洗瓶机触摸屏系统设计

王教领，宋卫东，王明友，吴今姬，王培雨 (农业部南京农业机械化研究所，江苏南京210014)

食用菌工厂化生产是我国食用菌产业未来的发展方向［1－2］，目前我国食用菌工厂化生产以木腐菌为主，其生产流程包括装瓶、灭菌等一系列环节直到挖瓶结束［3－6］，但在挖瓶以后菌瓶清洗基本上还是雇佣大批的劳动力进行手工清洗，人工清洗效率较低，既不利于连续生产，也加大了企业的劳动力成本。目前市场上的洗瓶机并不适用于食用菌洗瓶，因此开发出适合工厂化生产的洗瓶机意义重大。在洗瓶机的控制设计中采用了PLC与触摸屏联合控制方式，将控制要求通过触摸屏按钮进行控制，不仅节省空间与安装尺寸，同时操作起来也更加快捷方便［7－9］。笔者在此主要对触摸屏按钮功能要求和触摸屏设计进行了简单分析。

1 触摸屏概述

20世纪90年代由于电子计算机的快速发展和应用，催生了触摸屏技术的产生与发展，使用方便只要轻轻一点就可以完成按钮功能［10－12］。触摸屏根据其触发原理的不同可以分为电容式、电阻式、电感式和超声波式［13－14］。以电容式为例，当手指按下按钮以后，人体与触摸屏表面接触后从触摸屏4个角吸走一部分电流，根据比例可以计算出按下的位置，从而将执行对应的命令［15－17］。

2 触摸屏按钮功能要求

根据洗瓶机的控制要求，触摸屏旁的控制面板设置相应的开关按钮。

2．1 启动 控制程序的启动。

2．2 运行 当按下启动和运行按钮以后此程序将循环执行，直到有新的按钮按下，运行按钮的类型选用复合型交替开关，即按钮按一下开，再按一次关，再按下开，交替进行。

2．3 单次按钮 当按下启动和单次按钮以后此程序将执行一次，即完成一次洗瓶后停止，直到有新的按钮按下，单次按钮的类型选用复合型交替开关。

2．4 急停 在程序运行中如果按下此按钮则停止工作，等待新的命令。

2．5 停止 在程序运行中如果按下此按钮后当前工步将继续完成后面的洗瓶动作后停止洗瓶，不再循环洗瓶。

2．6 计算器 统计洗瓶的次数。

2．7 清零 对计算器进行清零加工参数，此按钮为翻页按钮，在新的页面可以对洗瓶的部分加工参数进行设置，如预湿和洗瓶的时间。

2．8 功能参数 此按钮为翻页按钮，新的页面是对洗瓶动作的监控。

3 触摸屏设计

3．1 OIP简介 OIP是显示器和触摸开关一体的可编程序显示面板，简称触摸屏。OIP的画面是由专用的作图软件SCREEN CREATOR 5制作成、利用专用下载电缆通过电脑RS-232C串行通信口下载到OIP的通道1(RS-232C通道)。SCREEN CREATOR 5是一款专用制作触摸屏软件，用户只要在部品库中选择相应的部品就可以制作出多种画面［18－20］。OIP能够和湿度控制器等一些通信协议固定设备通信，使系统配置适应性更广。

触摸屏和PLC的通信方式如图1所示，GC触摸屏只要指定了与通信的PLC型号和需要控制的信息就可以和PLC进行数据通信，当然在触摸屏中还要根据程序对设置的画面部品进行编辑。

3．2 画面设计 SCREEN CREATOR 5设计画面的流程如图2所示。

3．2．1 新建工程。GC-53LC型触摸屏具有5．7英寸液晶彩色显示屏，可同时显示256色中的16色，分辨率达320×240，性能优越(图3)。

3．2．2 画面编辑。根据工作要求编写的画面如图4所示。

3．3 功能设置 对每个按钮进行编辑，如运行按钮，开关类型的选择如图5所示，选择交替类型，存储器则根据PLC程序设计中规定的输入地址选择I003(图6)。最后编写完成后进行注册和等登记并进行程序的传送，最终制作完成的样机(图7)。

4 总结

根据洗瓶机的操作要求通过Screen Creator 5设计了人机界面，在摸屏画面中设置了启动、停止等按钮，同时设有参数调节功能，可以通过调节PLC程序中的参数保证洗瓶机在最佳状态下工作。洗瓶机触摸屏的设计实现了智能化操作，为食用菌智能化生产提供了保障。

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