可編程序控製器Programmable Logic Controller(PLC)在工廠自動化中占有舉(ju) 足輕重的地位。技術的不斷發展極大地促進了基於(yu) PLC為(wei) 核心的控製係統在控製功能、控製水平等方麵的提高。同時對其控製方式、運行水平的要求也越來越高，因此交互式操作界麵、報警記錄和打印等要求也成為(wei) 整個(ge) 控製係統中重要的內(nei) 容。對於(yu) 那些工藝過程較複雜，控製參數較多的工控係統來說，尤其顯得重要。新一代工業(ye) 人機界麵的出現，對於(yu) 在構建PLC工控係統時實現上述功能，提供了一種簡便可行的途徑。

　　1.工業(ye) 人機界麵的特點和功能

　　工業(ye) 人機界麵Human Machine Interface，簡稱HMI，又稱觸摸屏監控器，是一種智能化操作控製顯示裝置。工業(ye) 人機界麵以特殊設計的計算機係統32位RISC CPU芯片為(wei) 核心，在STN、TFT液晶顯示屏或EL電發光顯示器上罩蓋有透明的電阻網絡式觸摸屏。觸動屏幕時，電阻網絡上的電阻和電壓發生變化並由軟件計算出觸摸位置。

　　HMI的主要功能有：數據的輸入與(yu) 顯示；係統或設備的操作狀態方麵的實時信息顯示；在HMI上設置觸摸控件可把HMI作為(wei) 操作麵板進行控製操作；報警處理及打印；此外，新一代工業(ye) 人機界麵還具有簡單的編程、對輸入的數據進行處理、數據登錄及配方等智能化控製功能。

　　2.HMI在PLC工控係統上的應用

　　下麵以國內(nei) 某大型浮法玻璃生產(chan) 線冷端切割區主控係統為(wei) 例，介紹HMI在PLC工控係統上的應用。

　　2.1HMI與(yu) PLC之間的通訊

　　當HMI用於(yu) PLC控製係統時，HMI與(yu) PLC之間通過串口以Direct Link（直接連接）方式進行通訊。在該方式下，HMI根據要求直接讀入PLC的數據或把數據寫(xie) 入PLC相應的地址中。由於(yu) 內(nei) 裝通訊協議，因此無須編製通訊程序，隻要指定所用PLC類型即通訊協議，運行時便可實現通訊。因此大大減少了PLC用戶程序的負擔。在係統設計時，直接指定控製部件與(yu) 其對應PLC的輸入輸出（I/O）、寄存器（R）、中間寄存器（M）的地址，運行時HMI就能自動和PLC進行數據交換。直接讀取或改寫(xie) PLC相應地址的內(nei) 容，並據此改變畫麵上顯示內(nei) 容。同時通過對HMI的觸摸操作，可向PLC相應的地址輸入數據。

　　2.2HMI監控主麵

　　整個(ge) HMI監控係統采用樹型結構，由監控主畫麵及相應功能子畫麵組成。在監控主畫麵下端設有控製功能鍵，按動功能鍵可以依次進入相應子畫麵，執行所需的功能。在每一個(ge) 子畫麵中可通過 上一頁 、 下一頁 功能鍵在同一功能組中進行畫麵切換，在任一子畫麵都可以通過主畫麵 功能鍵退回到監控主畫麵。係統自動采集相關(guan) 數據，將切割計劃、測量脈衝(chong) 、輥道速度等一些重要生產(chan) 工藝參數顯示在主畫麵上，便於(yu) 操作人員的觀察。監控主畫麵上還有生產(chan) 過程的動態畫麵顯示，在動態畫麵上以各種形式模擬出主要控製設備的運行情況，例如光電開關(guan) 的動作、電磁閥的吸合、電機的運行停止等，直觀、生動的反映出現場的過程，方便操作人員對生產(chan) 情況、設備工況的了解。顯控公司的HMI編程軟件SamDraw3.2提供了豐(feng) 富的控製部件，例如按鈕部件、畫麵切換部件、指示燈部件、數據文本顯示部件等等，實現上述功能隻要根據需要選擇相應的控製部件，定義(yi) 好其屬性即可。SamDraw3.2采用監控軟件通用模式，所有控製部件的屬性通過組態形式完成，以實現相應控製功能。使用SamDraw3.2內(nei) 附的圖庫及作圖工具來構造生產(chan) 現場的模擬畫麵，簡便易行。內(nei) 容豐(feng) 富的作圖工具庫，使得畫麵生動、豐(feng) 富多彩。 而且SamDraw3.2還支持圖片上傳(chuan) 以及自定義(yi) 圖庫功能，用戶可以很方便的將本地圖片生成為(wei) 圖庫或控件，在以後的組態過程中可以很方便的調用。此外，充分利用HMI的優(you) 勢將原先布置在控製櫃上的開關(guan) 、指示燈盡可能地用HMI中的控製部件替代，這樣做減少硬件設備，簡化了現場設備間的接線，更重要的是給設計和調試帶來諸多方便。

　　主控係統中有多達近百個(ge) 參數需要設置，根據控製功能將其分為(wei) 聯鎖、橫切、橫掰、速度、掰邊、縱掰及設備參數組，使整個(ge) 係統的結構更加合理。同時利用HMI觸摸操作的特性使參數設置變得極為(wei) 直觀和簡便。在參數設定時，點擊數字輸入控件自動彈出係統的數字鍵盤進行操作。每個(ge) 參數在部件屬性中定義(yi) 並分配了相應的PLC地址，當確認後輸入的數據將存入PLC指定的地址中。操作完成後，按動ENT鍵，可消去數字鍵盤同時完成數字輸入。此種設計模式可最大化地利用畫麵的有效麵積。同時每個(ge) 參數都設有上下限限製，當輸入數值超限時，係統將拒絕接受並且不能退出鍵盤，待輸入正確後方可退出。此外對重要的係統設備參數組，為(wei) 安全起見，可以對參數設置畫麵設置訪問權限，賦予操作人員不同的操作權限，增加係統的安全性

　　2.3HMI報警功能

　　在係統報警設計時，將故障信息在報警編輯器中編輯好，並在報警記錄子畫麵中設置報警記錄顯示部件用於(yu) 故障信息顯示。係統運行發生故障時，HMI根據PLC傳(chuan) 送的故障信號，將報警編輯器中對應的故障信息在報警記錄子畫麵顯示出來。同時監控主畫麵上的“故障”信號燈將閃爍，聲響報警。此時操作人員可進入報警記錄子畫麵，根據故障信息查找原因，及時處理。