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一、 引言

    精梳機是近年來在紡織行業使用較為普遍的一種設備，其主要作用是排出梳棉生條中一定長度以下的短纖維，提高纖維整齊度，進一步清除纖維中殘留的棉結、雜質，提高纖維光潔度。我國精梳機設備在經過30多年的發展后，綜合質量水平及自動化水平都有了很大的提高。其中自動化水平的提高就需要越來越多的電氣元件參與精梳機的控制，隨著這些元件的使用，對其監控也就成了精梳機電氣控制部分的核心，而人機界面的應用對于精梳機的監控來說就方便多了。目前，國內生產精梳機的廠家基本上都使用了觸摸屏，但由于尺寸比較小，所顯示的內容受到一定的限制，所以還要加上故障監控面板，這就大大增加了控制面板的尺寸。而HXFA299型精梳機采用10.4英寸大屏幕觸摸屏作為人機界面，就可將故障監控面板作為一個畫面顯示在觸摸屏中，這樣以來就大大縮小了控制面板的尺寸，節省了PLC的輸出口接口，也減少了設備的硬件接線。同時可為用戶提供完整的設備故障診斷及分析功能，使精梳機的監控系統更加清晰簡捷。

二、硬件系統組成

1.    觸摸屏

    觸摸屏選用AE10THTD型，32bit 206MHz超強RISC MCU，10.4寸超大屏幕，可支持65536色TFT面板顯示，分辨率可達640×480像素，使畫面更加清晰生動。該人機支持USB下載，可與80多種PLC及控制器通訊，兼容性極強，而且可以和計算機通訊，基于Windows操作平臺下的專用組態軟件，易學易用，大大節省了產品的開發周期。具有RS232/422/485通訊口，方便連接條形碼、存儲卡、變頻器等外設產品。編程軟件中備有大量的圖形庫可供選擇，還可根據用戶需求編輯所需要的工藝圖形，能轉換BMP文件和AUTOCAD中的DXF文件。在系統目錄中可設定觸摸屏背光燈的關閉時間，節省其使用壽命。觸摸屏中具有內部編程的宏指令，可以減輕PLC的編程負擔，甚至在一些簡單的設備中還可以取代PLC，由觸摸屏編程直接和其它設備通訊。觸摸屏上的還可以直接好打印機連接實時或定時打印當前或歷史數據。

2.    可編程序控制器

    可編程序控制器選用臺達DVP60ES型PLC，該系列PLC體積小，指令豐富，可方便地連成網絡來實現復雜的控制，具有極高的性價比，適合于多種行業現場的檢測及自動控制。

3.    變頻器

    變頻器選用臺達VFD055M43A型高功率低噪音迷你型變頻器，具有體積小、低速力矩大、性能完善、使用方便等特點，通過RS485接口與PLC連接，支持Modbus協議。

三、軟件實現

    通過其專用的ADP編程軟件在計算機上進行設計、編譯后下載到人機界面中，連接上通訊電纜后就可進行操作顯示。人機界面運行時以自身程序對PLC進行讀取、傳送，不必擔心它的引入而影響PLC的掃描周期。

1.    主界面的設計

    軟件的主界面分為設備狀態區、故障監控區、功能控制區三大部分。設備狀態區主要顯示日期時間及設備當前所處狀態，還包括鉗次顯示、條速顯示、筒內長度及滿筒比例顯示；故障監控區則顯示故障所發生的部位、故障名稱、分析其原因并給出解決方法；功能控制區共有十幾個按鍵，其中啟動、點動、停止、班次選擇、手動換筒等按鍵在具備條件時可直接操作設備，而調試/設定、產量統計好故障查詢鍵在按下后會分別進入各自的操作界面再次進行選擇操作。
 

系統主界面監控圖

    將鑰匙開關選至自動運行位置后，PLC首先得電，這時屏幕左上角PLC的狀態指示燈會變成綠色；當自動運行的條件具備后，自動指示燈也會變成綠色，此時設備進入待機狀態；在設備自動運行過程中若有故障發生，則故障指示燈會由正常時的綠色變成紅色 ，并不停的閃爍。故障發生時，示意圖上相應位置的指示燈也會變成紅色并閃爍，醒目的告訴操作者故障所發生的部位，相應的故障名稱及處理方法會在下面的故障顯示欄里以走馬燈的形式顯示。當多個故障同時發生時，可循環顯示每一個故障。用戶還可進入故障查詢界面，查詢每次故障所發生的準確時間及頻次，方便用戶分析和維修。

    界面中的調試/設定鍵需將鑰匙開關開至相應位置后按下才有效，否則不起作用。這是因為設備處在調試狀態時，為了其中一些部件單獨動作，就必須甩開一些安全開關的束縛，這就要求擁有鑰匙的維修調試人員來進行，而非所有的操作人員。與此相類似的還有參數設定界面，必須在輸入正確的密碼后才能進入，也是為了保證設備的運行參數不被隨意修改，而使設備工作在一個穩定的狀態。

2.    子界面的設計

子界面包括參數設定、產量統計、故障查詢、語言轉換等十幾個畫面，內容豐富、操作直觀，可使操作人員在極短的時間內按屏幕提示就可熟悉設備的操作。
 

產量統計界面    

              長度設定界面

四、 結束語

    本系統投入使用一年來，現場運行證明該電氣系統無論是在硬件還是軟件設計上都是比較合理的。設備運行穩定可靠，而且有著很強的抗干擾性，使精梳機的自動化水平又上升了一個新的臺階，但由于大屏幕觸摸屏的價格相對于小屏幕要高出幾千元，因此不適合在低檔精梳機中推廣，而更適用于中高檔精梳機。