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可編程控制器(PLC)的使用可對提高控制系統(tǒng)的可靠性控制精度、增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力等起到重要作用，而觸摸屏的使用則為整個控制系統(tǒng)提供了良好的人機(jī)操作界面，因此二者的聯(lián)合越來越廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。棉花打包機(jī)在工作時動作繁多，為保證打包機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行并提高其可靠性，采用HITECH觸摸屏和臺達(dá)公司的DVP系列PLC對棉花打包機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。

棉花打包機(jī)主要有喂棉、踩棉、壓棉、小車輸送與機(jī)械手推包的運(yùn)動幾個重要工序，該設(shè)備以液壓系統(tǒng)和電機(jī)作為動力。主、預(yù)壓系統(tǒng)分別由兩臺電機(jī)驅(qū)動，小車機(jī)械手、輸送帶、轉(zhuǎn)箱等分別由各自電機(jī)控制。打包機(jī)為了能夠完成打包并保證打包的質(zhì)量，必須滿足以下控制工藝要求：

(1)每個工步均可在手動與自動狀態(tài)下工作。

(2) 主、預(yù)壓油缸協(xié)調(diào)動作，共同完成對棉包的預(yù)壓與主壓。

(3)考慮到效率問題，壓棉、踩棉、喂棉的油缸行程分為幾個速段。

(4)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中不同設(shè)備并行動作的控制要求。

(5)對打包的數(shù)量進(jìn)行計數(shù)。

控制系統(tǒng)的組成如圖1所示。

硬件設(shè)計

根據(jù)控制工藝要求，綜合輸入輸出點(diǎn)數(shù)，采用臺達(dá)公司的模塊化PLC和天津羅升公司的HITECH觸摸屏，PLC和觸摸屏通過RS232串口進(jìn)行通信。觸摸屏軟件的開發(fā)使用專用工具HITECH_ADP。

軟件設(shè)計

DVP系列PLC在其編程軟件WPLSoft2.07的運(yùn)行環(huán)境中可用梯形圖(LAD)或語句表(STL)進(jìn)行編程，編譯通過后可由專用通信電纜下載到PLC。

打包機(jī)的每一工步的控制均采用自動和手動兩種模式。PLC采集現(xiàn)場行程開關(guān)、光電傳感器和壓力傳感器的信號，從而控制下一動作的觸發(fā)，并在壓力值越界時發(fā)出報警信號。整個程序的控制方式為順序控制，程序控制框圖如圖2所示：

HITECH_ADP提供了多種控制器件庫、圖形控件和功能組件，通過組態(tài)出各種顯示和控制功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操作狀態(tài)、當(dāng)前過程值及故障的可視化。利用人機(jī)界面操作別監(jiān)控系統(tǒng)，對PLC中的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、記錄、存儲、處理，從而滿足各種監(jiān)控要求。軟件還可以為不同的操作人員設(shè)置不同的操作密碼和相應(yīng)的操作權(quán)限。觸摸屏軟件的設(shè)計包括創(chuàng)建畫面和信息，并將它們和PLC程序相連。具體概括為以下三個步驟：

? 界面的可視化設(shè)計。

? 設(shè)定變量。

? 設(shè)置通信參數(shù)

根據(jù)實(shí)際情況，主要設(shè)計以下畫面：

? 主界面。

? 手動操作界面。

? 狀態(tài)監(jiān)控界面。

在打包機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計中，由于觸摸屏的使用省去了傳統(tǒng)控制方法中的開關(guān)、按鈕、指示燈和儀表等，相應(yīng)的PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。 觸摸屏(TP)和可編程控制器(PLC)的聯(lián)合應(yīng)用，簡化了現(xiàn)場操作，提高了控制程序和人機(jī)界面的靈活性。