、合模停止，用于檢修調(diào)整等情況下的手動(dòng)開(kāi)合模操作；兩個(gè)指示燈分別指示開(kāi)模與合模狀態(tài)。

    2.2 觸摸屏畫(huà)面設(shè)計(jì)

    在人機(jī)界面（MT506）中，設(shè)計(jì)了4幅畫(huà)面，包括主畫(huà)面、參數(shù)設(shè)定畫(huà)面、自動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面、手動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面。還有一個(gè)用于輸入?yún)��?shù)的數(shù)字鍵盤自動(dòng)彈出窗。

    圖3 觸摸屏畫(huà)面

    2.2.1 主畫(huà)面設(shè)計(jì)

    主畫(huà)面主要用來(lái)顯示企業(yè)LOGO和系統(tǒng)畫(huà)面引導(dǎo)，設(shè)置兩個(gè)引導(dǎo)鍵，分別是參數(shù)設(shè)定與狀態(tài)監(jiān)控，分別用來(lái)進(jìn)入?yún)��?shù)設(shè)定畫(huà)面與監(jiān)控畫(huà)面。

    2.2.2 參數(shù)設(shè)定畫(huà)面設(shè)計(jì)

    平板硫化機(jī)需要設(shè)定的參數(shù)有兩個(gè)，分別是硫化時(shí)間和排氣次數(shù)，根據(jù)不同膠料的要求不同進(jìn)行設(shè)置。在參數(shù)設(shè)定畫(huà)面中分別設(shè)置了這兩個(gè)參數(shù)值的輸入框，并設(shè)置了一個(gè)數(shù)

    字鍵盤的彈出畫(huà)面，用于參數(shù)值的輸入。

    2.2.3 自動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì)

    自動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面中，設(shè)置5個(gè)指示燈用來(lái)顯示系統(tǒng)的5個(gè)主要工作狀態(tài)；兩個(gè)數(shù)值顯示，分別顯示硫化時(shí)間的設(shè)定值與當(dāng)前值；一個(gè)啟動(dòng)按鈕，用來(lái)啟動(dòng)自動(dòng)工作循環(huán)。

    2.2.4手動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì)

    手動(dòng)方式監(jiān)控畫(huà)面中，四個(gè)控制按鈕，分別是開(kāi)模啟動(dòng)、開(kāi)模停止、合模啟動(dòng)、合模停止，用于檢修調(diào)整等情況下的手動(dòng)開(kāi)合模操作；兩個(gè)指示燈分別指示開(kāi)模與合模狀態(tài)。

    3 結(jié)論

    本系統(tǒng)采用PLC為核心控制器，觸摸屏作為人機(jī)界面，兩者通過(guò)串口通信來(lái)控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件，實(shí)現(xiàn)整機(jī)的自動(dòng)控制。使用觸摸屏的平板硫化機(jī)控制系統(tǒng)，性能穩(wěn)定，設(shè)計(jì)和使用方便，故障率低，維護(hù)維修方便，已經(jīng)在化工機(jī)械行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。