捻線機是玻璃纖維生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備,。捻線機的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)以及適應(yīng)生產(chǎn)工藝的多樣化是生產(chǎn)線的必要條件，自動化控制是滿足這些條件的必要保障,。因此控制系統(tǒng)是玻璃纖維捻線機關(guān)鍵技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一,。傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備由于老化或者自動化程度較低，不能滿足行業(yè)發(fā)展的需要,，必須對其進行技術(shù)改造,。
   
   　 用plc做控制系統(tǒng)核心，成本較低,，穩(wěn)定性很高,，程序編寫和調(diào)試比較方便。但plc在人機對話,、故障判斷,、在線修改等方面有一些不便，需要對編程非常熟悉的專業(yè)人員進行操作,。并且,，要想直觀地了解生產(chǎn)過程和監(jiān)控信號的動態(tài)變化必須選擇一個上位機來配合plc，才能組成較好的自動控制系統(tǒng),。因此,，本系統(tǒng)采用觸摸屏與plc 通信，共同組成生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng),。
            
2  系統(tǒng)組成[1-2]
    
    　系統(tǒng)主要由觸摸屏,、可編程控制器plc、開關(guān)電源,、步進電機驅(qū)動器,、步進電機、變頻器,、三相異步電動機等構(gòu)成,，參見圖1。本控制系統(tǒng)主要利用程序控制鋼領(lǐng)板運行的速度,、方向,、位移，達到控制成形的目的,，替代傳統(tǒng)捻線機機械成形,。

                                                                 圖1  系統(tǒng)配置框圖
   
   　 觸摸屏作為人機界面可以進行工藝參數(shù)的設(shè)定,、運行狀態(tài)的監(jiān)控等?？删幊炭刂破魇钦麄€控制系統(tǒng)的核心,。它將工藝參數(shù)存儲并通過一定的控制算法控制變頻器的運行狀態(tài)以及步進電機的運行狀態(tài)。開關(guān)電源為觸摸屏,、plc,、步進電機（包括接近開關(guān)、按鈕,、中間繼電器）等提供工作電源,。步進電機驅(qū)動器將可編程控制器給定的控制信號轉(zhuǎn)換和放大驅(qū)動步進電機工作。步進電機作為執(zhí)行單元通過機械傳動主要完成捻線機鋼領(lǐng)板的升降動作,。變頻器通過可編程控制器控制運行狀態(tài),，通過內(nèi)部參數(shù)的設(shè)定，可以調(diào)整運行的頻率,，從而控制三相異步電動機的運行狀態(tài)和工作頻率,。三相異步電動機作為執(zhí)行單元通過機械傳動主要完成錠子的傳動和羅拉的傳動。
            
3  eview觸摸屏和plc通訊[3]
    
   　 設(shè)計采用eview mt5000全新一代的工業(yè)嵌入式觸摸屏人機界面,。在mt5000組態(tài)軟件中定義串口類設(shè)備s7200plc,串口號為com1,。設(shè)備定義結(jié)束后,定義i/o 實型變量和離散變量,分別與設(shè)備輸入寄存器和輸出寄存器連接，實現(xiàn)開關(guān)量的控制,。觸摸屏與plc的連接如圖2所示,。

