前言
　　我們在該實例中用到的觸摸屏為GP37W2-BG41-24V （ 5.7 英寸,，單色藍白LCD ） ,；PLC采用臺灣 Fatek 公司 FB 系列 PLC 的一款，其型號為 FBe-28MC （ 28點，16 點IN / 12 點OUT ） ,。
　　1,、工藝流程
　　凈水系統(tǒng)，由于其組成設備多,，水的各種指標嚴格,，如純度、PH值,、電導率等,。HMI與PLC通訊引用在凈水系統(tǒng)，很好的滿足了工藝要求,，改變了傳統(tǒng)復雜的按鈕控制方式,。如下圖示，凈水系統(tǒng)的流程框圖如下,。


　　該凈水系統(tǒng)用到了許多水泵和閥門控制,，當然還有許多傳感器和檢測器。這些檢測設備獲得的信號,，通過電纜傳送到PLC,，PLC再對信號進行處理。PLC通過通訊電纜,，將信息傳送給HMI GP ,，這樣在HMI（人機界面）上得到顯示，方便操作技術人員進行相應的操作,。
　　由于各個水箱的供水設備都是水泵,，那么我們需要注意，水泵這種特殊的設備,，不適宜頻繁啟動,，否則容易損壞，降低使用壽命,，甚至直接損壞,。所以，我們需要對這種頻繁啟動采取避免措施,。鑒于傳感器只能對限位做出立即動作,，即達到限位就有信號，保持通的狀態(tài),；低于限位就沒有信號,，保持斷的狀態(tài)，電氣設備較難改變,。我們采用了對PLC編程的方式,，來消除水泵的頻繁啟動問題,，這是很容易解決的。我們給每一的啟動-停止-再啟動,，設定一個時間段,，保持這樣的時間段，可以避免水泵的頻繁啟動,。時間段的長短,，可以根據(jù)工廠具體的需求來設定，這個在軟件上是很容易實現(xiàn)的,。
一,、凈水工藝控制要求
　　根據(jù)附圖Ⅰ，我們可以大概的了解凈水系統(tǒng)整個的系統(tǒng)控制要求和流程,。對于一個工程,，其詳細的現(xiàn)場工藝控制要求非常重要，它是PLC程序編寫的準則和現(xiàn)場調(diào)試的校驗標準,。
　　凈水工藝控制要求：
　?、拧⒃渫ㄟ^外接設備供水,，當原水箱液位檢測為低的時候，原水泵停止運行,；當原水箱液位檢測為中的時候,，原水泵運行；原水箱液位檢測為高的時候,，外接設備停止供水,。
　　⑵,、原水泵與加絮凝劑供給泵聯(lián)動,。
　　⑶,、原水泵在開始運行的同時,，濃水閥打開，開始排放濃水,，2分鐘后,，一級高壓泵自動啟動，濃水閥自動關閉,，停止排放,。
　　⑷,、PSL1壓力差開關低壓時,，5秒鐘后,，一級高壓泵停止運行。PSL2壓力差開關高壓時,，一級高壓泵立刻停止運行,。
　　⑸,、當原水泵停止運行的時候,，一級高壓泵停止運行。
　?、?、中間水箱液位檢測為高時，一級高壓泵停止運行,；中間水箱液位檢測為中時,，一級高壓泵啟動運行。
　?、?、加阻垢劑計量泵與一級高壓泵聯(lián)動。
　?、?、加NaOH計量泵與二級高壓泵聯(lián)動。
　?、?、中間水箱液位檢測為中時，二級高壓泵啟動運行,；中間水箱液位檢測為低時,，二級高壓泵停止運行。
　?、?、純水箱液位檢測為高時，二級高壓泵停止運行,；純水箱液位檢測為中時,，二級高壓泵啟動運行。
　?、?、純水箱液位檢測為低時，純水泵停止運行,；純水箱液位檢測為中時,，純水泵啟動運行。
　?、?、純水的電導率檢測高時,，純水電磁閥門關閉，純水回流電磁閥門開啟,；純水電導率檢測為低時,，純水電磁閥門開啟，純水回流電磁閥門關閉,。
　?、选⒓兯门c殺菌器聯(lián)動,。
　?、摇⑶逑幢脼槭謩訝顟B(tài)運行,。
　?、印⑾到y(tǒng)有手動/自動兩種工作運行狀態(tài),。
　?、浴⑼C控制為手動控制,，當按下停機按鈕,，系統(tǒng)在5秒后自動停止。
　　根據(jù)凈水系統(tǒng)工藝控制要求,，我們編寫PLC程序,，進行試驗室測試，然后安裝到凈水設備上,，進行現(xiàn)場調(diào)試,。（PLC原程序參附程序Ⅰ）
二,、PLC FBe-28MC I / O 點設置及中間存儲器,、定時器設置
　　根據(jù)凈水系統(tǒng)工藝控制要求，針對PLC FBe-28MC 的主機電氣規(guī)格,，我們對PLC的I / O
　　點進行設置,，并且將用到的中間存儲器和定時器進行設置。
　　在下表中,，給出了PLC的I / O點對應的控制電氣信號或設備,；并對中間存儲器、定時器進行選擇設置,。
　　PLC FBe-28MC I / O（表 三）


