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1 引言 近年来，随着我国自动化技术的提高，工厂自动化也上了一个新台阶。触摸屏作为一个新兴的工业控制器，以其体积小,功能齐全，价格低廉，可靠性高等方面具有独特的优点，在各个领域获得了广泛应用。 触摸屏作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，它的简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境运行。用户可以自由地组合文字，按钮，图形，数字等来处理或监控、管理随时可能变化的信息。随着机械设备的飞速发展，以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作，无法提高效率。但使用人机界面后，能明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变得简单生动。使用触摸屏，还可以使机器配线标准化，简单化，同时也能减少PLC及各种控制器所需的I/O点数，降低生产成本，也相对提高整套设备的附加价值。韩国M2I公司TOP触摸屏和各种控制器有很好的通用性，修改程序也很方便。 上海雅色兰广告器材有限公司成立于1993年，是国内领先的大型电脑喷绘系统专业生产商和销售商。YSL印刷机是雅色兰今年推出的新型印刷机，它主要用于户外大幅面的广告宣传画、舞台背景、车身广告等的印刷。它的特点是实现了管控一体化，是高度的人机控制系统。全线路采用单片机控制，保证了水墨平衡，减少印刷时间。采用静电消除装置，降低纸张损耗，使进出纸顺畅。 YSL印刷机控制系统硬件部分主要包括触摸屏，单片机，变频器等几大部分。根据雅色兰公司对电气控制系统的要求，我们在软硬件方面都做了一些开发。 2 Top-designer 软件的特点 通过在雅色兰公司YSL印刷机控制系统中TOP触摸屏的实际应用，深深地感到Top-designer软件具有许多优点，而且，我个人认为，下列优点是其它组态软件所不及的: （1） Top-designer软件功能强大，对控制系统中所要求实现的控制功能都能实现; （2） 内有宏指令编程，简便易学。在不需要懂得很多VC编程技巧的情况下，也能发挥出VC的强大功能; （3） 画图功能非常强大。Top-designer软件包含大量图形工具，使用户能够快速简单地开发系统; （4） Top-designer编程结构简单，组态灵活方便，效率高; （5） 内部运算能力很强，这应该是其他所有触摸屏软件所不能比拟的。 3 TOP触摸屏在雅色兰YSL印刷机控制系统中的应用 由于印刷机是一个精度较高的机械，印刷品的好坏一方面在于机械加工以及安装的精度，另一方面，也取决于水路，墨路的平衡以及合压的准确性。双色机的每一色组，都有水路和墨路装置。为了便于水辊速度的调节，每根水辊都用一个变频器控制，同时，主电机速度也需要变频器调节。因此，为了实现多路速度调节，我们采用了多路数模转换器，它将单片机给出的数字量，根据相应的算法，转换成0～10V直流电压输出，很好地实现了多路速度调节要求。 利用Top-designer开发的YSL印刷机控制系统上位监控程序具有良好的人机界面，具体主要实现了以下功能: 3.1 TOP触摸屏与下位单片机的通讯 TOP提供了强大的通讯功能，能够与众多厂家的控制器通讯。Top-designer监视控制和数据采集服务器直接连接到物理I/O接口,建立并维护过程数据库。通讯方便可靠。 图1 连接方式示意图 其中，上位机与下位机采用了SLAVE通讯协议，通讯方便，可靠，连接方式示意图如图1所示。对印刷机而言，安全因素很重要。在设计中，每个机组既要考虑到安全控制，其中包括机组的急停，安全按钮。 3.2人机界面程序 在人机界面中，为了方便操作我们设计了十多幅控制画面，包括整体图形，故障显示，机器速度和计数显示，水辊速度显示，电机的启停控制画面，报警画面，历史数据、实时数据趋势曲线，数据查询，报表，自动手动切换画面等等。每幅画面都能够方便的进行切换。另外我们还设计了故障显示使用指示器，给出位元件即可实现闪动效果，让操作者很方便的知道故障部位，整体感很好。在水辊速度显示中，设计了一个柱状图，可以显示水量增加大小，只需触摸"柱状图"，就可增加水量，同时也可方便监控。通过监视动态画面，操作员可以很方便地监视设备的实时状态，如出纸状况，墨水的情况等，并及时对设备进行控制，如图2所示。 图2 监视动态画面 3.3控制功能 （1） 自动手动回路的切换 通过设定给纸和收纸的张力值，在机器运转过程中自动调节纸张张力。对于调节回路有两种控制方式，自动调节和手动调节。当点击画面上的自动手动按钮，可以切换自动手动方式。在自动状态下，调节回路由下位进行控制，自动调节阀门的开度。此时，若点击阀门，将出现提示窗口，提示此时是处于自动状态下，不能手动调节阀门。若处于手动状态下，操作工可以自行调节阀门开度。 （2） 水墨平衡及墨色遥控系统 通过跟踪水曲线和墨曲线，在印刷速度变化时，自动调节送水量和送墨量，以达到水墨平衡，保证在任何速度下的印刷质量。另外通过控制板上的控制按钮来调节出墨量的大小，操作方便，大大降低了废品率。 （3） 安全保护 本上位监控系统具有安全保护功能。设定了三级密码，系统除了操作员和管理员可以进行各自的工作，其他人员不能操作。操作员和管理员分别有自己的权限。当上位机一开机，系统就自动进入Top的运行画面，用户注册后方可进行操作。在运行过程中，操作员和管理员可以根据自己的需要随意更改各自的口令。 （4） 数据查询 a） 查询各种设备的运行状态，确认设备是否处于正常工作状态。 b） 查询各种流量计的流量和流量累积值。 c） 查询标签的历史数据。 （5） 数据上传 由于管理层的需要，必须把一些重要的参数如流量，流量累积值，平均值等保存在数据库中。在这里我们把要保存的数据放在Top触摸屏特有的LOGGING中从而达到保存功能，触摸屏保存容量达256KB。 （6） 信息提示 对于一些重要的操作，为了防止操作工误操作设了一些提示，使操作员按提示操作避免了错误的发生。如“请先选择所要查询的时间”、“确实要打印吗，请按‘确定’按钮”等。 （7） 光电检测系统 该系统可检测印刷前纸张的歪斜、破损、双张和空张的现象，监测走纸情况，及时离压，提高印刷速度和质量; （8） 设备报警 当设备出现故障时，如纸机断纸、液位过高等，报警状态栏中就会出现提示，并通过声音进行报警。报警状态栏根据报警设备的优先级现示不同的报警颜色，提示操作员及时处理。当出现报警时，打印机可自动打印报警信息。 （9） 报表打印 该系统可对印刷机进行运行状态的监控、设定、故障显示及报表的打印，集中操作等。操作员可根据生产的实际需要打印一些与生产相关的报表。如年报表、月报表等。 4 结束语 目前雅色兰的YSL印刷机控制系统已经正常使用。该系统运行可靠，操作方便。印刷机的一套电气设计属于系统设计，包括硬件，软件设计，涵盖范围较广。这里，我只简单介绍了其中比较重要的几部分，其它细节还有很多，这里不再一一列举。使用TOP的产品，感觉可靠，方便，在机器实际生产过程中，没有发现什么问题。其单片机功能齐全，可靠耐用，指令简洁。与其他产品相比，感觉TOP整体软件系统界面都比较友好，给用户编程，检测都带来极大方便。其触摸屏与单片机有很好的通用性，可通过触摸屏监视并修改部分程序，这是本产品的独到之处。总之，TOP的触摸屏给设计人员和用户都带来了很多方便。