显控人机界面在PLC工控系统中的应用_人机界面_工业自动化控制_36
人机界面的基本功能.PPT-

7/9/2019
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人机界面产品的分类
1、根据其输入方式的不同,可以将人机界面产品分为四类,分别是 薄膜键盘输入的HMI 、触摸屏输入的HMI 、触摸屏+薄膜键盘输入 的HMI与基于PC计算机的HMI。
处理器的性能决定了HMI产品的性能高低,是HMI的核心单元。 根据HMI的产品等级不同,处理器分为8位、16位、32位的处理器。 HMI软件一般分为两部分,即运行于HMI硬件中的系统软件和运行 于计算机Windows操作系统下的画面组态软件。
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1.1.1 人机界面的发展
随着计算机技术的发展和应用领域的拓宽,从而带来了不同的理 论方法。20世纪80年代以来,人机界面的研究有了前所未有的发 展,微型计算机的迅速普及对此起了重要的推动作用。由于用户 界面能更好地反映出设备和流程的状态,并通过视角和触摸的效 果,带给用户更直观的感受,因此国内的自动化产业,一些原本 不用人机界面的行业,现在也开始使用人机界面了,这说明人机 界面已经成为人们生活中不可缺少的一部分。某些人机界面产品 已经具备了工控机的功能,甚至比工控机更强,它综合了从软件 到硬件,从显示到CPU核心部件,以及工控机的操作系统,包括 工业以及太网的接口。因此,我们所说的人机界面是工控机的另 一种体现形式,而不仅限于显示和控制,也能更好地为客户提供 综合的解决方案。
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人机界面的基本功能
• 过程可视化:将工业生产控制过程动态的显示在HMI设备上。 设备工作状态显示,如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等; 可连接多种工业控制设备组网。
PLC在工业控制中的六大应用功能

引言PLC有大有小,所以它的控制范围也可大、可小。
小的只控制一个设备,甚至一个部件,一个站点;大的可控制多台设备,一条生产线,以至于整个工厂。
可以说,工业控制的大小场合都离不开PLC。
最初PLC主要用于开关量的逻辑控制。
随着技术进步,PLC应用领域不断扩大。
如今不仅用于开关量控制,还用于模拟量及数字量的控制,可采集与存储数据,还可对控制系统进行监控;还可联网、通讯,实现大范围跨地域的控制与管理。
PLC已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。
01用于开关量控制PLC控制开关量的能力是很强的。
所控制的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点,由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制,所控制的逻辑问题可以是多种多样的:组合的、时序的、即时的、延时的、不需计数的、需要计数的、固定顺序的、随机工作的等等,都可进行。
PLC的硬件结构是可变的,软件程序是可编的,用于控制时,非常灵活。
必要时可编写多套或多组程序,依需要调用。
它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。
用PLC进行开关量控制实例是很多的,冶金、机械、轻工、化工、纺织等等,几乎所有工业行业都需要用到它。
目前,PLC首用的目标,也是别的控制器无法与其比拟的,就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。
02用于模拟量控制模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是连续变化的。
工业生产,特别是连续型生产过程,常要对这些物理量进行控制。
作为一种工业控制电子装置,PLC若不能对这些量进行控制,那是一大不足,为此各PLC厂家都在这方面进行大量的开发。
目前,不仅大型、中型机可以进行模拟量控制,就是小型机,也能进行这样的控制。
PLC进行模拟量控制,要配置有模拟量与数字量相互转换的A/D、D /A单元。
它也是I/O单元,不过是特殊的I/O单元。
A/D单元是把外电路的模拟量,转换成数字量,然后送入PLC;D/A单元,是把PLC的数字量转换成模拟量,再送给外电路。
PLC和触摸屏组合控制系统应用.

