本文著重介紹了觸摸屏作為上位機(jī)管理系統(tǒng)與 PLC通訊在混凝土攪拌樓中的實(shí)際應(yīng)用，主要闡述了該系統(tǒng)采用集中控制方式的優(yōu)越性以及制作方法。該系統(tǒng)特點(diǎn)是觸摸屏通過 RS232 串行通訊，達(dá)到管理與控制相結(jié)合，便于實(shí)時監(jiān)控，減少了故障率，大大提高了施工生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞： 觸摸屏 PLC 攪拌樓 應(yīng)用特點(diǎn)
一、 TP 介紹
（ 1) 簡介
TP 觸摸式工業(yè)圖形顯示器（簡稱觸摸屏）是一種連接人類和機(jī)器（主要為 PLC ）的人機(jī)界面（國外稱為 HMI 或 MMI ），被稱為 PLC 的臉面。它是替代傳統(tǒng)控制面板和鍵盤的智能化操作顯示器。可用于參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示、以曲線、動畫等形式描繪自動化控制過程，并可簡化 PLC 的控制程序。
　　 比之模擬儀表、操作臺控制的優(yōu)點(diǎn)：
1 ） 體積變小，幾乎不占空間；
2 ） 連線簡單化。
(2) TP 觸摸屏的主要作用
　　 監(jiān)視：以數(shù)據(jù)、曲線、圖形、動畫等各種形式來反映 PLC 內(nèi)部位狀態(tài)，存儲器數(shù)值，從而直觀反應(yīng)工業(yè)控制系統(tǒng)的流程、走向。
　　 控制：可以通過觸摸操作改變 PLC 內(nèi)部位狀態(tài)，存儲器數(shù)值，從而參與過程控制。
(3) TP 觸摸屏主要功能
1 ） 以動畫形式表現(xiàn)控制過程，可實(shí)現(xiàn)工況圖、流程圖，設(shè)備由靜態(tài)到運(yùn)行，畫面模擬動畫顯示；
2 ） 離散點(diǎn)的 ON/OFF 表示；可實(shí)現(xiàn)管道、閥門、指示燈的顏色變化，電氣開關(guān)閘刀的開合、檔板的開關(guān)、多選一開關(guān)的實(shí)現(xiàn)等；
3 ） 參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示；可設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格，制作操作面板的仿真圖象；
4 ） 棒圖、（半）餅圖、容器圖、趨勢圖及各種儀表表示；可制作操作面板的仿真圖象，可實(shí)現(xiàn)信號量值、液體深度的變化；模擬表頭指針或游標(biāo)的移動等；
5 ） 各種報(bào)警動作：生產(chǎn)過程中出現(xiàn)異常情況，自動報(bào)警并用文字顯示故障類型，畫面同時自動切換至故障所在的流程畫面；
6 ） 可進(jìn)行報(bào)表打印（非屏幕硬拷貝）、報(bào)警信息打印，打印時序可由用戶確定；可連 CCTV 監(jiān)視頭（ NTSC 制式），顯示現(xiàn)場實(shí)時信息。
7) 把原來的開關(guān)、指示燈等移到觸摸屏上，則可省去 PLC 上原來對應(yīng)開關(guān)、指示燈等的輸入輸出點(diǎn)，從而可減小 PLC 系統(tǒng)的規(guī)模。
8 ）權(quán)限管理：操作員只有在開機(jī)時輸入正確的登陸密碼后，觸摸屏才能進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)
(4) TP 觸摸屏在惡劣條件下使用特點(diǎn)
1) 防塵、抗震
2) 防水、防電磁
二、可編程序控制器（ PLC ）在攪拌樓控制中的應(yīng)用特點(diǎn)：
　　 １）可靠性高　　 PLC 在硬件和軟件上采取了一系列抗干擾措施，使它可直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場而穩(wěn)定可靠的工作，防磁，抗震，防塵。
　　 ２）編程簡單、容易掌握。
　　 ３）適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活。攪拌樓中心控制室的 PLC 系統(tǒng)可同時控制攪拌樓附屬設(shè)備如：攪拌樓的骨料上料皮帶、水泥及粉煤灰的脈沖控制系統(tǒng)。
　　 ４）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、修改、調(diào)試方便，工作量少。
　　 ５）功能強(qiáng)大。　 PLC 具有開關(guān)量輸入 / 輸出，模擬量輸入 / 輸出，大量的內(nèi)部中間繼電器，時間繼電器，特殊繼電器，數(shù)據(jù)寄存器，可進(jìn)行邏輯控制、數(shù)據(jù)處理、模擬量處理。
