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工業人機界麵Human Machine Interface，簡稱HMI，又稱觸摸屏監控器，是一種智能化操作控製顯示裝置。工業人機界麵以特殊設計的計算機係統32位RISC CPU芯片為核心，在STN、TFT液晶顯示屏或EL電發光顯示器上罩蓋有透明的電阻網絡式觸摸屏。觸動屏幕時，電阻網絡上的電阻和電壓發生變化並由軟件計算出觸摸位置。
ＨＭＩ的主要功能有：數據的輸入與顯示；係統或設備的操作狀態方麵的實時信息顯示；在HMI上設置觸摸控件可把HMI作為操作麵板進行控製操作；報警處理及打印；此外，新一代工業人機界麵還具有簡單的編程、對輸入的數據進行處理、數據登錄及配方等智能化控製功能
2.HMI在PLC工控係統上的應用
下麵以國內某大型浮法玻璃生產線冷端切割區主控係統為例，介紹HMI在PLC係統＇>工控係統上的應用。
2.1 係統概述
切割區為浮法玻璃生產線中一個重要工段，其中包括測量發訊、縱切、橫切、掰斷加速、掰邊、縱掰縱分、輸送輥道等眾多生產控製設備。係統硬件上主要由主控製器PLC，現場設備控製裝置，包括伺服控製器、變頻器、模擬量信號及脈衝信號處理器等和HMI構(gou)成(cheng)。作(zuo)為(wei)整(zheng)個(ge)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)，切(qie)割(ge)區(qu)主(zhu)控(kong)係(xi)統(tong)在(zai)正(zheng)常(chang)生(sheng)產(chan)時(shi)根(gen)據(ju)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)協(xie)調(tiao)各(ge)個(ge)單(dan)機(ji)控(kong)製(zhi)子(zi)係(xi)統(tong)的(de)工(gong)作(zuo)，製(zhi)定(ding)切(qie)割(ge)計(ji)劃(hua)，實(shi)現(xian)整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)全(quan)自(zi)動(dong)化(hua)。整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)控(kong)製(zhi)部(bu)分(fen)由(you)日(ri)本(ben)三(san)菱(ling)FX-200係列PLC完成，此部分內容本文略，而係統的監控和交互式操作界麵等任務將由HMI承擔。主要有以下內容：係統參數的設定；動態畫麵的顯示；故障報警與診斷。其中HMI選用深圳顯控公司的SA-5.7型人機界麵
2.2 HMI與PLC之間的通訊
當HMI用於PLC控製係統時，HMI與PLC之間通過串口以Direct Link（直接連接）方式進行通訊。在該方式下，HMI根據要求直接讀入PLC的數據或把數據寫入PLC相應的地址中。由於內裝通訊協議，因此無須編製通訊程序，隻要指定所用PLC類型即通訊協議，運行時便可實現通訊。因此大大減少了PLC用戶程序的負擔。在係統設計時，直接指定控製部件與其對應PLC的輸入輸出（Ｉ／Ｏ）、寄存器（Ｒ）、中間寄存器（Ｍ）的地址，運行時HMI就能自動和PLC進行數據交換。直接讀取或改寫PLC相應地址的內容，並據此改變畫麵上顯示內容。同時通過對HMI的觸摸操作，可向PLC相應的地址輸入數據
2.3 HMI監控主麵
整個HMI監jian控kong係xi統tong采cai用yong樹shu型xing結jie構gou，由you監jian控kong主zhu畫hua麵mian及ji相xiang應ying功gong能neng子zi畫hua麵mian組zu成cheng。在zai監jian控kong主zhu畫hua麵mian下xia端duan設she有you控kong製zhi功gong能neng鍵jian，按an動dong功gong能neng鍵jian可ke以yi依yi次ci進jin入ru相xiang應ying子zi畫hua麵mian，執zhi行xing所suo需xu的de功gong能neng。在zai每mei一yi個ge子zi畫hua麵mian中zhong可ke通tong過guo 上一頁 、 下一頁 功能鍵在同一功能組中進行畫麵切換，在任一子畫麵都可以通過 主畫麵 功能鍵退回到監控主畫麵。係統自動采集相關數據，將切割計劃、測量脈衝、輥gun道dao速su度du等deng一yi些xie重zhong要yao生sheng產chan工gong藝yi參can數shu顯xian示shi在zai主zhu畫hua麵mian上shang，便bian於yu操cao作zuo人ren員yuan的de觀guan察cha。監jian控kong主zhu畫hua麵mian上shang還hai有you生sheng產chan過guo程cheng的de動dong態tai畫hua麵mian顯xian示shi，在zai動dong態tai畫hua麵mian上shang以yi各ge種zhong形xing式shi模mo擬ni出chu主zhu要yao控kong製zhi設she備bei的de運yun行xing情qing況kuang，例li如ru光guang電dian開kai關guan的de動dong作zuo、電磁閥的吸合、電機的運行停止等，直觀、生動的反映出現場的過程，方便操作人員對生產情況、設備工況的了解。顯控公司的HMI編程軟件SamDraw3.1提供了豐富的控製部件，例如按鈕部件、畫麵切換部件、指示燈部件、數據文本顯示部件等等，實現上述功能隻要根據需要選擇相應的控製部件，定義好其屬性即可。&
