变流与调速技术应用-第6章

人机界面课题六人机界面第一节触摸屏（POD）的应用第一节触摸屏（POD）的应用一、触摸屏介绍1.POD的基本知识ProgrammableOperationDisplay（简称POD），即可编程序操作显示器。触摸屏是一种定位设备，用户可以直接用手向计算机输入坐标信息，它和鼠标、键盘一样，是一种输入设备。触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术，只要用手指轻轻地指碰计算机显示屏上的图符或文字就能对主机进行操作，从而使人机交互更为直接了当，这种技术极大方便了那些不懂电脑操作的用户。触摸屏的应用范围非常广阔，主要有公共信息的查询，如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外还可广泛应用于企业办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等，将来，触摸屏还要走入家庭。第一节触摸屏（POD）的应用在工业控制上POD作为PLC的前端设备在用户和机器（例如变频器）之间架设了一条桥梁，可以用一种简单明了而又灵活的方式来取代传统设备大量的触控按钮、指示灯、选择开关等。它可以工作在各种工业环境中，它的控制面板可以很经济的取代大量的触控设备并保证了工作的高可靠性。POD还具有完善易用的通信功能。利用其软件可编辑制作生产现场所需的基本画面、自动画面、模拟画面、设定画面、手动画面、报警画面等各种画面，其便捷的操作性能受到了现场操作人员的好评。本项目以富士变频器为例进行说明。第一节触摸屏（POD）的应用2.富士POD型号富士POD的型号含义如图20-1所示。图20-1富士POD型号含义第一节触摸屏（POD）的应用3.富士POD的特点（1）可连接26种PLC，不需额外硬件即可轻松连接西门子S7/200/300/400、AB、OMRON、MITSUBISHI等。富士POD所能连接的PLC如表20-1所示。富士西门子日立东芝TAIAN三菱GE光洋三星OMRON施耐德ABLG表20-1富士POD连接PLC的品牌第一节触摸屏（POD）的应用（2）32768色全彩色显示（UG330H-S除外），画面更完美、更逼真。通过与全彩色32768色对应，能实现与照片同样鲜明的视觉效果。（3）可选视频输入功能，可以同时连接四个摄像镜头，同时监视四个不同现场画面，可用于小区，银行，工业现场的监控。（4）语音WAV文件再现，通过带有扩音器的扬声器可以输出WAV文件型号录制的语音，在发生异常情况时，可在现场通过语音向工作人员传送指示。（5）UG系列触摸屏可以通过温控网络，连接温控器和富士变频器。无需编程就可以监视和设置参数。通过RS485网络可以连接RKC、欧陆、OMRON等温控器。可以直接连接富士变频器，对变频器实现参数设定，监视，启动停止的控制。第一节触摸屏（POD）的应用二、应用举例下面以恒压供水系统为例说明POD的应用。控制系统采用富士FRENIC-VP系列变频器和富士UG530H-VH1触摸屏。富士FRENIC-VP系列变频器是富士公司为适应客户需求而新开发的针对风机、水泵的专用变频器。具有工频/变频切换、完备的PID控制、瞬时停电再启动、变频器远程/面板控制方式切换等功能。1.主要性能与特点（1）友好的人机界面，使操作人员能够非常方便的操作和了解系统运行情况。（2）自动化程度高，功能齐全。第一节触摸屏（POD）的应用（3）多种运行模式，相互转换方便。（4）通过POD可直接查看、修改变频器内部参数及系统参数。（5）通过POD直观显示系统压力、流量等参数的曲线。（6）投资少，节电、节能效果显著。（7）齐全的电气安全保护功能。当发生报警时，通过POD系统迅速给出中文报警提示。（8）可根据用户要求增加诸如运行电机定时切换，定时开关机等功能。第一节触摸屏（POD）的应用2.工作原理在常规PID控制恒压供水的基础上，使用变频器对多台电机进行变频器驱动／工频驱动的自动切换，从而达到维持管路内供水压力恒定的目的。本系统是在变频器的I／O端子上连接较少的元器件，通过变频器的RS485接日，利用POD的温控网络功能，采用MOdbUS协议与变频器通讯，利用POD中的宏命令实现变频器的运行控制和参数修改。第一节触摸屏（POD）的应用3、系统运行模式系统具有以下4种操作模式，通过一个四位置转换开关进行转换。（1）变频器驱动电机固定模式变频器始终固定驱动一台水泵，压力变送器的实际水压信号与给定压力进行比较，通过变频器内置的PID调节器自动调节变频器的输出频率．从而控制马达转速。当变频器的输出频率达到50Hz，而系统压力还未达到给定压力时，系统依次自动增加工频泵运转，直至实际水压达到给定压力为止（此模式最多可带动4台马电机于工频运转）。反之系统自动减少工频泵运转，直至压力稳定。此模式POD画面如图20-2所示。第一节触摸屏（POD）的应用图20-2电机固定方式控制画面第一节触摸屏（POD）的应用（2）变频器驱动电机循环模式此模式所连接的电机全部可以进行变频器驱动／工频驱动切换，变频器首先驱动第一台电机，当一台电机不足以维持系统压力时则将第一台电机转入工频，变频器驱动第二台电机运行，以此类推，直至实际水压达到给定压力（此模式最多可带动3台电机运转）。反之亦然。此模式POD画面如图20-3所示。（3）纯手动按钮操作模式此模式与变频器无关，通过按钮直接启动电机工频运转。此运行模式在维修变频器或在紧急情况下需要电机全速运转时非常必要。第一节触摸屏（POD）的应用图20-3电机循环方式控制画面第一节触摸屏（POD）的应用（4）变频器驱动任意电机模式在触摸屏上控制变频器驱动任意电机于任意转速运行（无PID反馈调节）。控制系统通过POD显示压力流量历史曲线画面如图20-4所示。触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间，这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解，从发达国家触摸屏应用于工业控制的普及历程来看，变频器结合触摸屏现在越来越广泛地应用于工业控制的各种现场，例如汽车制造、水电站、供水、污水处理、冶金、食品包装等行业，未来几年是触摸屏在工控领域迅速发展、普及的时期。第一节触摸屏（POD）的应用图20-4压力流量历史曲线画面