河池西门子S7-300代理商

在自动化控制领域中，西门子S7-300 PLC实现了集中和分布式系统的集成和低成本的系统解决方案，是目前使用广泛的一种模块化的中小型 PLC 系统，其特点是：模块化、无排风扇结构、易于实现分布、易于用户掌握等特点、方便又经济。因此S7-300多点接口(MPI)成为HMI 人机接口主要接入口。 MPI可以进行联网、全局数据、MPI的标准通讯等等通讯模式。实际上MPI全局数据联网的CPU，可以利用全局数据(GD)服务，周期性地相互进行数据交换。每个程序周期多允许16个GD封包，每包多64字节。S7-300每次多可以交换4个含22个字节的数据包，而且多可以有16个CPU参与数据交换，而且全局数据通讯只能通过MPI接口。 然而除了西门子公司本身出产的HMI人机接口或SCADA组态软件，拥有这些技术支持之外，其余市场上在售的人机接口、触摸屏、组态软件均是利用S7-300/400编程电缆（适配器）结合编程软件STEP7软件原理开发出来，均无法深入MPI的通讯核心，因此市售的触摸屏与S7-300通讯的效能，都受到一定的限制，终用户均感觉到效能明显不佳。

屏通自动化的触控大师PanelMaster软件，在发布初期也是采用传统的方式，搭配使用屏通PV触摸屏与S7-300通讯。客户反应虽可使用但不够快速，并且在同时接多台S7-300的情况下，也不够稳定。因此屏通自动化的研发中心，日以继夜寻求解决方式，在研发人员努力之下，终于找出MPI通讯的核心技术。经过屏通自动化技术人员以及长期使用本公司客户双重验证下，证明屏通自动化的PV人机与S7-300通讯效能，已经达到与西门子原厂触摸屏相同的水平。更令我们自豪的是，这个通讯还是在不使用MPI编程电缆（适配器）的情况达成

1 引言

　　随着自动化水平的日益提高，基于触摸屏技术的人机界面（HMI）技术应用日益深入到装备制造业的各个领域。同时，随着HMI的功能和配置升级，原来较为复杂的一些控制领域也得到应用，呈现触摸屏技术出特有的人性化友好和信息化人机工程优势。本文的把HMI应用到点胶机器人上的控制监控管理，就是典型的案例。

　　电路板表面贴装技术（SMT）工艺流程由丝印（或点胶）； 贴装 （固化）；回流焊接；清洗；检测等工艺环节组成。丝印或点胶工艺作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机（丝网印刷机），位于SMT生产线的前端。点胶是将胶水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的前端或检测设备的后面。因此关键工艺设备点胶机器人得到越来越广泛的应用。

2 系统分析

　　对于自动化点胶机器人来说，其主要动作有两种：一种是到达每一位置点后点胶一次，例如按键类的点胶处理，此种处理容易控制，仅仅需要点到点的点位控制即可；另一种则是实现轨迹运动的处理，如直线、圆弧、点线等。此种点胶要求比较高，必须确保点到点的插补联动要求。

　　点胶机工艺在人机交互的这个方面，应用较为多的是传统的按键操作配合LED显示，可操作性、扩展性比较差。自动化程度更高的是采用专用运动控制器的机器人方式。点胶机器人的成本较高，并且集成的运动控制器可开发性比较差。针对此种情况，项目使用人机界面作为人机交互的窗口，实现M型桌面机器人的控制器。台达DOP系列触摸屏人机界面以其丰富灵活的组态方式、功能强大的宏旨令能够很好的满足系统的要求。

3 系统设计

　　M型桌面机器人的控制器由三台伺服电机带动传动机构与胶枪进行X/Y/Z轴的点线运动来完成点胶工作。机器人的控制器是在运动板卡上采用VC++语言进行二次开发，集成了日本三菱A系列PLC的协议（此协议的集成是为了更好的匹配DOP人机界面）。由于采用了运动板卡，存贮介质一般选用为电子盘。但考虑到使用了人机界面，一些重要的数据、参数与工艺要求存贮在HMI中。

3.1 HMI功能设计

（1）实现50套工艺参数存储要求，包括单轴，多轴完成MOVE ARC LINE等参数的字符存贮。
（2）在人机界面上需要完成较为复杂的功能（目前很多人机界面做不到）包括：下拉列表的选择
；自由点选字符命令参数并记忆选择的参数；由选择到的参数组合成工艺。
（3）字符信息实时反馈机构的执行情况等。

3.2 下拉列表编程

以下拉列表的实现，可以达到如图1所示的效果。

　　通过对测箭头按键的点击来选择不同的编号工艺，而且只可以在一个画面操作，不可以用换画面来实现。同时，点击任意工艺内容，可以轻松的修改工艺。

　　由于DOP系列触摸屏组态软件中并没有这样的下拉列表组件。终用简易指示灯、切换子画面、数值显示、设常数值、指针并配合控制器程序实现，达到了通常只有桌面形计算机才能完成的功能。

