FHK搅拌站控制系统硬件构成改进创新

主要改进是增加了触摸屏，取消一些按钮和PLC的输入输出模块。触摸屏一方面完成一部分按钮的功能，一方面能够替代工控机完成参数设定和数据显示，在工控机出现故障的情况下能够继续工作，维持生产，也就是实现了脱机工作。由于用触摸屏代替了大量不常用的按钮，因此结省了大量按钮和因些需要配的PLC输入，输出模块，和一部分中间继电器和电缆，正好这些节省的成本和增加的触摸屏成本大体相当。改进后控制系统实现了PLC，工控机，触摸屏有层次的控制：PLC专职完成具体的控制，发挥其稳定可靠面向控制的功能；触摸屏做为人机交互的补充在完成一部分按钮功能的同时，也做为工控机的备份；工控机则发挥其强大的处据处理和管理功能，它们合为一体各自发挥其优势，是名符其实具有方圆特色的双机双控制。改进后主要有以下几向进步：

1．             可靠性大大提高，增加了触摸屏后，实现了脱机生产，在工控机出现问题后，有了一个备用系统，解决了用户因工控机损坏而不能生产的后顾之忧。而触摸屏是工业上专用人机对话工具，具有极高的可靠性，不存在软件崩溃情况，其硬件的可靠性也非常高，且操作学习很简单。同改进前的操作方式完全一样，有用特殊培训服务人员。

2．             工艺性能更好，整个控制系统硬件更加简洁，由于将很多按钮的功能转到触摸屏上，系统接线大量减少，降低了接线的工作量，原来一个联接一操作台两个工人要一天多的时间，现在只需要2个小时就完成了，其它相关的工作也相应减少，缩短了工期。能够在更短的时间内完成兄弟分厂的订单，

3．             增加了触摸屏后，进一步提高了产品档次，更因为改进前后原成本没有多小变化，这就明显的提高了性价比，提高了竞争力。设计后的控制系统具有更高的科技含量和更高的可靠性，同时也能让用户感到具有更高的先进性，使我们的产品销售增加了新的卖点。

4．             降低了故障率，由于减少了按钮和指示灯（大约减少了70%以上），这些按钮和指示灯的联线也就减少了，相应的中间继电器也减少了，由于以上这些原件引起的故障也就大降低，以往经常有服务人员反应有按钮或指示灯损坏的报告，用触摸屏上的软按钮取代后，这类故障将降低。

原方案：PLC+工控机为控制主体，PLC完成控制，工控机完成参数设定和数据采集。工控机同PLC采用RS232方案进行串行口通讯。存在的问题是工控机出现问题，操作人员无法传递配比等参数和数据采集。也就无法进行工作。只能尽快找到一台普通办公电脑来临时替代工控机。如果现场无法找到替代电脑。将影响到生产。而手动控制则通过按钮输入到PLC完成，操作台上要安装大量手动按钮。而这些按钮的使用率很低，因为搅拌站多数情况下是工作在自动情下。

改进方案：PLC+工控机+触摸屏为控制主体，触摸屏和工控机同时和PLC能讯。PLC和工控机的功能和原设计中的一样，触摸屏的主要做用是做为工控机的备用系统，在工控机出现故障不能正常工作时能够代替它完成工作，另一功能是替代手动按钮完成手动操作。改进思路是尽可能在增加触摸屏的基础上还不要增加多少成本，最好是不增加成本。一块5寸的触摸屏大约要4000元左右，一块10寸的要7000余元。经过精心计算，对于标准HZS50，60，75，90搅拌站采用5寸的触摸屏，HZS120搅拌站采用10寸的触摸屏，即能满足降低了成本。

解决的主要问题：有了设计思路后，主要解决触摸屏和工控机同时和PLC通讯的问题。因为我们现选择PLC只有一个串行通讯端口和一个专用编程端口，而需要的是两个这样的端口，如果增加一个通讯模块，要花费2000多元的成本，超过5寸触摸屏的价格一半，这就大大增加了成本，如果用PLC上的一个专用编程端口，则要采购一条价格400多元的专用通讯电缆，而且这种电缆只能和欧姆龙公司出产的触摸屏进行通讯，这在我们选择触摸屏上就要受到很大限制。我们设想能否将那个专用编程端口改造成一个标准的串行通讯端口，我们先同欧姆龙公司的技术人员沟通，希望得到他们的帮助，他们的答复是也没有做过这方面的尝试。我们只好自已做试验，经过我几位工程师的大量试验，终于改造成功能，而且效果良好。目前发货达40余台套，因改造引起的故障率为0。