消失模振动台的人机界面系统设计

原云峰

（山西机电职业技术学院，山西长治 046011）

1 振动台简介

振实台是消失模铸造中的关键设备，它能使砂子充满模样束内外空间，并保证砂子达到足够的紧实度而不会使模样束变形。

振动台在造型的过程中主要是起到对泡沫模型填充和紧实的作用，一方面要使型砂能充分地填充到模型的型腔里，同时还要使填充的型砂紧实，具有非常好的刚性;最理想的效果就是，不但保证型腔能够填充紧实，而且要保证模型的变形的尺度在产品技术要求允许的范围之内［1］。

2 触摸屏简介

触摸屏是触摸式工业图形显示器的简称，它是一种连接人类和机器（主要是PLC）的人机界面（国外称为HMI），被称为PLC的脸面。它是替代传统控制面板和键盘的智能化操作显示器。可用于参数设置和数据显示。以曲线，动画等形式描绘自动化控制过程，并可简化PLC的控制程序。

触摸屏的主要作用是:监视和控制。

监视-以数据，曲线，图形，动画等各种形式来反映PLC内部位状态，存储器数值，从而直观反映工业控制系统的流程，走向。

控制-可以通过触摸屏操作改变PLC内部位状态，存储器数值，从而参与过程控制。

现以山西某消失模铸造企业的新型雨淋加砂振动台的控制系统为例，简要介绍有关触摸屏的应用情况。

3 系统原理与设计要求

（1）全机采用闭环控制，砂箱加砂重量通过重力传感器传递给控制器［2］，保持运行中频率的恒定。

（2）振动电机采用变频控制，这样十分方便改变它们的速度。

（3）全机控制系统通过PLC处理，增加了运行的可靠性。

（4）全机的工艺参数都能够通过WEINVIEW MT6050i的触摸屏来设定和监控。

4 电控系统的整体构成

（1）主控回路:整个电控系统的主控回路由主控制箱、振动台体、控制电源（包括24V和48 V的开关电源）和紧急停车按钮组成。

（2）程序采用雨淋加砂装置与振动台联动控制，分自动、手动2个程序，自动程序流程为:第1部分完成后停止，待工人放好模族后连续完成2、3、4、5部分。手动程序流程为:每按下按钮，顺序完成上述中的一个部分。并用触摸屏完成该程序部分的人机交换界面，程序要求能保存10个程序的参数，随时可以调用保存的程序参数，进行另一种产品的作业。

（3）半自动接头装置电器:有主控PLC、重力传感器、电磁铁等组成。

（4）控制板:由主控 PLC、变频器以及 WEINVIEW MT6050i触摸屏组成。

系统中，触摸屏+PLC+变频器+传感器+执行机构的系统结构，使得数据采集更加迅速顺畅，控制更加集成化。由于现场安装时触摸屏与PLC在不同的地点，所以我们选择的连接电缆为10 m。

本机通过以PLC核心控制器为中心的电路系统，来控制振动台的所有振动电机、电磁阀工作;触摸屏与PLC通过RS-485方式通讯;触摸式人机界面可对全机的状态进行监控，设定与显示主要参数;并可以存储相关数据，重力传感器信号输入后，进行A/D转换，然后参与运算，对振动台进行控制;软件运行过程中对各故障点和通讯进行查询，一旦发生故障则进行故障处理，并对发生故障进行记录，可在触摸屏上随时进行查询。

5 触摸屏画面设计

WEINVIEW MT6050i触摸屏凭借其出色的65536色色彩显示以及精心设计的操作界面，让人们在享受其美观视觉的基础上，既能实时显示变频器的参数，又能有效控制变频器的各项动作及准确设定各项参数，进而精确控制振动台的运行。

在WEINVIEW MT6050i触摸屏的主界面上，可以简单方便的对系统的参数进行设定，另外还可实时显示当前通讯变频器的各项主要参数，并用精美的图形实时显示变频器的当前状态，分为:停机、运行、故障等多档指示［3］。

WEINVIEW MT6050i触摸屏还有一项非常实用的功能，即可以使用变量来设置变频器的站号。当一台触摸屏无论连接多少台变频器时，只需使用一套触摸屏窗口程序即可轻松访问各台变频器，而您需要操作的仅仅是改变变量的值为您要访问的变频器站号即可。

6 结束语

所有行业的应用中，触摸屏技术带来的实质益处始终未变:触摸屏能够让用户无须经过任何培训就能马上对上位机进行操作，也无须计算机方面的专门培训。由于供用户选择的菜单设置非常明确，触摸屏的使用几乎消除了操作员误操作的可能性。触摸屏在真正意义上做到了输入、输出设备的一体化，它成功取代了键盘和鼠标，结实耐用，可以承受键盘和鼠标易受损坏的恶劣环境通过触摸屏可以快速访问所有类型的数字媒体，不会受到文本界面的妨碍;使用触摸屏可以保证空间不被浪费，因为输入设备已完全整合到显示器中。

综上所述，在工业现场，对计算机处理速度要求不是非常高的场合，用触摸屏代替一般计算机的优点在于:（1）简化了人机界面;（2）在恶劣条件下经久耐用;（3）适用于所有环境;（4）提高了精确度;（5）节省了空间。

本系统采用WEINVIEW6050i的触摸屏+PLC+变频器+传感器+执行机构（电机、电磁阀），组成的高集成的控制系统，极大地提高了雨淋加砂振动台的稳定性。减少了很多以前用开关、按扭来控制的操作失误，减小了设备的维修次数，提高了生产效率;同时增加了设备的显示、存储功能，大大提高了系统的性价比［4］。

［1］苏继勇，贾柏林，王骊.消失模铸造砂处理系统的设计与应用［J］.铸造设备研究，2006（3）:12-13.

［2］叶伟.高频震实台在消失模铸造生产线上的应用［J］.铸造设备研究，2003（6）:23-25.

［3］WEINVIEW威纶触摸屏编程软件操作手册［Z］.Easy-Builder8000版本.2004.06.

［4］周櫆，樊自田，黄乃瑜，等.年产1500吨铸件消失模铸造生产线及其三维设计［J］.中国铸造装备与技术，2004（2）:54-57.