二、塑料制袋机的基本要求
        塑料制袋机应实现白袋封切和色袋封切两种功能。
       1、白袋封切，将物料封切为相同长度。
       2、色袋封切，物料上有图案，在规定图案处将物料封切。

三、解决方案：
        从制袋机结构分析，一台塑料制袋机主要是由：储料装置，步进装置，变频装置，整袋装置，热封切刀及控制装置组成。主要特征是储料装置储存相应数量的原料，步进装置带动原料，变频装置带动热封切刀，整袋装置在生产固定袋数后整袋，热封切刀通过温控器控制其温度对原料进行封切，控制装置整体协调各方面动作。
本系统控制器采用台达14SS11T进行控制。这款PLC主机支持8点输入、6点输出、10kHz脉波输出，属于微型PLC，功能上完全满足切袋机的要求，经济实惠。
        变频器采用台达M系列变频器。台达M系列变频器具有自动转矩补偿、滑差补偿、自动稳压等功能。在电机频繁启停的情况下可以有效的保护电机，避免启动电流对电网的影响，同时可以有效的实现节能降耗。
       温控器采用台达DTA4848R。台达文空器具有自整定功能，温度误差控制在0.1度以内。

四、主要控制方式如下：
1、打开放料开关，通过储料光电控制储料电机动作，来储存定量物料。
2、打开加温控制开关，通过温控器对热刀进行加温。
3、通过步进电机带动原料动作，其中白袋封切是确定步进电机走固定步数停止来实现定长控制；色袋封切是通过检测电眼检测到相应信号停止步进电机来实现定位控制。
4、步进电机停止后，三相异步电动机带动热刀进行封切。
5、当封切设定袋数后，进行整袋。

　　人机界面定义

        人机界面（Human-Computer Interface,简写HCI，又称用户界面或使用者界面）：是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。
人机交互（Human-Computer Interaction, 简写HCI）：是研究关于设计、评价和实现供人们使用的交互计算系统以及有关这些现象进行研究的科学。
人机交互与人机界面是两个有着紧密联系而又不尽相同的概念。

　　人机界面设计的过程

　　人机界面的设计过程可分为以下几个步骤：
1 创建系统功能的外部模型设计模型主要是考虑软件的数据结构、总体结构和过程性描述，界面设计一般只作为附属品，只有对用户的情况(包括年龄、性别、心理情况、文化程度、个性、种族背景等)有所了解，才能设计出有效的用户界面；根据终端用户对未来系统的假想(简称系统假想)设计用户模型，最终使之与系统实现后得到的系统映象(系统的外部特征)相吻合，用户才能对系统感到满意并能有效的使用它；建立用户模型时要充分考虑系统假想给出的信息，系统映象必须准确地反映系统的语法和语义信息。总之，只有了解用户、了解任务才能设计出好的人机界面。
2 确定为完成此系统功能人和计算机应分别完成的任务
任务分析有两种途径。一种是从实际出发，通过对原有处于手工或半手工状态下的应用系统的剖析，将其映射为在人机界面上执行的一组类似的任务；另一种是通过研究系统的需求规格说明，导出一组与用户模型和系统假想相协调的用户任务。
逐步求精和面向对象分析等技术同样适用于任务分析。逐步求精技术可把任务不断划分为子任务，直至对每个任务的要求都十分清楚；而采用面向对象分析技术可识别出与应用有关的所有客观的对象以及与对象关联的动作。
3 考虑界面设计中的典型问题
设计任何一个机界面，一般必须考虑系统响应时间、用户求助机制、错误信息处理和命令方式四个方面。系统响应时间过长是交互式系统中用户抱怨最多的问题，除了响应时间的绝对长短外，用户对不同命令在响应时间上的差别亦很在意，若过于悬殊用户将难以接受；用户求助机制宜采用集成式，避免叠加式系统导致用户求助某项指南而不得不浏览大量无关信息；错误和警告信息必须选用用户明了、含义准确的术语描述，同时还应尽可能提供一些有关错误恢复的建议。此外，显示出错信息时，若再辅以听觉(铃声)、视觉(专用颜色)刺激，则效果更佳；命令方式最好是菜单与键盘命令并存，供用户选用。
4 借助CASE工具构造界面原型，并真正实现设计模型软件模型一旦确定，即可构造一个软件原形，此时仅有用户界面部分，此原形交用户评审，根据反馈意见修改后再交给用户评审，直至与用户模型和系统假想一致为止。一般可借助于用户界面工具箱(Userinterfacetoolkits)或用户界面开发系统(Userinterfacedevelopmentsystems)提供的现成的模块或对象创建各种界面基本成分的工作。

         设计界面的运用原则

　　1)合理性原则，即保证在系统设计基础上的合理与明确。　　任何的设计都既要有定性也要有定量的分析，是理性与感性思维相结合。努力减少非理性因素，而以定量优化、提高为基础。设计不应人云亦云，一定要在正确、系统的事实和数据的基础上，进行严密地理论分析，能以理服人、以情感人。
2)动态性原则，即要有四维空间或五维空间的运作观念。一件作品不仅是二维的平面或三绝的立体，也要有时间与空间的变换，情感与思维认识的演变等多维因素。
3)多样化原则，即设计因素多样化考虑。当前越来越多的专业调查人员与公司出现，为设计带来丰富的资料和依据。但是，如何获取有效信息，如何分析设计信息实际上是一个要有创造性思维与方法的过程体系。
4)交互性原则，即界面设计强调交互过程。一方面是物的信息传达，另一方面是人的接受与反馈，对任何物的信息都能动地认识与把握。
5)共通性原则，即把握三类界面的协调统一，功能、情感、环境不能孤立而存在。

　　设计界面的应用方法

　　设计界面所包含的因素是极为广泛的，但在运用中却只能有侧重、有强调的把握。设计因素虽多，但它仍是一个不可分割的整体。它的结果是物化的形，但这个形却是代表了时代、民族等方面的意识，并最终反映出人的“美”的心理活动。

　　设计界面的运用，核心是设计分析。在一些国际性的大公司，如索尼、松下、柯尼卡等，都有许多的成功案例可为借鉴。如柯尼卡公司设计其相机时，首先不是去绘制“美”的形和考虑技术的进步，而是进行对象人的日常行为分析，作出故事版(STORY)。它先假定对象人的年龄为35岁，名:Xxxx，从而分析他的家庭、喜好与憎恶，分析他的日常行为，进而考察其人在什么场合需要僚机，从而为设计提供概念(CONCEPT)与目标(TARGET)，进行设计。

　　另一方面，设计师自身对社会环境也要进行深入的认识与考察，对设计的作品取向有明晰的认识:是否符合人们的消费预期?是否能感受到人们的审美知觉?日本设计师佐野邦雄先生曾作一图——生活的变迁与设计师的课题，将日本及世界上某些非常有影响性的事件，如技术的进步、企业的发展等等都进行了归纳，进而对设计有了深入的认识与感悟。

　　所以，要运用好设计的界面，理性的认识是首要的，其次就是创造性的，而且是有实效性的分析、处理信息。设计不是一成不变的，分析方法也不是一成不变的，设计的界面同样是在人一物的信息交流中变化发展的。

      人机界面的使用方法

1.明确监控任务要求，选择适合的HMI产品；
2.在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件”；
3.测试并保存已编辑好的“工程文件” ；
4.PC机连接HMI硬件，下载“工程文件”到HMI中；
5.连接HMI和工业控制器（如PLC、仪表等），实现人机交互。

       铁路是国家的基础产业，是国民经济的大动脉，是交通系统的骨干力量，为适应国民经济可持续发展的需要，为满足运输市场的需求，在“十一五”期间，国家将加大对铁路建设的投资，加快中国铁路现代化建设的步伐。
湖北是中国铁路的发源地，曾经建成中国最早的铁路。但长期以来，铁路运输能力十分紧张，与湖北“九省通衢”的重要地位、与中部崛起的战略要求不相适应。胡锦涛总书记视察天兴洲公铁两用长江大桥工程，指出一定要把武广客运专线和天兴洲大桥这个我国铁路建设史上新的里程碑工程建设好。作为在铁路智能化/信息化有突出贡献的研祥公司，将全力支持、积极配合，与湖北省铁道部共同推动铁路重点项目的顺利进行。下面全面介绍在铁路运输管理信息系统/列车指挥调度管理信息系统/车号自动识别系统/全路客票发售和预售系统/电子办公自动化系统等嵌入式技术在各系统中的应用。

