触摸屏TP和PLC在搅拌楼生产控制中的应用
本文着重介绍了触摸屏作为上位机管理系统与 PLC通讯在混凝土搅拌楼中的实际应用，主要阐述了该系统采用集中控制方式的优越性以及制作方法。该系统特点是触摸屏通过 RS232 串行通讯，达到管理与控制相结合，便于实时监控，减少了故障率，大大提高了施工生产效率。 关键词：触摸屏 PLC 搅拌楼 应用特点
一、TP介绍
（1)简介
TP 触摸式工业图形显示器（简称触摸屏）是一种连接人类和机器（主要为 PLC ）的人机界面（国外称为 HMI 或 MMI ），被称为 PLC 的脸面。它是替代传统控制面板和键盘的智能化操作显示器。可用于参数设置、数据显示、以曲线、动画等形式描绘自动化控制过程，并可简化 PLC 的控制程序。 比之模拟仪表、操作台控制的优点： 1 ） 体积变小，几乎不占空间； 2 ） 连线简单化。
(2) TP触摸屏的主要作用
监视：以数据、曲线、图形、动画等各种形式来反映 PLC 内部位状态，存储器数值，从而直观反应工业控制系统的流程、走向。
控制：可以通过触摸操作改变 PLC 内部位状态，存储器数值，从而参与过程控制。
(3) TP触摸屏主要功能
1 ） 以动画形式表现控制过程，可实现工况图、流程图，设备由静态到运行，画面模拟动画显示； 2 ） 离散点的 ON/OFF 表示；可实现管道、阀门、指示灯的颜色变化，电气开关闸刀的开合、档板的开关、多选一开关的实现等；
3 ） 参数设置、数据显示；可设计数据表格，制作操作面板的仿真图象；
4 ） 棒图、（半）饼图、容器图、趋势图及各种仪表表示；可制作操作面板的仿真图象，可实现信号量值、液体深度的变化；模拟表头指针或游标的移动等；
5 ） 各种报警动作：生产过程中出现异常情况，自动报警并用文字显示故障类型，画面同时自动切换至故障所在的流程画面；
6 ） 可进行报表打印（非屏幕硬拷贝）、报警信息打印，打印时序可由用户确定；可连 CCTV 监视头（ NTSC 制式），显示现场实时信息。
7) 把原来的开关、指示灯等移到触摸屏上，则可省去 PLC 上原来对应开关、指示灯等的输入输出点，从而可减小 PLC 系统的规模。
8 ）权限管理：操作员只有在开机时输入正确的登陆密码后，触摸屏才能进入运行状态
(4) TP触摸屏在恶劣条件下使用特点
1) 防尘、抗震 2) 防水、防电磁
二、可编程序控制器（PLC）在搅拌楼控制中的应用特点：
１）可靠性高 PLC 在硬件和软件上采取了一系列抗干扰措施，使它可直接安装于工业现场而稳定可靠的工作，防磁，抗震，防尘。 ２）编程简单、容易掌握。
３）适应性强，应用灵活。搅拌楼中心控制室的 PLC 系统可同时控制搅拌楼附属设备如：搅拌楼的骨料上料皮带、水泥及粉煤灰的脉冲控制系统。 ４）控制系统设计、修改、调试方便，工作量少。
５）功能强大。 PLC 具有开关量输入 / 输出，模拟量输入 / 输出，大量的内部中间继电器，时间继电器，特殊继电器，数据寄存器，可进行逻辑控制、数据处理、模拟量处理。
三、TP和 PLC在搅拌控制系统中的应用
1)数据流程
在这套控制系统中， TP 主要是发挥工业流程监控、数据显示、资料存储、打印、生产管理、发布生产操作命令的作用，它并不参与过程控制， PLC 主要是采集现场生产信息 , 及时向 TP 传送各类生产状态和数据如：配料门的限位、搅拌机的状态、各称量斗的传感信号，操作台的开关信号等，使 TP 能以生动形象的动画形式及时显示出来， PLC 根据程序运行结果和 TP 发布的指令来控制现场设备。具体见如下框图：
2)系统配置框图
3)系统主要构成：
