一、 引言

    精梳機(jī)是近年來在紡織行業(yè)使用較為普遍的一種設(shè)備，其主要作用是排出梳棉生條中一定長度以下的短纖維，提高纖維整齊度，進(jìn)一步清除纖維中殘留的棉結(jié)、雜質(zhì)，提高纖維光潔度。我國精梳機(jī)設(shè)備在經(jīng)過30多年的發(fā)展后，綜合質(zhì)量水平及自動化水平都有了很大的提高。其中自動化水平的提高就需要越來越多的電氣元件參與精梳機(jī)的控制，隨著這些元件的使用，對其監(jiān)控也就成了精梳機(jī)電氣控制部分的核心，而人機(jī)界面的應(yīng)用對于精梳機(jī)的監(jiān)控來說就方便多了。目前，國內(nèi)生產(chǎn)精梳機(jī)的廠家基本上都使用了觸摸屏，但由于尺寸比較小，所顯示的內(nèi)容受到一定的限制，所以還要加上故障監(jiān)控面板，這就大大增加了控制面板的尺寸。而HXFA299型精梳機(jī)采用10.4英寸大屏幕觸摸屏作為人機(jī)界面，就可將故障監(jiān)控面板作為一個(gè)畫面顯示在觸摸屏中，這樣以來就大大縮小了控制面板的尺寸，節(jié)省了PLC的輸出口接口，也減少了設(shè)備的硬件接線。同時(shí)可為用戶提供完整的設(shè)備故障診斷及分析功能，使精梳機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)更加清晰簡捷。

二、硬件系統(tǒng)組成

1.    觸摸屏

    觸摸屏選用AE10THTD型，32bit 206MHz超強(qiáng)RISC MCU，10.4寸超大屏幕，可支持65536色TFT面板顯示，分辨率可達(dá)640×480像素，使畫面更加清晰生動。該人機(jī)支持USB下載，可與80多種PLC及控制器通訊，兼容性極強(qiáng)，而且可以和計(jì)算機(jī)通訊，基于Windows操作平臺下的專用組態(tài)軟件，易學(xué)易用，大大節(jié)省了產(chǎn)品的開發(fā)周期。具有RS232/422/485通訊口，方便連接條形碼、存儲卡、變頻器等外設(shè)產(chǎn)品。編程軟件中備有大量的圖形庫可供選擇，還可根據(jù)用戶需求編輯所需要的工藝圖形，能轉(zhuǎn)換BMP文件和AUTOCAD中的DXF文件。在系統(tǒng)目錄中可設(shè)定觸摸屏背光燈的關(guān)閉時(shí)間，節(jié)省其使用壽命。觸摸屏中具有內(nèi)部編程的宏指令，可以減輕PLC的編程負(fù)擔(dān)，甚至在一些簡單的設(shè)備中還可以取代PLC，由觸摸屏編程直接和其它設(shè)備通訊。觸摸屏上的還可以直接好打印機(jī)連接實(shí)時(shí)或定時(shí)打印當(dāng)前或歷史數(shù)據(jù)。

2.    可編程序控制器

    可編程序控制器選用臺達(dá)DVP60ES型PLC，該系列PLC體積小，指令豐富，可方便地連成網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制，具有極高的性價(jià)比，適合于多種行業(yè)現(xiàn)場的檢測及自動控制。

3.    變頻器

    變頻器選用臺達(dá)VFD055M43A型高功率低噪音迷你型變頻器，具有體積小、低速力矩大、性能完善、使用方便等特點(diǎn)，通過RS485接口與PLC連接，支持Modbus協(xié)議。

三、軟件實(shí)現(xiàn)

    通過其專用的ADP編程軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行設(shè)計(jì)、編譯后下載到人機(jī)界面中，連接上通訊電纜后就可進(jìn)行操作顯示。人機(jī)界面運(yùn)行時(shí)以自身程序?qū)LC進(jìn)行讀取、傳送，不必?fù)?dān)心它的引入而影響PLC的掃描周期。

1.    主界面的設(shè)計(jì)

    軟件的主界面分為設(shè)備狀態(tài)區(qū)、故障監(jiān)控區(qū)、功能控制區(qū)三大部分。設(shè)備狀態(tài)區(qū)主要顯示日期時(shí)間及設(shè)備當(dāng)前所處狀態(tài)，還包括鉗次顯示、條速顯示、筒內(nèi)長度及滿筒比例顯示；故障監(jiān)控區(qū)則顯示故障所發(fā)生的部位、故障名稱、分析其原因并給出解決方法；功能控制區(qū)共有十幾個(gè)按鍵，其中啟動、點(diǎn)動、停止、班次選擇、手動換筒等按鍵在具備條件時(shí)可直接操作設(shè)備，而調(diào)試/設(shè)定、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)好故障查詢鍵在按下后會分別進(jìn)入各自的操作界面再次進(jìn)行選擇操作。
 

系統(tǒng)主界面監(jiān)控圖

    將鑰匙開關(guān)選至自動運(yùn)行位置后，PLC首先得電，這時(shí)屏幕左上角PLC的狀態(tài)指示燈會變成綠色；當(dāng)自動運(yùn)行的條件具備后，自動指示燈也會變成綠色，此時(shí)設(shè)備進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；在設(shè)備自動運(yùn)行過程中若有故障發(fā)生，則故障指示燈會由正常時(shí)的綠色變成紅色 ，并不停的閃爍。故障發(fā)生時(shí)，示意圖上相應(yīng)位置的指示燈也會變成紅色并閃爍，醒目的告訴操作者故障所發(fā)生的部位，相應(yīng)的故障名稱及處理方法會在下面的故障顯示欄里以走馬燈的形式顯示。當(dāng)多個(gè)故障同時(shí)發(fā)生時(shí)，可循環(huán)顯示每一個(gè)故障。用戶還可進(jìn)入故障查詢界面，查詢每次故障所發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間及頻次，方便用戶分析和維修。

    界面中的調(diào)試/設(shè)定鍵需將鑰匙開關(guān)開至相應(yīng)位置后按下才有效，否則不起作用。這是因?yàn)樵O(shè)備處在調(diào)試狀態(tài)時(shí)，為了其中一些部件單獨(dú)動作，就必須甩開一些安全開關(guān)的束縛，這就要求擁有鑰匙的維修調(diào)試人員來進(jìn)行，而非所有的操作人員。與此相類似的還有參數(shù)設(shè)定界面，必須在輸入正確的密碼后才能進(jìn)入，也是為了保證設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)不被隨意修改，而使設(shè)備工作在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.    子界面的設(shè)計(jì)

子界面包括參數(shù)設(shè)定、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、故障查詢、語言轉(zhuǎn)換等十幾個(gè)畫面，內(nèi)容豐富、操作直觀，可使操作人員在極短的時(shí)間內(nèi)按屏幕提示就可熟悉設(shè)備的操作。
 

產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)界面    

              長度設(shè)定界面

四、 結(jié)束語

    本系統(tǒng)投入使用一年來，現(xiàn)場運(yùn)行證明該電氣系統(tǒng)無論是在硬件還是軟件設(shè)計(jì)上都是比較合理的。設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，而且有著很強(qiáng)的抗干擾性，使精梳機(jī)的自動化水平又上升了一個(gè)新的臺階，但由于大屏幕觸摸屏的價(jià)格相對于小屏幕要高出幾千元，因此不適合在低檔精梳機(jī)中推廣，而更適用于中高檔精梳機(jī)。