　　注：16 點的輸入,，X 7, X 14, X 15沒有接輸入信號；Y 12沒有接輸出信號,。
　　主要PLC FBe-28MC M,、T（表 四）


三,、GP37W2畫面程序編寫
　　Digital
公司GP系列可編程序觸摸屏的畫面設計及編成軟件，在購買產(chǎn)品的時候可以獲得,。該軟件為GP-PRO/PB3 for Windows （支持Windows 98 / Me / 2000 / XP 系統(tǒng)）,，目前最新的版本為 Version 7.01。（本文附件中包括了凈水系統(tǒng)的PLC程序）在選擇系統(tǒng)組成后,，我們需要對系統(tǒng)進行編程,，這里講到的是對可編程序觸摸屏的編程。既然是用觸摸屏的觸摸方式來控制該凈水系統(tǒng),，我們需要做出畫面,，并設置按鈕來，在手動控制環(huán)境下,，按鈕對應控制PLC中的中間存儲器,，從而達到控制PLC的目的。同樣,，在自動運行環(huán)境下為了把系統(tǒng)的各個電氣設備的工作狀態(tài)顯示出來,，以便現(xiàn)場控制技術人員采取對應的措施繼續(xù)控制，我們需要做出報警畫面,，通過它來顯示系統(tǒng)各個電氣設備的工作狀態(tài),，許多個指示燈，它們是功過監(jiān)視PLC對應信號來顯示的,。


　　HMI 畫面的制作和GP程序的編寫,，我們都可以用GP-PRO / PB3 for Windows軟件來完成，其具體的操作和相應的規(guī)則,，可以參考書籍Pro-face 操作應用基礎,、Pro-face 高級應用手冊和the Manual of GP-PRO / PB3 for Windows ，仔細學習一下,，你就可以很輕松的完成HMI畫面的制作和GP程序的編寫,。
　　根據(jù)項目規(guī)則及凈水系統(tǒng)工藝控制要求，并考慮調(diào)研得到的現(xiàn)場操作控制的需要,，我們在對多套方案做出分析后,，選擇了本套方案，它滿足控制的簡單化,，并易于現(xiàn)場技術員的控制,。畫面由五幅畫面組成：主畫面、控制選擇畫面,、手動輸入控制畫面,、自動控制狀態(tài)顯示畫面和控制流程圖畫面。它們彼此間可以切換,，并可以返回上一級畫面,，操作簡單,，且可以滿足工廠現(xiàn)場控制需要。
　　如下圖示,，我們舉出兩幅畫面例子,，一幅為主畫面，另一幅為手動輸入控制畫面,。


　　在這里簡要介紹一下畫面的工作,，當按下主畫面時，我們進入控制選擇畫面,，根據(jù)按鈕提示下,，按下手動輸入按鈕，則進入手動輸入控制畫面,。根據(jù)工藝過程需要,，我們可以選擇不同的按鈕按下，則相應的設備自動啟動運行,，按鈕也會呈反色狀態(tài),；若要其停止，則在相應按鈕再按一次,，則其相應設備停止運行,，按鈕也會恢復原色。


