引言
　　撚線機(jī)是玻璃纖維生(shēng)産線上(shàng)的關鍵設備之一(yī)，撚線機(jī)的平穩運轉以及适應生(shēng)産工(gōng)藝的多(duō)樣化是生(shēng)産線的必要條件(jiàn)，工(gōng)控自(zì)動化是滿足這些條件(jiàn)的必要保障。因此，控制系統是玻璃纖維撚線機(jī)關鍵技(jì)術(shù)的重要環節之一(yī)。傳統的生(shēng)産設備由于老化或者自(zì)動化程度較低(dī)，不能(néng)滿足行業(yè)發展的需要，必須對其進行技(jì)術(shù)改造。
　　用PLC做控制系統核心，成本低(dī)、穩定性高(gāo)，程序編寫和調試也比較方便。但PLC在人機(jī)對話、故障判斷、在線修改等方面有些不便，需要對編程非常熟悉的專業(yè)人員(yuán)進行操作。并且，想要直觀地了解生(shēng)産過程和監控信号的動态變化必須選擇一(yī)個(gè)上(shàng)位機(jī)來配合PLC，才能(néng)組成較好的自(zì)動控制系統。因此，本系統采用觸摸屏與PLC通(tōng)信，共同組成生(shēng)産過程的自(zì)動控制系統。
　　1  系統組成
　　系統主要由觸摸屏、可編程控制器(qì)PLC、開(kāi)關電(diàn)源、步進電(diàn)機(jī)驅動器(qì)、步進電(diàn)機(jī)、變頻器(qì)、三相(xiàng)異步電(diàn)動機(jī)等構成，其配置如圖1所示。控制系統主要利用程序控制鋼領闆運行的速度、方向、位移，達到(dào)控制成形。

