引言

THJDQG-1型光機電氣一體化控制實訓系統是是河南省第三屆職工技術運動會維修電工指定的典型機電一體化專業產品，是天煌教儀為職業院校、職業教育培訓機構而研制的，包含上料機構、皮帶輸送線、搬運機械手、分類倉儲和各種傳感器等組成，它在接近工業生產制造現場的基礎上又針對教學及實訓目的進行了專門設計，強化了機電一體化的安裝與調試能力，適合機電一體化、電氣自動化等相關專業的教學和培訓。我院2010年采購2臺此設備，有幸參與河南省第三屆職工競賽，因廠家給的人機界面畫面單一，僅有啟動和停止，不能完全反映設備性能，通過與同事探討研究，設計出實用畫面。通過使用功能鍵元件、位狀態切換開關元件、位狀態指示燈元件、數值輸入及顯示元件，完善THJDQG-1型光機電氣一體化控制實訓系統人機界面設計，就可以更好的完成機電設備運動部件控制，反映工業現場環境，如PLC控制、變頻調速、步進調速、傳感檢測、氣動系統調試等內容，滿足實訓教學或技能競賽需求，為培養可持續發展的機電一體化高技能人才提供一個良好的平臺。

1.人機界面介紹

MT5000,MT4000系列工業嵌入式人機界面產品是在操作人員和機器設備之間做雙向溝通的橋梁，用戶可以自由的組合文字、按鈕、圖形、數字等來處理或監控管理及應付隨時可能變化信息的多功能顯示屏幕。隨著機械設備的飛速發展，以往的操作界面需由熟練的操作員才能操作，而且操作困難，無法提高工作效率。但是使用人機界面能夠明確指示并告知操作員機器設備目前的狀況，使操作變的簡單生動，并且可以減少操作上的失誤，即使是新手也可以很輕松的操作整個機器設備。使用人機界面還可以使機器的配線標準化、簡單化，同時也能減少PLC控制器所需的I/O點數，降低生產的成本同時由于面板控制的小型化及高性能，相對的提高了整套設備的附加價值。

觸摸屏作為一種新型的人機界面，從一出現就受到關注，簡單易用，強大的功能及優異的穩定性使它非常適合用于工業環境，甚至可以用于日常生活之中，應用非常廣泛，比如：

銀行叫號機、移動電話自動無人繳費業務、自動化停車設備、自動洗車機、天車升降控制、生產線監控等，甚至可用于智能大廈管理、會議室聲光控制、溫度調整。

2.eview軟件使用

（1）安裝好EV5000軟件后，在[開始]/[程序]/[eview]/[EV5000_UNICODE_CHS]下找到相應的可執行程序點擊，打開觸摸屏軟件，或雙擊桌面上“EV5000_Unicode_CHS.EXE”圖標。

如圖1所示：

（2）點擊菜單[文件]里的[新建工程],這時將彈出如下對話框，輸入所建工程的名稱。

也可以點“》”來選擇所建文件的存放路徑。

在這里我們命名為“THJDQG-1型光機電氣一體化人機界面制作”.點擊[建立]即可。如圖2所示：

（3）選擇所需的通訊連接方式，MT5000支持串口、以太網連接，點擊元件庫窗口里的通訊連接，選中您所需的連接方式拖入工程結構窗口中即可，一般選擇“串口”.如圖3所示：

（4）選擇所需的觸摸屏型號“MT4300C”,將其拖入工程結構窗口。

（5）選擇需要連線的PLC類型，拖入工程結構窗口里。如圖4所示：適當移動HMI和PLC的位置，將連接端口靠近連接線的任意一端，就可以順利把它們連接起來。

注意：連接使用的端口號要與實際的物理連接一致。這樣就成功的在PLC與HMI之間建立了連接。拉動HMI或者PLC檢查連接線是否斷開，如果不斷開就表示連接成功。

（6）然后雙擊HMI0圖標，就會彈出下圖所示的對話框：在此對話框中需要設置觸摸屏的端口號。在彈出的[HMI屬性]框里切換到[串口1設置]里修改串口1的參數（如果PLC連接在COM1,請在[串口1設置]里修改串口1的參數），連接三菱FX2N PLC,請將圖5通訊類型改為“RS485-4”:

