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楼主 2011/9/1 8:37:04
1. 前 言
可编程序控制器Programmable Logic Controller在工厂自动化中占有举足轻重的地位。技术的不断发展极大地促进了基于PLC为核心的控制系统在控制功能、控制水平等方面的提高。同时对其控制方式、运行水平的要求也越来越高，因此交互式操作界面、报警记录和打印等要求也成为整个控制系统中重要的内容。对于那些工艺过程较复杂，控制参数较多的工控系统来说，尤其显得重要。新一代工业人机界面的出现，对于在构建PLC工控系统时实现上述功能，提供了一种简便可行的途径。
2. 工业人机界面的特点和功能
工业人机界面Human Machine Interface，简称HMI，又称触摸屏监控器，是一种智能化操作控制显示装置。工业人机界面以特殊设计的计算机系统32位RISC CPU芯片为核心，在STN、TFT液晶显示屏或EL电发光显示器上罩盖有透明的电阻网络式触摸屏。触动屏幕时，电阻网络上的电阻和电压发生变化并由软件计算出触摸位置。
HMI的主要功能有：数据的输入与显示；系统或设备的操作状态方面的实时信息显示；在HMI上设置触摸控件可把HMI作为操作面板进行控制操作；报警处理及打印；此外，新一代工业人机界面还具有简单的编程、对输入的数据进行处理、数据登录及配方等智能化控制功能。
3.HMI在PLC工控系统上的应用
下面以国内某大型浮法玻璃生产线冷端切割区主控系统为例，介绍HMI在PLC工控系统上的应用。
3.1 系统概述
切割区为浮法玻璃生产线中一个重要工段，其中包括测量发讯、纵切、横切、掰断加速、掰边、纵掰纵分、输送辊道等众多生产控制设备。系统硬件上主要由主控制器PLC，现场设备控制装置，包括伺服控制器、变频器、模拟量信号及脉冲信号处理器等和HMI构成。作为整个控制系统的核心，切割区主控系统在正常生产时根据生产工艺要求协调各个单机控制子系统的工作，制定切割计划，实现整个生产过程全自动化。整个系统的核心控制部分由日本三菱FX-200系列PLC完成，此部分内容本文略，而系统的监控和交互式操作界面等任务将由HMI承担。主要有以下内容：系统参数的设定；动态画面的显示；故障报警与诊断。其中HMI选用深圳显控公司的SA-5.7型人机界面。
3.2 HMI与PLC之间的通讯
当HMI用于PLC控制系统时，HMI与PLC之间通过串口以Direct Link（直接连接）方式进行通讯。在该方式下，HMI根据要求直接读入PLC的数据或把数据写入PLC相应的地址中。由于内装通讯协议，因此无须编制通讯程序，只要指定所用PLC类型即通讯协议，运行时便可实现通讯。因此大大减少了PLC用户程序的负担。在系统设计时，直接指定控制部件与其对应PLC的输入输出（I／O）、寄存器（R）、中间寄存器（M）的地址，运行时HMI就能自动和PLC进行数据交换。直接读取或改写PLC相应地址的内容，并据此改变画面上显示内容。同时通过对HMI的触摸操作，可向PLC相应的地址输入数据。
3.3 HMI监控主面
整个HMI监控系统采用树型结构，由监控主画面及相应功能子画面组成。在监控主画面下端设有控制功能键，按动功能键可以依次进入相应子画面，执行所需的功能。在每一个子画面中可通过 上一页 、 下一页 功能键在同一功能组中进行画面切换，在任一子画面都可以通过 主画面 功能键退回到监控主画面。系统自动采集相关数据，将切割计划、测量脉冲、辊道速度等一些重要生产工艺参数显示在主画面上，便于操作人员的观察。监控主画面上还有生产过程的动态画面显示，在动态画面上以各种形式模拟出主要控制设备的运行情况，例如光电开关的动作、电磁阀的吸合、电机的运行停止等，直观、生动的反映出现场的过程，方便操作人员对生产情况、设备工况的了解。显控公司的HMI编程软件SamDraw3.1提供了丰富的控制部件，例如按钮部件、画面切换部件、指示灯部件、数据文本显示部件等等，实现上述功能只要根据需要选择相应的控制部件，定义好其属性即可。SamDraw3.1采用监控软件通用模式，所有控制部件的属性通过组态形式完成，以实现相应控制功能。使用SamDraw3.1内附的图库及作图工具来构造生产现场的模拟画面，简便易行。内容丰富的作图工具库，使得画面生动、丰富多彩。 而且SamDraw3.1还支持图片上传以及自定义图库功能，用户可以很方便的将本地图片生成为图库或控件，在以后的组态过程中可以很方便的调用。
此外，充分利用HMI的优势将原先布置在控制柜上的开关、指示灯尽可能地用HMI中的控制部件替代，这样做减少硬件设备，简化了现场设备间的接线，更重要的是给设计和调试带来诸多方便。
楼主 2012/5/16 15:05:07
北京博基兴业科技有限公司提供从外形（外观）、结构、软件、硬件到生产线搭建在内的全套平板电脑解决方案，支持中小批量现货需求，同时提供ODM/OEM，业务模式。博基兴业的设计方案能确保产品快速上市，质量令客户满意！
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楼主 2012/5/16 15:36:39
系统
CPU：AMD-X86MX-1GHZ；
内存：DDR2 512MB；
存储：CF卡8GB（最大支持64GB）；
I/O接口：VGA×1,
USB2.0×4,
RS232×1，
RS232/RS485/CAN×2,
10/100Mbps网口×1，
Parallel Port×1,
音频输出×1，音频输入×1，
MIC×1
扩展接口：RS485×2, CAN×2,
2.5KV隔离串口×2
显示
尺寸/类型：7"TFT LCD
分辨率：800×480
亮度：300nits
对比度：500:1
可视角度：-65～+65（H）；-70～+70（V）
液晶背光寿命：20K小时
触摸屏
触摸屏：四线电阻式触摸屏
透光率：80%
触摸屏寿命：100万次
控制接口：USB接口
电源
电源输入：DC+8V～+35V(推荐+24V)
规格
OS支持：WinXP/WinXPE/WinCE/Linux
尺寸：220.5mm×141.5mm×37mm(W×D×H)
散热：无风扇机体散热
工作温度：-20℃～+70℃
材质：铝合金面板，钣金机壳
净重：2.5Kg
安装方式：内嵌式固定
订购信息
BK-HMI-X86-7AE：触控显示一体机，内嵌式安装
BK-HMI-X86-0AE：无屏主机，壁挂安装
楼主 2012/10/23 15:54:22
楼主 2012/12/16 10:02:46
我认为，在自动化领域，增加智能组态软件，根据现场需求，将数据采集、存盘、显示、声光报警融为一体的人机界面系统，都是智能人机界面系统。
楼主 2016/10/25 15:20:58
讲的很完整啊 ,学习了
楼主 2018/8/6 13:32:05
不错不错
楼主 2018/8/6 13:37:09
不错不错
楼主 2018/8/8 15:59:00
学习
