触摸屏在基于PLC的组合开关控制系统中的应用
日期：2006-7-23 15:12:28 来源： 中国自动化网
点击： 作者：未知
点击： 作者：未知
点击【 大 中 小 】放大字体.
1 引言
组合开关是一种具有高可靠性,并可方便实现多种控制功能的隔爆型电器设备, 主要用于煤矿井下具有爆炸性气体及煤尘的环境中,对额定电压为3300v（1140v或660v）,额定电流分别为 200A—400A的电动机进行顺序启动,延时启动，停止，双机双速和换向控制.目前国内组合开关产品的控制部分主要是由抗干扰性强，可靠性高的可编程控制器（简称PLC）来实现的。
在此类PLC控制系统中，为了使操作人员可以根据系统需要方便无误的置入和修改参数，并实时地监视系统的运行情况，需要借助一个友好的人机界面（简称HMI）装置--触摸屏来实现。
本文根据实际项目经历，针对西门子TP170B colour触摸屏在基于PLC的组合开关控制系统中的应用作出了整体的分析与设计。
2 系统结构及硬件组成
本系统控制功能比较简单，只需一台PLC及其相应的扩展模块即可。编程器拟采用普通PC机来替代，通过PLC和触摸屏各自的通讯口，分别对其导入相应的程序文件。触摸屏通过MPI电缆与PLC的另一通讯口连接，实现与PLC的通讯，系统结构框图如下所示：
3 系统工艺简介
本组合开关内设8组独立控制回路 ,每组可以单独控制一路负荷。根据煤矿井下的特殊环境以及刮板输送机等设备的实际运行情况 ,该控制系统设计有单机、程控、双速（手动/自动）等多种工况控制方式以满足系统控制要求。为了保证被控电机能安全可靠地运行 ,该控制系统每组控制回路中都设计有一些必要的保护功能，如漏电闭锁保护，电流保护，电压保护以及断相保护等。
当组合开关任一支路合闸前 ，PLC的CPU 首先要对系统进行初始化，然后采集各支路负荷的整定输入参数 ,判断系统的控制方式 ,并启动漏电检测电路对被控线路及电动机进行漏电检测。若存在漏电故障 ,CPU会闭锁本支路的合闸回路 ,并显示此故障信息。确认无漏电故障时，该回路则进入正常运转状态。正常运转时，需要把系统的运行参数，工况控制方式以及运行中发生的故障等信息实时地显示出来以供操作和维护人员参考。
4 触摸屏组态画面设计
西门子系列的触摸屏配有专门的画面组态软件－SIMATIC PROTOOL/PRO CS，此软件提供了多种控件和图形库文件，可组态出各种显示和控制功能，实现系统操作状态，当前过程值及故障的可视化。利用人机界面操作被监控系统，对PLC的实时数据进行显示，记录，也可以设计动态画面来模拟控制过程，从而满足监控要求。
作者在充分了解本系统工艺的基础上，对本系统的触摸屏界面作出整体规划。最终画面分为两大部分：
（1）画面显示部分
运行参数画面显示（见图2）
运行工况画面显示（见图3）
故障画面显示（见图4）
（2）参数置入部分（见图5－12）
主要包括8个回路的参数整定和输入，如回路的额定电流、速断电流倍数、运行方式等。操作人员根据系统实际需要输入相应的参数数据。
具体来讲，本系统组态画面主要由如下几个控件对象组成：
（1）文本域
文本域和PLC没有任何链接，它们对用户输入不作出反应，并且在运行时不能在操作单元上被修改，主要用于对其它对象或控件的一种文本解释。
（2）输出域
输出域是用来在操作单元上显示来自PLC的当前值。一般来说，在将输出域的变量和PLC的变量地址链接后，还需设定其上、下限值，如果PLC的输出值超过指定范围的数值时将被拒绝显示。
（3）状态区
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
组合开关是一种具有高可靠性,并可方便实现多种控制功能的隔爆型电器设备, 主要用于煤矿井下具有爆炸性气体及煤尘的环境中,对额定电压为3300v（1140v或660v）,额定电流分别为 200A—400A的电动机进行顺序启动,延时启动，停止，双机双速和换向控制.目前国内组合开关产品的控制部分主要是由抗干扰性强，可靠性高的可编程控制器（简称PLC）来实现的。
plcjs.技.术_网
在此类PLC控制系统中，为了使操作人员可以根据系统需要方便无误的置入和修改参数，并实时地监视系统的运行情况，需要借助一个友好的人机界面（简称HMI）装置--触摸屏来实现。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
本文根据实际项目经历，针对西门子TP170B colour触摸屏在基于PLC的组合开关控制系统中的应用作出了整体的分析与设计。
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
plcjs.技.术_网
2 系统结构及硬件组成
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
本系统控制功能比较简单，只需一台PLC及其相应的扩展模块即可。编程器拟采用普通PC机来替代，通过PLC和触摸屏各自的通讯口，分别对其导入相应的程序文件。触摸屏通过MPI电缆与PLC的另一通讯口连接，实现与PLC的通讯，系统结构框图如下所示：
