WEINVIEW觸摸屏在紙箱生產(chǎn)行業(yè)的應用

　　摘 要：本文主要介紹WEINVIEW觸摸屏在紙箱制造成行行業(yè)中的應用；通過(guò)1臺觸摸屏同時(shí)控制6臺PLC；來(lái)完成機械部分的控制。通過(guò)觸摸屏，以方便現場(chǎng)操作人員進(jìn)行監控和操作；同時(shí)完成重要數據的傳輸與設置。

　　關(guān)鍵字：觸摸屏、 PLC、數據傳輸、通訊

　　Abstract: This paper introduces the weinview touchscreen application in creating industry in paper box；Control 6 PLCs at the same time by 1 touchscreen ；Come to accomplish the mechanical part controlling 。By touchscreen, the convenient scene operation personnel carries out supervisory control and operation ；At the same time completed the transfer important data and settings。

　　Key word: Touchscreen 、 PLC、Data transmission、、Communication、

　　一：引言

　　紙箱包裝機械是包裝行業(yè)最常用的設備；該設備的主要功能就是利用機械部分的精確定位；使紙箱成型并生產(chǎn)相關(guān)的成品。在早期控制系統主要通過(guò)單片機和現場(chǎng)外部按鈕來(lái)實(shí)現控制；缺點(diǎn)是需要操作人員較多；參數調節比較麻煩；耗時(shí)較多。采用PLC作為控制器對控制系統有了較大改進(jìn)；在相關(guān)機械參數調節與定位相關(guān)方面有了更大的進(jìn)步；但在現場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中有些參數使生產(chǎn)操作員無(wú)法得到。隨著(zhù)人們對產(chǎn)品要求的日益提高；產(chǎn)品的規格參數要求也越來(lái)越嚴格，要求現場(chǎng)操作人員隨時(shí)檢測產(chǎn)品；并根據要求調節參數使產(chǎn)品的規格符合要求。觸摸屏＋PLC可以完全解決這種小型控制系統的所有問(wèn)題；并且可以將現場(chǎng)一些傳感器的信號在觸摸屏上顯示；可以方便現場(chǎng)生產(chǎn)人員將相應的產(chǎn)品參數寫(xiě)入觸摸屏來(lái)對產(chǎn)品的規格進(jìn)行控制。

　　以上這種控制方案相比（工控機＋組態(tài)軟件＋PLC）在成本有很大的優(yōu)勢而且節約了很大的成本，所以這種控制方案現在已經(jīng)普遍被應用。本文主要介紹WEINVIEW觸摸屏通過(guò)一屏多機的方式同時(shí)控制六臺PLC來(lái)完成相應的機械控制以及采集現場(chǎng)數據等工作。

　　二：系統的設計要求

　　結合實(shí)際硬件的資源和軟件的功能，建立如下圖1所示的觸摸屏和6臺PLC連接示意圖。觸摸屏的主要功能要對現場(chǎng)的控制量進(jìn)行控制；而且可以完全將現場(chǎng)的參數通過(guò)PLC采集上來(lái)；并且方便用戶(hù)和操作人員對現場(chǎng)的參數進(jìn)行監控和設置。

　　當觸摸屏將控制信號傳到PLC時(shí)；PLC將通過(guò)自己的內部程序將相應的控制信號傳輸到相應的現場(chǎng)傳感器。我們的主設備的傳動(dòng)主要靠一臺變頻電機；其他的機械定位主要是小型電機帶動(dòng)絲桿來(lái)進(jìn)行定位。這里選用三菱的FX1N的PLC；因為這里PLC需要接收編碼器傳輸過(guò)來(lái)的脈沖；在進(jìn)行對相應的電機進(jìn)行控制。這里采用6臺PLC來(lái)接收多個(gè)編碼器的高速脈沖來(lái)控制現場(chǎng)的電機。6臺PLC通過(guò)485BD模塊并行連接，然后在和觸摸屏進(jìn)行連接；通過(guò)觸摸屏對不同站號的 PLC進(jìn)行發(fā)送命令和讀取相關(guān)數據來(lái)達到控制目的。

　　圖1 系統的概括圖

　　三：系統軟件的設計與參數設置

　　在這個(gè)系統里觸摸屏是主站，6臺PLC是從站。主站可以向PLC發(fā)送命令和接受命令，這里PLC不能向觸摸屏發(fā)送命令；PLC之間要進(jìn)行數據交換必須通過(guò)觸摸屏。當PLC接收到數據以后；在執行相應的程序對相應的部分進(jìn)行控制。

　　在這里首先就對軟件的設置做簡(jiǎn)要的介紹；首先要對三菱PLC進(jìn)行設置；對波特率、接線(xiàn)方式、奇偶校驗、PLC站號進(jìn)行設置，因為有六臺PLC所以要分別對六臺PLC進(jìn)行相同的設置，這里除了站號不一樣其它的都　是一樣的 。這里在三菱的GX-develop的軟件里還要對三菱的通訊格式寄存器D1820進(jìn)行設置，應將BFM#0的b9與b8設置為0；具體的設置可以參數設置圖請參考下圖：

　　圖2 三菱PLC通訊參數設置

　　觸摸屏的參數設置在對波特率、接線(xiàn)方式、奇偶校驗要保持一致；在站號設置方面在觸摸屏要寫(xiě)的站號只寫(xiě)1到6臺中的一個(gè)站號就可以了；通過(guò)BD連接多臺要選擇MITSUBISHI FXON/2/2N COM 的驅動(dòng)；最重要的一點(diǎn)是要在系統參數編譯器選項菜單下；地址模式選擇相應的擴展模式。具體的參數的設置參考下圖3：

