一、 前言
本項目為浙江某一同步帶廠硫化車間內(nèi)多臺硫化罐集中控制系統(tǒng)，客戶要求該系統(tǒng)既能在監(jiān)控室監(jiān)控整個硫化車間內(nèi)硫化罐的工作狀態(tài)，實現(xiàn)遠程人機交互；又要能在每個硫化罐前現(xiàn)場操控 ，進行現(xiàn)場的人機交互。對于現(xiàn)場的人機交互設(shè)備，由于硫化罐數(shù)量較多，客戶提出了“功能滿足、成本最低”的要求。根據(jù)這一要求我們設(shè)計了一套由工業(yè)PC+文本人機界面+PLC控制器組成的主、從控制系統(tǒng)，實踐證明該系統(tǒng)很好的滿足了客戶的要求。
二、 控制系統(tǒng)設(shè)計方案
控制系統(tǒng)硬件組成如圖1所示。
從圖中可以看出，在該控制系統(tǒng)中，主控機為工業(yè)PC機，從機為POP-HMI文本人機界面+可編程序控制器（LG PLC）系統(tǒng)；其中POP-HMI文本顯示器是針對硫化罐現(xiàn)場人機交互要求而選用的低成本HMI產(chǎn)品。POP-HMI是上海博深電子自主開發(fā)的文本人機界面產(chǎn)品，該文本顯示器采用單色（3.7”）圖形點陣LCD顯示屏，提供漢字、西文、數(shù)字及簡單圖形的顯示；采用薄膜按鈕鍵盤，提供數(shù)字、參數(shù)輸入，自定義輸入等功能。可方便連接各種廠商的可編程控制（PLC）及各種具有串口通訊能力的電氣設(shè)備，是低成本現(xiàn)場控制設(shè)備的最佳選擇。POP-HMI的組態(tài)開發(fā)軟件基于Windows平臺，界面友好，簡單易用，開發(fā)人員可在短時間內(nèi)掌握使用。可編程序控制器為LG K120S系列PLC ，該系列PLC可同時支持RS232和RS485雙串口通訊，通訊功能強大。
控制各硫化罐的LG PLC通過其通訊口的RS485總線和計算機遠程連接成一套集中控制系統(tǒng)。在通信過程中，主控計算機為主站，各硫化罐PLC為從站，通訊協(xié)議遵從MODBUS通信協(xié)議，從站數(shù)目前為12個。POP-HMI文本顯示器通過LG PLC的編程口（RS232）與LG PLC相連接，通訊協(xié)議為LG PLC的專用協(xié)議。
三、 控制系統(tǒng)功能描述
控制系統(tǒng)中主控計算機負責(zé)整個硫化車間中各硫化罐的硫化工藝參數(shù)設(shè)定、工作狀態(tài)顯示、故障報警顯示記錄以及生產(chǎn)狀態(tài)集中管理。POP-HMI文本顯示器則負責(zé)各個硫化罐的現(xiàn)場工作狀態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)定及修改；PLC控制器則負責(zé)完成設(shè)備的順序控制、傳感器信號的采集輸入及與主控計算機的通訊連接。
該控制系統(tǒng)設(shè)有手動、自動兩種工作模式。手動工作模式下，各硫化罐操作箱上的POP-HMI文本顯示器用于每個硫化罐的手動參數(shù)設(shè)定操作和現(xiàn)場狀態(tài)的顯示。自動工作模式下，硫化工藝參數(shù)設(shè)定由主控工業(yè)計算機完成；硫化罐的工作狀態(tài)、故障報警信息在兩種模式下都可以同時在主控計算機的顯示器和現(xiàn)場的POP-HMI文本顯示器LCD屏上顯示。
四、控制軟件的功能描述
1、監(jiān)控室工業(yè)PC機軟件功能
* 多臺硫化工藝參數(shù)設(shè)定
* 多臺硫化罐工作狀態(tài)監(jiān)視
* 多臺硫化罐故障報警顯示及記錄
* 生成工作報表及打印
2、現(xiàn)場POP-HMI文本顯示器軟件功能
* 單臺硫化工藝參數(shù)設(shè)定
* 單臺硫化罐工作狀態(tài)監(jiān)視
* 單臺故障報警顯示及記錄
五、 結(jié)束語
該主從控制系統(tǒng)已調(diào)試完畢，實踐證明控制系統(tǒng)從站由于選用了POP-HMI低成本小型人機界面，滿足了用戶對現(xiàn)場人機交互“功能實現(xiàn)成本最低”的要求。通過本控制系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，為POP-HMI小型文本人機界面用于設(shè)備現(xiàn)場低成本人機交互提供了一個典型的應(yīng)用范例。