触摸屏 : TP 采用 加拿大 TouchWin 公司 TP 系列触摸屏，它负责处理现场与运行操作有关的人机界面，使操作员通过触摸屏实时了解现场运行状态，各种生产数据的当前值以及是否有故障报警发生，并可对工艺生产过程进行控制和调节 , 触摸屏本身具有 “ 配方 ” 功能，通过其内部的宏指令可以将不同产品的不同工艺配方存储在其中，随时调用，大大节提高工作效率 , 它可以与近 30 个厂家的 PLC 通讯，兼容性极强，而且还可以和计算机通讯（开放式通讯协议），基于 Windows98/2000/XP 操作平台下的专用组态软件，界面友好直观，易学易用，大大节省产品开发周期。具有 RS232/422/485 通讯口，方便于连接其它厂家的 PLC 及外设产品（如：条形码、存储卡、变频器、个人计算机等）。触摸屏上的并行口还可以
直接和打印机连接实时或定时打印当前或历史数据。在编程软件中选择好触摸屏和 PLC 型号后，在其系统设定中选择 PLC 型号，通讯的波特率为 38400bps ；奇偶校验为奇校验；数据长度 8 位；停止位 1 位；通讯方式 RS-232 。
??PLC 可采用 XINJE 或西门子、欧姆龙等系列产品
?? 打印机 可采用 HP 或其他品牌的针式打印机和喷墨打印机
??TP 软件 采用 TP 专用的制作软件 TPsoft 编程软件中备有大量的图形库（开关、灯、棒图等）供选择，还可以根据用户需求编辑所需要的工艺图形，能够转换 BMP 文件和 AUTOCAD 中的 DXF 文件。还具有留言板功能用于交接班记录用。在编程软件中可以设定触摸屏背光灯的关闭时间，节省其使用寿命。触摸屏中具有内部编程指令 —— 宏命令，可以减轻 PLC 的编程负担，甚至有些简单的设备中可以取代 PLC ，由触摸屏编程直接和其它设备通讯
??PLC 编程软件 采用的是 XINJE 的 FC 编程软件，用它完成整个程序的编制、调试。 ?? 监视摄像头 ?? 软起动器
4) TP+PLC控制系统参数：
(1)A/D 转换 :1-16 路通道
(2) I/O 模块 : 采用 DC 输入输出 , 光电和机械隔离 (3) 配料精度 :
水泥 粉状 水剂 :±1% 砂石骨料 :±2%
5)触摸屏和 PLC控制系统的主要功能：
(1) 整个控制过程处于中文系统下工作 , 管理完全汉化 (2) 实现配料 , 下料 , 拌和 , 出砼自动控制 (3) 拌和时间 , 下料顺序随即可调 (4) 配料 , 下料 , 拌和动态模拟显示 (5) 系统自动校称 (6) 配方可达 200 余种 (7)I/O 状态自动检测
(8) 自动生成数据库 , 生产流程图 , 报警系统图 , 参数报表 历史查询 , 报表制作和打印
四.下面以某电站 2× 1m3搅拌楼为例介绍各方面的制作
1) 系统组成：
?? 触摸屏选用 TFT 液晶显示器 ?? 可编程序控制器选用信捷 FC-32R-E ?? 打印机选用 EPSON
2) 附属设备：
?? 强电柜一台，主要为各种动力设备提供电源、及各控制电源 ?? 操作台一台 .
??PLC 及放大器柜 ?? 上料皮带控制箱 ?? 传感器 10 套 ?? 其他低压电器
3) 触摸屏画面的制作采用 TouchWin 编辑工具软件完成。各画面画面包括各控制菜单及视频窗口，首页可由相关单位编写广告画面欢迎词或系统机型说明。本系统主要包含以下几项：
在主菜单画面中设计了 9 个画面选择开关 , 用于打开 9 个不同功能的画面 , 画面分布 : a) 流程控制 : 在生产过程中切换到此画面 , 用于生产流程监控和控制 b) 重量设定 : 主要是用于配方设定和修改
c) 时间设定 : 主要是用于搅拌机搅拌时间设定 , 配料抖动时间及提前量设定，下料顺序时间参数设定 d) 主控画面：在进行系统校验时用于主控系统运算的基本参数，这也是程序运算的核心，因此为了防止误修改在标定画面中加入了权限功能
e) 状态监控：真实反映现场的 I/O 状态，利于故障的检查和排除 f) 配方：用于存储配方和调用配方，在此系统中设计了 20 个配方
g) 数据列表：在生产过程中随时记录每一循环的称量数据，便于汇总查询和打印 h) 打印：根据数据报表的内容控制打印机，在本系统中采用的时针式打印机 i) 资料管理：主要是操作使用说明以及相关的接线信息 下面列举本系统几个主要画面：