　　這種按按鈕來控制電氣設備,，是通過控制PLC的中間存儲器來實現(xiàn)的,，而其顏色的顯示則是通過監(jiān)視PLC相應輸出信號的狀態(tài)實現(xiàn)的。如圖示,，在按下二級高壓泵按鈕時,，彈出一個窗口Bit Switch Setting ，可以看到Operation Bit Address ,，顯示的是M 105中間存儲器地址,，它即是表四中列出的M 105，二級高壓泵手動輸入控制按鈕,。Bit Invert 是指控制位可以通過觸摸的方式來實現(xiàn)置位和復位雙重控制,。
　　我們編寫好的GP畫面和程序最后需要的就是通過專用電纜GPW-CB02,，通過PC上的串口和GP上的TOOL口,，用RS232C通訊方式下載到GP上，這樣GP的程序就算完成了,。當然,，我們可以通過使用仿真的方式，來查看畫面的切換及程序的運行是否正確,，為現(xiàn)場調(diào)試減少工作量,。
四,、PLC FBe-28MC 程序的編寫
　　FATEK FB系列PLC 之一FBe-28MC PLC 程序的編寫可以用對應的FP-07程序書寫器來編寫。但我們選用了用PC （ Personal Computer ）來進行編寫,。FATEK FB系列PLC的專用編程軟件為 WinProladder Version 1.06（English） （支持 Windows 98 \ Me \ 2000 \ XP操作系統(tǒng)）,，該軟件在購買FB系列PLC時，可以從公司獲得,。（本文附件中包括了凈水系統(tǒng)的PLC程序）,。
　　該軟件操作簡單，采用梯形圖（LED）編程方式,。學習過電氣工廠控制,，具備一定的編程經(jīng)驗的技術員都能很快掌握。同時,，我們也可以參考《永宏可編程序控制器FB系列-使用手冊Ⅰ硬件篇&基礎功能篇》,，《永宏可編程式控制器FB系列-使用手冊Ⅱ高級功能篇》該軟件編程方便，傳輸下載程序都是很簡單的,。值得注意的事項是,，我們在對編寫好的梯形圖程序，下載到PLC上的時候,，我們需要對通訊參數(shù)進行設置,。如下表所示：


　　在這里我們舉個例子來進行說明,利用高速計數(shù)器作等長度截斷控制。
　　工程結構：


　　從系統(tǒng)結構很容易看出,，X 2 是一個檢測輸入信號,，它是相當于一個運行常閉開關，即當可以檢測到來料的時候,，X 2輸入信號存在,，整個系統(tǒng)才可以開始工作；當無法檢測到來料的時候,，X 2 輸入信號不存在,，整個系統(tǒng)停止工作。X 4 是一個啟動開關,，開啟系統(tǒng)作用,，一旦X 4輸入信號存在，則系統(tǒng)開始自動運行,。
　　主程序：


　　我們根據(jù)該系統(tǒng)工藝控制要求,，為該凈水系統(tǒng)編寫程序。前面已經(jīng)給出了該系統(tǒng) I / O點的設置,，并且給出了中間存儲器,、計時器的設置選擇。在附表Ⅳ中，我們給出了該系統(tǒng)的整個梯形圖程序,，供參考,。
　　PLC程序編寫好以后，我們就可以通過下載電纜,，將PC上的程序下載到PLC上,。到這一步，我們就完成了系統(tǒng)的軟件部分?，F(xiàn)在,，我們可以通過GP-PLC通訊電纜，來實現(xiàn)系統(tǒng)的控制試驗,，最后則安裝到機械設備上,，進行現(xiàn)場調(diào)試。
　　系統(tǒng)安裝好以后,，在后期的維護中,，我們?nèi)绻枰獙P程序或PLC程序進行更改，我們只需使用相應的下載電纜對GP或PLC上的程序進行下載到PC上,，然后做出更改,，仿真后，再重新下載到GP或PLC上,，進行調(diào)試,，試運行，直到符合要求即可,。我們可以認識到該系統(tǒng)的后期維護非常的方便,，使用效果很好。
結論
該應用實例已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中投入實施,，效益良好,，可以預見將有很大的發(fā)展空間。