1 引言 近年來，隨著我國自動(dòng)化技術(shù)的提高，工廠自動(dòng)化也上了一個(gè)新臺(tái)階。觸摸屏作為一個(gè)新興的工業(yè)控制器，以其體積小,功能齊全，價(jià)格低廉，可靠性高等方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。 觸摸屏作為一種新型的人機(jī)界面，從一出現(xiàn)就受到關(guān)注，它的簡(jiǎn)單易用，強(qiáng)大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境運(yùn)行。用戶可以自由地組合文字，按鈕，圖形，數(shù)字等來處理或監(jiān)控、管理隨時(shí)可能變化的信息。隨著機(jī)械設(shè)備的飛速發(fā)展，以往的操作界面需由熟練的操作員才能操作，無法提高效率。但使用人機(jī)界面后，能明確指示并告知操作員機(jī)器設(shè)備目前的狀況，使操作變得簡(jiǎn)單生動(dòng)。使用觸摸屏，還可以使機(jī)器配線標(biāo)準(zhǔn)化，簡(jiǎn)單化，同時(shí)也能減少PLC及各種控制器所需的I/O點(diǎn)數(shù)，降低生產(chǎn)成本，也相對(duì)提高整套設(shè)備的附加價(jià)值。韓國M2I公司TOP觸摸屏和各種控制器有很好的通用性，修改程序也很方便。 上海雅色蘭廣告器材有限公司成立于1993年，是國內(nèi)領(lǐng)先的大型電腦噴繪系統(tǒng)專業(yè)生產(chǎn)商和銷售商。YSL印刷機(jī)是雅色蘭今年推出的新型印刷機(jī)，它主要用于戶外大幅面的廣告宣傳畫、舞臺(tái)背景、車身廣告等的印刷。它的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了管控一體化，是高度的人機(jī)控制系統(tǒng)。全線路采用單片機(jī)控制，保證了水墨平衡，減少印刷時(shí)間。采用靜電消除裝置，降低紙張損耗，使進(jìn)出紙順暢。 YSL印刷機(jī)控制系統(tǒng)硬件部分主要包括觸摸屏，單片機(jī)，變頻器等幾大部分。根據(jù)雅色蘭公司對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求，我們?cè)谲浻布矫娑甲隽艘恍╅_發(fā)。 2 Top-designer 軟件的特點(diǎn) 通過在雅色蘭公司YSL印刷機(jī)控制系統(tǒng)中TOP觸摸屏的實(shí)際應(yīng)用，深深地感到Top-designer軟件具有許多優(yōu)點(diǎn)，而且，我個(gè)人認(rèn)為，下列優(yōu)點(diǎn)是其它組態(tài)軟件所不及的: （1） Top-designer軟件功能強(qiáng)大，對(duì)控制系統(tǒng)中所要求實(shí)現(xiàn)的控制功能都能實(shí)現(xiàn); （2） 內(nèi)有宏指令編程，簡(jiǎn)便易學(xué)。在不需要懂得很多VC編程技巧的情況下，也能發(fā)揮出VC的強(qiáng)大功能; （3） 畫圖功能非常強(qiáng)大。Top-designer軟件包含大量圖形工具，使用戶能夠快速簡(jiǎn)單地開發(fā)系統(tǒng); （4） Top-designer編程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組態(tài)靈活方便，效率高; （5） 內(nèi)部運(yùn)算能力很強(qiáng)，這應(yīng)該是其他所有觸摸屏軟件所不能比擬的。 3 TOP觸摸屏在雅色蘭YSL印刷機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 由于印刷機(jī)是一個(gè)精度較高的機(jī)械，印刷品的好壞一方面在于機(jī)械加工以及安裝的精度，另一方面，也取決于水路，墨路的平衡以及合壓的準(zhǔn)確性。雙色機(jī)的每一色組，都有水路和墨路裝置。為了便于水輥速度的調(diào)節(jié)，每根水輥都用一個(gè)變頻器控制，同時(shí)，主電機(jī)速度也需要變頻器調(diào)節(jié)。因此，為了實(shí)現(xiàn)多路速度調(diào)節(jié)，我們采用了多路數(shù)模轉(zhuǎn)換器，它將單片機(jī)給出的數(shù)字量，根據(jù)相應(yīng)的算法，轉(zhuǎn)換成0～10V直流電壓輸出，很好地實(shí)現(xiàn)了多路速度調(diào)節(jié)要求。 利用Top-designer開發(fā)的YSL印刷機(jī)控制系統(tǒng)上位監(jiān)控程序具有良好的人機(jī)界面，具體主要實(shí)現(xiàn)了以下功能: 3.1 TOP觸摸屏與下位單片機(jī)的通訊 TOP提供了強(qiáng)大的通訊功能，能夠與眾多廠家的控制器通訊。Top-designer監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集服務(wù)器直接連接到物理I/O接口,建立并維護(hù)過程數(shù)據(jù)庫。通訊方便可靠。 其中，上位機(jī)與下位機(jī)采用了SLAVE通訊協(xié)議，通訊方便，可靠，連接方式示意圖如圖1所示。對(duì)印刷機(jī)而言，安全因素很重要。在設(shè)計(jì)中，每個(gè)機(jī)組既要考慮到安全控制，其中包括機(jī)組的急停，安全按鈕。 3.2人機(jī)界面程序 在人機(jī)界面中，為了方便操作我們?cè)O(shè)計(jì)了十多幅控制畫面，包括整體圖形，故障顯示，機(jī)器速度和計(jì)數(shù)顯示，水輥速度顯示，電機(jī)的啟停控制畫面，報(bào)警畫面，歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)趨勢(shì)曲線，數(shù)據(jù)查詢，報(bào)表，自動(dòng)手動(dòng)切換畫面等等。每幅畫面都能夠方便的進(jìn)行切換。另外我們還設(shè)計(jì)了故障顯示使用指示器，給出位元件即可實(shí)現(xiàn)閃動(dòng)效果，讓操作者很方便的知道故障部位，整體感很好。在水輥速度顯示中，設(shè)計(jì)了一個(gè)柱狀圖，可以顯示水量增加大小，只需觸摸"柱狀圖"，就可增加水量，同時(shí)也可方便監(jiān)控。