（7）在工程結構窗口中，選中HMI圖標，點擊右鍵里的[編輯組態],進入了組態窗口。如圖6所示：

（8）在工程結構窗口中，選中Frame0圖標，點擊右鍵里的[設置組態],進入了窗口屬性設置，更改窗口名稱及背景，或直接雙擊組態窗口界面進入組態窗口屬性設置。

（9）在左邊的PLC元件窗口里，輕輕點擊圖標，將其拖入組態窗口中放置，這時將彈出位控制元件[基本屬性]對話框，設置位控制元件的輸入/輸出地址。如圖7所示：

（10）切換到[位狀態切換開關]頁，設定開關類型，這里設定為切換開關。

（11）切換到[標簽]頁，選中[使用標簽],分別在[內容]里輸入狀態0、狀態1相應的標簽，并選擇標簽的顏色。（您可以修改標簽的對齊方式，字號，顏色）（12）切換到[圖形]頁，選中[使用向量圖]

復選框，選擇一個您想要的圖形，這里選擇了圖8所示的開關。

（13）最后點確定關閉對話框，放置好的元件如圖8所示：

（14）選擇工具條上的[保存],接著選擇菜單[工具]/[編譯].如果編譯沒有錯誤，那么這個工程就做好了。

（15）選擇菜單[工具]/[離線模擬]/[仿真].可以看到設置的開關在點擊它時將可以來回切換狀態，和真正的開關一模一樣！如圖9所示：

3.畫面設計

畫面由5個界面構成，分別為系統畫面、監控畫面、手動畫面、料倉畫面、參數畫面，其中功能鍵元件可以實現畫面切換，系統畫面為主界面，可以切換到另外4個畫面并可以返回到系統畫面；位狀態切換開關元件是指示燈和位設定元件的組合，表示了PLC位地址的開/關狀態，并定義了一塊觸控區域，當啟用時它可以把相應的位地址置為開或關；位狀態指示燈顯示一個指定的PLC的位地址的開或關狀態。如果狀態為0,將顯示圖形狀態為0的圖形，如果狀態為1,將顯示圖形狀態為1的圖形。如果選中了“使用標簽”的話，可設置并顯示不同狀態時對應的標簽值；數值輸入元件可以顯示PLC寄存器數據的當前值并可以通過小鍵盤輸入數據來改變該寄存器數據。如果啟動了[觸發地址],那么當被觸控的時候，數值輸入的值就會作為寄存器數據輸入到相應的由[輸入地址]指定的PLC地址；數值顯示元件用來顯示指定的PLC寄存器的數據。

（1）系統界面用于控制THJDQG-1型光機電氣一體化控制系統的運行，由4個功能鍵元件、4個位狀態切換開關元件以及4個位狀態指示燈元件構成，實現啟停控制及畫面切換。如圖10所示：

（2）監控畫面用于顯示物料運行位置，由1個功能鍵元件和13個位狀態指示燈元件構成，監控設備運行。如圖11所示：

（3）手動畫面用于調試設備，由1個功能鍵元件、14個位狀態指示燈元件和12個位狀態切換開關構成，可以自動實現對傳感器檢測，并對氣缸、電動機和指示燈進行手動調試。如圖12所示：

（4）料倉畫面用于顯示6個倉位的物料存儲情況，由1個功能鍵元件、12個數值顯示元件構成（6個計數器和6個數據寄存器），實現倉儲顯示。如圖13所示：

（5）參數畫面用于設置倉間距、第一倉距離和物料在輸送帶上的停止位置，由1個功能鍵元件、3個數值輸入元件和一個位狀態切換開關構成構成，可以方便進行物料輸送，倉儲調試。如圖14所示：

隨著科技的飛速發展，越來越多的機器與現場操作都趨向于使用人機界面，PLC控制器強大的功能及復雜的數據處理也呼喚一種功能與之匹配而操作又簡便的人機的出現，觸摸屏的應運而生無疑是21世紀自動化領域里的一個巨大的革新。