　　圖3 觸摸屏的相關(guān)參數設置

　　在觸摸屏這邊主要組態(tài)三個(gè)模式；在三個(gè)模式里觸摸屏需要通過(guò)數據傳輸將不同PLC里的數據通過(guò)觸摸屏的數據傳輸功能把PLC里的數據讀到觸摸屏里的相應數據區；然后通過(guò)宏指令通過(guò)算數運算然后，再通過(guò)數據傳輸將相關(guān)的數據傳輸到的相應的PLC的數據區；在這里為了提高觸摸屏讀取數據的數度；我們建議不管是觸摸屏還是PLC讀取連續數據區的數據；這樣有助于提高通訊速率。相關(guān)的設置如下：

　　圖4 數據傳輸

　　下面這幅圖是紙盒進(jìn)料的初始圖，圖5左邊的數據是讀取PLC的相關(guān)數據這里可以根據產(chǎn)品的規格進(jìn)行參數的設置然后通過(guò)按執行按鈕來(lái)執行宏指令對讀取上來(lái)的數據進(jìn)行運算；然后將相關(guān)的數據傳送給PLC。圖6是相關(guān)數據的定義與運算過(guò)程宏指令的觸發(fā)通過(guò)PLC控制元件來(lái)設置觸發(fā)。如下圖所示：

　　圖5 模式1

　　圖6 宏指令運算

　　當程序啟動(dòng)以后畫(huà)面首先進(jìn)入主頁(yè)面；當進(jìn)入主頁(yè)面以后；首先，在沒(méi)有報警的情況下啟動(dòng)主電機；如果有報警要對報警進(jìn)行報警復位后在進(jìn)行操作然后對生產(chǎn)產(chǎn)品的數量進(jìn)行設置。然后根據客戶(hù)的需求可以進(jìn)行自動(dòng)控制和手動(dòng)控制的選擇，而且在啟動(dòng)畫(huà)面還有相關(guān)的操作說(shuō)明，對操作員起到引導作用。

　　圖7 觸摸屏啟動(dòng)主畫(huà)面

　　四：現場(chǎng)調試與通訊測試

　　這個(gè)系統軟件設計完以后；剩下的就是現場(chǎng)設備的安裝和調試過(guò)程。這個(gè)過(guò)程相當重要；好多在設計過(guò)程的問(wèn)題當初不能發(fā)現；在調試的過(guò)程中有可能就會(huì )暴露出來(lái)。在調試的過(guò)程中主要發(fā)現兩個(gè)大問(wèn)題，問(wèn)題一是當主電機啟動(dòng)時(shí)；會(huì )發(fā)生干擾使觸摸屏和PLC的通訊中斷；問(wèn)題二在觸摸屏同時(shí)給6臺PLC發(fā)送數據的時(shí)候會(huì )出現通訊延時(shí)有時(shí)會(huì )出現通訊中斷。

　　問(wèn)題的解決方案對于電機的干擾；因為主電機的啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；而觸摸屏和PLC的通訊線(xiàn)離電機不遠而且通訊線(xiàn)沒(méi)有屏蔽；所以通過(guò)采用屏蔽線(xiàn)；增大通訊線(xiàn)與電機的距離這一問(wèn)題得到了很好的解決。對于問(wèn)題二的通訊故障；我通過(guò)在現場(chǎng)調節觸摸屏里的參數2的值和PLC的超時(shí)常數的值可以解決這個(gè)問(wèn)題；參數2的值在2－5是最佳的范圍；對于超時(shí)常數是0.3－0.6是最佳的范圍。對于這兩個(gè)值默認的參數2是0；超時(shí)常數是3秒，如果對這連個(gè)參數不進(jìn)行調節就會(huì )出現上述通訊中斷的問(wèn)題。這兩個(gè)的值是通過(guò)實(shí)際測試得出的；如果控制系統里只連接2－3臺的PLC;那么這個(gè)值可能要適當改變。對于波特率這里建議采用19200的波特率；如果提高波特率速度太快；也會(huì )出現通訊不上的問(wèn)題。

　　有關(guān)觸摸屏通訊參數設置請參考圖8；重點(diǎn)設置部分已經(jīng)在圖片上做了標記來(lái)供讀者參考。最后要強調控制系統中需根據觸摸屏連接PLC的數量和數據的傳輸量來(lái)進(jìn)行相關(guān)調試和測試來(lái)調節這個(gè)參數。

　　如下圖所示圖8標注出了紅色方框的地方即為參數需要設置的地方：

　　圖8 通訊參數設置

　　五：結束語(yǔ)

　　本文主要介紹了WEINVVIEW觸摸屏在紙箱包裝行業(yè)的的一個(gè)應用。主要介紹觸摸屏如何控制PLC以及現場(chǎng)的相關(guān)的傳感器的原理；并對觸摸屏軟件通訊設置做了詳細的介紹。在觸摸屏軟件設計方面重點(diǎn)介紹了數據傳輸和宏指令等功能；以及這些功能在一屏多機應用方面的優(yōu)勢。就目前這個(gè)系統已經(jīng)投入生產(chǎn)；控制系統穩定、操作簡(jiǎn)單；可視化的人機界面非常容易讓操做人員掌握；而且更換產(chǎn)品時(shí)修改參數簡(jiǎn)單并且節約時(shí)間等這些優(yōu)點(diǎn)贏(yíng)得了客戶(hù)的好評。