西门子(平凉)代理商

   一、TP介绍

    （1)简介

    TP触摸式工业图形显示器（简称触摸屏）是一种连接人类和机器（主要为PLC）的人机界面（国外称为HMI或MMI），被称为PLC的脸面。它是替代传统控制面板和键盘的智能化操作显示器。可用于参数设置、数据显示、以曲线、动画等形式描绘自动化控制过程，并可简化PLC的控制程序。

    比之模拟仪表、操作台控制的优点：

    1）体积变小，几乎不占空间；

    2）连线简单化。

    (2)TP触摸屏的主要作用

    监视：以数据、曲线、图形、动画等各种形式来反映PLC内部位状态，存储器数值，从而直观反应工业控制系统的流程、走向。

    控制：可以通过触摸操作改变PLC内部位状态，存储器数值，从而参与过程控制。

    (3)TP触摸屏主要功能

    1）以动画形式表现控制过程，可实现工况图、流程图，设备由静态到运行，画面模拟动画显示；

    2）离散点的ON/OFF表示；可实现管道、阀门、指示灯的颜色变化，电气开关闸刀的开合、档板的开关、多选一开关的实现等；

    3）参数设置、数据显示；可设计数据表格，制作操作面板的仿真图象；

    4）棒图、（半）饼图、容器图、趋势图及各种仪表表示；可制作操作面板的仿真图象，可实现信号量值、液体深度的变化；模拟表头指针或游标的移动等；

    5）各种报警动作：生产过程中出现异常情况，自动报警并用文字显示故障类型，画面同时自动切换至故障所在的流程画面；

    6）可进行报表打印（非屏幕硬拷贝）、报警信息打印，打印时序可由用户确定；可连CCTV监视头（NTSC制式），显示现场实时信息。

    7)把原来的开关、指示灯等移到触摸屏上，则可省去PLC上原来对应开关、指示灯等的输入输出点，从而可减小PLC系统的规模。

    8）权限管理：操作员只有在开机时输入正确的登陆密码后，触摸屏才能进入运行状态

    (4)TP触摸屏在恶劣条件下使用特点

    1)防尘、抗震

    2)防水、防电磁

    二、可编程序控制器（PLC）在搅拌楼控制中的应用特点：

    1）可靠性高PLC在硬件和软件上采取了一系列抗干扰措施，使它可直接安装于工业现场而稳定可靠的工作，防磁，抗震，防尘。

 在长期使用过程中，这套系统故障率较高，主要表现为按钮失效。有时需要人为反复按压接触器。让接触器自锁后，才能点亮灯。这样既不安全，又影响日光灯使用寿命。也给日常维修工作带来不便。为此，有必要对其进行改造。我们决定用一台PLC对整个控制系统进行改造，达到提高控制系统安全性和可靠性目的。

    1 硬包车间照明控制系统存在问题和原因分析

    硬包车间照明控制采用传统交流接触器控制方式。每一路使用启动、停止2个按钮和一个指示灯以及交流接触器铺助常开、常闭触点等组成。控制电源使用交流220伏电压，用远程（控制按钮离照明柜约200米）、集中控制方式控制。

    由于使用环境中灰尘，远距离控制产生的电压降以及集中安装在照明电柜中接触器启动时的振动等多方面原因，容易使按钮或接触器辅助触点产生接触不良而使之失效。常见故障是不能启动或启动后不能自锁。当不能启动时，只有人为反复直接按压接触器，使其常开触点接通而自锁。这样既麻烦，又不符合安全操作规程。由于开关不方便，有一次，在电工进行维修日光灯时采用带电操作，造成一次触电事故。因此有改造必要。

    2 改造方案设计

    卷包车间照明

    控制，在照明负载大，又要求集中控制情况下，采用PLC控制能达到控制可靠性高、易维护的目的。

    2.1改造方案硬件设计

    保留原有主回路中的空气断路器和交流接触器。但不再使用接触器的辅助触头。

    控制回路中，用一个常开按钮输入PLC相应的输入端，控制一路照明的通断，不再使用常闭停止按钮。简言之，就是用一个按钮控制一路灯。为了显示某一路灯通断状况。按钮使用带LED指示灯的复合按钮，并且用LED灯亮表示接通。PLC的一个相应输出点同时控制一个LED指示灯和一个交流接触器。交流接触器线圈是感性负载且功率较大。PLC输出通过一个固态继电器控制交流接触器线圈。这样可使控制系统交直流隔离，不仅提高可靠性，而且PLC输出，不管是继电器输出，还是晶体管输出都能使用。每一路照明灯占用PLC的一个输入点和一个输出点。为了安全和控制方便，系统中设置一个总启动、停止按钮。设置了急停按钮，手动、自动转换开关，PLC工作指示灯等实用功能。按钮等装在一个控制箱内。并将控制箱安装在车间内靠近主照明控制电柜地方，也就是使用近程控制，到控制柜的距离不超过20米。而新增的PLC直接安装在照明控制柜内。

