摘要：介紹了基于觸摸屏和PLC的棉花打包機控制系統(tǒng)，其具有方便的人機界面、可靠的控制性能，經實際 應用獲得了良好的效果。
關鍵詞：觸摸屏；PLC;棉花打包機
可編程控制器(PLC)的使用可提高控制系統(tǒng)的可 靠性和控制精度、增強系統(tǒng)的抗干擾能力，而觸摸屏 的使用則為整個控制系統(tǒng)提供了良好的人機操作界 面，因此二者的聯(lián)合控制系統(tǒng)將越來越廣泛地應用于 工業(yè)生產的各個領域。棉花打包機在工作時動作繁多， 且要求各個動作之間有嚴格的邏輯順序關系。為保證 打包機控制系統(tǒng)的運行并提髙其可靠性，采用 HITECH觸摸屏和臺達公司的DVP系列PLC對棉 花打包機的控制系統(tǒng)進行設計。
1控制要求及系統(tǒng)組成 1.1控制工藝要求
棉花打包機主要有喂棉、踩棉、壓棉、小車輸送 與機械手推包等幾個重要工序，該設備以液壓系統(tǒng)和 電機作為動力。主、預壓系統(tǒng)分別由兩臺電機驅動，小 車機械手、輸送帶、轉箱等分別由各自電機控制。打 包機為了能夠完成打包并保證打包的質量，工作時必 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、預壓油缸協(xié)調動作，共同完成對棉包的 預壓與主壓。
(3)對踩棉壓力與壓棉壓力設有檢測和報警裝置。
(4)•考慮到效率問題，壓棉、踩棉、喂棉的油缸 行程分為幾個速段。
(5)實現(xiàn)系統(tǒng)中不同設備并行動作的控制要求。
(6)對打包的數量進行計數。
1.2 系統(tǒng)工作原理及組成
系統(tǒng)工作時，觸摸屏作為人機界面使操作狀態(tài)、當 前過程值以及連續(xù)的PLC故障可視化，并通過組態(tài)變
量建立觸摸屏與PLC的通訊，使觸摸屏上的各項設定 值輸人PLC。同時，PLC接收現(xiàn)場各狀態(tài)檢測信號，按 預先編寫的程序實現(xiàn)計算和控制輸出功能，從而實現(xiàn) 該系統(tǒng)對電氣柜和液壓系統(tǒng)的控制，最終控制打包機 完成棉花打包任務。控制系統(tǒng)結構見圖1。
圖1控制系統(tǒng)結構圖
2硬件設計
根據控制工藝要求，綜合輸人、輸出點數，采用 臺達公司的模塊化PLC。具體硬件配置如下：CPU模 塊（DVP—14SS)1個；模擬量I/O模塊（DVP — 04AD)1 個；16 路開關量 I/O 模塊（DVP —16SP)3 個路開關量I/O模塊(DVP — 08SPH個；8路開關 量輸出模塊(DVP —08SN)1個。該機型體積小、功能 強大、系統(tǒng)升級方便。
3軟件設計
3. 1 PLC軟件設計
DVP系列PLC在其編程軟件WPLSoft2. 07的 運行環(huán)境中可用梯形圖（LAD)或語句表(STL)進行 編程，編譯通過后可由專用通訊電纜下載到PLC。
打包機在工作時動作較多，且各個動作之間有嚴 格的邏輯關系，每一工步的控制均可采用自動和手動 兩種模式。PLC采集現(xiàn)場行程開關、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，程序控制框圖見圖2。
圖2棉花打包機程序控制框圖
3-2 觸摸屏人機界面設計
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)出的各種顯示和控制功能實現(xiàn)系 統(tǒng)操作狀態(tài)、當前過程值及故障的可視化。利用人機界 面操作監(jiān)控系統(tǒng)，對PLC中的實時數據進行顯示、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置不同的操作密碼和相應的操作 權限。觸摸屏軟件的設計包括創(chuàng)建畫面和信息，并將它 們和程序相連。具體概括為以下三個步驟：
(1)界面的可視化設計。界面組態(tài)具體涉及輸人/ 輸出區(qū)域組態(tài)、指示器組態(tài)、功能鍵組態(tài)、控制鍵組 態(tài)及文本顯示等各種格式，可根據實際控制功能的差 異設計不同的畫面。
(2)設定變量。變量在觸摸屏的組態(tài)功能(輸入/
Application of TP and
輸出區(qū)域、功能鍵等）與PLC的相應I/O接點及存儲 單元之間建立聯(lián)系，實現(xiàn)觸摸屏敏感元件對PLC的控 制及參數的輸人、PLC當前過程值及報警信號向觸摸 屏的輸出。
(3)設置通訊參數，實現(xiàn)觸摸屏與PLC的通訊。
圖3為棉花打包機控制系統(tǒng)操作界面，其主要功 能如下：①主界面：觸摸屏的默認界面，實現(xiàn)操作者 密碼設定、系統(tǒng)時間設定，并可切換到其它任意界面。 ②手動操作界面：界面上設置若干功能按鍵，分別對 打包機的每個動作進行手動操作。③狀態(tài)監(jiān)控界面:通 過此界面，操作人員可以對打包機的運行狀況實時監(jiān) 控，此界面可顯示當前已完成打包數量及故障報警信 號。
3S2
圖3棉花打包機控制系統(tǒng)操作界面
4結束語
在打包機控制系統(tǒng)的設計中，由于觸摸屏的使用 省去了傳統(tǒng)控制方法中的開關、按鈕、指示燈和儀表 等，這樣相應地減少了 PLC的I/O點數。觸摸屏 (TP)和可編程控制器(PLC)的聯(lián)合應用，簡化了現(xiàn)場 操作，提高了控制程序和人機界面的靈活性，不但方 便操作，而且使系統(tǒng)性能更加安全可靠，具有廣闊的 應用前景。
