觸摸屏在輪胎硫化機上的應用

摘 要：觸摸屏作為一種新型的人機界面，簡單易用，功能強大。在硫化機的控制系統中，以觸摸屏為人機界面，硫化工藝參數顯示直觀，便于操作人員監控，提高了輪胎硫化工藝的質量，從而提升了輪胎的品質。

關鍵詞：觸摸屏；輪胎硫化機；PLC

1 前言

近年來，中國輪胎產量和出口量已居世界第一位，成為世界輪胎工業的重要力量，但輪胎行業遭遇到的競爭越來越多，美國，歐盟，巴西等多個國家都對國際的輪胎市場虎視眈眈，所以我國輪胎行業要進行生產技術的提升，提高自動化程度，節省人力成本。硫化工藝作為輪胎生產的最后一個環節，關系到輪胎的產量和質量，所以提高硫化機的自動化水平，對輪胎生產是至關重要的。

2 觸摸屏介紹

觸摸屏是觸摸式工業圖形顯示器的簡稱，是一種連接人類和機器（主要是PLC）的人機界面（也簡稱HMI）。主要功能是用于參數設置和數據顯示，以曲線、動畫等形式描繪自動化控制過程。

3 系統硬件配置

本項目是為桂林硫化機廠生產的88寸B型硫化機配置觸摸屏系統。系統硬件組成為：CPU為三菱FX2N-128MR；觸摸屏為三菱GOT1000系列，型號為GT1575-VNBA；通訊電纜為GT01-C30R2-9S；由于本次選用的PLC只有一個通訊口，兼顧到編程的需要，所以需要增加一個PLC擴展通訊口，型號為FX2N-232-BD。

4 編制觸摸屏程序

為88寸硫化機配置觸摸屏系統，首先要編制觸摸屏程序，把需要監視及控制的元素放在畫面中，以便在輪胎硫化時能夠一目了然的監控硫化過程。本次使用的是三菱GOT1000系列的觸摸屏，三菱公司為此系列觸摸屏制作了專用的編程軟件GT Designer2，此軟件有中文版的。

4.1 建立通訊

觸摸屏編程的第一步首先是要做好觸摸屏與PLC之間的通訊設定，這是實現監控的關鍵步驟。打開GT Designer2軟件，新建項目，會出現工程的新建向導，在工程的新建向導選項中會出現觸摸屏及PLC的選擇選項，按照實際硬件情況，找到相應選項即可。例如，本項目在CPU選項上選擇三菱FX2N-128MR；在觸摸屏選項上選擇三菱GOT1000系列，型號為GT1575-VNBA，通訊方式選擇RS232，至此，通訊設定完成。

4.2 制作主畫面

通訊設定完成之后，可以進行觸摸屏內容的制作了，為了便于工人操作，首先要編制一個主畫面，或者稱為封面，目的是顯示此觸摸屏監控的內容。以本項目為例，監控畫面主要包括4大部分，即封面、狀態顯示、工藝修改、I/O表。點擊相應的監控畫面，會切換到相應的畫面窗口，進而顯示畫面的詳盡內容。

4.3 監控子畫面

制作完主畫面后，進行監控子畫面的制作。首先制作輪胎硫化狀態顯示畫面，如圖1.此畫面是反映輪胎硫化工藝全過程的監控畫面，所以此畫面中詳細的顯示了輪胎硫化工藝的全部相關要素。

輪胎硫化工藝一共分為7個步驟，分別為硫化蒸汽、一次水、熱水循環、正硫化、冷水循化、主排及抽真空。屏幕左上角的硫化步驟顯示會讀取PLC程序中數據寄存器D312的內容，會根據實際工藝進展的程度，在此處用文字顯示相應的步驟。

輪胎硫化的三要素分別為時間、壓力、溫度。屏幕左側一列分別顯示了硫化過程的當步時間、設定時間、總時間、內溫、外溫、內壓、外壓、及光電碼盤的當前數值，通過對PLC程序中相應數據寄存器的尋址，時間、溫度、壓力會以十進制數值顯示在屏幕中，使操作人一目了然的掌握硫化過程的參數情況。

由于我廠硫化工藝采用的是蒸汽硫化，所以相應的切斷閥和調節閥的開閉情況也可以用指示燈的形式在本畫面中體現出來，在指示燈中輸入與其對應的閥門的位地址，當指示燈點亮時，表示相應閥門為打開狀態，當指示燈熄滅時，表示相應閥門為關斷狀態。

4.4 工藝修改畫面

觸摸屏除了具有監視功能外，還具有控制功能。也就是說可以通過操作觸摸屏，去更改與之相連的PLC程序。例如，本項目中的輪胎硫化工藝修改畫面就用到了這一方面的功能。

生產不同規格的輪胎時，硫化工藝是不同的，所以更換輪胎品種時，硫化工藝也要相應的更改。制作輪胎硫化工藝修改畫面，首先要確保只有專業工藝人員，才能更改硫化機的工藝參數，為了實現這點，就要用到觸摸屏軟件GT Designer2中的權限等級功能。首先設置一個“登陸”按鈕，對這個按鈕使用權限功能，正常情況下，此畫面權限等級為0級，即任何人都可以看到畫面顯示的內容，但是不能更改。當工藝人員需要調整工藝時，點擊登陸按鈕，彈出密碼輸入窗口，在輸入正確的密碼后，本畫面的權限等級變為15級，才可以對工藝步驟參數進行修改。

點擊需要更改時間的硫化步驟，會彈出十進制的數字輸入窗口，輸入更改后的時間，點擊確認，觸摸屏會將更改后的數值傳輸給PLC程序中的相應數據寄存器，從而改變硫化工藝。如圖2。

4.5 I/O顯示畫面

PLC程序中的輸入輸出點也可以在觸摸屏中顯示，制作方法與狀態顯示畫面中的閥門指示燈類似。左側顯示輸入輸出點的名稱，右側的指示燈中輸入相對應的輸入輸出點位地址，在觸摸屏顯示過程中，當指示燈亮時，表示對應的輸入輸出點狀態為ON，指示燈滅時，表示該點狀態為OFF。此畫面在檢修過程中能夠為檢修人員提供幫助，更利于確定故障點。

5 運行畫面

將制作好的觸摸屏程序通過編程纜傳輸給觸摸屏，斷開觸摸屏電源，使用GT01-C30R2-9S通訊電纜連接觸摸屏和PLC主機，重新接通電源后，PLC設置為運行狀態，觸摸屏就可以正常顯示PLC程序中的內容了，從而實現對88寸硫化機的監控功能。

6 結束語

隨著輪胎工藝及自動化技術的不斷發展，對輪胎硫化機工藝控制的要求越來越精細，因此謹以此作拋磚引玉，望廣大同行不吝賜教，齊心協力為中國輪胎事業而努力。

參考文獻

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[2]王建.觸摸屏，組態軟件入門與典型應用[M].中國電力出版社，2012.

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