第1期2016年1月No.1January,2016无线互联科技Wireless Internet TechnologyPLC有着运算速度快、指令丰富、可靠性好等优点,其在控制领域的应用至关重要,但PLC的人机交互功能较差一直是制约其发展的重要因素。
触摸屏能够对传统的键盘操作以及控制面板进行取代,实现了动画形式的自动化控制,将PLC与触摸屏结合不仅能够解决PLC人机交互功能较差的问题,同时其能够减少开关、仪表等数量,对于实现PLC应用的可视化、灵活化有着重要的意义。
基于以上,文章简要研究了PLC和触摸屏组合控制系统的应用。
1 PLC与触摸屏概述PLC是以数字运算操作进行相关控制的电子系统,中文名称为可编程逻辑控制器,在PLC中有一种十分重要的设备,即可编程存储器,其能够实现相关内部程序的存储,同时能够执行面向用户的相关指令,例如算术操作指令、顺序控制指令、定时指令、逻辑运算指令等。
PLC能够通过对输入和输出模拟的形式来实现对相关机械以及生产过程的有效控制,随着科技的发展,PLC的控制范围不再仅仅局限于逻辑控制,其在工业自动化控制以及计算机集成制造系统中都有着重要的应用[1]。
触摸屏指的是可编程终端,其主要功能是对机械及生产过程中的相关参数进行设置,并显示相关数据,能够以动画的形式来模拟描绘机械及生产过程的自动化控制。
触摸屏一改传统控制中的键盘操作,替代了传统控制的显示器以及控制台。
将PLC与触摸屏相互结合能够实现PLC功能的扩展,提升了PLC的可视化和灵活性,此外,二者的结合能够减少开关、按钮的使用,整个控制方便、简单、灵活。
2 PLC和触摸屏组合控制系统的构成本文所研究的PLC和触摸屏组合控制系统的构成主要为迪文触摸屏和S7-200可编程控制器,能够对现场的电磁阀、温度控制器、电动阀、电动机等进行控制。
具体来说,S7-200PLC通过传感器来采集相关信号,例如温度传感器采集现场温度信号,压力传感器采集现场压力信号,采集的信号在S7-200PLC上进行数值变换以及A/D转换后传输到迪文触摸屏上,此时触摸屏会根据收到的信号来显示具体的现场的温度数值、压力数值,通过信号的不断传输和命令的执行,还能够形成压力、温度等的曲线以及PID曲线。
PLC和人机界面组合的控制系统研究

2 正 常 抢 答 :主 持 人 按 下人 机 界 面 上 的开 始 )
抢 答按 钮 之 后 ,绿 灯 亮 ,在 1 5秒 倒 计 时 内 ,6组
选 手 可 按 下 按 钮 开 始 抢 答 ,有 人 抢 答 成 功 ,触 摸 屏 上 对 应 的 选 手 指 示 灯 亮 ,并 在 七 段 数 码 管 和 触 摸屏 上 显示抢 答 者的选 手号 ,此 时停 止倒 计 。
种 类 繁多 ,功 能各异 ,控 制方 法也 不相 同 。
模 块 ,C U2 4模 块 本身 有 1 P 2 4个输 入 点 ,1 0个输 出点 ,可 以 满足 本 系统 的要 求 。人 机 界 面 选 用 同 是 西 门子 公 司 的 K T 1 8触摸 屏 ,该 触 摸 屏 使 用 -P 7 方 便 、人 机 对 话 界 面 友 好 、组 态 技 术 易 掌 握 、与
3 违 规 抢 答 :主 持 人 未 按 下人 机 界 面 上 的 开 )
始抢 答 按 钮 ,若 有选 手 开始 抢 答 ,指 示灯 红灯 亮 ,
并 在 七 段 数 码 管 和 触 摸 屏 上 显 示抢 答 者 的选 手 组
号 ,此 时抢 答无 效 。
4 )主 持 人按 下 人 机 界 面上 的复 位 按 钮 , 系统
屏 画 面 组 态 ,不 占用 输 入 端 子 ;六 组 选 手 共 需 6
个按 钮 ,占用 6个输 入 端子 ,因 此 ,P C应 配置 6 L 个输 入端 子 。 2 输 出端 子 :用 一 个 七段 数 码 管 显 示 抢 答 者 )
改 、 故 障处 理 等都 很 方便 。将 二 者 结 合 更 可 以 提 高 系统 的性能 。