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
3 系统工艺简介
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
本组合开关内设8组独立控制回路 ,每组可以单独控制一路负荷。根据煤矿井下的特殊环境以及刮板输送机等设备的实际运行情况 ,该控制系统设计有单机、程控、双速（手动/自动）等多种工况控制方式以满足系统控制要求。为了保证被控电机能安全可靠地运行 ,该控制系统每组控制回路中都设计有一些必要的保护功能，如漏电闭锁保护，电流保护，电压保护以及断相保护等。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
当组合开关任一支路合闸前 ，PLC的CPU 首先要对系统进行初始化，然后采集各支路负荷的整定输入参数 ,判断系统的控制方式 ,并启动漏电检测电路对被控线路及电动机进行漏电检测。若存在漏电故障 ,CPU会闭锁本支路的合闸回路 ,并显示此故障信息。确认无漏电故障时，该回路则进入正常运转状态。正常运转时，需要把系统的运行参数，工况控制方式以及运行中发生的故障等信息实时地显示出来以供操作和维护人员参考。
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
4 触摸屏组态画面设计
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
西门子系列的触摸屏配有专门的画面组态软件－SIMATIC PROTOOL/PRO CS，此软件提供了多种控件和图形库文件，可组态出各种显示和控制功能，实现系统操作状态，当前过程值及故障的可视化。利用人机界面操作被监控系统，对PLC的实时数据进行显示，记录，也可以设计动态画面来模拟控制过程，从而满足监控要求。
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
作者在充分了解本系统工艺的基础上，对本系统的触摸屏界面作出整体规划。最终画面分为两大部分：
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
（1）画面显示部分
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
运行参数画面显示（见图2）
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
运行工况画面显示（见图3）
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
故障画面显示（见图4）
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
（2）参数置入部分（见图5－12）
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
主要包括8个回路的参数整定和输入，如回路的额定电流、速断电流倍数、运行方式等。操作人员根据系统实际需要输入相应的参数数据。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
具体来讲，本系统组态画面主要由如下几个控件对象组成：
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
（1）文本域
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
文本域和PLC没有任何链接，它们对用户输入不作出反应，并且在运行时不能在操作单元上被修改，主要用于对其它对象或控件的一种文本解释。
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
（2）输出域
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
输出域是用来在操作单元上显示来自PLC的当前值。一般来说，在将输出域的变量和PLC的变量地址链接后，还需设定其上、下限值，如果PLC的输出值超过指定范围的数值时将被拒绝显示。
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
（3）状态区
本新闻共2页,当前在第1页1 2
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
评论内容
载入中...
载入中...
P
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
·最新招聘信息
·最新求职信息
·推荐产品
·推荐厂商
·栏目热门排行
·站内热门排行