通過監(jiān)視動(dòng)態(tài)畫面，操作員可以很方便地監(jiān)視設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，如出紙狀況，墨水的情況等，并及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，如圖2所示。 3.3控制功能 （1） 自動(dòng)手動(dòng)回路的切換 通過設(shè)定給紙和收紙的張力值，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中自動(dòng)調(diào)節(jié)紙張張力。對(duì)于調(diào)節(jié)回路有兩種控制方式，自動(dòng)調(diào)節(jié)和手動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)點(diǎn)擊畫面上的自動(dòng)手動(dòng)按鈕，可以切換自動(dòng)手動(dòng)方式。在自動(dòng)狀態(tài)下，調(diào)節(jié)回路由下位進(jìn)行控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度。此時(shí)，若點(diǎn)擊閥門，將出現(xiàn)提示窗口，提示此時(shí)是處于自動(dòng)狀態(tài)下，不能手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門。若處于手動(dòng)狀態(tài)下，操作工可以自行調(diào)節(jié)閥門開度。 （2） 水墨平衡及墨色遙控系統(tǒng) 通過跟蹤水曲線和墨曲線，在印刷速度變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)送水量和送墨量，以達(dá)到水墨平衡，保證在任何速度下的印刷質(zhì)量。另外通過控制板上的控制按鈕來調(diào)節(jié)出墨量的大小，操作方便，大大降低了廢品率。 （3） 安全保護(hù) 本上位監(jiān)控系統(tǒng)具有安全保護(hù)功能。設(shè)定了三級(jí)密碼，系統(tǒng)除了操作員和管理員可以進(jìn)行各自的工作，其他人員不能操作。操作員和管理員分別有自己的權(quán)限。當(dāng)上位機(jī)一開機(jī)，系統(tǒng)就自動(dòng)進(jìn)入Top的運(yùn)行畫面，用戶注冊(cè)后方可進(jìn)行操作。在運(yùn)行過程中，操作員和管理員可以根據(jù)自己的需要隨意更改各自的口令。 （4） 數(shù)據(jù)查詢 a） 查詢各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，確認(rèn)設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)。 b） 查詢各種流量計(jì)的流量和流量累積值。 c） 查詢標(biāo)簽的歷史數(shù)據(jù)。 （5） 數(shù)據(jù)上傳 由于管理層的需要，必須把一些重要的參數(shù)如流量，流量累積值，平均值等保存在數(shù)據(jù)庫中。在這里我們把要保存的數(shù)據(jù)放在Top觸摸屏特有的LOGGING中從而達(dá)到保存功能，觸摸屏保存容量達(dá)256KB。 （6） 信息提示 對(duì)于一些重要的操作，為了防止操作工誤操作設(shè)了一些提示，使操作員按提示操作避免了錯(cuò)誤的發(fā)生。如“請(qǐng)先選擇所要查詢的時(shí)間”、“確實(shí)要打印嗎，請(qǐng)按‘確定’按鈕”等。 （7） 光電檢測(cè)系統(tǒng) 該系統(tǒng)可檢測(cè)印刷前紙張的歪斜、破損、雙張和空張的現(xiàn)象，監(jiān)測(cè)走紙情況，及時(shí)離壓，提高印刷速度和質(zhì)量; （8） 設(shè)備報(bào)警 當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，如紙機(jī)斷紙、液位過高等，報(bào)警狀態(tài)欄中就會(huì)出現(xiàn)提示，并通過聲音進(jìn)行報(bào)警。報(bào)警狀態(tài)欄根據(jù)報(bào)警設(shè)備的優(yōu)先級(jí)現(xiàn)示不同的報(bào)警顏色，提示操作員及時(shí)處理。當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，打印機(jī)可自動(dòng)打印報(bào)警信息。 （9） 報(bào)表打印 該系統(tǒng)可對(duì)印刷機(jī)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控、設(shè)定、故障顯示及報(bào)表的打印，集中操作等。操作員可根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要打印一些與生產(chǎn)相關(guān)的報(bào)表。如年報(bào)表、月報(bào)表等。 4 結(jié)束語 目前雅色蘭的YSL印刷機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)正常使用。該系統(tǒng)運(yùn)行可靠，操作方便。印刷機(jī)的一套電氣設(shè)計(jì)屬于系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括硬件，軟件設(shè)計(jì)，涵蓋范圍較廣。這里，我只簡(jiǎn)單介紹了其中比較重要的幾部分，其它細(xì)節(jié)還有很多，這里不再一一列舉。使用TOP的產(chǎn)品，感覺可靠，方便，在機(jī)器實(shí)際生產(chǎn)過程中，沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。其單片機(jī)功能齊全，可靠耐用，指令簡(jiǎn)潔。與其他產(chǎn)品相比，感覺TOP整體軟件系統(tǒng)界面都比較友好，給用戶編程，檢測(cè)都帶來極大方便。其觸摸屏與單片機(jī)有很好的通用性，可通過觸摸屏監(jiān)視并修改部分程序，這是本產(chǎn)品的獨(dú)到之處?？傊?，TOP的觸摸屏給設(shè)計(jì)人員和用戶都帶來了很多方便。