2个 负载 ,因此 ,P C应配 置 9个输 出端 子 。 L
人机界面在PLC工控系统中的应用

人机界面在PLC工控系统中的应用可编程序控制器Programmable Logic Controller在工厂自动化中占有举足轻重的地位。
技术的不断发展极大地促进了基于PLC为核心的控制系统在控制功能、控制水平等方面的提高。
同时对其控制方式、运行水平的要求也越来越高,因此交互式操作界面、报警记录和打印等要求也成为整个控制系统中重要的内容。
对于那些工艺过程较复杂,控制参数较多的工控系统来说,尤其显得重要。
新一代工业人机界面的出现,对于在构建PLC工控系统时实现上述功能,提供了一种简便可行的途径。
工业人机界面的特点和功能工业人机界面Human Machine Interface,简称HMI,又称触摸屏监控器,是一种智能化操作控制显示装置。
工业人机界面以特殊设计的计算机系统32位RISC CPU芯片为核心,在STN、TFT液晶显示屏或EL电发光显示器上罩盖有透明的电阻网络式触摸屏。
触动屏幕时,电阻网络上的电阻和电压发生变化并由软件计算出触摸位置。
HMI的主要功能有:数据的输入与显示;系统或设备的操作状态方面的实时信息显示;在HMI上设置触摸控件可把HMI作为操作面板进行控制操作;报警处理及打印;此外,新一代工业人机界面还具有简单的编程、对输入的数据进行处理、数据登录及配方等智能化控制功能。
HMI在PLC工控系统上的应用下面以国内某大型浮法玻璃生产线冷端切割区主控系统为例,介绍HMI在PLC工控系统上的应用。
HMI与PLC之间的通讯当HMI用于PLC控制系统时,HMI与PLC之间通过串口以Direct Link(直接连接)方式进行通讯。
在该方式下,HMI根据要求直接读入PLC的数据或把数据写入PLC相应的地址中。
由于内装通讯协议,因此无须编制通讯程序,只要指定所用PLC类型即通讯协议,运行时便可实现通讯。
因此大大减少了PLC用户程序的负担。
在系统设计时,直接指定控制部件与其对应PLC的输入输出(I/O)、寄存器(R)、中间寄存器(M)的地址,运行时HMI就能自动和PLC进行数据交换。
触摸屏监控器在PLC控制系统中的应用

去操作 以处理设备故障或清理 因停 电而滞 留在设备 内的物料等 。 这 种情 况不能转移 到 自动 , 以免发生更大 的事 故。 3 . 5 自动 , 手动, 调试 工作方 式屏 的设计 本控制系统为 了适应现场实 际操作 隋况, 设置 自动 , 手动 , 调试
三种 工作方式( 当然有些 系统只用 自动 , 手动两种 方式就可 以了) , 下 面 介 绍 自动 运 转 画 面 的 情 况 。 3屏幕画面的设计 在该屏 中采用光柱 制作 了每小时开机率的显示 , 每小时一组光 柱 , 每一光柱每分钟 计算一次更新一 次。 光柱显示使用B a r Gr a p h 下面具 体介绍“ 高能碱锰 电池装备之负极锌膏注入机 自动控制 功能设置 , 每一 光柱对 应一个软元件 , 由P L C 计算 出数值 写入 软元 系统 ” 屏幕画面的设计情况 。 这些画面在S u p p o r t T o 0 l 上设 计好后 写入P T 。 虽然不同的控制系统其工艺情 况差别很大 , 但基本和本 系 件来动态 驱动光柱 。 设备运行窗 口显示设备的运 行状态报告, 同工作方式屏 中现在 统类似 。 3 . 1初 始屏 的设 计