圖1 系統配置框圖
 觸摸屏作為(wèi)人機(jī)界面可以進行工(gōng)藝參數的設定、運行狀态的監控等。可編程控制器(qì)是整個(gè)控制系統的核心。它将工(gōng)藝參數存儲并通(tōng)過一(yī)定的控制算(suàn)法控制變頻器(qì)的運行狀态以及步進電(diàn)機(jī)的運行狀态。開(kāi)關電(diàn)源為(wèi)觸摸屏、PLC、步進電(diàn)機(jī)（包括接近開(kāi)關、按鈕、中間繼電(diàn)器(qì)）等提供工(gōng)作電(diàn)源。步進電(diàn)機(jī)驅動器(qì)将可編程控制器(qì)給定的控制信号轉換和放(fàng)大驅動步進電(diàn)機(jī)工(gōng)作。步進電(diàn)機(jī)作為(wèi)執行單元通(tōng)過機(jī)械傳動主要完成撚線機(jī)鋼領闆的升降動作。變頻器(qì)通(tōng)過可編程控制器(qì)控制運行狀态，通(tōng)過内部參數的設定，可以調整運行的頻率，從(cóng)而控制三相(xiàng)異步電(diàn)動機(jī)的運行狀态和工(gōng)作頻率。
　　三相(xiàng)異步電(diàn)動機(jī)作為(wèi)執行單元通(tōng)過機(jī)械傳動主要完成錠子以及羅拉的傳動。
　　2 EView觸摸屏和PLC通(tōng)信
　　本設計采用EView MTS000工(gōng)業(yè)嵌入式觸摸屏人機(jī)界面。在MTS000組态軟件(jiàn)中定義串口類設備s7.200PLC，串口号為(wèi)COM.。設備定義結束後，定義I／0實型變量和離散變量，分别與設備輸入寄存器(qì)和輸出寄存器(qì)連接，實現開(kāi)關量的控制口。觸摸屏與PLC的連接如圖2所示，并且按表1所示設置觸摸屏中的通(tōng)信參數。
 3 MT5000組态軟件(jiàn)
　　MTS000中用“工(gōng)程”來表示組态軟件(jiàn)組态生(shēng)成的應用系統。創建一(yī)個(gè)新工(gōng)程就(jiù)是創建一(yī)個(gè)新的用戶應用系統。建立工(gōng)程的一(yī)般步驟為(wèi)：構造數據庫（定義變量）_+定義設備一(yī)設計圖形界面一(yī)建立動畫(huà)連接。+運行和調試。但是，在進行設計的時候，它們不是獨立的，而是交替進行的，需要綜合考慮。首先，創建一(yī)個(gè)新工(gōng)程，定義路(lù)徑和名稱，在設備選項中選定一(yī)個(gè)COM口，進行PLC連接。MTS000提供的設備連接向導對話框列出了工(gōng)業(yè)生(shēng)産常用的一(yī)些硬件(jiàn)設備（如PLC、闆卡、智能(néng)儀表、變頻器(qì)等），并且已經根據這些常用設備各自(zì)的通(tōng)信協議制作了相(xiàng)應的通(tōng)信協議，使應用人員(yuán)從(cóng)繁瑣的底層驅動程序中解脫出來。選擇了西(xī)門(mén)子公司S7.200系列PLC後，選擇通(tōng)信方式，并給定設備名稱和地址，還(hái)要設置采樣時間和通(tōng)信參數。
然後，進行動畫(huà)畫(huà)面的設計和變量的定義。雙擊數據詞典，定義和編寫系統所有變量。變量可以設為(wèi)隻讀(dú)、隻寫和讀(dú)／寫模式。對于既要采集PLC狀态，又(yòu)要實現對PLC的遠(yuǎn)程控制的變量設置為(wèi)讀(dú)／寫模式，而不需要向PLC發送命令的變量設置為(wèi)隻讀(dú)，這樣可以節省PLC掃描時間、加快系統進程、提高(gāo)PLC效率。
　　繪制圖形畫(huà)面時，雙擊畫(huà)面選項，在彈出的繪圖環境下(xià)繪制與撚線機(jī)相(xiàng)對應的監控畫(huà)面。系統監控的設備較多(duō)，為(wèi)更清楚明了地顯示不同設備的各個(gè)參數，需要繪制多(duō)幅畫(huà)面，既方便顯示又(yòu)方便現場操作員(yuán)進行控制。
　　主畫(huà)面裡(lǐ)利用ShowPicture（畫(huà)面名）函數實現對其他畫(huà)面的調用。繪制完流程畫(huà)面後，将系統與要監控的參數和畫(huà)面中的變量一(yī)一(yī)對應起來。這樣HMI組态基本完成。
　　4  組态界面設計及功能(néng)介紹
　　在MTS000組态軟件(jiàn)中編制系統的組态界面。根據本系統的特點及實際使用情況，界面設計由系統開(kāi)機(jī)歡迎、上(shàng)電(diàn)提示、零點調整和查詢（總程、動程、升速、降速、級升、滑行）、方式設置的修改和查詢（成形方式、停車方式、回零方式）、數據的修改和查詢（計長(cháng)長(cháng)度、羅拉直徑、高(gāo)度系數、手動速度、回零速度）等界面組成。這裡(lǐ)給出了零點調整界面和數據設置界面，分别如圖3、圖4所示。
       零點調整界面動态顯示紗線的高(gāo)度及長(cháng)度。并動畫(huà)顯示紗線的成形過程。不同的紗型具有不同的動畫(huà)顯示過程。數據設置采用彈出數字小(xiǎo)鍵盤的形式進行數據的設置和修改。整個(gè)界面設計簡單易懂(dǒng)。一(yī)目了然。使操作人員(yuán)不需要專業(yè)知識，随著(zhe)操作提示和幫助，首次操作就(jiù)可以基本獨立地進行工(gōng)作。

5  PLC程序設計
　　PLC的主要輸入/輸出端口定義以及PLC寄存器(qì)單元分配分别如表2、3所示：
 為(wèi)方便地增加或删減程序模塊，同時也便于針對不同程序模塊進行完善，程序設計采用模塊化結構。PLC程序流程圖如圖5所示：

6  結語
　　實際應用結果表明，玻璃纖維撚線機(jī)自(zì)動控制系統采用EasyView觸摸屏，簡化了控制系統結構，大大地提高(gāo)了控制系統的實時監控性，有效地降低(dī)了生(shēng)産成本；PLC控制撚線機(jī)的運行和紗線的成形，達到(dào)了預期的控制效果，提高(gāo)了生(shēng)産效率。