摘要：介绍了基于触摸屏和PLC的棉花打包机控制系统，其具有方便的人机界面、可靠的控制性能，经实际 应用获得了良好的效果。
关键词：触摸屏；PLC;棉花打包机
可编程控制器(PLC)的使用可提高控制系统的可 靠性和控制精度、增强系统的抗干扰能力，而触摸屏 的使用则为整个控制系统提供了良好的人机操作界 面，因此二者的联合控制系统将越来越广泛地应用于 工业生产的各个领域。棉花打包机在工作时动作繁多， 且要求各个动作之间有严格的逻辑顺序关系。为保证 打包机控制系统的运行并提髙其可靠性，采用 HITECH触摸屏和台达公司的DVP系列PLC对棉 花打包机的控制系统进行设计。
1控制要求及系统组成 1.1控制工艺要求
棉花打包机主要有喂棉、踩棉、压棉、小车输送 与机械手推包等几个重要工序，该设备以液压系统和 电机作为动力。主、预压系统分别由两台电机驱动，小 车机械手、输送带、转箱等分别由各自电机控制。打 包机为了能够完成打包并保证打包的质量，工作时必 须满足以下控制工艺要求：
(1)每个工步均可在手动与自动状态下工作。
(2)主、预压油缸协调动作，共同完成对棉包的 预压与主压。
(3)对踩棉压力与压棉压力设有检测和报警装置。
(4)•考虑到效率问题，压棉、踩棉、喂棉的油缸 行程分为几个速段。
(5)实现系统中不同设备并行动作的控制要求。
(6)对打包的数量进行计数。
1.2 系统工作原理及组成
系统工作时，触摸屏作为人机界面使操作状态、当 前过程值以及连续的PLC故障可视化，并通过组态变
量建立触摸屏与PLC的通讯，使触摸屏上的各项设定 值输人PLC。同时，PLC接收现场各状态检测信号，按 预先编写的程序实现计算和控制输出功能，从而实现 该系统对电气柜和液压系统的控制，最终控制打包机 完成棉花打包任务。控制系统结构见图1。
图1控制系统结构图
2硬件设计
根据控制工艺要求，综合输人、输出点数，采用 台达公司的模块化PLC。具体硬件配置如下：CPU模 块（DVP—14SS)1个；模拟量I/O模块（DVP — 04AD)1 个；16 路开关量 I/O 模块（DVP —16SP)3 个路开关量I/O模块(DVP — 08SPH个；8路开关 量输出模块(DVP —08SN)1个。该机型体积小、功能 强大、系统升级方便。
3软件设计
3. 1 PLC软件设计
DVP系列PLC在其编程软件WPLSoft2. 07的 运行环境中可用梯形图（LAD)或语句表(STL)进行 编程，编译通过后可由专用通讯电缆下载到PLC。
打包机在工作时动作较多，且各个动作之间有严 格的逻辑关系，每一工步的控制均可采用自动和手动 两种模式。PLC采集现场行程开关、光电传感器和压 力传感器的信号，从而控制下一动作的触发，并在压 力值越界时发出报警信号。整个程序的控制方式为顺 序控制，程序控制框图见图2。
图2棉花打包机程序控制框图
3-2 触摸屏人机界面设计
HITECH—ADP提供了多种控制器件库、图形控件 和功能组件，通过组态出的各种显示和控制功能实现系 统操作状态、当前过程值及故障的可视化。利用人机界 面操作监控系统，对PLC中的实时数据进行显示、记 录、存储、处理，从而满足各种监控要求。软件还可以 为不同的操作人员设置不同的操作密码和相应的操作 权限。触摸屏软件的设计包括创建画面和信息，并将它 们和程序相连。具体概括为以下三个步骤：
(1)界面的可视化设计。界面组态具体涉及输人/ 输出区域组态、指示器组态、功能键组态、控制键组 态及文本显示等各种格式，可根据实际控制功能的差 异设计不同的画面。
(2)设定变量。变量在触摸屏的组态功能(输入/
Application of TP and
输出区域、功能键等）与PLC的相应I/O接点及存储 单元之间建立联系，实现触摸屏敏感元件对PLC的控 制及参数的输人、PLC当前过程值及报警信号向触摸 屏的输出。
(3)设置通讯参数，实现触摸屏与PLC的通讯。
图3为棉花打包机控制系统操作界面，其主要功 能如下：①主界面：触摸屏的默认界面，实现操作者 密码设定、系统时间设定，并可切换到其它任意界面。 ②手动操作界面：界面上设置若干功能按键，分别对 打包机的每个动作进行手动操作。③状态监控界面:通 过此界面，操作人员可以对打包机的运行状况实时监 控，此界面可显示当前已完成打包数量及故障报警信 号。
3S2
图3棉花打包机控制系统操作界面
4结束语
在打包机控制系统的设计中，由于触摸屏的使用 省去了传统控制方法中的开关、按钮、指示灯和仪表 等，这样相应地减少了 PLC的I/O点数。触摸屏 (TP)和可编程控制器(PLC)的联合应用，简化了现场 操作，提高了控制程序和人机界面的灵活性，不但方 便操作，而且使系统性能更加安全可靠，具有广阔的 应用前景。