简析工控机在地铁行业中的应用
（一）自动售检票系统
近年来，随着经济的快速发展，作为城市交通建设中重要的组成部分――轨道交通建设也得到快速的发展。城市轨道交通是一种安全、舒适、快捷、准时、环保的大能力客运交通工具。研祥工控机在其中也有应用：PIDS（乘客信息显示系统）、AFC（自动售检票系统）、主控、车内监控等项目中。其中，自动售检票（AFC）系统是其中最为重要的组成部分，是体现和衡量轨道交通信息化水平的重要标志。

一、我国各地地铁系统发展情况简介：
香港八达通　香港的八达通系统于1997年9月投入运行,它采用SONY公司的第一代FELICA卡，由澳大利亚ERG公司负责系统集成，系统除涵盖公共汽车、轮渡、轻轨、地铁等运输行业外，目前已经扩展到停车场、游泳池、美心快餐、七十一便利店等地方的小额消费。至2001年4月止发卡量达720万张,每天的交易量达500多万笔，交易金额也高达4000多万港币。
广州地铁　广州地铁一号线和二号线AFC系统于1998年中首期五个站投入使用，并于1999年初全线投入使用。从使用的情况来看，该系统采用非接触IC卡技术，系统数据交易和传输准确，使广州地铁的收费和检票真正实现了数据化和自动化。广州地铁一号线和二号线AFC系统原由美国摩托罗拉公司承建，后韩国三星数据公司接手该项目，单程票采用TOKEN技术。
深圳地铁　深圳将淘汰原有的公交IC卡系统，推动“深圳通”，与香港八达通互通。深圳地铁已完成一号线和二号线的建设，其AFC系统由深圳MCM公司承接。
上海地铁　上海公交于1997年10月开始使用非接触IC卡票务管理系统，由上海计算机技术研究所承建，采用Mifare卡，并自行开发设计卡和读写器软件。同时上海地铁也与美国CUBIC公司签订了磁卡和非接触IC卡均通用的上海地铁一号线和二号线AFC系统供货合同。后为城市一卡通要求，对所有公交、地铁系统进行改造，采用华虹IC卡技术，并建立上海本地AFC系统标准。随着上海城市的发展，上海轨道交通发展迅速，预计到2010年，上海将建设约400Km的城轨交通。
南京地铁　南京地铁一号线AFC系统由法国THALES和南京熊猫电子股份有限公司联合承建，采用欧洲最先进的TOKEN技术，实现公交、地铁的城市一卡通。
其他在建和即将建的城市如北京、天津、沈阳、成都、杭州、武汉、重庆等城市轨道交通都将AFC系统作为一个重要的组成部分，分别采用不同的AFC技术，如日本欧姆龙公司、日信公司、法国THALES公司、ASCOM公司，美国CUBIC公司、韩国三星数据公司等国外公司纷纷进入中国市场，国内企业如深圳现代、上海华虹、上海邮通等公司成为国内AFC行业的代表。

二、自动售检票系统(AFC)层次组成：
自动售检票系统(AFC)是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术，实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动化系统。国外经济发达城市的轨道交通，己普遍采用了这种管理系统，并发展到相当先进的技术水平。我国城市轨道交通车站的自动售检票设备，最初是来自外国，近年来我国已进行了大量的开发研制工作，提出了多种形式的产品，技术水平也在不断提高。国内轨道交通AFC系统的发展经历了从无到有的过程，随着计算机技术和软件的发展，我国城市轨道交通AFC的技术已与城市一卡通接轨，实现城市甚至城市区间的一卡通。
城市轨道交通自动售检票系统(AFC)的结构进行了层次划分，共分为车票、车站终端设备、车站计算机系统、线路中央计算机系统、清分系统五个层次。
层次结构是按照全封闭的运行方式，以计程收费模式为基础，采用非接触式IC卡为车票介质的组成原则，根据各层次设备和子系统各自的功能、管理职能和所处的位置进行划分的。目前确定的五层结构型式，是根据我国国情和城市发展现状，综合考虑了轨道交通建设的特点(如线路多而复杂、建设周期长、多个业主单位等情况)而设置的，具有一定的可伸缩性。对各层次必须实现的功能和要求做出如下规定：
第一层———车票是乘客所持的车费支付媒介，规定了储值卡和单程票二种类型的物理特性、电气特性、应用文件组织以及安全机制等技术要求；
第二层———车站终端设备安装在各车站的站厅，直接为乘客提供售检票服务的设备，规定了车站终端设备及其运营管理的技术要求；
第三层———车站计算机系统，其主要功能是对第二层车站终端设备进行状态监控、以及收集本站产生的交易和审计数据，规定了系统的数据管理、运营管理及系统维护管理的技术要求；
第四层———线路中央计算机系统，其主要功能是收集本线路AFC系统产生的交易和审计数据，并将此数据传送给城市轨道交通清分系统，以及与其进行对帐，规定了对该线路的车票票务管理、运营管理及系统维护的技术要求；
第五层———清分系统，其主要功能是统一城市轨道交通AFC系统内部的各种运行参数、收集城市轨道交通AFC系统产生的交易和审计数据并进行数据清分和对帐、同时负责连接城市轨道交通AFC系统和城市一卡通清分系统，规定了对车票管理、票务管理、运营管理和系统维护管理的技术要求。

三、研祥工控机在自动售检票系统中的架构原理：
自动售检票（AFC）系统是指实现行业自动收费、自动结算、自动分帐的一整套解决方案，其中研祥工控机主要用于自动检票闸机（AGM）、售票主控部分（TVM）。自动检票闸机可为车站、码头、地铁等客流较大的出入口提供自动检票，这是一个快速、简便、安全可靠的手段。自动检票机按功能可分为进口和出口检票机两种。根据用户要求以及使用场合自动检票机的阻挡装置可分为启门式和杆式。
系统原理：
在自动检票闸机系统中，需要多串口应用，例如车票自动吞吐口、非接触式IC卡、用于显示提示信息的显示频、阻挡装置控制器、中心控制器、报警器等等，同时需要网口、USB接口与系统终端进行信息通讯。系统可以采用研祥EC5－1712CLDN作为中央控制单元，104－1621CLDN扩展模组来实现闸机的动作，通讯等控制单元，系统方框图见下图：

　　 在自动售票主控部分（TVM）采用EC5－1714CLDNA主板+104主板+通讯板卡实现售票部分的控制，完成流畅稳定的系统。
研祥工控在地铁行业已经发挥着重要的作用，同时也有利于地铁行业AFC部分走向真正的国产化。

（二）列车内视频监控系统
2005年12月26日，当广州轨道交通四号线首列车试运行成功，已表示中国在有轨交通方面又有了新的突破。试运行列车的四号线列车大学城专线段共有27座车站，有13座地下站、14座高架站。这种新车是我国首列采用直线电机列车，具有“上天入地”的本领，在同种线性电机线路的车型中，该车的额定载客容量是世界最大的，一节车厢最多时可容纳300人。也是国内在车厢内首装视频监控系统，每列车装10个摄像头和12个紧急通话按钮，司机可清楚的观察车厢内情况。将来还将通过GPS系统由地面监控中心进行实时监控。据相关专家人示表明，将来地铁所有线路都将安装车厢内监听监视系统。
随着工业化与信息化的高速发展，地铁已是现代化都市的主要交通枢纽，城市轨道安全同时性已成为社会关注的焦点，近几年英、美、韩国等相继发生了地铁恐怖袭击事件，各国政府对公共环境的安全反恐措施日益重视。鉴于社会安全的重要位，在建设初期提出车载监控的必要条件，同时针对已经运行的列车加装了车载视频监控系统。
如果遇到恐怖袭击，地铁内的乘客可以通过安装在车厢玻璃门上的紧急通话系统与列车司机直接通话，此时司机也可以在驾驶室的LCD显示屏上清晰看到车厢内情况。

