人機界面在空中自行葫蘆輸送機上的應(yīng)用

■ 第一拖拉機股份有限公司 （河南洛陽 471004）

段松松 王曉東 王雷飛

我公司三裝廠空中自行葫蘆輸送機運輸機線采用國際上先進的滑觸線信號傳遞技術(shù)，將電源和控制信號通過滑觸線和碳刷進行采集和反饋，從而保證空中自行葫蘆輸送機運輸機的順利工作。空中自行葫蘆輸送機運輸機在現(xiàn)場大輪拖生產(chǎn)中能夠提高現(xiàn)場的空間利用率，降低裝配人員的勞動強度，提高大輪拖在裝配過程中的自動化程度，對于三裝廠提高生產(chǎn)產(chǎn)能，大輪拖實現(xiàn)生產(chǎn)標準國際化提供了強有力的支撐。

但是空中自行葫蘆輸送機運輸機在生產(chǎn)維修過程中存在一些短板：①空中自行葫蘆輸送機的電氣元件大多數(shù)分布在高空之中，維修人員勞動強度大且存在安全隱患。②有的電氣元件隨著運輸機移動，不易于實時觀察，原始的維修方法需要多人在不同的運行平臺間相互溝通判斷設(shè)備故障。③部分設(shè)備故障維修需要通過PC連接PLC查詢狀態(tài)，維修門檻高且繁瑣。

針對空中自行葫蘆故障無法直接顯示，查詢電氣元件狀態(tài)繁瑣的情況，我們吸收國內(nèi)外成熟先進的人機界面通信技術(shù)，利用國內(nèi)主流的維綸WEINVIEW MT6070i 人機界面，通過RS232口和三菱Q02系列PLC進行實時通信，自行開發(fā)出能夠快速查詢設(shè)備故障、解決設(shè)備故障的自行葫蘆監(jiān)控平臺。后臺編程利用的是easy builder 8000編程軟件，以上是編程界面，通過此編程軟件最后制作出人機通信界面。

維綸屏MT6070i是維綸通公司旗下的主打產(chǎn)品，能夠與多款PLC進行連接通信，并通過讀取/寫入P L C制定的軟元件、寄存器信息，通過“按鈕”、“指示燈”和“數(shù)值顯示”的方式，在提前編寫好的監(jiān)控畫面程序中實時顯示當前信息，從而達到對設(shè)備運轉(zhuǎn)信息的掌控。

1. 通過easy builder 8000編程軟件實現(xiàn)維綸屏監(jiān)控界面的開發(fā)

（1）利用easy builder 8000編程軟件，在維綸屏上制作設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)圖（見圖1）。通過該畫面可以完全呈現(xiàn)9臺自行葫蘆小車在自行運輸線上的位置，并能實時查看小車的升降狀態(tài)和前進狀態(tài)。

通過圖2可以看出，圖1中的“橢圓形”設(shè)備運行狀態(tài)指示燈和“長方形”的小車位置狀態(tài)指示都是通過圖2的“位狀態(tài)指示燈元件”體現(xiàn)的；而通過圖2屬性，我們可以看到該指示燈的狀態(tài)是通過讀取PLC進行信息獲取的，示例中是以PLC中的X15的狀態(tài)為最終值。

（2）制作自行葫蘆操作手柄及關(guān)鍵限位開關(guān)的顯示圖。通過讀取PLC的I/O狀態(tài)值，對設(shè)備關(guān)鍵信號、不易觀察的開關(guān)信息進行直觀顯示，從而為設(shè)備故障的排查提供直觀的參考。

圖3中所呈現(xiàn)的監(jiān)視手柄的指示元件屬性依然是和設(shè)備的控制核心——PLC進行連接通信，并將操作手柄的信息實時顯示在該界面，示例中采用的是將PLC里對應(yīng)的手柄信號X35進行讀取并呈現(xiàn)在監(jiān)控界面（見圖4）。

圖3 操作手柄監(jiān)視界面

圖4 位指示元件圖

（3）圖5所示是故障顯示界面的制作效果和過程，在此報警界面我們能夠看到報警時間，報警位置和報警信息。

圖5中報警信息的顯示是通過“事件登陸”的形式實現(xiàn)的。當該屬性所對應(yīng)的PLC元件M狀態(tài)符合預設(shè)值的話，那么該畫面就會呈現(xiàn)預設(shè)的畫面信息，并且會顯示出故障時間、故障地點，并呈現(xiàn)盡可能多的故障原因分析，為設(shè)備維修人員提供維修參考（見圖6）。

2. 項目功能及實施效果

（1）提高維修效率，降低維修勞動強度，減少維修人員高空查詢設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)的次數(shù)。因為三裝廠自行葫蘆輸送機的平面布局面積超過700m2，且部分設(shè)備在高空運轉(zhuǎn)，所以每次維修設(shè)備較為復雜。而人機監(jiān)控界面開發(fā)后，當設(shè)備發(fā)生故障時，可以在人機界面上實時顯示設(shè)備的故障時間、故障位置，并且在人機界面上能夠快速提供維修解決方案（見圖7）。

（2）設(shè)備的故障信息可以在監(jiān)控平臺上自動周期記錄存檔，方便日后設(shè)備的故障匯總和設(shè)備狀態(tài)跟蹤。改進前三裝廠的設(shè)備故障后，都會有生產(chǎn)操作人員填寫的請修單，流程繁瑣并且不易整理和歸類匯總。

圖5 報警信息顯示界面

圖6 事件登陸元件屬性

（3）能夠在監(jiān)控平臺上實時直觀地查詢自行葫蘆的電氣輸入輸出元件的狀態(tài)，方便于快速了解設(shè)備的運行狀態(tài)。特別是自行葫蘆輸送機的操作手柄和到位限位開關(guān)，更是為維修設(shè)備提供了便利。例：當操作手柄中上升鍵按下后，自行葫蘆小車并未上升，此時可以通過人機界面快速判斷出故障點是在操作手柄和PLC之間還是PLC與執(zhí)行元件之間，幫助維修人員快速解決設(shè)備故障（見圖8）。

（4）在前期進行程序集成按鈕的幫助下，可以實現(xiàn)對設(shè)備常見故障的“一鍵排除”，即當按下相對應(yīng)的“故障排除”按鈕后，設(shè)備會自動按照預設(shè)的程序動作自動排除設(shè)備故障，以快速恢復工作。例：當設(shè)備出現(xiàn)到位信號丟失故障時，小車報警不能動作，改進前需要操作人員登上距離地面5～8m的高空中來回移動小車幫助到位信號恢復，改進后操作人員直接通過界面輕輕松松“一鍵實現(xiàn)前進和后退”功能，解決設(shè)備故障現(xiàn)象（見圖9）。

圖 7

圖8 項目實施后的電氣元件狀態(tài)顯示界面

圖 9