维护保养 指导 书等 , 画面同故障统计屏 ( 图6 ) 。 ( 图3 ) 中, 每个数据输入 区都是可触摸选择的 , 手指轻触该输入 规程 , 区即闪烁显示 , 尔后通过键盘输入参数 。 每一 个参数都必须在数字 4屏幕问的显示切换 表( Nu me r a l Me mo r y T a b l e ) 中定义 并分 配相应的P L C 字地 址 , 如 以下叙述 出屏幕 的显示切换顺序 。 C H, AR, DM字等 。 如果定义在D M区则这些参数 在下次上 电开机 1 号 屏 可 切 换 至2 . 3 . 4 . 5 号屏 , 2 号和 3 号, 3 号和4 号, 4 号和5 号屏 时仍然保存 , 而工艺不变参数不须要重新输入 。 这 种情 况该参数的 幕之间可以相互切换 , 4 9屏可向下完成至6 号, 7 9, 8 9屏 的相互切 初 始化功能[ I n i t i a 1 ] 应设为无效 , 否则每 次上 电都将把参数 清除 。 换, 而6 . 7 . 8 9屏可 完成 至5 号屏的直接查询 。 这 些屏幕显示切换用 对于作输入 用的键盘 , 也是可 以完全由用户定义的 : 键的种类 , 工具软件 就能实现 。 而窗 口屏幕则需要P L C 程序控制数据寄存器 的 数量, 外形 , 排列 , 功能等。 键盘 定义在K e y b o a r d 画面进行 。 本系统 数值 , 切 换画面 。 基 本采用整数设 置 , 如有需 要可 以在 工具 软件中将显示 位数设定 后, 再设定小数位数 , 例, 设显示位为5 位, 小数位为 1 位, 则显示格 式 5结 语
显控触摸屏(显控人机界面)使用常见问题解决

显控触摸屏(显控⼈机界⾯)使⽤常见问题解决显控触摸屏(显控⼈机界⾯)使⽤常见问题⼈机界⾯(⼜称⽤户界⾯或使⽤者界⾯)是系统和⽤户之间进⾏交互和信息交换的媒介,它实现信息的内部形式与⼈类可以接受形式之间的转换,显控科技。
凡参与⼈机信息交流的领域都存在着⼈机界⾯。
触控屏(Touch panel)⼜称为触控⾯板,是个可接收触头等输⼊讯号的感应式液晶显⽰装置,当接触了屏幕上的图形按钮时,屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置,可⽤以取代机械式的按钮⾯板,并借由液晶显⽰画⾯制造出⽣动的影⾳效果。
1、变量设定中最⼤(⼩)值及最⼤(⼩)原始值的意义?最⼤(⼩)值是变量在现实中表达的⼯程值(如:温度、压⼒等)的⼤⼩,⽽最⼤(⼩)原始值是采集设备中[寄存器]数字量的最⼤(⼩)值(如板卡中的819-4095等)。
⼀般对于板卡设备此值为物理量经AD转换之后的值,如12BitAD此值范围0~4096、16BitAD为0~65535,对于PLC、智能仪表、变频器,其本⾝已将物理值转换为⼯程值所以此时最⼤(⼩)值与最⼤(⼩)原始值在设置时是⼀致的.2、为什么变量⽆法删除,如何删除变量?在显控触摸屏(显控⼈机界⾯)中,只有未使⽤的变量才能被删除,因此在删除变量之前,必须去掉在画⾯或命令语⾔、控件引⽤处,等处与之有关的连接,如果还是⽆法删除,在⼯程浏览器中执⾏⼯具-更新变量计数命令,重新统计变量,在变量使⽤报告中可以查询变量是否还在某些地⽅使⽤,将其连接断开后,利⽤⼯具-删除未⽤变量将变量删除。
3、⼯程运⾏时,显⽰通讯协议组件失败?设备驱动安装错误:1、安装新的驱动2、在开发状态下从新连接设备,如果还是有错误,请联系驱动部索要新的驱动程序 4、光盘上的典型案例⽆法打开?将⼯程拷贝到硬盘上将属性改为存档即可5、如何在打开机器时⾃动进⼊显控触摸屏(显控⼈机界⾯)?将touchview快捷⽅式拷贝到系统开始\程序\启动中6、怎样把⼯程⽂件变⼩?可以删除*.AL2(报警信息⽂件),*.REC(历史记录⽂件),*.111⽂件(*.pic⽂件的备份⽂件)的⽂件。
第七章-PLC控制变频器及人机界面综述

CH7
PLC控制变频器及人机界面
如果程序中使用的是1相2计数计数器C246-C250中的一个计数器,则 TA2端子中也只使用一相输出,以使用A相为例,同样把TA2的2号端子和 PLC的输入端COM连接,而TA2的1号端子则需要根据所使用的计数器的计 数方向查手册来定, 如C246的加计数时TA2的1号端子和X0连接,而C246的减计数时TA2的1 号端子和X1连接; 如C248的加计数时TA2的1号端子和X3连接,而C248的减计数时TA2的1 号端子和X4连接。 电气控制与PLC应用 Date: 2019/1/18 Page: 14