一、 营运信息化：
随着城市地铁覆盖范围不断扩大，使得地铁承载流量与日俱增。随着信息技术的发展，车载视频监控不仅起到车内安全监控之作用，还能全程搜索乘客流量，为优化列车的运营调度提供可靠真实的数据。

二、 EVOC产品成功在地铁中运用实例分享
1、 广州地铁四、五号线车内视频监控系统（以下简称系统）是国内第一个地铁车内视频监控项目。系统为司机提供在驾驶室集中监控乘客状况及两端司机室的状况功能，同时提供与列车管理体制系统（TMS）、乘客信息显示系统（PIDS）、列车门控制单元（车门紧急解锁装置）以及列车客室烟感探测器和温感探测器等的接口。同时系统必须满足列车和隧道各种技术要求，如电磁干扰、抗震、防尘等。这是地铁运营中应对紧急突发事件和列车安全性监控必不可少保障系统。
2、 系统主要组成产品：
· “EVOC”品牌IPC－6806GL系统控制主机每司机室一套
· “EVOC”品牌PDS－1201液晶显示器每司机室一套
· MGW500E每客室一套（客户产品）
· 摄像机每客室两支/司机室一支
· 配件若干
3、 系统特点：
· 稳定性强
· 标准化：符合相关轨道交通标准
· 系统灵活配置和操作简单
· 监控点设计合理性，无盲区
· 车内布线的合理性，布线少
· 维护、方便简洁
· 扩展性强，便于系统将来向无线发展，同时便于与OCC、PIDS、TMS相连
· 对称性设计，利于各车之间的调配和将来的扩展
· 安全性高
· 设备配置及系统组合的合理
· 完全适合列车安装要求
· 列车具有全自动驾驶功能

        纺织机械上的大部分机器采用了工控触摸屏人机界面、变频调速技术、可编程控器（PLC）技术以及现场总线技术，实现了纺机产品的机电一体化，人机界面在纺织设备上应用很普及，从彩条机、调线机、针织机、并条、粗纱、细纱、络筒、整经、浆纱、无梭织机等均已采用。人机界面的使用给产品品质的提升、功能的扩展和操作的便利性带来了长足的进步。通常情况下人机界面在纺织机械上的使用简图如下：

控制系统说明：
       人机界面负责与PLC的交互．通过PLC控制变频器和温控模块，人机界面不能直接控制变频器和温控模块．人机界面和PLC之间的交互可以通过RS232/422/485等接口方式连接。
此种模式不足：
１、控制系统复杂：由于变频器、温控模块等设备需要通过PLC控制，对PLC编程要求高，且控制不方便．
２、控制速度慢：操作人员需要修改某一控制参数，需要先通过人机界面传送到PLC，再通过PLC传输到变频器或温控模块，影响了设备的反映速度．
３、资源消耗大：由于对PLC要求高．程序量大，所以需要PLC处理能力强，CPU要求高，甚至需要另外外加内存卡．
４、操作不方便：如果需要改变温度范围或运动参数，用户不能直接通过人机界面来修改。操作很不方便
针对传统模式的不足，深圳显控公司提出了全新的解决方案：

方案说明：
       显控人机界面可以同时提供两个COM口，每一个口均是RS232/422/485集成口；可以实现两接口设备的同时工作．如上图：显控人机界面直接对PLC、变频器和温度模块进行直接控制。而无须通过PLC来实现对变频器和温控仪表的控制．提高整个系统控制效率和合理性．

显控人机解决方案模式优点：
１、显控人机中集成了变频器和温控模块协议，可以实现对这些设备的直接控制，例如：可以把温控模块的各种参数直接读取出来，通过工程直接修改或保存温控模块的值。
２、控制效率提高：人机界面面的操作命令可以直接到达变频器等设备，同时变频器设备状态也可以直接显示到人机界面上。提高了整体控制的效率和精确度。
３、节约成本：对PLC的处理能力要求低、程序量小等，节约硬件成本。同时显控人机拥有12M的内存，可以提供给用户保存大量的设备相关参数或生产数据，例如：设备温度变化值，报警值、配方等等
４、组态画面显示清晰，显控人机界面具有26万色的显示色彩，具有640*480的分辩率，能够组态出非常形象、生动的画面，而且在下到人机界面后不会出现失真.

系统特点:

    （一）专用络筒机变频器功能
        专业络筒机变频器为用户提供以下功能：恒线速控制、递减调速控制、频率摆动调速控制和频率递增调速控制，三种张力调节控制可供用户选择使用，断纱自动停车，PI调节时压辊与纱筒接触不良自由停车。
        恒线速控制，就是根据压辊的直径，变频器PI控制纺纱速度使压辊的转速恒定，达到线速度恒定的目的，脉冲霍尔传感器安装在压辊上。
      递减调速就是随着纺纱筒的筒径的增加变频器速度逐渐递减使纱线的线速度相对恒定的控制方法，脉冲霍尔传感器安装在主卷绕电机轴上。
       摆频调速就是主卷绕电机在一个固定频率上下周期性的变化，控制纱线的松紧，脉冲霍尔传感器安装在压辊上。
       频率递增调速需要两台变频器，一台变频器恒速驱动纺纱电机，另一台变频器采用速度递增调速控制超喂电机输纱，这样可以提高纺纱效率。
       三种张力调节控制：通过PI进行张力调节；电压递减张力调节；外控调节张力。张力控制主要是控制纱线输送的张力，若张力控制的好，纺出的纱筒松紧才能适中。
       在运行过程中可以循环显示当前纺纱长度，设定纺纱长度，当前运行频率。使用该产品生产的纱锭外形美观，卷绕容量大，适合松筒式和紧筒式的制作。
   （二）WEINVIEW触摸屏功能及界面
       在整个络筒机系统中，WEINVIEW MT6000系列触摸屏起着非常重要的作用。WEINVIEW MT6000系列触摸屏凭借其出色的65536色色彩显示以及精心设计的操作界面，让人们在享受其美观视觉的基础上，既能实时显示各台变频器的参数，又能有效控制变频器的各项动作及准确设定各项参数，进而精确控制络筒机的运行。
在WEINVIEW MT6000触摸屏的主界面上，实时显示当前通讯变频器的各项主要参数，并用精美的图形实时显示变频器的当前状态，分为：停机、运行、故障等多档指示。同时利用棒图元件形象直观地实时显示了当前变频器的长度参数。

       在WEINVIEW MT6000触摸屏的其它界面上，主要显示设定当前变频器的各项参数，并与相关的功能码一一对应，当发现问题时，能快速知道是变频器的几号参数。

         WEINVIEW MT6000触摸屏还有一项非常实用的功能，即可以使用变量来设置变频器的站号。当一台触摸屏无论连接多少台变频器时，只需使用一套触摸屏窗口程序即可轻松访问各台变频器，而您需要操作的仅仅是改变变量的值为您要访问的变频器站号即可。

       地址中的var0#即时代表站号的变量，它和触摸屏的LW10000是绑定使用的，假如当LW10000=1时，上面的数值输入元件即是对1号变频器的设定；当LW10000=2时，即是对2号变频器的设定。
       威纶公司推出的MT6000触摸屏的这项功能，大大节省了工程师的精力和时间，省去了因为连接显示多台变频器的参数而需要制作多个窗口的麻烦。同时，此种设置也不会因为连接变频器台数过多而影响通讯速度，因为同一时间实际上仅有一台变频器在和触摸屏通讯。
    在本络筒机系统中，用户还可以根据需要分别选择单站号显示方式和广播站号循环显示方式。
 

    随着自动化水平的日益提高，基于触摸屏技术的人机界面（HMI）技术应用日益深入到装备制造业的各个领域。同时，随着HMI的功能和配置升级，原来较为复杂的一些控制领域也得到应用，呈现触摸屏技术出特有的人性化友好和信息化人机工程优势。本文的把HMI应用到点胶机器人上的控制监控管理，就是典型的案例。

