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1、PLC－觸摸屏簡介

　　觸摸式工業圖形顯示器（簡稱觸摸屏）是一種新型可編程控制終端，是新一代高科技人機界面（國外稱為 HMI 或 MMI ）產品，它是替代傳統控制面板和鍵盤的智能化操作顯示器。可用于參數設置、數據顯示、以曲線、動畫等形式描繪自動化控制過程，并可簡化 PLC 的控制程序。 具有體積小、 連線簡單化、 防塵、抗震 、防水、防電磁 等特點。

　　PLC是一種可編程控制器，有著運算速度高、指令豐富、功能強大、可靠性高、使用方便、編程靈活、抗干擾能力強等特點。近幾年，隨著科學技術的不斷進步，各行業對其生產設備和系統的自動化程度要求越來越高，采用現代自動化控制技術對減輕勞動強度、優化生產工藝、提高勞動生產率和降低生產成本起著很重要的作用。

2、PLC－觸摸屏的應用領域

　　* 傳統的產業設備和機械的自動控制；

　　* 中小型過程控制系統；

　　* 遠程維護服務系統；

　　* 節能監視控制系統；

3、基于PLC控制與觸摸屏的具體解決方案

　　3.1  城市(工廠)污水處理自動化控制系統解決方案

　　3.1.1  系統概述

　　該污水處理工程自動化系統的下位控制站采用上位機、PLC和現場總線功能為一體的最新智能化控制器作為主控裝置，還配有繼電器、接觸器、智能化熱繼電器、電量變送器等裝置，完成工藝設備的保護和控制、流程數據采集和控制功能等。另外，系統中還包括在線水質分析儀表、變送器、調節閥、電磁閥、各種泵及風機等。

　　3.1.2  系統主要控制功能

　　* 自動排油控制：污水進入隔油池后，控制器根據水溫自動打開蒸汽閥給污水加熱，使水溫達到設定溫度，啟動浮油機工作。吸走水面浮油，達到排油目的；

　　* 集水池潛水泵控制：污水進入集水池后，根據水位啟停潛水泵，將污水送至一級氣浮池；

　　* 混凝加藥泵控制：根據潛水泵的啟停控制混凝加藥泵的啟停；

　　* 加堿及PH值控制：根據檢測的PH值自動調節加堿量，使中和后的PH值控制在6~9；

　　* 回流泵控制：根據潛水泵的啟停控制回流泵的啟停；

　　* 風機的控制：根據氧化池含氧量測定，自動控制風機的啟停；

　　* 一、二沉淀池自動定時排泥控制；

　　* 濾池定時反沖洗控制。

　　3.1.3  系統特點

　　* 基于Windows NT/2000/XP平臺，采用面向對象的技術和方法進行系統設計和軟件實現；

　　* 開放性強，遵循ODBC、COM/DCOM、Active X、IEC-1131-3等國際標準；

　　* 能跟據用戶需求整合WINCC、IFIX、FIX32、RSVIEW、INTOUCH、阻態王等阻態軟件；

　　* 系統界面直觀，具有完善的瀏覽功能；

　　* 系統功能齊全、技術先進、操作簡單、維護量少；

　　* 豐富方便的擴展能力，能方便地基于現有系統進行擴展；

　　* 系統提供形式豐富地報表，位統計和決策提供依據。

　　3.1.4  系統指標

　　* 數據刷新1s；

　　* 事件順序分辨率<2ms；

　　* 控制命令響應時間≤1s；

　　* 調畫面響應時間<1s。

　　3.1.5  系統組成原理圖 

　　3.1.6  系統主要硬件配置

　　系統硬件由可編程控制器（含數字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊），WPLC-C無線透傳終端，上位機，變頻器、傳感器及若干電器元件組成。

　　（1）PLC：選用SIEMENS公司的S7-400系列（配數字擴展輸入/輸出模塊、模擬輸入模塊）

　　（2）變頻器：采用DAFOSS公司VLT系列；據PLC發送過來的數據（PH值、曝氣含氧量、水箱液位、流量計等模擬信號，水泵運行、電動閥門開、故障報警等為數字信號）值調節設備的運行，并將其內部運行參數反饋到PLC及上位機。

　　（3）上位機：可作為工程師站對PLC和組態軟件進行編程，操作員站可以監控系統的運行。上位機選用的是研宏YH-MB945VEA. 

　　3.2  基于觸摸屏結合PLC在空調送風系統中的節能應用

　　3.2.1  系統概述

　　通過觸摸屏和PLC結合使用，可以在觸摸屏中直接設定目標值（壓力及溫度等），通過PLC與實際值（傳感器的測量值）進行比較運算，直接向變頻節能系統發出運算指令（模擬信號），調節變頻器的輸出頻率。通過調節送風電機的轉速，實現節能的目的。

　　3.2.2  系統原理圖 

　　3.2.3  系統主要硬件組成

　　系統硬件由可編程控制器（含數字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊）、觸摸屏一臺、變頻器、傳感器及若干電器元件組成。各部分說明如下：

　　(1) PLC：選用SIEMENS公司的S7-200系列CPU224（配數字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊）。通過接收開關量、模擬量輸入經處理后輸出開關量、模擬量去控制繼電器的動作，同時與觸摸屏進行實時通訊，為觸摸屏的顯示提供數據，并對于觸摸屏發出的信息進行處理等。

　　(2) 觸摸屏采用PROFACE公司的GP2301。實現人機對話，與PLC系統進行數據傳送和交換，將設定參數寫入PLC，也可將PLC、傳感器及變頻器內部參數讀入觸摸屏，實現了模擬量、數字量的實時監控，目標值的設定以及報警記錄等。

　　(3) 變頻器：采用SIEMENS公司440系列，通過USS4協議可由觸摸屏通過PLC設置其內部參數，根據PLC發送過來的數據（模擬量）值調節水泵或風機的轉速，并將其內部運行參數反饋到PLC及觸摸屏。

　　(4) 壓力、溫度等傳感器：將被控制系統（水系統或風系統）的實際參數值轉變成電信號上傳至PLC和觸摸屏。

　　(5) 電氣元件：給PLC、觸摸屏、變頻器及傳感器等供電，完成各種操作及驅動等。

　　3.2.4  系統特點

　　在變頻節能系統中采用觸摸屏作為人機交互工具，簡單直觀，便于操作。減少系統的電力消耗的前提下，減少了企業的用電費用。減輕了空調系統的高耗能對電網系統的壓力。這種結合必將更多的應用在未來的各種生產系統中，并成為自動化控制發展的一個亮點。

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