摘要：傳統的工業控製操（cāo）作一般通過（guò）操作（zuò）台的按鈕、開關進行設備操作（zuò），通過模擬屏的信號燈對現場設備（bèi）狀況進（jìn）行簡單的顯示，功能（néng）單一。通過具體的HMI界麵開發實例，分析了Intouch組（zǔ）態軟件的功能，以（yǐ）及在某公司銑床上的應用實踐。

       關鍵詞（cí）：鋁合金鑄錠；鋁合（hé）金（jīn）熱軋；銑床； Intouch ；控製。

       鑄（zhù）錠銑床是鋁及鋁合金熱連軋生產線上的主要設備之（zhī）一，經過銑削，去除鑄錠大麵及側麵的表麵粗（cū）晶層和冶金缺陷，滿足後續的熱軋質量。鑄錠經（jīng）傳輸機構運（yùn）送至測量裝（zhuāng）置測量（liàng），根據人（rén）工輸入銑削（xuē）厚度與角度，經過自動計算後，銑削刀盤定位，然後開始銑削，自動化控製要求較（jiào）高，需要一（yī）款功能強大且齊備的軟件與之對應。通過對（duì）比，我們使用了 Intouch 組態軟件。功能強大的 Intouch 組態軟（ruǎn）件在銑床中的應用對提高設備操作性、維護性，提高銑削產品質量與生產效率、降（jiàng）低成本有重要意義。

       1、傳統鋁鑄錠銑床存在的問（wèn）題（tí）

      傳統的操作台主要實現係統控製方式的轉換（huàn）以（yǐ）及設備的啟停，不能完成模擬量的輸入功能，功能（néng）簡單。同時，操作台上的（de）信號都采（cǎi）用PLC係統的（de）輸入變量，需要通過電纜連接到PLC的輸入模（mó）塊。因此，PLC 係統需要擴展更多的輸（shū）入模塊，成本增加（jiā）。此外，操作台控製增加了操作人員（yuán）的工作量，給操作（zuò）人員帶（dài）來了很大的不便，不利於設（shè）備維護人員的日（rì）常維護。信號狀態指示燈和報警燈（dēng）則是由LED發光二極管等電氣元件組成，隻能簡單地顯示（shì）各種（zhǒng）設備的運行狀態，不能反映重要工藝參數的（de）曆史趨勢以及重要設備的故障報警，不利於操作人員更全（quán）麵地了解當（dāng）前生產情況和設備運行狀況，給連續生產帶來不確定因素和（hé）故障點。 

        2、人機界麵技術（shù） 

        2.1 Intouch組（zǔ）態軟（ruǎn）件介（jiè）紹 

      目前使用較為廣泛的組態軟（ruǎn）件包括Wonderware的 Intouch 軟件、通用電氣的 i FIX 以及西（xī）門子的WINCC。本文主要介紹 Intouch 軟件進行 HMI 的開發。HMI 軟件將傳統的操作員界麵、過程的可視性、數據的采集和報警結（jié）合在一起，通過人機界麵可以實現對現場設備的實時準確（què）監控。也可以設置報警係統，當現場設（shè）備出（chū）現故障時，可以（yǐ）在報警畫麵上（shàng）及時準（zhǔn）確地反映出來。對重要數據建立曆史趨勢圖，分析和積累（lèi）數據（jù），從而（ér）不斷完善生產工藝。 

        2.2 Intouch網絡結構及連接方式 

      Intouch和（hé）西門子（zǐ）的PLC采用（yòng）以太網通訊，通過配置SIDirect DAServer TCP/IP方式實現和S7 PLC的通信。銑床（chuáng）Intouch網絡結構如（rú）圖1所（suǒ）示。基於（yú）Eth-ernet 以 太 網 為 核 心 ， 通 過 交 換 機 互 連 ， 實 現PLC400 與 Intouch 組（zǔ）態軟（ruǎn）件的實時（shí）通訊。其（qí）中上位機1裝備Intouch的人機界麵HMI作為生（shēng）產人員操作設備，上位機2裝備Intouch的計算機作為外部實時顯示鑄錠（dìng）厚度和銑屑主銑（xǐ）進刀量（liàng）。

Intouch網絡結構圖  

        2.2 銑床人機界麵（miàn）的設計 

       銑床 Intouch 人機界麵主要由控（kòng）製部分、狀態顯示部分（fèn）、報警部分和曆史趨勢部（bù）分（fèn）等幾部分構成 。 

      （1） 控製部分。控製部分主（zhǔ）要包含主銑（xǐ）銑削量、側銑銑削量、側銑銑削角度和銑削速（sù）度。主（zhǔ）要參數由人工手動給定，經鑄錠測量後跟測量數據一同參與計算（suàn），加入到模型計算後參與控製自動銑削過程（chéng），決定鑄錠銑削成型和質量。控製部分參數通過 Intouch 組態軟件與 PLC400 的連接，給定到 PLC程序塊中，參與銑削（xuē）計算和（hé）控（kòng）製過程。 