    电路板表面贴装技术（SMT）工艺流程由丝印（或点胶）；贴装（固化）；回流焊接；清洗；检测等工艺环节组成。丝印或点胶工艺作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机（丝网印刷机），位于SMT生产线的最前端。点胶是将胶水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。因此关键工艺设备点胶机器人得到越来越广泛的应用。

    2 系统分析

    对于自动化点胶机器人来说，其主要动作有两种：一种是到达每一位置点后点胶一次，例如按键类的点胶处理，此种处理容易控制，仅仅需要点到点的点位控制即可；另一种则是实现轨迹运动的处理，如直线、圆弧、点线等。此种点胶要求比较高，必须确保点到点的插补联动要求。
    点胶机工艺在人机交互的这个方面，应用较为多的是传统的按键操作配合LED显示，可操作性、扩展性比较差。自动化程度更高的是采用专用运动控制器的机器人方式。点胶机器人的成本较高，并且集成的运动控制器可开发性比较差。针对此种情况，项目使用人机界面作为人机交互的窗口，实现M型桌面机器人的控制器。台达DOP系列触摸屏人机界面以其丰富灵活的组态方式、功能强大的宏旨令能够很好的满足系统的要求。

    3 系统设计

    M型桌面机器人的控制器由三台伺服电机带动传动机构与胶枪进行X/Y/Z轴的点线运动来完成点胶工作。机器人的控制器是在运动板卡上采用VC++语言进行二次开发，集成了日本三菱A系列PLC的协议（此协议的集成是为了更好的匹配DOP人机界面）。由于采用了运动板卡，存贮介质一般选用为电子盘。但考虑到使用了人机界面，一些重要的数据、参数与工艺要求存贮在HMI中。

    3.1HMI功能设计

    （1）实现50套工艺参数存储要求，包括单轴，多轴完成MOVEARCLINE等参数的字符存贮。
    （2）在人机界面上需要完成较为复杂的功能（目前很多人机界面做不到）包括：下拉列表的选择；自由点选字符命令参数并记忆选择的参数；由选择到的参数组合成工艺。
    （3）字符信息实时反馈机构的执行情况等。

    3.2下拉列表编程

    以下拉列表的实现，可以达到如图1所示的效果。

图1 工艺参数下拉列表

    箭头按键

    工艺内容

    工艺参数编号

图2自由点选功能   

     通过对测箭头按键的点击来选择不同的编号工艺，而且只可以在一个画面操作，不可以用换画面来实现。同时，点击任意工艺内容，可以轻松的修改工艺。
    由于DOP系列触摸屏组态软件中并没有这样的下拉列表组件。最终用简易指示灯、切换子画面、数值显示、设常数值、指针并配合控制器程序实现，达到了通常只有桌面形计算机才能完成的功能。

    3.3自由点选命令编程

    要将如图2所示的这些命令点选后组成工艺参数，然后下达给控制器。难点在于“数字”与“字符”的转换处理。这一难点的实现得益与DOP内部丰富的宏指令。

    3.4系统信息实时DOP显示

    系统信息实时DOP显示难点在于要显示长字符串，长字符串中还要由“随时可变”的字符。这一技术要点的实现最终靠*$指针来实现，“随时可变”的字符也用指针变量。单然，程序上还要做一些运算和处理来显示正确的信息。
    以上介绍的只是程序上众多技巧的一部分，由于篇幅的关系和基于可以技术产权的关系，本文并不能详述更多。客户的技术人员特别聘请了韩国很有声望的工程师，这位工程师对于DOP强大的功能赞不绝口。

    3.5界面装饰

    界面的装饰是常经常被自动化研发工程师忽视的一个问题。人机界面的使用不仅在操作的方便性上，同时也会显示更多的信息。界面的装饰对人的视觉感观影响很大，一个好的界面会对人产生强烈的冲击，所以一个好的人机界面程序一定包含美的视觉。本程序在美化界面方面做了很多工作，很多按键都是用图形软件精心处理过的。几幅程序美化的截图如图3所示。

图3人性化界面装饰

    4 结束语

    现代机电装备人机界面技术和过去已经有很大不同，突出的表示就是功能的强大。某些领域完全可以替代“工控机”＋“组态软件”的惯用架构。台达DOP系列触摸屏性能在M型桌面机器人的控制器系统表现的灵活实用，无论是与台达机电产品和其它主流自动化产品集成应用，台达DOP的兼容性都非常出色。同时友好的界面，强大的软件，人性化的设计，都会让您在严肃的设计中体会到别样的乐趣。

2.1 控制要求

    由于客户属于半导体行业的实际情况，当时客户对控制系统提出了以下几点要求：

    1、 系统要稳定可靠，可长时间无人值守自动运行。
       
    2、 可以保存多组配方，并能按预先设定的配方自动镀膜。
   
    3、 工艺参数实时可调。
   
    4、 数据参数可以保留。
   
    5、 要为以后的组网余留通讯接口。
   
2.2 系统分析

    根据客户提出的控制要求，系统要能够手动自动灵活控制。因此我们选用了稳定可靠的HITECH人机，该人机不但能保存大量的工作数据，而且可用CF卡的方式供用户保存工艺及膜系数据，也可以将镀膜数据在电脑上修改后经由CF卡传回触摸屏，这样管理数据非常方便。

    另外，由于HITECH人机提供了强大的宏指令，而且宏指令的编辑非常简单易学。所以通过宏指令使人机来和晶体膜厚监控仪通讯很容易。人机接收到监控仪上的数据后，通过宏指令进行算术运算，然后进行逻辑判断，再发信号给PLC，来控制设备的自动运行。

    经过上述分析，我们提出了以下控制方案： 

控制系统框图

2.3 基本电气结构和配置情况，如下

    A．数值量输入输出，实现现场信号的采集和按工艺要求做逻辑控制输出

    B．利用屏的双串口双驱功能和plc，晶体控制仪器同时通讯。用通讯方式实现仪器的命令控制，省去很多硬接线麻烦，简化了控制系统结构。各工艺参数设定，实时数据显示，报警提示等都可以在人机上直接操作，真正体现了人际交互功能。

2.4 抽气系统画面

2.5 工艺参数画面及宏指令

画面1

画面2 

所用部分宏指令截图

    此系统可实现客户要求，并保存当前的实际膜系要求信息到晶体膜厚控制器中的工艺及材料参数中。

    下一步，用户要求也可以根据自己膜系软件计算的结果，通过CF卡直接读取到触摸屏上，也可以把工艺参数和材料参数保存到CF卡中，方便用户把数据保存，供人们在计算机上查询。

3.1自动化功能特点体现

    镀膜机自动化水平的高低也是衡量其现代化水平的重要标志。提高自动化水平，不仅可以减轻操作人员的劳动强度和看管负担，还可减少镀膜机的人为故障、提高机器的运转率及产品的质量。其主要体现在如下：

    1.采用工艺参数的在线调整：如在镀膜机正常运转时，若基片的某项质量指标出现问题，可直接通过HMI进行工艺参数调整。

    2. 一旦故障产生，显示机器出故障的位置，以便现场人员维护，十分人性化。

3.2 实施效果

    在此系统中HITECH人机发挥了他强大优势：①大量的数据存储功能，供客户存储3个月的数据。②方便的宏指令功能，可通过串口模式把存储的数据传送到控制仪器上（PLC和晶体末后监控仪）。③6万4千色的真彩显示，可方便的组态丰富的画面。④余留有串口和以太网接口，为以后的系统扩充留下空间。⑤CF卡的数据存储提供了极大的便利。
 

数控机床是一种高科技的机电一体化产品，是由数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置构成的可编程的通用加工设备，它被广泛应用在加工制造业的各个领域。与通用机床和专用机床相比，数控机床最适宜加工结构较复杂、精度要求高的零件，以及产品更新频繁、生产周期要求短的多品种小批量零件的生产。当代的数控机床正朝着高速度、高精度化、智能化、多功能化、高可靠性的方向发展。数控机床的人机界面设计直接影响其工作效率和操作舒适性。因为良好的人机界面操作简单、有效，且具有引导功能，使用户感觉愉快、增强兴趣，从而提高使用效率。
人机界面（Human-Machine Interface）是人与机器进行交互的操作方式，即用户与机器互相传递信息的媒介，其中包括信息的输入与输出。应结合心理学、人机工程学、计算机语言学、艺术设计、智能人机界面、社会学与人类学等多学科知识对人机界面设计进行研究。其发展趋势也向着更加人性化、高科技化的方向发展。

