WEINVIEW觸摸屏在紙箱生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用

一：引言
紙箱包裝機(jī)械是包裝行業(yè)最常用的設(shè)備；該設(shè)備的主要功能就是利用機(jī)械部分的精確定位；使紙箱成型并生產(chǎn)相關(guān)的成品。在早期控制系統(tǒng)主要通過單片機(jī)和現(xiàn)場外部按鈕來實現(xiàn)控制；缺點是需要操作人員較多；參數(shù)調(diào)節(jié)比較麻煩；耗時較多。采用PLC作為控制器對控制系統(tǒng)有了較大改進(jìn)；在相關(guān)機(jī)械參數(shù)調(diào)節(jié)與定位相關(guān)方面有了更大的進(jìn)步；但在現(xiàn)場生產(chǎn)過程中有些參數(shù)使生產(chǎn)操作員無法得到。隨著人們對產(chǎn)品要求的日益提高；產(chǎn)品的規(guī)格參數(shù)要求也越來越嚴(yán)格，要求現(xiàn)場操作人員隨時檢測產(chǎn)品；并根據(jù)要求調(diào)節(jié)參數(shù)使產(chǎn)品的規(guī)格符合要求。觸摸屏＋PLC可以完全解決這種小型控制系統(tǒng)的所有問題；并且可以將現(xiàn)場一些傳感器的信號在觸摸屏上顯示；可以方便現(xiàn)場生產(chǎn)人員將相應(yīng)的產(chǎn)品參數(shù)寫入觸摸屏來對產(chǎn)品的規(guī)格進(jìn)行控制。
以上這種控制方案相比（工控機(jī)＋組態(tài)軟件＋PLC）在成本有很大的優(yōu)勢而且節(jié)約了很大的成本，所以這種控制方案現(xiàn)在已經(jīng)普遍被應(yīng)用。本文主要介紹WEINVIEW觸摸屏通過一屏多機(jī)的方式同時控制六臺PLC來完成相應(yīng)的機(jī)械控制以及采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)等工作。
二：系統(tǒng)的設(shè)計要求
結(jié)合實際硬件的資源和軟件的功能，建立如下圖1所示的觸摸屏和6臺PLC連接示意圖。觸摸屏的主要功能要對現(xiàn)場的控制量進(jìn)行控制；而且可以完全將現(xiàn)場的參數(shù)通過PLC采集上來；并且方便用戶和操作人員對現(xiàn)場的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和設(shè)置。
當(dāng)觸摸屏將控制信號傳到PLC時；PLC將通過自己的內(nèi)部程序?qū)⑾鄳?yīng)的控制信號傳輸?shù)较鄳?yīng)的現(xiàn)場傳感器。我們的主設(shè)備的傳動主要靠一臺變頻電機(jī)；其他的機(jī)械定位主要是小型電機(jī)帶動絲桿來進(jìn)行定位。這里選用三菱的FX1N的PLC；因為這里PLC需要接收編碼器傳輸過來的脈沖；在進(jìn)行對相應(yīng)的電機(jī)進(jìn)行控制。這里采用6臺PLC來接收多個編碼器的高速脈沖來控制現(xiàn)場的電機(jī)。6臺PLC通過485BD模塊并行連接，然后在和觸摸屏進(jìn)行連接；通過觸摸屏對不同站號的 PLC進(jìn)行發(fā)送命令和讀取相關(guān)數(shù)據(jù)來達(dá)到控制目的。

圖1 系統(tǒng)的概括圖
三：系統(tǒng)軟件的設(shè)計與參數(shù)設(shè)置
在這個系統(tǒng)里觸摸屏是主站，6臺PLC是從站。主站可以向PLC發(fā)送命令和接受命令，這里PLC不能向觸摸屏發(fā)送命令；PLC之間要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換必須通過觸摸屏。當(dāng)PLC接收到數(shù)據(jù)以后；在執(zhí)行相應(yīng)的程序?qū)ο鄳?yīng)的部分進(jìn)行控制。
在這里首先就對軟件的設(shè)置做簡要的介紹；首先要對三菱PLC進(jìn)行設(shè)置；對波特率、接線方式、奇偶校驗、PLC站號進(jìn)行設(shè)置，因為有六臺PLC所以要分別對六臺PLC進(jìn)行相同的設(shè)置，這里除了站號不一樣其它的都是一樣的 。這里在三菱的GX-develop的軟件里還要對三菱的通訊格式寄存器D1820進(jìn)行設(shè)置，應(yīng)將BFM#0的b9與b8設(shè)置為0；具體的設(shè)置可以參數(shù)設(shè)置圖請參考下圖：

圖2 三菱PLC通訊參數(shù)設(shè)置
觸摸屏的參數(shù)設(shè)置在對波特率、接線方式、奇偶校驗要保持一致；在站號設(shè)置方面在觸摸屏要寫的站號只寫1到6臺中的一個站號就可以了；通過BD連接多臺要選擇MITSUBISHI FXON/2/2N COM 的驅(qū)動；最重要的一點是要在系統(tǒng)參數(shù)編譯器選項菜單下；地址模式選擇相應(yīng)的擴(kuò)展模式。具體的參數(shù)的設(shè)置參考下圖3：

圖3 觸摸屏的相關(guān)參數(shù)設(shè)置
在觸摸屏這邊主要組態(tài)三個模式；在三個模式里觸摸屏需要通過數(shù)據(jù)傳輸將不同PLC里的數(shù)據(jù)通過觸摸屏的數(shù)據(jù)傳輸功能把PLC里的數(shù)據(jù)讀到觸摸屏里的相應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)；然后通過宏指令通過算數(shù)運(yùn)算然后，再通過數(shù)據(jù)傳輸將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降南鄳?yīng)的PLC的數(shù)據(jù)區(qū)；在這里為了提高觸摸屏讀取數(shù)據(jù)的數(shù)度；我們建議不管是觸摸屏還是PLC讀取連續(xù)數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)；這樣有助于提高通訊速率。相關(guān)的設(shè)置如下：

圖4 數(shù)據(jù)傳輸
下面這幅圖是紙盒進(jìn)料的初始圖，圖5左邊的數(shù)據(jù)是讀取PLC的相關(guān)數(shù)據(jù)這里可以根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置然后通過按執(zhí)行按鈕來執(zhí)行宏指令對讀取上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算；然后將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送給PLC。圖6是相關(guān)數(shù)據(jù)的定義與運(yùn)算過程宏指令的觸發(fā)通過PLC控制元件來設(shè)置觸發(fā)。如下圖所示：

圖5 模式1

圖6 宏指令運(yùn)算
當(dāng)程序啟動以后畫面首先進(jìn)入主頁面；當(dāng)進(jìn)入主頁面以后；首先，在沒有報警的情況下啟動主電機(jī)；如果有報警要對報警進(jìn)行報警復(fù)位后在進(jìn)行操作然后對生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量進(jìn)行設(shè)置。然后根據(jù)客戶的需求可以進(jìn)行自動控制和手動控制的選擇，而且在啟動畫面還有相關(guān)的操作說明，對操作員起到引導(dǎo)作用。

圖7 觸摸屏啟動主畫面
四：現(xiàn)場調(diào)試與通訊測試