.1采用監控軟件通用模式，所有控製部件的屬性通過組態形式完成，以實現相應控製功能。使用SamDraw3.1內附的圖庫及作圖工具來構造生產現場的模擬畫麵，簡便易行。內容豐富的作圖工具庫，使得畫麵生動、豐富多彩。 而且SamDraw3.1還支持圖片上傳以及自定義圖庫功能，用戶可以很方便的將本地圖片生成為圖庫或控件，在以後的組態過程中可以很方便的調用。 <
此外，充分利用HMI的優勢將原先布置在控製櫃上的開關、指示燈盡可能地用HMI中的控製部件替代，這樣做減少硬件設備，簡化了現場設備間的接線，更重要的是給設計和調試帶來諸多方便
2.4 HMI參數設置功能
主控係統中有多達近百個參數需要設置，根據控製功能將其分為聯鎖、橫切、橫掰、速度、掰邊、縱掰及設備參數組，使整個係統的結構更加合理。同時利用HMI觸chu摸mo操cao作zuo的de特te性xing使shi參can數shu設she置zhi變bian得de極ji為wei直zhi觀guan和he簡jian便bian。在zai參can數shu設she定ding時shi，點dian擊ji數shu字zi輸shu入ru控kong件jian自zi動dong彈dan出chu係xi統tong的de數shu字zi鍵jian盤pan進jin行xing操cao作zuo。每mei個ge參can數shu在zai部bu件jian屬shu性xing中zhong定ding義yi並bing分fen配pei了le相xiang應ying的dePLC地址，當確認後輸入的數據將存入PLC指定的地址中。操作完成後，按動ENT鍵(jian)，可(ke)消(xiao)去(qu)數(shu)字(zi)鍵(jian)盤(pan)同(tong)時(shi)完(wan)成(cheng)數(shu)字(zi)輸(shu)入(ru)。此(ci)種(zhong)設(she)計(ji)模(mo)式(shi)可(ke)最(zui)大(da)化(hua)地(di)利(li)用(yong)畫(hua)麵(mian)的(de)有(you)效(xiao)麵(mian)積(ji)。同(tong)時(shi)每(mei)個(ge)參(can)數(shu)都(dou)設(she)有(you)上(shang)下(xia)限(xian)限(xian)製(zhi)，當(dang)輸(shu)入(ru)數(shu)值(zhi)超(chao)限(xian)時(shi)，係(xi)統(tong)將(jiang)拒(ju)絕(jue)接(jie)受(shou)並(bing)且(qie)不(bu)能(neng)退(tui)出(chu)鍵(jian)盤(pan)，待(dai)輸(shu)入(ru)正(zheng)確(que)後(hou)方(fang)可(ke)退(tui)出(chu)。此(ci)外(wai)對(dui)重(zhong)要(yao)的(de)係(xi)統(tong)設(she)備(bei)參(can)數(shu)組(zu)，為(wei)安(an)全(quan)起(qi)見(jian)，可(ke)以(yi)對(dui)參(can)數(shu)設(she)置(zhi)畫(hua)麵(mian)設(she)置(zhi)訪(fang)問(wen)權(quan)限(xian)，賦(fu)予(yu)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)不(bu)同(tong)的(de)操(cao)作(zuo)權(quan)限(xian)，增(zeng)加(jia)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)
2.5 HMI報警功能
zaixitongbaojingshejishi，jiangguzhangxinxizaibaojingbianjiqizhongbianjihao，bingzaibaojingjiluzihuamianzhongshezhibaojingjiluxianshibujianyongyuguzhangxinxixianshi。xitongyunxingfashengguzhangshi，HMI根據PLC傳送的故障信號，將報警編輯器中對應的故障信息在報警記錄子畫麵顯示出來。同時監控主畫麵上的%26ldquo;故障%26rdquo;信號燈將閃爍，聲響報警。此時操作人員可進入報警記錄子畫麵，根據故障信息查找原因，及時處理。
結束語 該係統投入使用後，受到用戶的歡迎。係統具有安全、直觀、簡便等特點。監控、故障診斷和報警等功能的實現，大大提高了生產運行的可靠性。實踐證明，HMI在PLC控製係統中有著廣泛的應用前景，必將在工廠自動化中發揮出越來越大的作用
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