有学者认为，人机界面设计可理解为广义的人机界面设计和狭义的人机界面设计。狭义的人机界面是计算机系统中的人机界面，又称人机接口、用户界面，它是计算机科学与心理学、图形艺术、认知科学和人机工程学的交叉研究领域，是人与计算机之间传递和交换信息的媒介，是计算机系统向用户提供的综合操作环境。从广义的人机界面角度来讲，它主要是研究人与机关系的合理性。人机界面中的“人”是指作为工作主体的人，包括操作人员、决策人员等。人的生理特征、心理特征以及人的适应能力都是重要的研究方向。人机界面中的“机”是指人所控制的一切对象的总称，包括人操作和使用的一切产品和工程系统。设计满足人的要求、符合人的特点的“机”， 是人机界面设计探讨的重要问题。数控机床的人机界面可分为软件人机界面和硬件人机界面。

1、数控机床软件界面设计原则

软件在数控机床中的作用非常重要，其用户界面直接影响着数控机床的工作效率和效果。数控机床软件界面的设计原则可归纳如下：

(1) 一致性原则。

软件人机界面的一致性原则主要是指在不同的系统之间及应用系统内部具有相似的界面外观、布局、人机交互方式及信息显示格式等。一致性原则有助于用户学习机床的操作，并减少使用时的出错率。

(2) 提供信息反馈。

信息反馈是指机床对用户的操作所作的反应，它可以表明用户的操作是否为机床所接受、是否正确，以及操作的效果怎样。反馈方式可以是文本、图形和声音等。

(3) 保持界面空间布局的合理性。

界面空间的布局应简洁明了。设计师应根据对现实操作物的理解设计出能给用户带来方便的界面。例如数控钻床CNC5000V200控制系统软件的图形界面中，有三个功能独立的过程（PROCESS）：OPERATE，PROGRAM，CONTROL。每个过程分别服务于系统的操作者，程序员和监控者（SUPERVISOR）。每一个过程都有自己的菜单行，在菜单行下的菜单是下拉菜单，具有自己的子菜单。子菜单可以被选择，以进行下一步的操作。

(4) 合理利用颜色和图形。

界面上使用颜色可以更好地进行提示操作，还能缓解操作者的视觉疲劳。所用颜色一般不超过3～5种。例如在数控钻床CNC5000V200控制系统软件的图形界面中，高光表示被激活的过程（PROCESS），被激活的过程具有自己的色彩，并显示为屏幕的前景，OPERATE对应绿色，PROGRAM对应深蓝色，CONTROL对应浅蓝色。图形具有直观、形象、信息量大等优点，在界面中使用图形可增强操作的可理解性及易学易用性。

(5) 选择适合的字型和大小。

一个界面中，最好不要有太多的字型，更不宜选用字型太复杂或软弱无力的字体，越简洁清晰则辨识性越佳。例如，字符高宽比可取2∶1或1∶1， 以便清晰识别。

2、数控机床硬件界面设计原则

由于数控机床应用数字技术实现了对机床的执行运动顺序和运动位移的直接控制，传统机床的变速箱结构被取消或部分取消了，因而机械结构也大大简化了。数控机床的硬件人机界面的设计原则可归纳如下：

(1) 机床外观色彩的设计原则。机床固定安置，工作气氛平静，因此色彩不宜过于刺激与兴奋，也不宜过于沉闷，应使操作者在工作时心情愉快。一般以纯度低而明度高的颜色为宜，不宜大面积采用有刺激和兴奋作用的色彩，但应有适当的对比效果，一般采用装饰色带、面板色及警惕色与主体形成对比。对于大型机床设备，不宜采用太浅的颜色，如略带中性灰的颜色可产生坚固有力及稳重的视觉感，同时可采用多色配置，避免整体色调较暗，达到既稳重又生动和谐的效果。有些机床形态，竖向长且有高耸、不稳定之感，为达到视觉上的稳定性，可用线条或色带对床身进行横向分割，利用分割错觉调整视觉上的尺寸比例感觉，从而增加稳定感。

(2) 机床外观尺度与比例的设计原则机床主要部件之间，以及它们与整个机床结构之间的尺度与比例，对机床造型设计来说是至关重要的。例如，在确定机床的基本尺寸时，运用了“黄金分割”的原则，机床的高度与长度之比为0.1618，使机床的轮廓更紧凑、机床各部件的尺寸关系更协调，增加了机床造型的美感。机床是以水平线作为整体布局的基准，各个部件之间均以水平线分割。水平线忌不整齐、无规则、无层次，要有严格的层次，要统一和协调，为机床增加精密感、规则感和稳定感。机床的垂直划分线不多，在其衬托下使机床的水平划分更加突出。垂直划分线应简明、规则、大方。此外，机床表面忌凹凸部位过多， 以防积存油污灰尘，不易清理。

(3) 机床工作台面和控制面板的布置原则主工作台面的高度应根据操作要求， 按立姿， 坐姿，坐/立姿的操作要求进行设计。工作台面上，像手轮和摇把类的手动操纵器的设计，应根据功能和使用方式的不同，进行大小、形状、类别及位置的设计。控制面板上的控制按钮和显示仪表，应按功能区进行划分，同时满足显示-控制相合性的要求，其位置高度和布置排列应符合人机关系，使人方便操纵和观察。例如，显示仪表应尽量放置在人的水平视线向下0～30°的水平视野和人的垂直视野左右各15°的范围内。控制面板上按钮的颜色根据用途进行分类，例如，红色表示危险、停止、禁止等，可用于车床的自动报警按钮、停止按钮等。绿色表示安全、正常、运行等，如机床的启动按钮就采用绿色。工作台面上，位于操纵器上或侧旁， 用文字或符号标明其功能的标号编码， 宜用白色和黑色。

引言：

　　在现代工业控制系统中，PLC和变频器的综合应用最为普遍。比较传统的应用一般是使用PLC的输出接点驱动中间继电器来控制变频器的启动、停止或是多段速，采用PLC加D/A 扩展模块控制变频器的频率。采用D/A扩展模块控制变频器的频率时，容易受到模拟量信号的波动和因距离不一致而造成的模拟量信号衰减不一致的影响，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低。从经济的角度来考虑，当需要控制多台变频器时，如果采用D/A扩展模块，成本将是使用RS-485通讯的多倍，例如：一块FX2N-2DA（两路模拟量输出模块）价格在1000元以上，而一块FX2N-485BD（FX系列的485通讯板）价格在200元左右。而使用RS-485通讯控制，很容易实现多变频器之间的同步和比例联动运行。该系统具有成本低、信号精度高（可达变频器最高分辨率）、传输距离远、抗干扰性强等特点。

系统配置：

　　胶辊机械控制系统共使用3台变频器，分别控制行走小车，主轴，挤出机的速度。要求分为自动/手动控制，触摸屏界面为开机界面手动、自动和手动/自动选择四个界面；自动状态时通过在触摸屏上选择不同的比例来控制3台变频器的频率和起停；手动状态时可以单独操作三台变频器的正反转和频率。

系统硬件组成和连接：

根据该系统的控制要求，选用以下器件：
1． PLC选用日本三菱公司FX1N-14MR；
2． PLC485通讯扩展板FX1N-485-BD（同变频器作通讯用）；
3． 触摸屏为WEINVIEW MT500 5.7寸256色触摸屏；
4． 触摸屏同的PLC连接电缆；
5． 变频器采用我公司自主研发的正弦SINE303系列变频器，具有低频转距大，带载能力强，保护功能完善等特点；

触摸屏控制界面示意图:

硬件连接图:

