可編程控製器（PLC）具有運算速度快，指令豐富，功能強大，可靠性高，使用方便，編程靈活及抗幹擾能力強等特點，但是由於其本身不具備人機交互功能，編寫的程序隻能在後台運行。混凝土攪拌站控製係統中涉及的生產工藝參數較多且需要靈活調整，為此，可以將觸摸屏與PLC結合起來使用，以實現人機交互。通過將觸摸屏與PLC結合使用，用戶可以在觸摸屏中直接設定配方數據和各種生產參數，並可實時監控係統運行狀態，實時顯示秤上數據，還可以進行模擬動畫顯示。

采用觸摸屏+PLC形式的控製係統為無按鈕（隻有攪拌機、空壓機、緊急製動、手/自動轉換等為按鈕控製）、無儀表控製方式，控製操作功能在觸摸屏上完成，通過通信電纜將指令傳遞到PLC中，由PLC輸出點控製中間繼電器、繼電器板的動作，從而大大地減少配線、維修的工作量。取消了儀表，降低了係統硬件成本支出，儀表的顯示功能由觸摸屏完成，配有專門的顯示畫麵模擬儀表。觸摸屏與工控機的稱重顯示數據統一來自PLC，工控機作為主控，觸摸屏作為輔控，在上位計算機故障的情況下，觸摸屏可取代上位機完成全自動生產功能，一機雙控，同步顯示，進一步提高穩定性。以下對觸摸屏+PLC在混凝土攪拌站控製係統中的應用加以介紹。

1係統硬件組成與結構原理

某攪拌站采用4種骨料、3種水泥、2種煤灰、2種液態添加劑、2種粉劑和水作為標準物料，骨料稱量誤差範圍小於±2%，其它物料稱量誤差範圍小於±1%。硬件由可編程控製器（含開關量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊）、觸摸屏1台、工控機1台、信號放大板3塊、打印機、傳感器及電器元件等組成。

（1）PLC作為控製單元，是整個係統的控製核心。選用CP1H係列XA40DR-A（本機帶24路開關量輸入、16路開關量輸出、4路模擬量輸入模塊）CPU單元+16ER開關量輸出擴展模塊+AD041模擬量輸入擴展模塊。接收的開關量、模擬量經處理後輸出以控製繼電器的動作，同時與觸摸屏、工控機進行實時通信，為觸摸屏工控機的顯示提供數據，並對觸摸屏、工控機輸入的信息進行處理。

（2）觸摸屏采用Ntouch係統10in顯示屏，實現人機對話。與PLC係統進行數據傳送和交換，將外部輸入的參數寫入PLC係統，同時將PLC係統內部數據讀入觸摸屏，實現秤上數據的實時顯示，目標值的設定以及生產參數的設置等。

（3）打印機接收工控機控製係統發送過來的打印數據，將生產發貨單、生產數據查詢表、數據統計表等打印出來。

（4）信號放大板及傳感器：信號放大板為傳感器提供12V激勵電壓，傳感器將質量轉變成0~24mV電壓信號輸入信號放大板，再經過信號放大板逐步放大達到PLC能接受的0~10V電壓信號，再通過PLC模擬量輸入模塊（AD轉換模塊）輸入PLC係統。

（5）電器元件：包括中間繼電器、繼電器板、限位開關、電磁閥及接觸器等。限位開關向PLC係統提供輸入信號，中間繼電器、繼電器板執行PLC係統的輸出，控製電磁閥、接觸器等。電磁閥控製氣動門的開關，接觸器再控製電機的啟動與停止。

2觸摸屏的特點及功能

觸摸屏監控器適於在惡劣的工業環境中應用，可代替普通或工控計算機作為人機界麵，具有交互性好，可靠性高，編程簡單，與PLC連接簡便等特點。本係統為無按鈕無儀表控製方式，故要求觸摸屏的主要功能有:（1）取代儀表，能實時讀取PLC數據並顯示各秤質量，方便手動操作。

（2）觸摸屏上的觸摸按鈕可產生相應的開關信號，從而產生相應的動作以控製係統或設備的運行，完成手動操作功能。

（3）能夠設定配方和生產參數，並帶有模擬運行圖，在上位機出現故障時可啟動全自動生產。

3PLC在係統中的作用

（1）與觸摸屏、工控機進行實時通信，為顯示提供數據，並對觸摸屏、工控機輸入的信息進行處理。

（2）完成模擬量到數字量的AD轉換功能。

（3）自動修正落差、自動零位跟蹤。

（4）完成配料、生產控製功能。

4觸摸屏畫麵設計

觸摸屏畫麵采用MCGS軟件進行設計，然後從電腦下載到觸摸屏即可使用。電腦與觸摸屏之間采用標準的交叉網線連接進行下載傳輸，觸摸屏與PLC之間通過RS232通信電纜進行連接，完成PLC與觸摸屏兩者之間的信息交互。觸摸屏讀取PLC內部狀態點的變化，得到當前畫麵運行狀態，也可修改PLC內部的配方、生產參數等數據，完成按鈕手動操作功能。

4.1歡迎界麵的設計

在編程軟件上，創建一個歡迎界麵，幾秒之後切換到運行畫麵。在歡迎界麵和其中的觸摸按鈕上可放置文本、圖標，對係統進行說明與標注等。

4.2配方編輯界麵的設計

用戶需要設定的配比數據為：骨料4種、水泥3種、煤灰2種、粉劑2種、水、液劑2種，另外加攪拌總方數、每批攪拌罐數、每罐攪拌方數。每種物料的數據值通過變量與PLC內數字存儲區的位置相對應，在觸摸屏中設定的配比數據將被傳遞到PLC相應的數據存儲區中。

4.3儀表顯示界麵的設計

用戶需要顯示的秤值數據有4種骨料秤、水泥秤、添加劑秤、水秤、粉劑秤、煤灰秤等9個秤值數據。同時采集了各秤的運行、稱滿、卸料信號，外加各秤清零功能。

4.4按鈕手動操作界麵的設計

手動操作在觸摸屏上完成，外部的手/自動旋鈕控製手動按鈕是否可用，手動時按鈕可用，自動生產時手動操作按鈕無效。同時，各物料的配比值、實際值及各秤的稱量數據均可實時顯示。

5結束語

本文所述的混凝土攪拌站控製係統中需要實時更新的量為稱重數據及實際值等，采用觸摸屏作為人機交互工具，簡單直觀，便於操作。PLC作為中央處理單元，兩者在係統中結合使用，實現了控製係統數據的實時交換，在實際使用中取得了良好的效果。

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