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大屏幕触摸屏在精梳机中的应用

中达电通股份有限公司
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马 岩 (陕西恒鑫精密纺织机械有限公司)

     摘要:本文介绍了台达DOP系列AE10THTD型大屏幕触摸屏在HXFA299型棉精梳机中的应用。其主要功能是:操作控制整机、显示当前设备工作状态、进行工作参数设定修改、进行产量统计、设备故障告警等,操作界面外观和功能可根据用户需要进行修改,画面直观、简捷,可使操作人员在极短的时间内熟悉设备的操作。

    关键词:触摸屏;精梳机;PLC;通讯

一、 引言

    精梳机是近年来在纺织行业使用较为普遍的一种设备,其主要作用是排出梳棉生条中一定长度以下的短纤维,提高纤维整齐度,进一步清除纤维中残留的棉结、杂质,提高纤维光洁度。我国精梳机设备在经过30多年的发展后,综合质量水平及自动化水平都有了很大的提高。其中自动化水平的提高就需要越来越多的电气元件参与精梳机的控制,随着这些元件的使用,对其监控也就成了精梳机电气控制部分的核心,而人机界面的应用对于精梳机的监控来说就方便多了。目前,国内生产精梳机的厂家基本上都使用了触摸屏,但由于尺寸比较小,所显示的内容受到一定的限制,所以还要加上故障监控面板,这就大大增加了控制面板的尺寸。而HXFA299型精梳机采用10.4英寸大屏幕触摸屏作为人机界面,就可将故障监控面板作为一个画面显示在触摸屏中,这样以来就大大缩小了控制面板的尺寸,节省了PLC的输出口接口,也减少了设备的硬件接线。同时可为用户提供完整的设备故障诊断及分析功能,使精梳机的监控系统更加清晰简捷。

二、硬件系统组成

1.    触摸屏

    触摸屏选用AE10THTD型,32bit 206MHz超强RISC MCU,10.4寸超大屏幕,可支持65536色TFT面板显示,分辨率可达640×480像素,使画面更加清晰生动。该人机支持USB下载,可与80多种PLC及控制器通讯,兼容性极强,而且可以和计算机通讯,基于Windows操作平台下的专用组态软件,易学易用,大大节省了产品的开发周期。具有RS232/422/485通讯口,方便连接条形码、存储卡、变频器等外设产品。编程软件中备有大量的图形库可供选择,还可根据用户需求编辑所需要的工艺图形,能转换BMP文件和AUTOCAD中的DXF文件。在系统目录中可设定触摸屏背光灯的关闭时间,节省其使用寿命。触摸屏中具有内部编程的宏指令,可以减轻PLC的编程负担,甚至在一些简单的设备中还可以取代PLC,由触摸屏编程直接和其它设备通讯。触摸屏上的还可以直接好打印机连接实时或定时打印当前或历史数据。

2.    可编程序控制器

    可编程序控制器选用台达DVP60ES型PLC,该系列PLC体积小,指令丰富,可方便地连成网络来实现复杂的控制,具有极高的性价比,适合于多种行业现场的检测及自动控制。

3.    变频器

    变频器选用台达VFD055M43A型高功率低噪音迷你型变频器,具有体积小、低速力矩大、性能完善、使用方便等特点,通过RS485接口与PLC连接,支持Modbus协议。

三、软件实现

    通过其专用的ADP编程软件在计算机上进行设计、编译后下载到人机界面中,连接上通讯电缆后就可进行操作显示。人机界面运行时以自身程序对PLC进行读取、传送,不必担心它的引入而影响PLC的扫描周期。

1.    主界面的设计

    软件的主界面分为设备状态区、故障监控区、功能控制区三大部分。设备状态区主要显示日期时间及设备当前所处状态,还包括钳次显示、条速显示、筒内长度及满筒比例显示;故障监控区则显示故障所发生的部位、故障名称、分析其原因并给出解决方法;功能控制区共有十几个按键,其中启动、点动、停止、班次选择、手动换筒等按键在具备条件时可直接操作设备,而调试/设定、产量统计好故障查询键在按下后会分别进入各自的操作界面再次进行选择操作。

系统主界面监控图

    将钥匙开关选至自动运行位置后,PLC首先得电,这时屏幕左上角PLC的状态指示灯会变成绿色;当自动运行的条件具备后,自动指示灯也会变成绿色,此时设备进入待机状态;在设备自动运行过程中若有故障发生,则故障指示灯会由正常时的绿色变成红色 ,并不停的闪烁。故障发生时,示意图上相应位置的指示灯也会变成红色并闪烁,醒目的告诉操作者故障所发生的部位,相应的故障名称及处理方法会在下面的故障显示栏里以走马灯的形式显示。当多个故障同时发生时,可循环显示每一个故障。用户还可进入故障查询界面,查询每次故障所发生的准确时间及频次,方便用户分析和维修。

    界面中的调试/设定键需将钥匙开关开至相应位置后按下才有效,否则不起作用。这是因为设备处在调试状态时,为了其中一些部件单独动作,就必须甩开一些安全开关的束缚,这就要求拥有钥匙的维修调试人员来进行,而非所有的操作人员。与此相类似的还有参数设定界面,必须在输入正确的密码后才能进入,也是为了保证设备的运行参数不被随意修改,而使设备工作在一个稳定的状态。

2.    子界面的设计

子界面包括参数设定、产量统计、故障查询、语言转换等十几个画面,内容丰富、操作直观,可使操作人员在极短的时间内按屏幕提示就可熟悉设备的操作。

产量统计界面    

              长度设定界面

四、 结束语

    本系统投入使用一年来,现场运行证明该电气系统无论是在硬件还是软件设计上都是比较合理的。设备运行稳定可靠,而且有着很强的抗干扰性,使精梳机的自动化水平又上升了一个新的台阶,但由于大屏幕触摸屏的价格相对于小屏幕要高出几千元,因此不适合在低档精梳机中推广,而更适用于中高档精梳机。


 
 
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