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摘要：一些老的电气控制系统没有配备触摸屏，设备故障报警功能不完善，没有报警历史记录可查。为此将触摸屏引入电气控制系统，并在PLC程序中增加故障捕捉功能，使设备具备“自诊断”功能，为设备的维护与检修提供及时有效信息。
关键词：触摸屏；故障报警；PLC程序；故障捕捉；自诊断
人机界面（HMI）是操作人员与PLC之间进行对话和相互作用的接口设备。用户可以通过人机界面与控制控制系统进行信息交换，向控制系统输入数据，信息和控制命令，而控制系统又可以通过人机界面回送控制系统的数据与有关信息给用户。因此人机界面已经成为现代工业控制系统不可缺少的设备之一，其应用越来越广泛，一些老设备可以通过增加触摸屏的方法来升级电气控制系统，为操作人员提供更多的有用信息。
某氧化铝厂拥有的三台从荷兰进口的隔膜泵是该厂重要的核心设备，其电气控制柜PLC选用西门子S7300，原设计没有配置触摸屏。控制柜门上配有操作电钮及少量故障指示灯，但由于安装位置有限，不能安装太多的故障指示灯，导致原系统所能提供的信息量比较少，有些引起设备停车的故障没办法显示，经常造成“不明原因”故障停机，尤其是外部联锁信号引起的停车故障，停车后不会留下痕迹，这就给故障的诊断和处理带来了困难。
原有控制系统不能提供更多故障信息，且没有历史故障信息记录，影响设备的检修与维护，为解决这个问题，将电气控制系统升级，引入西门子触摸屏MP277，同时将原314CPU改为315-2DP，其中DP口用于通过PRIFIBUS通信与触摸屏连接，另一个MPI口用于编程和监控。硬件的升级完成后，还需要相关软件来支撑，即触摸屏组态程序与相关PLC程序的创建与修改。
首先分析原PLC程序，列出所有可能引起设备停机的原因，并将这些故障中间变（位），组合到一个16位的字中，方便触摸屏调用，因为触摸屏是报警使用的变量是以字（16位）为单位。对于原PLC程序里面没有保持的故障，需要通过程序来加以捕捉和锁定，瞬间波动会引起设备故障停机，但不一定会在触摸屏报警视图中报故障，因为受变量更新采样周期的限制，触摸屏接收不到瞬间变化的信号，从而出现“不明原因故障”。例如，外部联锁停机信号是常闭型，故障状态下PLC对应的输入点是没有信号的，可在程序中用下降沿脉冲命令捕捉和锁定外部联锁信号140.6，经过程序处理的外部联锁信号的中间变量M79.2就能被触摸屏接收，并在报警历史记录里面查询，避免出现“不明原因”故障停机。中间变量M79.2可在主机运行的上升沿自动复位和人工手动复位。外部联锁控联锁停主电机的信号的捕捉程序如下，其他会引起主机停车但没有保持的信号都用此方法进行程序锁定处理。
然后在触摸屏建立与PLC一致的报警变量，并定义每一位报警的文字内容，创建报警视图，在报警视图的属性视图对话框中选择“报警事件”，这样就可以显示历史报警。此外还创建触摸屏操作画面，原控制柜门所有操作都能在触摸屏上实现，当然这也需要修改PLC程序，实现触摸屏的操作控制设备的功能，触摸屏通过PROFIBUS网络与CPU连接安装在设备旁边，方便岗位人员操作。而且还增加了启动条件画面，无论什么原因造成设备无法正常启动，只要查看此画面就一目了然了。此外还利用触摸屏的数据记录功能，创建隔膜室排、注油次数及泵出口压力趋势画面和泵出口流量统计功能，尤其是流量统计功能，可以查阅三天内各班次的累计输送流量数据，在电气控制系统上实现了以往只有DCS才能实现的数理统计功能。从此这一进口设备有了“记忆”和数理统计功能，增加许多原系统不可能具备的新功能，这对掌握设备的状态和泵的预知性维修创造了有利条件。例如，通过分析触摸屏推进液系统排、注油次数趋势画面（推进液是隔膜泵的重要传动介质），可以掌握推进液系统的运行状况和初步推测推进液系统存在的问题。一方面使问题及时发现、及时处理；另一方面能准确排除故障，避免过剩维修，使全厂最核心的设备——隔膜泵——得到及时备用。
系统升级后完善报警功能，使设备具有“自诊断功能”，消除了设备“不明原因”故障停车现象，原来不能在控制柜报的故障都能在触摸屏显示，所有设备故障都能在触摸屏上找到原因和频次，为设备故障的查找与处理提供线索，缩短了设备故障停车时间。避免出现以前电气、仪表两家互相争执、推诿的情形。触摸屏的运用优化了电气控制系统，提高了设备的可靠性和核心设备运转率，取得了较好的经济效果。触摸屏直观生动的操作界面，使得各种工艺参数和故障信息一目了然，为操作和设备维护创造了一个良好的人机界面，现该氧化铝厂通过增加触摸屏对三台进口隔膜泵控制系统全部进行了升级。
