基于PLC的水泥自动配料控制系统设计
图5.6 正常运行指示
(5) 若有故障则蜂鸣器报警。
图5.7 报警信号
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基于PLC的水泥自动配料控制系统设计
5.2 子程序设计
整个系统有了主程序，还需要子程序才能更好地完成控制任务。在本程序中，子程序主要完成的是PID调节的数据转换等功能，整个程序详见附录2。
5.3系统监控画面设计
5.3.1人机界面简介
随着科技的进步，在现代的工业自动化控制系统中，都使用了能够实时监控系统运行过程的设备。在系统运行过程中，通常操作人员需要修改一些参数来改变生产线动态，达到生产需求，并且也需要了解和掌握系统运行的一些信息，比如系统当前温度、设备运转情况等等。为了使“人”和“机器”能够“交流”，就需要一些设备来完成两者之间的数据交换。我们把这些设备称作HMI，即人机界面或人机接口。
1. HMI分类及其功能 目前，在用的HMI大致可以分为文本显示单元、操作员面板和较为先进的触摸屏三类。第一种不能显示画面，只能进行最基本的参数设定和文字信息显示，可以处理的信息量比较小，它是一种小型的HMI，主要用于对人机界面要求不是太高的场合；第二种是具有液晶显示屏和按键，因此它可以显示一些简单地画面，而且每个按键都有上百万次的使用寿命，非常的可靠；第三种是近代发展迅速的HMI，它基本已经成为了人机界面的代名词，它没有外部按键，由一块触摸屏组成，对参数的设定只需要触摸屏幕相应位置即可完成，触摸屏美观，小巧，使用方便，随着现代触摸屏技术的不断进步，使之成为了现在HMI的主流产品。
通过HMI可以实现参数设定及发送控制指令、系统运行过程动态显示、报警、数据记录、信息处理、远程通信等功能[11]。
2. 组态软件简介
有了人机交互的硬件，还必须要有软件才能实现相应的功能。我们可以使用组态软件来对系统监控画面进行设计。组态软件，又可以
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基于PLC的水泥自动配料控制系统设计
叫做组态监控软件。工程师们能在计算机上使用这一类软件设计出各种他们想要的并且和触摸屏相匹配的监控画面，这样人们就能通过触摸屏去控制生产线，并观察实时的运行数据，而不需要工人时时刻刻都守在生产线。这些软件的开发和使用都处在同一个层次，并且它们的组态方式十分便捷，适用的范围非常广，使用起来较为简单[12]。目前，市场上的组态软件种类非常多，但不管它们的功能如何强大，有什么特殊点，一般都是具有下面的一些功能：
(1)组态画面对象 软件中内置了许多跟实际物品相似的诸如按钮、开关等元素，用户可以设置输入参数来改变系统实时输入元素的状态；还可以在画面上显示出输出值。也可以根据各元素的状态，去改变它们的颜色、形状等，这样看起来非常直观，清楚易懂。这个功能是人机界面所具有的最重要，也是最基本的功能。
(2)用户管理 这个功能是非常实用的，对于在实际生产中，技术人员可以具有较高的权限，可以查看并设置一些重要参数，而普通员工只能观看画面，这样会起到防止误操作的作用。
(3)报警及报警处理 在监测系统运行过程中，当系统故障或某些测量值与设定值有差距时，HMI会自动发出报警信号提醒工作人员并对这些信息记录。
(4)数据记录 HMI还具有数据记录存储的功能，上述提到的报警信号记录也属于数据记录的一种，但因为它的存储能力有限，无法保存大量的数据，一般都是定期保存，定期进行数据清理。
(5)报表功能 可以把设置和实际的参数以表格的形式显示并输出；但一般来说，普通的组态软件不具有表格管理和复杂数据处理的功能。
(6)其他功能 随着科技的发展和生产的需求，一些比较高端的HMI还具备了打印、参数配方及管理、OPC数据交换等功能。 5.3.2 画面设计
组态程序可以在PC机上设计，将做好的画面下载到HMI中，然后用合适的电缆和PLC的通信接口相连，这样PLC和HMI就可以实现通讯了，下一步进行反复调试，若没有问题即可投入使用。这样的一套系统，是现代工业生产上使用非常广泛的自动控制系统。针对水泥配料系统，设计的组态监控画面如下图所示。
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1. 主界面监控图
图5.7 水泥配料系统监控图
2. 报警信息收集界面
图5.8 系统报警信息监控
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3. 运行曲线图
图5.9 系统运行曲线图
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