三、 TP 和 PLC 在攪拌控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
1) 數(shù)據(jù)流程
　　 在這套控制系統(tǒng)中， TP 主要是發(fā)揮工業(yè)流程監(jiān)控、數(shù)據(jù)顯示、資料存儲、打印、生產(chǎn)管理、發(fā)布生產(chǎn)操作命令的作用，它并不參與過程控制， PLC 主要是采集現(xiàn)場生產(chǎn)信息 , 及時向 TP 傳送各類生產(chǎn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)如：配料門的限位、攪拌機(jī)的狀態(tài)、各稱量斗的傳感信號，操作臺的開關(guān)信號等，使 TP 能以生動形象的動畫形式及時顯示出來， PLC 根據(jù)程序運(yùn)行結(jié)果和 TP 發(fā)布的指令來控制現(xiàn)場設(shè)備。具體見如下框圖：

在設(shè)計(jì)各畫面控件時，首先在畫面框中畫出所需要的控件，然后進(jìn)行大小比例調(diào)整，上色，接下來進(jìn)行屬性連接，畫面上的控件屬性數(shù)據(jù)全部由下位機(jī) PLC 提供，所以 TP 畫面制作起來非常方便快捷，在實(shí)際運(yùn)行過程中，若需在 TP 畫面中增加新的內(nèi)容，如開關(guān)、菜單選擇等，只需在設(shè)計(jì)軟件中增加相應(yīng)的項(xiàng)目傳送至 TP 即可。
在 TP 和 PLC 進(jìn)行通訊和調(diào)試參數(shù)前，需特別注意以下幾點(diǎn)：
a) 選擇直接傳送方式：選擇直接通訊方式 ( 選擇 PLC 類型及對應(yīng) I/O 地址 ), 該方式下 ,TP 直接讀取或改寫 PLC 的數(shù)據(jù)寄存器和繼電器內(nèi)容 , 這樣可以大大減輕 PLC 用戶程序的負(fù)擔(dān) .
b) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)：當(dāng)選擇直接傳送方式時 ,TP 內(nèi)部寄存器首地址開始的數(shù)個數(shù)據(jù)寄存器被規(guī)定為系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū) , 系統(tǒng)數(shù)據(jù)完成畫面切換等動作 ,TP 和 PLC 內(nèi)部占用特定的寄存器區(qū) , 完成各種功能．系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)是 TP 與 PLC 交換數(shù)據(jù)的媒體 ,TP 初始化時 , 需確定 PLC 系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)的的起始定義號．
6)PLC 的程序分三部分設(shè)計(jì)：傳感器模擬量數(shù)據(jù)采集及處理、邏輯控制部分、報(bào)表處理部分。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)需要隨時增加 PLC 的功能，如：攪拌樓（站）附屬設(shè)備的控制，皮帶系統(tǒng)和水泥、煤灰脈沖系統(tǒng)等． PLC 實(shí)時采集傳感稱量值和輸入信號 , 經(jīng)邏輯運(yùn)算后 , 由輸出模塊控制稱量斗、攪拌機(jī)、螺旋輸送機(jī)的啟停以及報(bào)警等。程序設(shè)計(jì)思想和步驟 :a) 首先要全面了解被控制對象的機(jī)構(gòu)、運(yùn)行過程等，并明確動作邏輯關(guān)系； b) 根據(jù)系統(tǒng)功能要求（包括輸入、輸出信號數(shù)量的多少、性質(zhì)、參數(shù)；選擇 PLC 型號及各種附加配置，并有規(guī)則、有目的的分配輸入、輸出點(diǎn)； 根據(jù)控制及流程要求，對應(yīng)輸入、輸出開發(fā)相應(yīng)應(yīng)用程序； c ）同時連接 PLC 與外部設(shè)備連線 , 將編制完成的程序?qū)懭?PLC 中，模擬工況運(yùn)行，進(jìn)行調(diào)試及修改； d) 在模擬調(diào)試成功后，接入現(xiàn)場實(shí)際控制系統(tǒng)中進(jìn)行再次調(diào)試，直至完全通過為止 . FC 系列編程工具是 WINDOWS 環(huán)境下的 PLC 編程軟件 , 利用本軟件可以進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，編程實(shí)現(xiàn)，編寫注釋說明文檔和維護(hù)控制應(yīng)用系統(tǒng) , 它可以用兩種方式編程即梯形圖編程和命令語編程 , 見下圖：