通讯协议：

正弦变频器内置标准RS-485通讯接口，其通讯协议格式如下表：

协议格式解释：

　　数据包头：02H（数据包头的起始字节）
从机地址：变频器为从机，变频器的本机地址即为PLC通讯的从机地址，由变频器的参数设定（主机为工控计算机或PLC可编程序控制器等）。
状态代码：从机变频器的状态代码。即参数设定状态、运行状态、停车状态、故障状态和工厂测试状态。
状态代码：主机发送的命令代码，对从机进行相应的操作，如点动、启动、停车、读数据、写数据、清除故障等。。
数据地址：即变频器功能代码的地址（通讯）编号。
数据信息：数据信息的定义，范围： 0-32000。无小数点，如：若功能代码内容为10.00，发送的数据为1000，若为50.0则为500。发送方式：先发高字节，再发低字节，将数据信息双字节的高 4位和低4位拆分并转换为ASCII码，先高后低发送。
异或校验：数据含义：数据帧从机地址至数据信息的异或结果。既第 2字节第3字节异或的结果与，再与第4字节异或，以此类推至第13字节。处理结果：当校验结果小于等于1FH，则校验结果加20H。
数据包尾：03H（数据包的结束字节）
（从机地址、状态代码、状态代码、异或校验的发送方式：将命令代码的高 4位和低4位拆分并转换为ASCII码，先高后低发送）

采用三菱FX1N系列PLC的通讯程序实例如下：

变频器参数设定：

1． 控制小车的变频器：
F0.05=1 F0.04=1（端子控制，RUN端子ON/OFF控制正转/停止，F/R端子控制反转/停止）。
F0.06=2（485计算机输入有效），F5.28=1（本机通讯站号设为1#）

2． 控制主轴的变频器：
F0.05=1 F0.04=1（端子控制，RUN端子ON/OFF控制正转/停止，F/R端子控制反转/停止）。
F0.06=2（485计算机输入有效），F5.28=2（本机通讯站号设为2#）

3． 控制小车的变频器：
F0.05=1 F0.04=1（端子控制，RUN端子ON/OFF控制正转/停止，F/R端子控制反转/停止）。
F0.06=2（485计算机输入有效），F5.28=3（本机通讯站号设为3#）

结束语：

采用PLC同变频器通讯，具有接线简单，控制精度高，成本低等特点，特别适合对多台变频器的同步、比例联动以及对变频器频率精度要求比较高的场合。

        三菱PLC编程软件有非常有用的一个特点，那就是可以按不同的控制对象分类编写在同一段程序中，这样做使程序结构更清晰，便于程序交流。
如下面的这个示例程序中，根据控制回路的不同，把程序分为报警回路，指示回路，变频器控制回路，通讯回路和保护回路等几个回路程序，这样做虽然程序仍是顺序执行，但由于把相同控制对象的有关程序放在同一段程序中，更便于阅读和交流。

       建立分类程序的方法很简单。首先只要随便右键单击其中的任一项目，在弹出的窗口中选择“新建”，如下图所示： 

      在弹出的“新建”窗口中再选择程序类型，数据名和索引就可以了，如下图所示： 

      但我们在写新的程序（哪怕就只有一个MAIN项目）或在原程序中添加新的程序项目时要注意，并不是把新的程序项目下载到PLC中就完事了。如果单纯这样做的话，在CPU中虽然存在新项目程序，但PLC并不扫描执行该段程序，当然，该段程序也就不会有任何输出了（监控该程序时，PLC的输入还是能监控到的），在该段程序中可能就会出现如下图所示的现象，虽然都有输入了，但输出线圈并没有动作，可能就会有点儿不可理解了。

      解决这种现象的办法是：把新添加的程序项目引入到PLC的扫描过程中去。具体方法如下：

1、双击PLC项目管理器中“PLC参数”。

2、在弹出的“CPU参数设置”窗口中，点击“程序”标签，再在左边的程序列表中单击选定新添加的程序项目，再单击“插入”，最后再为该程序项目指定“执行类型”。

3、添加完后的结果如下图所示，最后点“结束设置”保存，再下载PLC参数到CPU中就可以了。

       有的时候在线修改程序不允许停机，而下载PLC参数则必须在停机状态下才能下载，那么这个问题该如何解决呢？

　　我的解决方法是：把该段程序写入到PLC已经扫描执行的程序中去，这样可读性可能差点儿，你也可以在新加的程序第一行加入行间声明，注明是新加的程序，如下图所示，这样，在下载程序和声明时就不用停机了。

　　组合应用了三菱FX系列PLC，变频器，显控（Samcon）SA系列触摸屏。采用通信方式对变频器进行控制来实现系统控制功能，用户可以通过触摸屏控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。

1、引言

　　在工业现场控制领域，可编程控制器（PLC）一直起着重要的作用。随着国家在供水行业的投资力度加大，水厂运行自动化水平不断提高，PLC在供水行业应用逐步增多。触摸屏与PLC配套使用，使得PLC的应用更加灵活，同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程，使得PLC的应用可视化。
变频恒压供水成为供水行业的一个主流，是保证供水管网在恒压状态的重要手段。现代变频器完善的网络通信功能，为电机的同步运行，远距离集中控制和在线监控等提供了必要的支持。通过与PLC连接的触摸屏，可以使控制更加形象、直观，操作更加简单、方便。
组合应用PLC、触摸屏及变频器，采用通信方式对变频器进行控制来实现变频恒压供水。

2、系统结构

　　变频恒压供水系统原理如图1所示，系统主要由PLC、变频器、触摸屏、压力变送器、动力及控制线路以及泵组组成。用户可以通过触摸屏了解和控制系统的运行，也可以通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA或0～10V标准信号送入PLC内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。PLC设定的内部程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，以此协调投入工作的水泵电机台数，并完成电机的启停、变频与工频的切换。通过调整投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使系统管网的工作压力始终稳定，进而达到恒压供水的目的。

3、工作原理

　　该系统有手动和自动两种运行方式。手动方式时，通过触摸屏或控制柜上的启动和停止按钮控制水泵运行，可根据需要分别控制1#～3#泵的启停，该方式主要供设备调试、自动有故障和检修时使用。自动运行时，首先由1#水泵变频运行，变频器输出频率从0HZ上升，同时PID调节器把接收的信号与给定压力比较运算后送给变频器控制。如压力不够，则频率上升到50HZ，由PLC设定的程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，使得1＃泵变频迅速切换为工频，2＃泵变频启动，若压力仍达不到设定压力，则2＃泵由变频切换成工频，3＃泵变频启动；如用水量减少，PLC控制从先起的泵开始切除，同时根据PID调节参数使系统平稳运行，始终保持管网压力。
若有电源瞬时停电的情况，则系统停机，待电源恢复正常后，人工启动，系统自动恢复到初始状态开始运行。变频自动功能是该系统最基本的功能，系统自动完成对多台泵的启动、停止、循环变频的全部操作过程。

4、设备参数的设置

　　在进行通信之前必须对PLC、触摸屏和变频器的通讯参数进行正确设置。本系统定义为Modbus协议，波特率为9600，数据位为8，无校验，停止位为1。变频器除设置通信参数外，还需启用“自由停车”以保护电机。

5、PLC控制系统

　　该系统采用三菱FX-200的PLC，继电器输出，PLC编程采用三菱PLC的专用编程软件，软件提供完整的编程环境，可进行离线编程、在线连接和调试。为了提高整个系统的性价比，该系统采用可编程控制器的开关量输入输出来控制电机的起停、自动投入、定期切换，供水泵的变频及故障的报警等，而且通过PLC内置的PID给定电机的转速、设定压力、频率、电流、电压等模拟信号量。

　　以往的变频恒压供水系统在水压高时，通常采用停变频泵，再将变频器以工频运行方式切换到正在以工频运行的泵上进行调节。这种切换的方式理论上要比直接切换工频的方式先进，但其容易引起泵组的频繁起停，从而减少设备的使用寿命。而在该系统中采用直接停工频泵的运行方式，同时由变频器迅速调节，只要参数设置合适，即可实现泵组的无冲击切换，使水压过渡平稳，有效的防止了水压的大范围波动及水压太低时的短时间缺水的现象，提高了供水品质。