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电气控制与PLC应用
CH7 PLC控制变频器及人机界面 四、VS-616G5变频器无级调速的PLC控制 无级调速是指频率指令信号从变频器的模拟输入端子输入。 变频器可以利用自身的频率设定电源来进行频率指令的设 定,如VS-616G5变频器外部接线图所示。在生产实际中, 频率指令信号一般来自于调节器或者PLC。 PLC必须配置模拟量输出模块,将输出的0 -10V或4-20mA 模拟量信号送给变频器相应的电压或电流输入端。 这种PLC控制变频器的调速方法,优点是硬件上接线简单, 可实现无级调速,缺点是PLC的模拟量输出模块价格较高。 系统设计时,须根据变频器的输入阻抗来选择PLC的模拟 输出模块,选用的PLC模拟量输出模块的信号范围和变频 器的输入信号范围一致。
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电气控制与PLC应用
CH7
PLC控制变频器及人机界面
编码器起着检测运行速 度、运行位置和运行方向 的作用,它和VS-616G5变 频器速度卡PG-B2之间用 屏蔽电缆相连接,该电缆 连接于PG-B2卡上的TA1端 子上,TA2端子为两相脉 冲的监视输出端子,屏蔽 端接在卡上的TA3端子上。 TA1端子的1、2分别为给 编码器供电的正负电源 +12V、0V。
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显控人机界面在PLC工控系统中的应用_人机界面_工业自
动化控制_36
显控人机界面在PLC工控系统中的应用_人机界面_工业自
动化控制
言 1、前
可编程序控制器Programmable Logic Controller在工厂自动化中占有举足轻重的地位。
技术的不断发展极大地促进了基于PLC为核心的控制系统在控制功能、控制水平等方面的提高。
同时对其控制方式、运行水平的要求也越来越高,因此交互式操作界面、报警记录和打印等要求也成为整个控制系统中重要的内容。
对于那些工艺过程较复杂,控制参数较多的工控系统来说,尤其显得重要。
新一代工业人机界面的出现,对于在构建PLC工控系统时实现上述功能,提供了一种简便可行的途径。
2、工业人机界面的特点和功能
工业人机界面Human Machine Interface,简称HMI,又称触摸屏监控器,是
一种智能化操作控制显示装置。
工业人机界面以特殊设计的计算机系统32位RISC CPU芯片为核心,在STN、TFT液晶显示屏或EL电发光显示器上罩盖有透明的电阻网络式触摸屏。
触动屏幕时,电阻网络上的电阻和电压发生变化并由软件计算出触摸位置。
NMI的主要功能有:数据的输入与显示;系统或设备的操作状态方面的实时信息
显示;在HMI上设置触摸控件可把HMI作为操作面板进行控制操作;报警处理及打印;此外,新一代工业人机界面还具有简单的编程、对输入的数据进行处理、数据登录及配方等智能化控制功能。
3、HMI在PLC工控系统上的应用
下面以国内某大型浮法玻璃生产线冷端切割区主控系统为例,介绍HMI在PLC 工控系统上的应用。
3.1 系统概述
切割区为浮法玻璃生产线中一个重要工段,其中包括测量发讯、纵切、横切、掰断加速、掰边、纵掰纵分、输送辊道等众多生产控制设备。
系统硬件上主要由主控制器PLC,现场设备控制装置,包括伺服控制器、变频器、模拟量信号及脉冲信号处理器等和HMI构成。
作为整个控制系统的核心,切割区主控系统在正常生产时根据生产工艺要求协调各个单机控制子系统的工作,制定切割计划,实现整个生产过程全自动化。
整个系统的核心控制部分由日本三菱FX-200系列PLC完成,此部分内容本文略,而系统的监控和交互式操作界面等任务将由HMI承担。
主要有以下内容:系统参数的设定;动态画面的显示;故障报警与诊断。
