一、 前言
本項(xiàng)目為浙江某一同步帶廠硫化車間內(nèi)多臺硫化罐集中控制系統(tǒng),客戶要求該系統(tǒng)既能在監(jiān)控室監(jiān)控整個硫化車間內(nèi)硫化罐的工作狀態(tài),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程人機(jī)交互;又要能在每個硫化罐前現(xiàn)場操控 ,進(jìn)行現(xiàn)場的人機(jī)交互。對于現(xiàn)場的人機(jī)交互設(shè)備,由于硫化罐數(shù)量較多,客戶提出了“功能滿足、成本最低”的要求。根據(jù)這一要求我們設(shè)計了一套由工業(yè)PC+文本人機(jī)界面+PLC控制器組成的主、從控制系統(tǒng),實(shí)踐證明該系統(tǒng)很好的滿足了客戶的要求。
二、 控制系統(tǒng)設(shè)計方案
控制系統(tǒng)硬件組成如圖1所示。
從圖中可以看出,在該控制系統(tǒng)中,主控機(jī)為工業(yè)PC機(jī),從機(jī)為POP-HMI文本人機(jī)界面+可編程序控制器(LG PLC)系統(tǒng);其中POP-HMI文本顯示器是針對硫化罐現(xiàn)場人機(jī)交互要求而選用的低成本HMI產(chǎn)品。POP-HMI是上海博深電子自主開發(fā)的文本人機(jī)界面產(chǎn)品,該文本顯示器采用單色(3.7”)圖形點(diǎn)陣LCD顯示屏,提供漢字、西文、數(shù)字及簡單圖形的顯示;采用薄膜按鈕鍵盤,提供數(shù)字、參數(shù)輸入,自定義輸入等功能??煞奖氵B接各種廠商的可編程控制(PLC)及各種具有串口通訊能力的電氣設(shè)備,是低成本現(xiàn)場控制設(shè)備的最佳選擇。POP-HMI的組態(tài)開發(fā)軟件基于Windows平臺,界面友好,簡單易用,開發(fā)人員可在短時間內(nèi)掌握使用??删幊绦蚩刂破鳛長G K120S系列PLC ,該系列PLC可同時支持RS232和RS485雙串口通訊,通訊功能強(qiáng)大。
控制各硫化罐的LG PLC通過其通訊口的RS485總線和計算機(jī)遠(yuǎn)程連接成一套集中控制系統(tǒng)。在通信過程中,主控計算機(jī)為主站,各硫化罐PLC為從站,通訊協(xié)議遵從MODBUS通信協(xié)議,從站數(shù)目前為12個。POP-HMI文本顯示器通過LG PLC的編程口(RS232)與LG PLC相連接,通訊協(xié)議為LG PLC的專用協(xié)議。
三、 控制系統(tǒng)功能描述
控制系統(tǒng)中主控計算機(jī)負(fù)責(zé)整個硫化車間中各硫化罐的硫化工藝參數(shù)設(shè)定、工作狀態(tài)顯示、故障報警顯示記錄以及生產(chǎn)狀態(tài)集中管理。POP-HMI文本顯示器則負(fù)責(zé)各個硫化罐的現(xiàn)場工作狀態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)定及修改;PLC控制器則負(fù)責(zé)完成設(shè)備的順序控制、傳感器信號的采集輸入及與主控計算機(jī)的通訊連接。
該控制系統(tǒng)設(shè)有手動、自動兩種工作模式。手動工作模式下,各硫化罐操作箱上的POP-HMI文本顯示器用于每個硫化罐的手動參數(shù)設(shè)定操作和現(xiàn)場狀態(tài)的顯示。自動工作模式下,硫化工藝參數(shù)設(shè)定由主控工業(yè)計算機(jī)完成;硫化罐的工作狀態(tài)、故障報警信息在兩種模式下都可以同時在主控計算機(jī)的顯示器和現(xiàn)場的POP-HMI文本顯示器LCD屏上顯示。
四、控制軟件的功能描述
1、監(jiān)控室工業(yè)PC機(jī)軟件功能
* 多臺硫化工藝參數(shù)設(shè)定
* 多臺硫化罐工作狀態(tài)監(jiān)視
* 多臺硫化罐故障報警顯示及記錄
* 生成工作報表及打印
2、現(xiàn)場POP-HMI文本顯示器軟件功能
* 單臺硫化工藝參數(shù)設(shè)定
* 單臺硫化罐工作狀態(tài)監(jiān)視
* 單臺故障報警顯示及記錄
五、 結(jié)束語
該主從控制系統(tǒng)已調(diào)試完畢,實(shí)踐證明控制系統(tǒng)從站由于選用了POP-HMI低成本小型人機(jī)界面,滿足了用戶對現(xiàn)場人機(jī)交互“功能實(shí)現(xiàn)成本最低”的要求。通過本控制系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā),為POP-HMI小型文本人機(jī)界面用于設(shè)備現(xiàn)場低成本人機(jī)交互提供了一個典型的應(yīng)用范例。