关键词：触摸屏；故障报警；PLC程序；故障捕捉；自诊断
人机界面（HMI）是操作人员与PLC之间进行对话和相互作用的接口设备。用户可以通过人机界面与控制控制系统进行信息交换，向控制系统输入数据，信息和控制命令，而控制系统又可以通过人机界面回送控制系统的数据与有关信息给用户。因此人机界面已经成为现代工业控制系统不可缺少的设备之一，其应用越来越广泛，一些老设备可以通过增加触摸屏的方法来升级电气控制系统，为操作人员提供更多的有用信息。
某氧化铝厂拥有的三台从荷兰进口的隔膜泵是该厂重要的核心设备，其电气控制柜PLC选用西门子S7300，原设计没有配置触摸屏。控制柜门上配有操作电钮及少量故障指示灯，但由于安装位置有限，不能安装太多的故障指示灯，导致原系统所能提供的信息量比较少，有些引起设备停车的故障没办法显示，经常造成“不明原因”故障停机，尤其是外部联锁信号引起的停车故障，停车后不会留下痕迹，这就给故障的诊断和处理带来了困难。
原有控制系统不能提供更多故障信息，且没有历史故障信息记录，影响设备的检修与维护，为解决这个问题，将电气控制系统升级，引入西门子触摸屏MP277，同时将原314CPU改为315-2DP，其中DP口用于通过PRIFIBUS通信与触摸屏连接，另一个MPI口用于编程和监控。硬件的升级完成后，还需要相关软件来支撑，即触摸屏组态程序与相关PLC程序的创建与修改。
首先分析原PLC程序，列出所有可能引起设备停机的原因，并将这些故障中间变（位），组合到一个16位的字中，方便触摸屏调用，因为触摸屏是报警使用的变量是以字（16位）为单位。对于原PLC程序里面没有保持的故障，需要通过程序来加以捕捉和锁定，瞬间波动会引起设备故障停机，但不一定会在触摸屏报警视图中报故障，因为受变量更新采样周期的限制，触摸屏接收不到瞬间变化的信号，从而出现“不明原因故障”。例如，外部联锁停机信号是常闭型，故障状态下PLC对应的输入点是没有信号的，可在程序中用下降沿脉冲命令捕捉和锁定外部联锁信号140.6，经过程序处理的外部联锁信号的中间变量M79.2就能被触摸屏接收，并在报警历史记录里面查询，避免出现“不明原因”故障停机。中间变量M79.2可在主机运行的上升沿自动复位和人工手动复位。外部联锁控联锁停主电机的信号的捕捉程序如下，其他会引起主机停车但没有保持的信号都用此方法进行程序锁定处理。
然后在触摸屏建立与PLC一致的报警变量，并定义每一位报警的文字内容，创建报警视图，在报警视图的属性视图对话框中选择“报警事件”，这样就可以显示历史报警。此外还创建触摸屏操作画面，原控制柜门所有操作都能在触摸屏上实现，当然这也需要修改PLC程序，实现触摸屏的操作控制设备的功能，触摸屏通过PROFIBUS网络与CPU连接安装在设备旁边，方便岗位人员操作。而且还增加了启动条件画面，无论什么原因造成设备无法正常启动，只要查看此画面就一目了然了。此外还利用触摸屏的数据记录功能，创建隔膜室排、注油次数及泵出口压力趋势画面和泵出口流量统计功能，尤其是流量统计功能，可以查阅三天内各班次的累计输送流量数据，在电气控制系统上实现了以往只有DCS才能实现的数理统计功能。从此这一进口设备有了“记忆”和数理统计功能，增加许多原系统不可能具备的新功能，这对掌握设备的状态和泵的预知性维修创造了有利条件。例如，通过分析触摸屏推进液系统排、注油次数趋势画面（推进液是隔膜泵的重要传动介质），可以掌握推进液系统的运行状况和初步推测推进液系统存在的问题。一方面使问题及时发现、及时处理；另一方面能准确排除故障，避免过剩维修，使全厂最核心的设备——隔膜泵——得到及时备用。
系统升级后完善报警功能，使设备具有“自诊断功能”，消除了设备“不明原因”故障停车现象，原来不能在控制柜报的故障都能在触摸屏显示，所有设备故障都能在触摸屏上找到原因和频次，为设备故障的查找与处理提供线索，缩短了设备故障停车时间。避免出现以前电气、仪表两家互相争执、推诿的情形。触摸屏的运用优化了电气控制系统，提高了设备的可靠性和核心设备运转率，取得了较好的经济效果。触摸屏直观生动的操作界面，使得各种工艺参数和故障信息一目了然，为操作和设备维护创造了一个良好的人机界面，现该氧化铝厂通过增加触摸屏对三台进口隔膜泵控制系统全部进行了升级。