邢晓熙，徐 澄

(江苏省机械研究设计院有限责任公司，江苏南京 210012)

在工业现场控制领域，可编程控制器(PLC)一直占据着重要的地位。随着控制技术的不断发展，PLC与触摸屏在工业控制中的应用越来越广泛。触摸屏是一种连接人和机器的人机界面，被称为可编程终端。它是替代传统的控制面板和键盘的智能化操作显示器。PLC与触摸屏配套使用，扩展了PLC的功能，并且能大大减少操纵台开关、按钮、仪表等的使用数量，使操作更加简便。目前触摸屏与PLC组合起来应用的形式已占主导地位。

本文组合应用PLC与触摸屏来实现细编穿刺机控制功能。细编穿刺织物是一种结构特殊的碳纤维立体织物，具有良好的整体机构和较高的纤维体积含量，是制作高性能防热隔热用碳/碳复合材料的优良基材。细编穿刺机是生产细编穿刺织物的关键设备。传统设备由于老化或者控制精度低，已不能满足细编穿刺织物发展的需要，必须进行技术改造。系统选用台达PLC与触摸屏来控制，不仅大大简化了设备，而且稳定性和精度有很大提高。

1 工艺分析

细编穿刺织物是一种采用整体穿刺工艺技术间接成型的立体织物，其工艺流程如图1所示［1］。细编穿刺机的核心任务是控制加密压实的强度和加密压实时间，加密压实强度通过控制细编穿刺机液压系统加紧油缸输出力来实现，加密压实时间则是通过PLC内置定时器来实现。

2 细编穿刺机电气控制系统组成

图1 细编穿刺织物工艺示意图

电气控制系统由触摸屏、可编程控制器(PLC)、开关电源、三相异步电机、电磁溢流阀、电磁换向阀、压力传感器、速度传感器等构成，系统组成框图如图2所示。

图2 系统组成框图

细编穿刺机控制以台达DVP-32ES型PLC为技术平台，DOP-B型触摸屏作为人机操作界面，触摸屏通过COM2口与PLC的COM口相连，支持MODBUS协议。PLC是整个控制系统的核心，它存储工艺参数，并通过设定的程序控制电机以及升降油缸、夹紧油缸等细编穿刺机执行机构的动作。

3 程序设计

3.1 触摸屏程序设计

台达触摸屏与PLC有简洁的通讯方式，只需在触摸屏程序设计软件ISPSOFT中，根据软件提示(如图3所示)设定PLC型号、通讯端口、数据位、停止位、波特率，即可实现触摸屏与PLC直接通讯，其通讯参数设置如下［2］。

图3 触摸屏软件通讯参数设置

PLC通讯口设置：通讯速率9600B，数据位7Bits，同位 Even，停止位 1Bits，通讯站号 1。

触摸屏通讯口设置：通讯速率9600B，数据位7Bits，同位 Odd，停止位 1Bits，通讯站号 0。

通过设置PLC与触摸屏通讯接口参数，PLC能够高速并准确接收来自触摸屏的手动/自动工作方式选择、电机运转、主压力加载、卸荷等控制命令和加压时间、加压压力等参数设定信号，并自动计算、存储相关控制参数;同时触摸屏能够反馈I/O信号，显示细编机系统压力变化值以及滤堵故障报警信息。触摸屏细编穿刺机操作界面实现了原有操作台按钮、指示灯、压力显示表等的功能，触摸屏操作界面如图4所示。

图4 触摸屏操作界面

3.2 PLC 程序设计

a．PLC主要输入输出端口定义见表1。

表1 I/O分配表

b．模拟量模块的数据读取。

压力传感器输出模拟量传送到PLC模拟量输入接口中，通过模数转换成数字量。然后进行数值转换，匹配合适的系数，再通过PLC中的存储器与触摸屏连接，使操作者能通过触摸屏了解当前加压压力的具体情况。PLC调试程序如下：

实际应用结果表明，细编穿刺机采用PLC+触摸屏模式，简化了控制系统结构，大大提高了细编穿刺机运行稳定性，以及细编机加密压实的控制精度，达到了预期的控制效果，提高了生产效率。

［1］ 朱建勋．细编穿刺织物的结构特点及性能［J］．宇航材料工艺，1998(1) ：41～43．

［2］ 张运刚，宋小春．从入门到精通——触摸屏技术与应用［M］．北京：人民邮电出版社，2007．