觸摸屏在平板硫化人機界面上的應用

    摘要：觸摸屏作為一種新型的人機界面，簡單易用，功能強大，性能穩(wěn)定。在平板硫化機系統(tǒng)設計中，以觸摸屏作為人機界面，簡化電氣線路，系統(tǒng)界面友好，簡單直觀，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施以及由此而帶來的故障。

    關鍵詞：觸摸屏；硫化機；系統(tǒng)設計

    中圖分類號：TP273 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）48-0182-02

    近年來，隨著我國自動化技術的提高，工廠自動化也上了一個新臺階。觸摸屏作為一種新型的人機界面，從一出現(xiàn)就受到關注，它的簡單易用，強大的功能及優(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)字等來處理或監(jiān)控管理隨時可能變化的信息。在平板硫化機上使用觸摸屏能減少可編程控制器控制所需的I/O 點數(shù)，降低生產(chǎn)成本；使設備配線標準化，簡單化；系統(tǒng)界面友好，簡單直觀，易于操作，同時也相對提高整套設備的附加價值。

    1 飽和蒸汽力源的平板硫化機的工藝條件

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

    2 控制系統(tǒng)設計

    圖1 電氣系統(tǒng)圖

    2.1 系統(tǒng)硬件設計

    觸摸屏采用eViewMT506，PLC 采用三菱FX2N-32MR。觸摸屏與PLC 相連接，與PLC 進行信息交換；壓力開關、行程開關與PLC 連接，向PLC 傳遞信號；蜂鳴器、電動機與電磁閥PLC 進行控制。

    圖2 平板硫化機工作流程圖

    由于使用觸摸屏，系統(tǒng)僅設置一個急停按鈕，通過控制系統(tǒng)電源斷路器的電磁脫扣器達到緊急情況切斷電源的目的，其他控制由觸摸屏設計的按鈕來完成。

    系統(tǒng)控制方式分為自動與手動兩種，自動方式為加工模式，手動方式為檢修調(diào)整模式。

    2.1.1 自動方式

    平板硫化機的自動工作流程按照硫化的工藝過程設置，由加料、合模、排氣、硫化、開模和模具清理等工作步驟構成，具體如圖2 所示。其中排氣的次數(shù)與硫化的時間，根據(jù)膠料不同進行設定，同時由于時間較長，壓力會下降，當壓力低于高壓下限時，啟動高壓泵補壓。

    2.1.2 手動方式

    手動控制由觸摸屏上的開模啟動與停止按鈕和合模啟動與停止按鈕完成。手動開模時，開模電動機、開模電磁閥工作；手動合模時，開模電動機、開模電磁閥工作。

    2.2 觸摸屏畫面設計

    在人機界面（MT506）中，設計了4幅畫面，包括主畫面、參數(shù)設定畫面、自動方式監(jiān)控畫面、手動方式監(jiān)控畫面。還有一個用于輸入?yún)��?shù)的數(shù)字鍵盤自動彈出窗。觸摸屏設計如圖3 所示。

    2.2.1 主畫面設計

    主畫面主要用來顯示企業(yè)LOGO和系統(tǒng)畫面引導，設置兩個引導鍵，分別是參數(shù)設定與狀態(tài)監(jiān)控，分別用來進入?yún)��?shù)設定畫面與監(jiān)控畫面。

    2.2.2 參數(shù)設定畫面設計

    平板硫化機需要設定的參數(shù)有兩個，分別是硫化時間和排氣次數(shù)，根據(jù)不同膠料的要求不同進行設置。在參數(shù)設定畫面中分別設置了這兩個參數(shù)值的輸入框，并設置了一個數(shù)字鍵盤的彈出畫面，用于參數(shù)值的輸入。

    2.2.3 自動方式監(jiān)控畫面設計

    自動方式監(jiān)控畫面中，設置5個指示燈用來顯示系統(tǒng)的5個主要工作狀態(tài)；兩個數(shù)值顯示，分別顯示硫化時間的設定值與當前值；一個啟動按鈕，用來啟動自動工作循環(huán)。

    2.2.4 手動方式監(jiān)控畫面設計

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

    2.2 觸摸屏畫面設計

    在人機界面（MT506）中，設計了4幅畫面，包括主畫面、參數(shù)設定畫面、自動方式監(jiān)控畫面、手動方式監(jiān)控畫面。還有一個用于輸入?yún)��?shù)的數(shù)字鍵盤自動彈出窗。

    圖3 觸摸屏畫面

    2.2.1 主畫面設計

    主畫面主要用來顯示企業(yè)LOGO和系統(tǒng)畫面引導，設置兩個引導鍵，分別是參數(shù)設定與狀態(tài)監(jiān)控，分別用來進入?yún)��?shù)設定畫面與監(jiān)控畫面。

    2.2.2 參數(shù)設定畫面設計

    平板硫化機需要設定的參數(shù)有兩個，分別是硫化時間和排氣次數(shù)，根據(jù)不同膠料的要求不同進行設置。在參數(shù)設定畫面中分別設置了這兩個參數(shù)值的輸入框，并設置了一個數(shù)

    字鍵盤的彈出畫面，用于參數(shù)值的輸入。

    2.2.3 自動方式監(jiān)控畫面設計

    自動方式監(jiān)控畫面中，設置5個指示燈用來顯示系統(tǒng)的5個主要工作狀態(tài)；兩個數(shù)值顯示，分別顯示硫化時間的設定值與當前值；一個啟動按鈕，用來啟動自動工作循環(huán)。

    2.2.4手動方式監(jiān)控畫面設計

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

    3 結論

    本系統(tǒng)采用PLC為核心控制器，觸摸屏作為人機界面，兩者通過串口通信來控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件，實現(xiàn)整機的自動控制。使用觸摸屏的平板硫化機控制系統(tǒng)，性能穩(wěn)定，設計和使用方便，故障率低，維護維修方便，已經(jīng)在化工機械行業(yè)得到了廣泛應用。