3.3 自由点选命令编程

　　要将如图2所示的这些命令点选后组成工艺参数，然后下达给控制器。难点在于“数字”与“字符”的转换处理。这一难点的实现得益与DOP内部丰富的宏指令。

3.4 系统信息实时DOP显示

　　系统信息实时DOP显示难点在于要显示长字符串，长字符串中还要由“随时可变”的字符。这一技术要点的实现终靠*$指针来实现，“随时可变”的字符也用指针变量。单然，程序上还要做一些运算和处理来显示正确的信息。

　　以上介绍的只是程序上众多技巧的一部分，由于篇幅的关系和基于可以技术产权的关系，本文并不能详述更多。客户的技术人员特别聘请了韩国很有声望的工程师，这位工程师对于DOP强大的功能赞不绝口。

3.5 界面装饰

　　界面的装饰是常经常被自动化研发工程师忽视的一个问题。人机界面的使用不仅在操作的方便性上，同时也会显示更多的信息。界面的装饰对人的视觉感观影响很大，一个好的界面会对人产生强烈的冲击，所以一个好的人机界面程序一定包含美的视觉。本程序在美化界面方面做了很多工作，很多按键都是用图形软件精心处理过的。几幅程序美化的截图如图3所示。

4 结束语

　　现代机电装备人机界面技术和过去已经有很大不同，突出的表示就是功能的强大。某些领域完全可以替代“工控机”＋“组态软件”的惯用架构。台达DOP系列触摸屏性能在M型桌面机器人的控制器系统表现的灵活实用，无论是与台达机电产品和其它主流自动化产品集成应用，台达DOP的兼容性都非常出色。同时友好的界面，强大的软件，人性化的设计，都会让您在严肃的设计中体会到别样的乐

2  镀膜自动化系统
2.1 系统分析
         根据客户提出的控制要求，系统要能够手动自动灵活控制。因此我们选用了稳定可靠的hitech触摸屏人机界面，该人机界面不但能保存大量的工作数据，而且可用cf卡的方式供用户保存工艺及膜系数据，也可以将镀膜数据在电脑上修改后经由cf卡传回触摸屏，这样管理数据非常方便。另外，由于hitech人机提供了强大的宏指令，而且宏指令的编辑非常简单易学，所以通过宏指令使人机来和晶体膜厚监控仪通讯很容易。触摸屏接收到监控仪上的数据后，通过宏指令进行算术运算，然后进行逻辑判断，再发信号给plc，来控制设备的自动运行。经过上述分析，提出控制方案如图1所示。

图1  控制系统框图

2.2 电气结构和配置设计
         (1) 数值量输入输出，实现现场信号的采集和按工艺要求做逻辑控制输出。
         (2) 利用屏的双串口双驱功能和plc，晶体控制仪器同时通讯。用通讯方式实现仪器的命令控制，省去很多硬接线麻烦，简化了控制系统结构。各工艺参数设定，实时数据显示，报警提示等都可以在人机上直接操作，真正体现了人际交互功能。
2.3 触摸屏提升镀膜机能力
         镀膜机自动化水平的高低也是衡量其现代化水平的重要标志。提高自动化水平，不仅可以减轻操作人员的劳动强度和看管负担，还可减少镀膜机的人为故障、提高机器的运转率及产品的质量。采用工艺参数的在线调整：如在镀膜机正常运转时，若基片的某项质量指标出现问题，可直接通过hmi进行工艺参数调整。一旦故障产生，显示机器出故障的位置，以便现场人员维护，十分人性化。
2.4 工艺参数画面及宏指令设计案例

图2  工艺参数画面宏指令

图3  基于宏指令通讯的工艺参数画面

         所用部分宏指令截图参见图2。此系统可实现客户要求，并保存当前的实际膜系要求信息到晶体膜厚控制器中的工艺及材料参数中。下一步，用户要求也可以根据自己膜系软件计算的结果，通过cf卡直接读取到触摸屏上，也可以把工艺参数和材料参数保存到cf卡中，方便用户把数据保存，供人们在计算机上查询。

3  结束语
         真空镀膜系统中hitech触摸屏使得大量的数据存储功能，供客户存储3个月的数据。方便的宏指令功能，可通过串口模式把存储的数据传送到控制仪器上(plc和晶体末后监控仪)。6万4千色的真彩显示，可方便的组态丰富的画面。余留有串口和以太网接口，为以后的系统扩充留下空间。cf卡的数据存储提供了极大的便利。系统在北方夜视昆明有限公司已经稳定的运行了半年的时间，得到客户高度评价