葛鵬

摘 要：工業(yè)觸摸屏是最近幾年發(fā)展起來的圖形化操作設備，由于能夠代替操作按鈕，與設備進行人機交互并能夠直觀顯示設備的運行狀態(tài)。本文引入觸摸屏來控制PLC從而實現(xiàn)對真空燒結(jié)爐的控制和時時監(jiān)控，使得操作人員能夠在觸摸屏上直接更改工藝參數(shù)，同時更加直觀的了解設備的運行狀態(tài)。

關鍵詞：觸摸屏；真空燒結(jié)爐；PLC

本文闡述了利用觸摸屏作為上位機來控制和監(jiān)控PLC，再由PLC對設備的運行進行控制。工業(yè)觸摸屏是最近幾年發(fā)展起來的圖形化操作設備，由于能夠代替操作按鈕，與設備進行人機交互并能夠直觀顯示設備的運行狀態(tài)。

1.真空燒結(jié)爐介紹

真空燒結(jié)爐是在真空環(huán)境中對被加熱物料進行保護性燒結(jié)的爐子，其加熱方式比較多，如電阻加熱、感應加熱、微波加熱等。在稀土永磁材料行業(yè)中廣泛應用的是電阻加熱方式的真空燒結(jié)爐，是不可缺少的重要關鍵設備。

真空燒結(jié)爐由真空泵系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，風冷換熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)這四部分構成。其工作流程為：

2.觸摸屏軟件設計

依照原有設備的控制要求以及工藝流程，設計觸摸屏窗口的人機交互界面，可以分成操作畫面、參數(shù)畫面、報警畫面、時間積算畫面。這四大塊，如果單個畫面無法完全顯示所要表達的圖形或需要預留升級的畫面可以由這四大主窗口延伸或并行，流程圖如圖1。

2.1開機主畫面

開機畫面一般是顯示設備名稱和規(guī)格、設備廠家信息組成，能夠起到宣傳作用，可以讓使用者了解初步信息。

2.2操作畫面

由于觸摸屏最基本的功能就是可以代替按鈕開關來對PLC進行信號的輸入，因此設備的操作畫面必不可少。該畫面能夠直觀的模擬出設備的整個布局，并能夠時實顯示設備各部件的工作狀態(tài)，通過觸控屏幕上模擬的各個開關實現(xiàn)控制設備的運行/停止動作。該功能完全替代了按鈕開關的功能，并且在使用壽命和可靠性上遠遠高于按鈕開關。

2.3參數(shù)畫面

在此畫面內(nèi)提供了時間參數(shù)的設定窗口，由于該設備的真空系統(tǒng)為三級泵系統(tǒng)，其中油擴散泵需要在工作前40-60分鐘對擴散泵油進行預加熱，油擴散泵停止工作后要延長40-60分鐘對油進行冷卻，這兩個時間可以通過該窗口進行設定和修改。冷卻系統(tǒng)（即風冷換熱）的工作下限為0—90℃，能通過該窗口進行設定和修改，通過設定溫度能精確控制風冷溫度，達到設定值時，通過報警提示工作人員進行出爐，即保證了工藝條件又節(jié)約了電能，大大方便了現(xiàn)場的操作。

2.4報警畫面

在此畫面內(nèi)將真空系統(tǒng)內(nèi)的真空泵電機過載故障，真空閥門開啟/關閉超時故障，充氣超壓故障，系統(tǒng)循環(huán)水壓力低故障，動力起源壓力低故障，加熱電源故障，爐溫超溫故障等等全部包含進來，在有故障發(fā)生時，觸摸屏的顯示畫面會自動跳到報警畫面，可以很醒目的看到是哪個設備引起的，方便操作人員和維修人員對故障的判斷。

2.5時間積算畫面

時間計算畫面的引入，能對真空燒結(jié)爐的真空泵，冷卻風機電機的運行時間做累計計時。通過這個畫面了解各個真空泵和冷卻風機的運行時間，對于真空泵和冷卻風機的定期保養(yǎng)維護起到了定時提醒的目的，便于設備維護保養(yǎng)的管理，方便操作人員和維修人員時時了解設備的運行時間，可以提前準備保養(yǎng)維護的工作。

2.6真空度和溫度畫面

真空度和溫度的數(shù)據(jù)采集和儲存，能在設定的幾秒內(nèi)進行數(shù)據(jù)采集和儲存，方便了數(shù)據(jù)的記錄，也減少紙質(zhì)記錄的書寫，方便了工藝問題的查詢，為日常生產(chǎn)起到監(jiān)督和指導做用。通過數(shù)據(jù)的積累，能運用真空度和溫度數(shù)據(jù)來對現(xiàn)有工藝進行改進和優(yōu)化，從而為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品提供原始資料。

3.結(jié)論與認識

在觸摸屏沒有應用到真空燒結(jié)爐的控制系統(tǒng)時，控制系統(tǒng)一般由一塊模擬面板描繪出設備的部件結(jié)構，相應位置由按鈕或指示燈標示。操作人員通過按相應按鈕來控制各個設備的啟停，指示燈顯示相應的工作狀態(tài)。由于操作頻繁的按鈕和指示燈會經(jīng)常出現(xiàn)故障，因此給操作帶來了諸多的不便。

觸摸屏的應用解決了上述的故障，并能夠更加逼真的顯示出設備各個部件的運行狀態(tài)和各個參數(shù)的時實數(shù)值，不但直觀而且使用壽命長，同時給人機交互提供了便利的條件，許多參與控制的時間常數(shù)可以隨時在觸摸屏上更改，即可通過觸摸屏寫入到PLC內(nèi)部，解決了以前必須要用電腦軟件或編程器來更改PLC程序。

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