    PLC选用能满足要求（主要I/O点数要80点以上）的三菱FX系列一体化的微型PLC，其I/O分配表见表1。因控制方式相同，表中只列出6路灯控制。其中一路为值班照明。

    2.2改造方案软件设计

    软件设计方案的程序框图和PLC梯形图（如图1）,（图2）所示。同样为简便起见，只设计6路。现简要说明如下：

    总启动/停止按钮（X2）设置主要是为了方便。采用一键通方式。不管是启动或停止，只需按压一次按钮，就能点亮或熄灭车间所有的灯（值班照明灯除外）。

  1、引言

    西钢炼铁厂10m3竖炉于1994年建造并投产，生产炼铁所需的球团矿。竖炉在炼铁工艺中起着举足轻重的作用，其中布料系统是竖炉生产的核心环节，对球团质量起着决定性的作用。原布料系统的电气控制部分采用继电器控制方式，2台驱动设备，使用各类中间继电器89个，时间继电器62个，控制线路错综复杂，故障率极高，严重影响竖炉的生产和球团质量，如何减少设备故障率，提高设备作业率，确保竖炉达产达效，是重大技改课题。

    2、竖炉控制系统的研制

    2.1设备技改路线分析

    （1）在国内很多小型竖炉中，仍然普遍采用继电器式控制方式。该控制方式的优点：传统方式容易实现，技术含量低，岗位工人容易接受。其缺点有以下几个方面：所用电器元件较多，成本较高；故障点较多，线路复杂，维护困难，故障处理时间长；可靠性差，难以适应恶劣的环境；电能损失大。

    （2）采用小型PC一体式结构系统。小型系统优点是：体积小，结构紧凑，价格较低。其缺点是：硬件固定，灵活性较差，整机备件，相对地提高了成本。

    （3）采用大型PLC系统。整个竖炉采用一套大型的PLC系统，布料系统是其中一部分或一个远程站。

    该系统优点是：控制灵活可靠，功能强大，适用于较大的系统。其缺点是：价格昂贵，对于小系统显然是不经济的。

    2.2技改方案的确定

    通过对竖炉控制系统故障原因分析，造成竖炉设备电气故障的原因主要有以下几个方面：由于采用继电器控制方式，各类继电器达150多个，故障点较多；由于环境恶劣及元件本身质量的影响，工作可靠性大大降低；由于控制线路的复杂性，使维修产生一定的困难，造成故障处理时间的延长；由于煤气及粉尘的影响，给维护带来不便。

    在保证生产的基础上，结合我厂实际情况，提出了用PLC控制系统代替继电器控制的方案。这样，不仅可以大大简化控制线路，减少故障点，而且提高了系统稳定性、可靠性和灵活性，具有很高的性能价格比，对于降低成本，减少运转费用都有积极意义。

    2.3设备选型

    经过市场调研，目前市场上常见结构有两种。一种是一体式结构，另一种是模块式结构。前一种具有结构紧凑、体积小、价格低等优点，但是备件只能整机备件，相对而言成本较高；后一种模块式结构，具有系统构成灵活、扩展功能强等特点，又不需整机备件，但一次投入费用较高。我们着眼于全局考虑，为了方便以后的改造和扩建工作，决定采用模块式。该产品具有较高的性能价格比，且系统构成灵活，技术支持完备，售后服务较好。

    3、项目研制

    3.1硬件部分

    （1）系统的硬件设备：电源模块1块；CPU模块1块；数字量输入模块4块；数字量输出模块4块。各模块之间由地址总线连接，由现场送来的操作及设备状态信号，通过4个输入模块进入CPU，由CPU进行逻辑运算后，把结果送至输出模块，直接控制各驱动设备的接触线圈，完成整个系统的控制。