一、 觸摸屏介紹
1、 簡介
觸摸屏是觸摸式工業圖形顯示器(簡稱觸摸屏)是一種連接人類和機器(主要為 PLC )的人機界面(國外稱為 HMI 或 MMI ),被稱為 PLC 的臉面。它是替代傳統控制面板和鍵盤的智能化操作顯示器??捎糜趨翟O置、數據顯示、以曲線、動畫等形式描繪自動化控制過程,并可簡化 PLC 的控制程序。 比之模擬儀表、操作臺控制的優點:
1 ) 體積變小,幾乎不占空間;
2 ) 連線簡單化。
2、觸摸屏的主要作用
監視:以數據、曲線、圖形、動畫等各種形式來反映 PLC 內部位狀態,存儲器數值,從而直觀反應工業控制系統的流程、走向。
控制:可以通過觸摸操作改變 PLC 內部位狀態,存儲器數值,從而參與過程控制和設備操作。
3、立體車庫中觸摸屏主要功能
1 ) 以動畫形式表現設備動作過程,可實現工況圖、流程圖,設備由靜態到運行,畫面模擬動畫顯示;
2 ) 離散點的 ON/OFF 表示;可實現各物理開關狀態、車位狀態、指示燈的顏色變化,電氣開關的開合、檔板的開關、接觸器的通斷、多選一開關的實現等;
3 ) 參數設置、數據顯示;可設計數據表格,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,可實現信號量值、電機的速度的變化;模擬表頭指針或游標的移動等;
5 ) 各種報警動作:設備動作過程中出現異常情況,自動報警并用文字顯示故障類型以及處理方法,畫面同時自動切換至故障所在的流程畫面;
6 ) 可進行報表打?。ǚ瞧聊挥部截悾缶畔⒋蛴。蛴r序可由用戶確定;可連 CCTV 監視頭( NTSC 制式),顯示現場實時信息。
7) 把原來的開關、指示燈等移到觸摸屏上,則可省去 PLC 上原來對應開關、指示燈等的輸入輸出點,從而可減小 PLC 系統的規模。
8 )權限管理:操作員只有在開機時輸入正確的登陸密碼后,觸摸屏才能進入運行狀態
(4) 觸摸屏基本上都是按工業級別的設計,能在惡劣條件下使用特點
1) 防塵、抗震
2) 防水、防電磁
二、可編程序控制器( PLC )的特點:
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現場而穩定可靠的工作,防磁,抗震,防塵。
2)編程簡單、容易掌握。 調試時可以監視程序運行。
3)適應性強,應用靈活。停車設備控制室內的控制柜中的 PLC 系統可同時控制進入門系統,乘入室和門前照明系統。
4)控制系統設計、修改、調試方便,工作量少。
5)功能強大。PLC 具有開關量輸入 / 輸出,模擬量輸入 / 輸出,大量的內部中間繼電器,時間繼電器,特殊繼電器,數據寄存器,可進行邏輯控制、數據處理、模擬量處理。
三、 觸摸屏和 PLC 在立體停車控制系統中的應用
1、數據流程
在這套控制系統中, 觸摸屏主要是發揮工業流程監控、數據顯示、資料存儲、打印、生產管理、發布設備操作的作用,它并不參與過程控制, PLC 主要是采集現場狀態信息 , 及時向觸摸屏傳送各類狀態和數據如:機械手的狀態、升降電機的狀態、各位置的傳感信號,門狀態的開關信號等,它能以生動形象的動畫形式及時顯示出來, PLC 根據程序運行結果和觸摸屏發出的指令來控制現場設備。具體見如下框圖1:
2、系統主要構成:
1)觸摸屏它負責處理現場與運行操作有關的人機界面,使操作員通過觸摸屏實時了解現場運行狀態,各種生產數據的當前值以及是否有故障報警發生,并可對設備動作的參數進行調節。另外它可以與近 30 個廠家的 PLC 通訊,兼容性極強,界面友好直觀,易學易用,大大節省產品開發周期。具有 RS232/485 通訊口,方便于連接其它廠家的 PLC 及外設產品(如:條形碼、存儲卡、變頻器、個人計算機等)。觸摸屏上的并行口還可以直接和打印機連接實時或定時打印當前或歷史數據。在編程軟件中選擇好觸摸屏和 PLC 型號后,在其系統設定中選擇 PLC 型號。
2)PLC 可采用 三菱或西門子、歐姆龍等系列產品。本方案中使用三菱Q系列PLC,其中CPU單元使用Q02CPU。Q系列PLC是三菱機公司推出的大型PLC,完全支持GX-Developer等軟件,具有結構靈活、傳輸質量高、速度快、帶寬穩定性價比高等優點。
PLC 編程軟件 采用的是三菱GP-Deverloper編程軟件,用它完成整個程序的編制、調試。 3)其他部分。a打印機可采用 HP 或其他品牌的針式打印機和噴墨打印機,打印機通過并行口直接接至觸摸屏上,可以打印車庫內車輛停放時長和收費金額等列表。b監視攝像頭用來觀察乘入室內的情況。c電動用于設備動作,升降和縱向橫移。變頻器用于控制電機的速度,使用富士、AB等變頻器。
四、程序設計
1、在觸摸屏和 PLC程序設計和調試參數需特別注意以下幾點:
a) 選擇直接傳送方式:選擇直接通訊方式 ( 選擇 PLC 類型及對應 I/O 地址 ), 該方式下 ,觸摸屏直接讀取或改寫 PLC 的數據寄存器和繼電器內容 , 這樣可以大大減輕 PLC 用戶程序的負擔。
b) 系統數據區:當選擇直接傳送方式時 ,觸摸屏內部寄存器首地址開始的數個數據寄存器被規定為系統數據區 , 系統數據完成畫面切換等動作 , 觸摸屏和 PLC 內部占用特定的寄存器區 , 完成各種功能.系統數據區是觸摸屏與 PLC 交換數據的媒體 , 觸摸屏初始化時 , 需確定 PLC 系統數據區的的起始定義號。
五.結束語
目前高端的機械停車設備基本上都采用觸摸屏+PLC系統設計,本方案采用目前國內市場占有量較高,技術成熟的日本Pro-Face公司的人機界面及三菱Q系列PLC可編程控制器,既在設備動作過程中控制系統硬件發生故障,也可以立即查明原因更換相應器件,最大限度的縮小維修時間。另外本方案中,當觸摸屏在運行中出現意外故障,無法顯示和監控時, PLC 能單獨完成一系列的工作,互不受影響,這樣是防止當人機界面出現問題時,帶來系統控制失靈。因為本方案極具優越性。