      （2） 狀（zhuàng）態顯示部分。Intouch 組態軟件可以將設備各（gè）部分運行狀態通過多種多樣的形式表現出來，十分富。某熱（rè）軋（zhá）中心銑床HMI狀態顯示部分包括：主、側銑電機、破（pò）碎機、吸屑風（fēng）機運行電流；各電機（jī）運行速度（dù）、繞組溫度、軸（zhóu）承溫度、聯軸器溫（wēn）度；主、側銑刀盤位置；工作台運行速（sù）度、位置；鑄錠厚度和銑屑主銑進刀（dāo）量；鑄錠狀（zhuàng）態跟蹤；各（gè）潤滑裝置和液壓係統油箱油位和油溫；測量裝（zhuāng）置頭部、底部、中部、左右兩側測量針相對位置；聯鎖狀態等。

      （3） 報警部分。報警係統包括故障報警和超限報警。有報警產生時（shí），相應部分的顏色由綠色變成紅色，直到異常情況消失為止，同時記錄報警產生的時（shí）間和原因。針對（duì）報警，操作台上安裝有複（fù）位按鈕。報警內容主要包含有：主、側銑電機、破碎機電流超限；各電機運行電流、繞組溫度、軸承溫度、聯軸器溫度超限；主、側銑刀盤位置、電機運行速度超限；工（gōng）作台運行速度、位置超限；鑄錠厚度和銑屑主銑進刀量超限（xiàn）；各潤滑裝置和液壓係統油箱油位（wèi）和油溫超限；主、側銑銑削（xuē）保護值；係統各部分壓縮空氣壓（yā）力值；工作台行走電機編（biān）碼器狀態；工作（zuò）台潤滑（huá）泵電機狀態；工作台齒輪箱運行狀態；急（jí）停（tíng）開關狀態；工作台輥道運行狀態；出口輥道安全防（fáng）護裝置閉合；吸屑風機變頻器狀態；安全（quán）防護觸發（fā）狀態等。 

      （4） 曆史（shǐ）趨勢。趨勢曲線（xiàn）包（bāo）括實時趨勢曲線和曆史趨勢曲線兩種，實時趨勢曲線反映的是變量數值當（dāng）前的變（biàn）化情況，並且可以（yǐ）根據（jù）時間的（de）推移，自動刷（shuā）新到當前時間；曆（lì）史趨勢曲線提供查（chá）看曆史數據的圖形化方法，可以細分到某一（yī）段很短的時間（jiān），所以可（kě）以對數據進行分析和打印。在該曆史趨勢（shì）界（jiè）麵上，可以（yǐ）觀察從當前時間到過去若幹天的所有已添加進曆史定（dìng）義標簽的曆（lì）史趨勢（shì）。實時趨勢曲（qǔ）線則趨（qū）勢，可以（yǐ）對現場采集的模擬量做出相應的（de）實時趨勢表格。通過實時趨勢或者曆史趨（qū）勢曲線可以很方便地獲（huò）取當前或者曆史設備監控部分（fèn）運行參數和狀態或鑄錠銑（xǐ）削過程和質量（liàng），方便掌控銑床（chuáng）設備運行參數和生產工藝曲線，動態地進行設（shè）備調整和工藝的修改。 

        3、HMI技術（shù）發展趨勢 

       當前（qián），各種新技術不斷被應用到組態軟件領域。組（zǔ）態軟件的 IT 化趨勢明顯，大量的最新計算技（jì）術、通訊技術、多媒體技術被用來提高組態軟件（jiàn）的功能。新（xīn）型組態軟件具有以下幾個特點（diǎn）:

      （1）以網絡技術為中心。自動化係統的數據量達（dá）到一（yī）定範（fàn）圍後，現有組態軟件舊的（de）網絡（luò）模式（shì）已經無法滿足係統（tǒng）的需要。組態軟（ruǎn）件不僅要能（néng）夠方便地構建可伸縮的網絡分布式係統，同（tóng）時，也要能夠靈活地選（xuǎn）擇整體係統（tǒng）的架構，實現複雜的監控係統方案。 

      （2）Internet和遠（yuǎn）程增強。新型組態軟（ruǎn）件不（bú）僅可實現遠程監控，還能夠將局域網內實現的功能延伸到 Internet 上，不僅完成信（xìn）息的瀏覽和（hé）監（jiān）控，而且可以構建跨地區（qū）的大型係統，具有遠程的數據監控、管理、協同、診斷等功能。 

        4、結語

       該HMI界麵已（yǐ）成功運行，操作更加便捷，大大（dà）提高了工作效率。當設備出現故障時，也可以通過報警畫麵更快（kuài）地了解故障信息，及時排除故障，有效保證生產連續，提高銑床生產效率。