                                         圖2  eview mt5000與siemens  plc的硬件連接圖
   
  　  按如表1設(shè)置觸摸屏中的通訊參數(shù)。

4  mt5000組態(tài)軟件
    
   　 4.1 嵌入式人機界面的組態(tài)軟件
   
  　  mt5000中用“工程”來表示組態(tài)軟件組態(tài)生成的應(yīng)用系統(tǒng),。創(chuàng)建一個新工程就是創(chuàng)建一個新的用戶應(yīng)用系統(tǒng),。建立工程的一般步驟為：構(gòu)造數(shù)據(jù)庫（定義變量）,，定義設(shè)備,，設(shè)計圖形界面,，建立動畫連接,，運行和調(diào)試,。但是,，在進行設(shè)計的時候,，它們不是獨立的，而是交替進行的,，需要綜合考慮,。首先，創(chuàng)建一個新工程,，定義路徑和名稱,，在設(shè)備選項中選定一個com口，進行plc連接,。mt5000提供的設(shè)備連接向?qū)υ捒蛄谐隽斯I(yè)生產(chǎn)常用的一些硬件設(shè)備（如plc,、板卡、智能儀表,、變頻器等）,，并且已經(jīng)根據(jù)這些常用設(shè)備各自的通信協(xié)議制作了相應(yīng)的通信協(xié)議，使應(yīng)用人員從繁瑣的底層驅(qū)動程序中解脫出來,。選擇了西門子公司s7200系列plc后,，選擇通信方式，并給定設(shè)備名稱和地址,，還要設(shè)置采樣時間和通信參數(shù),。然后，進行動畫畫面的設(shè)計和變量的定義,。雙擊數(shù)據(jù)詞典,，定義和編寫系統(tǒng)所有變量。變量可以設(shè)為只讀,、只寫和讀寫模式,。對于既要采集plc狀態(tài)，又要實現(xiàn)對plc 的遠程控制的變量設(shè)置為讀寫模式,，而不需要向plc 發(fā)送命令的變量設(shè)置為只讀,，這樣可以節(jié)省plc掃描時間，加快系統(tǒng)進程,，提高plc效率,。繪制圖形畫面時，雙擊畫面選項,，在彈出的繪圖環(huán)境下繪制與捻線機相對應(yīng)的監(jiān)控畫面,。系統(tǒng)監(jiān)控的設(shè)備較多，為更清楚明了地顯示不同設(shè)備的各個參數(shù),，需要繪制多副畫面,，既方便顯示，又方便現(xiàn)場操作員進行控制。主畫面里利用showpicture(“畫面名”)函數(shù)實現(xiàn)對其他畫面的調(diào)用,。繪制完流程畫面后,，將系統(tǒng)與要監(jiān)控的參數(shù)和畫面中的變量一一對應(yīng)起來。這樣hmi組態(tài)基本完成,。
   
 　   4.2 組態(tài)畫面設(shè)計及功能介紹
   
  　  在mt5000組態(tài)軟件中編制系統(tǒng)的組態(tài)界面,。根據(jù)本系統(tǒng)的特點及實際使用情況，界面設(shè)計由系統(tǒng)開機歡迎,、上電提示,、零點調(diào)整和查詢（基本參數(shù)有六個：總程、動程,、升速,、降速、級升,、滑行）,、方式設(shè)置的修改和查詢（成形方式、停車方式,、回零方式）,、數(shù)據(jù)的修改和查詢（五個內(nèi)部參數(shù)分別是：計長長度、羅拉直徑,、高度系數(shù),、手動速度、回零速度）等畫面組成,。作為舉例,，給出了零點調(diào)整畫面（圖3）和數(shù)據(jù)設(shè)置畫面（圖４）。

                                                                    圖3  零點調(diào)整畫面

                                                                 圖4  數(shù)據(jù)設(shè)置畫面
   
   　 零點調(diào)整畫面動態(tài)顯示紗線的高度及長度,。并動畫顯示紗線的成形過程,。不同的紗型具有不同的動畫顯示過程。
   
  　  數(shù)據(jù)設(shè)置采用彈出數(shù)字小鍵盤的形式進行數(shù)據(jù)的設(shè)置和修改,。
   
    　整個畫面設(shè)計簡單易懂,，一目了然。使操作人員不需要專業(yè)知識,，隨著操作提示和幫助,，首次操作就可以完全獨立地進行工作。
            
5  plc程序設(shè)計[4-5]
    
   　 plc的主要輸入輸出端口定義如表2所示,；plc寄存器單元分配如表3所示,。

 　   為方便地增加或刪減程序模塊, 同時也便于針對不同程序模塊進行完善, 程序設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)。plc 程序流程圖如圖5 所示,。

                                                               圖5  捻線機程序流程圖
            
6  結(jié)束語
    
    　實際應(yīng)用結(jié)果表明,，玻璃纖維捻線機自動控制系統(tǒng)采用easyview觸摸屏，簡化了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大大提高了控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控性,，有效的降低了生產(chǎn)成本,；plc控制捻線機的運行和紗線的成形，達到了預(yù)期的控制效果,，提高生產(chǎn)效率。該項應(yīng)用促使玻璃纖維生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平上一個臺階,，對傳統(tǒng)紡織工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備升級換代起到積極推動作用,。同時，自動化技術(shù)的使用,，有利于企業(yè)實施綜合自動化管理,，使企業(yè)從粗放型向集約型轉(zhuǎn)化。