其中HMI选用深圳显控公司的SA-5.7型人机界面。
3.2 HMI与PLC之间的通讯
当HMI用于PLC控制系统时,HMI与PLC之间通过串口以Direct Link(直接连接)方式进行通讯。
在该方式下,HMI根据要求直接读入PLC的数据或把数据写入PLC相应的地址中。
由于内装通讯协议,因此无须编制通讯程序,只要指定所用PLC类型即通讯协议,运行时便可实现通讯。
因此大大减少了PLC用户程序的负担。
在系统设计时,直接指定控制部件与其对应PLC的输入输出(I/O)、寄存器(R)、中间寄存器(M)的地址,运行时HMI就能自动和PLC进行数据交换。
直接读取或改写PLC相应地址的内容,并据此改变画面上显示内容。
同时通过对HMI的触摸操作,可向PLC相应的地址输入数据。
3.3 HMI监控主面
整个HMI监控系统采用树型结构,由监控主画面及相应功能子画面组成。
在监控主画面下端设有控制功能键,按动功能键可以依次进入相应子画面,执行所需的
功能。
在每一个子画面中可通过上一页、下一页功能键在同一功能组中进行画面切换,在任一子画面都可以通过主画面功能键退回到监控主画面。
系统自动采集相关数据,将切割计划、测量脉冲、辊道速度等一些重要生产工艺参数显示在主画面上,便于操作人员的观察。
监控主画面上还有生产过程的动态画面显示,在动态画面上以各种形式模拟出主要控制设备的运行情况,例如光电开关的动作、电磁阀的吸合、电机的运行停止等,直观、生动的反映出现场的过程,方便操作人员对生产情况、设备工况的了解。
显控公司的HMI编程软件SamDraw3.1提供了丰富的控制部件,例如按钮部件、画面切换部件、指示灯部件、数据文本显示部件等等,实现上述功能只要根据需要选择相应的控制部件,定义好其属性即可。
SamDraw3.1采用监控软件通用模式,所有控制部件的属性通过组态形式完成,以实现相应控制功能。
使用SamDraw3.1内附的图库及作图工具来构造生产现场的模拟画面,简便易行。
内容丰富的作图工具库,使得画面生动、丰富多彩。
而且SamDraw3.1还支持图片上传以及自定义图库功能,用户可以很方便的将本地图片生成为图库或控件,在以后的组态过程中可以很方便的调用。
此外,充分利用HMI的优势将原先布置在控制柜上的开关、指示灯尽可能地用HMI中的控制部件替代,这样做减少硬件设备,简化了现场设备间的接线,更重要的是给设计和调试带来诸多方便。
3.4 HMI参数设置功能
主控系统中有多达近百个参数需要设置,根据控制功能将其分为联锁、横切、横掰、速度、掰边、纵掰及设备参数组,使整个系统的结构更加合理。
同时利用HMI触摸操作的特性使参数设置变得极为直观和简便。
在参数设定时,点击数字输入控件自动弹出系统的数字键盘进行操作。
每个参数在部件属性中定义并分配了相应的PLC地址,当确认后输入的数据将存入PLC指定的地址中。
操作完成后,按动
ENT键,可消去数字键盘同时完成数字输入。
此种设计模式可最大化地利用画面的有效面积。
同时每个参数都设有上下限限制,当输入数值超限时,系统将拒绝接受并且不能退出键盘,待输入正确后方可退出。
此外对重要的系统设备参数组,为安全起见,可以对参数设置画面设置访问权限,赋予操作人员不同的操作权限,增加系统的安全性。
3.5 HMI报警功能
在系统报警设计时,将故障信息在报警编辑器中编辑好,并在报警记录子画面中设置报警记录显示部件用于故障信息显示。
系统运行发生故障时,HMI根据PLC 传送的故障信号,将报警编辑器中对应的故障信息在报警记录子画面显示出来。
同时监控主画面上的“故障”信号灯将闪烁,声响报警。
此时操作人员可进入报警记录子画面,根据故障信息查找原因,及时处理。
4、结束语
该系统投入使用后,受到用户的欢迎。
系统具有安全、直观、简便等特点。
监控、故障诊断和报警等功能的实现,大大提高了生产运行的可靠性。
实践证明,HMI在PLC控制系统中有着广泛的应用前景,必将在工厂自动化中发挥出越来越大的作用。