6、触摸屏界面设计和运行操作

　　第一步：确认接通触摸屏电源，进入触摸屏欢迎界面，如图1 

　　第二步：在欢迎界面中用一个手指轻压“进入系统”，进入“系统主画面”，如图2。

　　第三步：要进行参数设定。手指轻压“参数设定”，进入参数设定画面，如图3。

　　点击时间后的数字可以弹出软键盘，在软键盘中设定切泵时间，单位为小时，设定后轻压“Enter”确认。按上面的方法依次设定加泵时间和减泵时间，单位为秒；用同样的方法对P、I值进行设定。

　　第四步：轻压可以返回系统主画面，在主画面中轻压“状态画面”可以进入系统状态画面，如图4。

　　轻压“系统压力设定”后面的方框，在软键盘上设定管网压力，单位为MPa，即1MPa＝10个压。

　　第五步：轻压“启动”，启动PLC设定的程序，开始控制切泵，实现恒压供水。状态监视页面将会显示当前工作状态。
在系统出现故障时，手指轻压“停止”后，水泵停止工作，然后进行维护。

7、结束语

　　该系统采用PLC和变频器结合，系统运行平稳可靠，实现了真正意义上的无人职守的全自动循环切泵、变频运行，保证了各台水泵运行效率的最优和设备的稳定运转启动平稳，消除了启动大电流冲击，由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵的使用寿命，可以消除启动和停机时的水锤效应。通过触摸屏上的组态画面就可进行供水压力的设定，监视设备运行状况同时可以查询设备故障信息，大大提高恒压供水系统的自动化水平及对现场设备的监控能力。

1 引言

　　实木质装饰线条（又称木线条）是室内装饰用基础建筑材料。室内装饰工程的实木线条主要用于美化和保护装饰面板的收口位置，例如门套线、平板线、半圆线、阴角线、百叶线等。实木质线条由专用机械将各种木材剖析加工而成。由于木线条细长，对于木质要求较高，需用柚木、山毛榉（大多为红榉）、白木、水曲柳、椴木等“无节木”树材加工。木线条的加工质量是装饰效果的关键。木线条表面加工工艺的优劣，对油漆后的装饰成品形态和视觉效果有直接影响。
自动化木线条砂光机属于木材表面精加工专用木工机械。自动线条砂光机是专业对各种形状木线条进行砂光的机器，利用砂带、砂布(纸)砂光木工件表面，适合异性线条的砂光，减少人力，增进产能。复杂的直线仿形边的砂光，砂带速度和送料速度均采用无级变速。

2 基于台达机电一体化技术的砂光机

2.1 机械结构

 　　（1）砂光功能与整机结构。适用于直线和L型较复杂之直线仿形砂光机，能一次同时砂削三个面两角。
整机结构参见图1。从进料位可看出,工位砂架1号是砂削木块上侧面；工位2号、3号是砂削及抛光木块右侧面；工位4号、5号是砂削及抛光木块左侧面，一次性共砂削三个面，进料处有一个光电开关，送料电机配有一个编码器计算加工量及计算位置。
（2）无级调速。砂带砂轮速度采用变频调速，能满足各种材质需求，操作方便。
（3）进给工位自动补偿。根据加工量增加来启动气阀进行仿形轮的自动进给补偿，保证砂头不会因磨轮的磨损而改变砂削效果。
2．2　机械性能设计

　　　机械性能设计是机电一体化自动化系统设计的基础。机械性能设计参参见表1。 

2．3 台达自动化体系设计
根据设备装置及工艺的要求，选择台达SV 系列PLC自动化技术平台.台达SV系列是台达Slim家族的新成员，不但体积小而且性能高，由于一个28点的主机上就有4信道200kHz高速脉冲输入和4通道200kHz高速脉冲输出，所以一台机器上只要一个28点的主机即可实现。另外，SV系列PLC超强的网络通讯功能为设备联网和工厂信息化提供了可能性，使客户无需增加额外的硬件投资即可实现轻松联网。满足了砂光机工艺高速计数要求。
电气自动化总配置选择台达机电产品：台达触摸屏DOP57CSTD；SV 系列PLC主机DVP28SV11R；8DI/8DO继电器扩展模块DVP16SP11R；8DO继电器扩展模块DVP08SN11R；高功能低噪音迷你型变频器VFD022M43B分别驱动1号砂架电机 、2号砂架电机、3号砂头电机、4号砂架电机、5号砂头电机。系统构架参见图1。

2.4人机界面与操作

　　根据工艺的要求，在设计时每一个工位是独立分开的，可以任意选择，方便用户操作。在每一个工位里有一个隐藏按钮,启用了工位才可以按取隐藏按钮进入启用工位的参数设定及调试监控，如图2 、图3所示。

                                                           图2工位选择       

图3工位操作

        将多媒体技术应用于地理信息系统中的关键问题是：如何有效地管理多媒体数据和空间数据；其次，在区域分析过程中，怎样实现多媒体播放功能.指出用扩充的关系数据模型作为多媒体数据模型较适宜；多媒体功能的实现则取决于多媒体数据的格式是否为RIFF格式以及对多媒体数据的应用要求.最后展示了多媒体技术在地理信息系统中的应用前景.
现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展，越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographic information system，简称GIS)软件中，势必大大增强GIS信息的表现能力，扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计：其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中，并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能；其二是在应用过程中，怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.

1　多媒体数据的有效管理
通常，应用软件中的多媒体数据有两种生成方式：一种是媒体播放之前，将其数字化到数据库当中，播放时从数据库中取数据；另一种是播放时，边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库，即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.
1.1　GIS数据库中多媒体数据的管理

1.1.1　GIS空间数据库中多媒体数据的管理
    　目前，多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的，实际上，很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的，因此，GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporal GIS).时态GIS的组织核心是时空数据库，即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型，一但时空数据模型的研究有所突破，不仅能解决时态GIS的应用问题，还将解决空间数据库中动画数据的管理问题，即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等.
有关时空数据模型，张祖勋［1］提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息，而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上，建立分级索引，以便能快速找到所需的时空过程的数据. 　
要使用这种建索引的基本修正法，需要考虑两个问题，一个是如何建立索引；另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件. 关于建索引的问题，笔者认为：基态，亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期；T.时间轴；t0,t1,…,tn分别表示 时态在GIS某个时期的n 1个时态，其中tn为基态，即“现在”时态 一次数据状态——“现在”时态总是变化的，每产生一个新的现在时态，就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件，同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例，如图1所示，当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时，就需产生tn-2i～tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间，而又不影响对任一时态的检索速度，可将tn-2i 1～tn-2i的索引差文件删掉，所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个.
关于差文件，笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.
    (1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的，这意味着差文件包含有两类目标信息：一类是前一时态有而后一时态无的目标信息；另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索，应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.
    (2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的，即0→1(目标从无到有)；1→0(目标从有到无)；1→N(目标从一个变成多个)；N→1(目标从多个变成一个)，以及目标空间信息无变化，属性信息有变化；目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索，在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明，当然，这会增加差文件生成过程的复杂性.
    (3)和所有地图数据库模型类似，差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成，差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明.

1.1.2　GIS属性数据库中多媒体数据的管理　
有些GIS的应用中，认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型，使得既能遵循其自身特点，又能有效地建立起它与空间数据的联系，是多媒体技术在GIS应用中的关键所在.
目前，多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中，就必须对现有的关系模型进行扩充，使它不但能处理格式化数据，也能处理非格式化数据.杨学良［2］就这个问题提出了3种技术策略：将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性)；将每个元组作为一个完整文件保存；元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项，而非格式化数据单独存贮.
对比这3种技术策略，第一种技术策略方法简单、容易实现，适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复，以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用，但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起，这既增大了应用程序设计的复杂性，又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此，我们认为，在第一种技术策略的基础上，增加一个或多个属性项，用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息，当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时，可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作.

1.2　GIS区域分析中多媒体数据的生成
多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中，边统计、分析运算，边生成结果数据——多媒体数据.

1.2.1　空间分析中多媒体数据的生成
    　空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术［3］，因此，空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有：地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等. 　
为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果，我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实［4］是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感.比如，可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果，使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等，使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示.

