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触摸屏技术在随流孕育装置控制系统中的应用 尹德秀，段华荥，刘文化，李超 (中国一拖集团有限公司工艺材料研究所，河南洛阳471004) 摘要：将触摸屏技术应用在随流孕育装置控制系统中，可直观地显示和设定随流孕育工艺参数，且操作简单，并可增强人机交互的灵活性，方便操作人员随时了解掌握随流孕育装置的工作情况，便于实时处理，对提高铸件孕育处理质量可起到良好的效果，且具有可推广的价值。 关键词：触摸屏；随流孕育装置；控制系统，应用 中图分类号：TG233 文献标识码：A 文章编号：1000—8365(2010111—1412—03 随流孕育是在浇注铸型的同时，孕育装置按照设定的孕育工艺参数要求，向浇注的铁液流中均匀地添加孕育剂。其中，孕育工艺参数主要包括：设定的给料流速量(g／s)、设定的给料时间(s)、实际给料总量(g)、实际给料流量(g／s)。这些孕育工艺参数的实际应用，将直接影响铸件的孕育处理效果，铸件品质要求越高，影响越为明显。 在以往的应用过程中，PLC的人机对话方式较为单一，仅能利用旋钮实施孕育工艺参数的设定，很难完成工艺流程的实时显示，给操作者带来不便，尤其是不能随时了解掌握随流孕育装置的工作情况。为解决这一问题，我们选用触摸屏工业图形显示器(简称触摸屏)作为新一代随流孕育装置控制系统中的人机对话接口。该触摸屏一方面能代替传统的控制面板和键盘，方便各类参数的设定；另一方面能够在线实时显示孕育工艺参数的实际应用情况，方便操作者随时了解掌握，防止孕育不充分、孕育不均匀或没经孕育处理的不合格铸件流人下道工序，造成不应有的损失。 本文以欧姆龙公司NS5系列触摸屏在随流育装置控制系统中的应用实践，对触摸屏的人机对话方式进行研究探讨。 1 随流孕育装置控制系统构成 随流孕育装置控制系统主要由欧姆龙公司生产的CPlH—XA40DR-A型可编程控制器、NS5型触摸显示屏、微型流量计、振动控制器，以及外围控制电路等构成。其控制系统总体设计方案如图1。 图1控制系统框图 1．1 PLC在系统中的作用 PLC是整个控制系统的核心，接收开关量、模拟量输入的信号。经处理后输出开关量、模拟量，能够对随流孕育装置的整个给料过程实施有效地控制，其中包括给料流量的控制、相关动作的实际运行情况和故障报警信号的在线实时处理等。另外，通过与触摸屏进行实时通讯，为触摸屏的显示提供数据，并对触摸屏输入的信息进行处理；完成数字量与模拟量的相互转换；判断传递数据信息、报警信息等。 选用欧姆龙公司生产的CPlH—XA40DR-A型可编程控制器作为主控制单元。CPlH系列是一款凝聚多种功能的一体机，内藏模拟量输入输出功能、串行通信功能、USB并联端口标准搭载，可大幅提高各种应用的应对能力。其中，内藏的4点模拟量输入和2点模拟量输出，分辨率能达到1／12 000。它能够采集来自随流孕育装置上的微型流量计的模拟量信号，经过PLC的PID运算后，输出模拟量信号给控制器。另外，通过RS232端口，可以直接与欧姆龙的NS5型触摸屏相连，操作者可通过触摸屏方便地设定并调整孕育工艺参数，如给料流量(g／s)、给料时间(s)等，以满足实际使用的需要。 1．2 NS5触摸屏的特点 NS5触摸屏是OMRON新一代触摸屏。其中，有效显示区域尺寸：5．7时；显示材料：STN；像数：320×240；显示色彩：4 096色；画面数据容量：6M。NS5触摸屏通过从设备库中拖放智能控件，可定制界面，使操作优化。另外，其独特的标签切换功能，可以为一个单画面数据文件制作多个语言版本，使得多语言功能只需简单地切换标签就可实现。在硬件性能上，NS系列有着32 000色的高分辨率，更大的图象数据容量和更快的图象显示速度。 2触摸屏控制系统设计 2．1触摸屏的安装 为便于操作和观察，将触摸屏安装在如图2的吊式孕育参数显示装置上，该装置通常安装在浇注机驾驶室前端上侧，可依据操作者所需的最佳平视视角范围，实施高低、转角位置的调整，便于操作者在操作浇包翻转浇注的同时，观察孕育过程中的工作参数的变化情况，而且空间占位较小，适合“移动式浇注机”且驾驶室空间较为狭小的场合。 图2 吊式孕育参数显示装置立体效果图 2．2触摸屏软件的编制 NS5触摸屏通过COMl口与CPlH PLC的COM2口相连，进行1：1 NT链接通讯。只需将PLC的CPU单元的通信开关设置为OFF，并将RS-232C端口的通信方式设置为1：1 NT链接通信即可，无需其他设置。 NS5触摸屏通过欧姆龙CX-Design计算机组态软件编制CX-Designer，是一个功能强大的应用软件。它在Windows操作系统下安装，操作界面保持了Windows的基本风格，支持鼠标