洗瓶機(jī)觸摸屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王教領(lǐng)，宋衛(wèi)東，王明友，吳今姬，王培雨 (農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，江蘇南京210014)

食用菌工廠化生產(chǎn)是我國食用菌產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向［1－2］，目前我國食用菌工廠化生產(chǎn)以木腐菌為主，其生產(chǎn)流程包括裝瓶、滅菌等一系列環(huán)節(jié)直到挖瓶結(jié)束［3－6］，但在挖瓶以后菌瓶清洗基本上還是雇傭大批的勞動(dòng)力進(jìn)行手工清洗，人工清洗效率較低，既不利于連續(xù)生產(chǎn)，也加大了企業(yè)的勞動(dòng)力成本。目前市場上的洗瓶機(jī)并不適用于食用菌洗瓶，因此開發(fā)出適合工廠化生產(chǎn)的洗瓶機(jī)意義重大。在洗瓶機(jī)的控制設(shè)計(jì)中采用了PLC與觸摸屏聯(lián)合控制方式，將控制要求通過觸摸屏按鈕進(jìn)行控制，不僅節(jié)省空間與安裝尺寸，同時(shí)操作起來也更加快捷方便［7－9］。筆者在此主要對(duì)觸摸屏按鈕功能要求和觸摸屏設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡單分析。

1 觸摸屏概述

20世紀(jì)90年代由于電子計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展和應(yīng)用，催生了觸摸屏技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，使用方便只要輕輕一點(diǎn)就可以完成按鈕功能［10－12］。觸摸屏根據(jù)其觸發(fā)原理的不同可以分為電容式、電阻式、電感式和超聲波式［13－14］。以電容式為例，當(dāng)手指按下按鈕以后，人體與觸摸屏表面接觸后從觸摸屏4個(gè)角吸走一部分電流，根據(jù)比例可以計(jì)算出按下的位置，從而將執(zhí)行對(duì)應(yīng)的命令［15－17］。

2 觸摸屏按鈕功能要求

根據(jù)洗瓶機(jī)的控制要求，觸摸屏旁的控制面板設(shè)置相應(yīng)的開關(guān)按鈕。

2．1 啟動(dòng) 控制程序的啟動(dòng)。

2．2 運(yùn)行 當(dāng)按下啟動(dòng)和運(yùn)行按鈕以后此程序?qū)⒀h(huán)執(zhí)行，直到有新的按鈕按下，運(yùn)行按鈕的類型選用復(fù)合型交替開關(guān)，即按鈕按一下開，再按一次關(guān)，再按下開，交替進(jìn)行。

2．3 單次按鈕 當(dāng)按下啟動(dòng)和單次按鈕以后此程序?qū)?zhí)行一次，即完成一次洗瓶后停止，直到有新的按鈕按下，單次按鈕的類型選用復(fù)合型交替開關(guān)。

2．4 急停 在程序運(yùn)行中如果按下此按鈕則停止工作，等待新的命令。

2．5 停止 在程序運(yùn)行中如果按下此按鈕后當(dāng)前工步將繼續(xù)完成后面的洗瓶動(dòng)作后停止洗瓶，不再循環(huán)洗瓶。

2．6 計(jì)算器 統(tǒng)計(jì)洗瓶的次數(shù)。

2．7 清零 對(duì)計(jì)算器進(jìn)行清零加工參數(shù)，此按鈕為翻頁按鈕，在新的頁面可以對(duì)洗瓶的部分加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如預(yù)濕和洗瓶的時(shí)間。

2．8 功能參數(shù) 此按鈕為翻頁按鈕，新的頁面是對(duì)洗瓶動(dòng)作的監(jiān)控。

3 觸摸屏設(shè)計(jì)

3．1 OIP簡介 OIP是顯示器和觸摸開關(guān)一體的可編程序顯示面板，簡稱觸摸屏。OIP的畫面是由專用的作圖軟件SCREEN CREATOR 5制作成、利用專用下載電纜通過電腦RS-232C串行通信口下載到OIP的通道1(RS-232C通道)。SCREEN CREATOR 5是一款專用制作觸摸屏軟件，用戶只要在部品庫中選擇相應(yīng)的部品就可以制作出多種畫面［18－20］。OIP能夠和濕度控制器等一些通信協(xié)議固定設(shè)備通信，使系統(tǒng)配置適應(yīng)性更廣。

觸摸屏和PLC的通信方式如圖1所示，GC觸摸屏只要指定了與通信的PLC型號(hào)和需要控制的信息就可以和PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，當(dāng)然在觸摸屏中還要根據(jù)程序?qū)υO(shè)置的畫面部品進(jìn)行編輯。

3．2 畫面設(shè)計(jì) SCREEN CREATOR 5設(shè)計(jì)畫面的流程如圖2所示。

3．2．1 新建工程。GC-53LC型觸摸屏具有5．7英寸液晶彩色顯示屏，可同時(shí)顯示256色中的16色，分辨率達(dá)320×240，性能優(yōu)越(圖3)。

3．2．2 畫面編輯。根據(jù)工作要求編寫的畫面如圖4所示。

3．3 功能設(shè)置 對(duì)每個(gè)按鈕進(jìn)行編輯，如運(yùn)行按鈕，開關(guān)類型的選擇如圖5所示，選擇交替類型，存儲(chǔ)器則根據(jù)PLC程序設(shè)計(jì)中規(guī)定的輸入地址選擇I003(圖6)。最后編寫完成后進(jìn)行注冊(cè)和等登記并進(jìn)行程序的傳送，最終制作完成的樣機(jī)(圖7)。

4 總結(jié)

根據(jù)洗瓶機(jī)的操作要求通過Screen Creator 5設(shè)計(jì)了人機(jī)界面，在摸屏畫面中設(shè)置了啟動(dòng)、停止等按鈕，同時(shí)設(shè)有參數(shù)調(diào)節(jié)功能，可以通過調(diào)節(jié)PLC程序中的參數(shù)保證洗瓶機(jī)在最佳狀態(tài)下工作。洗瓶機(jī)觸摸屏的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了智能化操作，為食用菌智能化生產(chǎn)提供了保障。

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