1.2.2　统计分析中多媒体数据的生成　
        统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有：统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析，通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析，以及主成分分析等.
为了更加形象化，我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示，甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者，还可以配上解说词，以增加系统的感染力，而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的。

2　GIS应用系统中多媒体功能的实现
在GIS应用软件中进行多媒体功能实现，首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下，GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言，如VC ，VB或BC 等，以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来，那么怎样实现区域分析中多媒体功能

2.1　空间数据库中多媒体数据的播放
由前所述，空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据，这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resource interchange file format)不同，所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数，必须根据时态GIS的空间数据库结构，设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能。
下面简述动态显示时态GIS中ti～tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n，其中n为现在时态).
(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.
(2)显示ti状态信息.
(3)根据ti差文件，擦除ti状态有而ti 1状态无的信息，显示ti状态无而ti 1状态有的信息.
(4)i 1→i.
(5)当i＜j时，转(3)；否则结束.
如果用上述算法来实现动态显示时空过程，还有很多细节需要设计.首先，在(1)步骤，从基态开始，逐级逐步检索，每检索到一个状态差文件，就需根据差文件来生成该状态信息，直到ti状态处；其次，在(3)中，需要用到动画技术，擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容，而显示后一状态信息之前，需保存后一处信息内容，再予以显示新状态信息。

2.2　属性数据库中多媒体数据的应用
一般来说，多媒体数据主要应用于两个方面：一个是简单播放；另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者，只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放；对于后者，这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF，根据多媒体数据的文件信息和数据流信息，通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作. 

3　多媒体技术在GIS中的应用前景
(1)实现资源信息的科学管理，提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式，而在管理空间信息的同时，对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放，大大增加了信息的表现能力。
    (2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身，会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计。
    (3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统，既能表明所售住房的空间位置，又能从中检索其住房环境及内部结构，而且可以动态地删去当天已售出的房子，给出不同价格等；旅游导游系统，可以在为观光游客制定导游路线时，就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉。
总之，将多媒体技术和GIS技术相结合，是计算机应用领域的一个发展方向，它会改变人们的工作、生活、思维方式，推动信息社会的前进。

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上压力臂用弹簧加压方式，使上罗拉之重力穗定，易调整、改蕾品质， (可选配气动加压方式)。主马达使用变频器控制速度，更换车台速度时不必更换皮带轮，且通度稳定，机台启动／停止时更加顺畅。触摸屏之使用，实现人机对话可进行班次、定长的设显示当前班次，各班产量、总产量、速度等内容，还有故障显示功能．利于迅速排除故障提高机器运转率。

        据美国《大众机械》杂志报道，世界上5个超级研究机器，一点都不比大型强子对撞机逊色，分布在世界各地的巨大设备正在着手解决各种自然之谜。这些机器应该得到“明星”待遇。

绿岸射电望远镜

　　绿岸射电望远镜在地球追踪“凤凰”号

　　绿岸射电望远镜是世界上最大的全动射电望远镜、可移动射电望远镜，高约147.83 米，重1700万磅，反射盘的规格为100米x 110米，这种不对称的形状，能防止由于支撑结构变形造成的反射镜模糊，而望远镜的反射面则由2000多块铝面反射板组成。科学家能利用该望远镜获得大约5度仰角的天空全视图、接收无线电信号。这台望远镜在研究遥远的脉冲星方面已经取得巨大进步，并一直追踪观察着美国宇航局的“凤凰”号火星着陆器。 

日本超级神冈探测器

　　日本超级神冈探测器探测超新星致命伽马射线

　　超级神冈探测器(Super-K)由一个135英尺高的不锈钢圆柱体和一个较小的内部结构组成，利用数千个感光元件发现在切伦科夫射线中起作用的中微子，它是日本建造的大型中微子探测器，最初目标是探测质子衰变。目前，该探测器被埋在日本中部地区3000英尺的地下，内部填充了5万加仑纯净水，一刻不停地观测比光速还快的可疑粒子流入，以探测超新星。超新星发出的致命的伽马射线，可杀死地球上的所有生命，如果出现，探测器可以为人类争取数小时逃亡时间。

日本“地球”号钻探船

　　日本“地球”号钻探船钻探架深入地幔层最深

　　“地球”号钻探船不仅是世界上最大的科研钻探船，还是有史以来钻探地幔深度最深的船只。“地球”号高400英尺的钻探架，将在日本地壳相对较薄的一个俯冲带向下钻7公里。科学家希望通过它对地幔有更多了解，弄清平稳运动的构造板块突然锁定，引发地震和海啸的原因。同时，“地球”号首次利用石油工业的提升技术，将钻杆被充满液体的保护性外套包围，稳定钻孔内的压力。这艘船还装备了电脑控制、可旋转360度的推进器，能对全球定位系统的数据作出反应，该船将在2012年按时完成实验。

　　美国45-T混合磁体磁场比地球磁场大百万倍

　　45-T混合磁体(45-T hybrid magnet)是世界上最大、最强的磁体，能产生45特斯拉的持续稳定的磁场，这意味着它比地球磁场大约强100万倍。它由一个11.5特斯拉的超导磁铁和一个33.5特斯拉的电阻磁铁组成，周围被充满纯净水和液态氦的管子包围着，确保它能在1.8开氏度的温度下运转。它产生的高能磁铁意义在于，强磁场内分子行为有所不同，在这种情况下更容易观察分子的基本特征。它还可能提供超导材料(电阻是零)。磁场比地球磁场大百万倍

　　45-T混合磁体(45-T hybrid magnet)是世界上最大、最强的磁体，能产生45特斯拉的持续稳定的磁场，这意味着它比地球磁场大约强100万倍。它由一个11.5特斯拉的超导磁铁和一个33.5特斯拉的电阻磁铁组成，周围被充满纯净水和液态氦的管子包围着，确保它能在1.8开氏度的温度下运转。它产生的高能磁铁意义在于，强磁场内分子行为有所不同，在这种情况下更容易观察分子的基本特征。它还可能提供超导材料(电阻是零)。

       美国飓风模拟器能产生三级飓风

　　佛罗里达大学的飓风模拟器的8个高5英尺的风扇能产生相当于3级飓风的大风，它形成的高压水柱能模拟每小时35英寸的降雨。该模拟器利用5000加仑的水箱冷却4个拥有2800个马力的船用柴油发动机，该发动机的风扇可产生时速160.93公里的风，这些风穿过一个压缩气流的输送管后速度增加，产生飓风。因此它曾被用来试验骤雨和飓风引起的阵风对建筑物造成的影响。

         发明家道格-塞尔萨姆将这个新型风力涡轮机命名为“天空蛇”，整个装置在远处看，就像一条长蛇在空中随风起舞。

高科技穿戴式雅马哈摩托车

           加州Pasadena设计学院的学生Jake Loniak觉得摩托车都太普通了，所以他设计了一款雅马哈Deus Ex Machina可穿戴式摩托车。
        受到了生物机械体的启发，这款摩托车主体由36个压缩空气推动肌肉组成，外加两个轮驱动，人在上面半立半坐，类似穿在了身上。
       摩托使用电池驱动，充电15分钟行驶1小时，最高时速120km/h，而从0到100km/h加速只需要3秒钟。

骑着两块滑板，速度可达75 mph (120 km/h)，Jake Loniak 没想过把它当作一辆代步通勤车，而是一辆运动摩托车。

新奇马桶洗衣机 手到擒来的环保利器

         随着人们环保意识的提高，各种各样的节水设备也层出不穷。由于冲厕所需要的水的清洁度相对而言较低，因此将洗澡、洗手的水二次利用拿来冲马桶就成为了一个很重要的设计方向。

        除了洗澡、洗手之外，还有没有其他的可供再次利用的废水呢？对了，就是洗衣用水！无论是手洗还是机洗都会产生大量的废水，而这部分废水又非常适合冲洗厕所。因此，也就有了这样一款马桶洗衣机。

       它将洗衣机设计在了马桶的水箱上方，既可以节约空间还能够提升滚筒洗衣机的高度，这样在操作时就不需要弯腰了。当然，它最重要的作用还在于对洗衣剩下的水进行重复的利用，达到节约资源的目的。