制丝线PTD一体化控制界面开发

制丝线 PTD一体化控制界面开发

刘会杰 周全 包世奇 杨荣松 唐伟 朱兴明

贵州中烟工业有限责任公司贵定卷烟厂，贵州黔南 551300

摘要：对制丝线WCC控制系统进行优化，将生产、工艺、设备（简称PTD）控制界面进行整合，开发新的控制界面，实现在该界面上可以进行开机前条件诊断、常用参数调整、生产过程参数实时监控、设备控制等。通过该界面的开发，缩短人机交互的时间，提升异常处理的及时性。

关键词：一体化 界面 人机交互

中图分类号： 文献标识码： 文章编号：

1 引言

随着工业化进程的不断发展，人机界面的应用越来越广泛^[1]-[2]。人机界面是人机系统中的重要环节，在工业与商业上得到大量运用。优秀的人机界面结合PLC控制有助于操作者更迅速、简单、正确的操作机械，使机械发挥更大效能。制丝线生产在制过程操作部分工作主要包含开机前点检、设备组合启动及停止、MES下单、生产过程参数调整、批次开始及结束等。目前大部分操作工作由制丝中控操作人员执行，而在执行的过程中发现，需要不停的切换控制界面进行相关操作，调整某个参数有时需要切换若干个界面才能找到该参数所在位置，调整不及时，导致质量指标差，甚至造成堵料、断料等问题。另外，目前开机前点检工作由现场操作工进行确认，确认无误后通知制丝中控操作人员开机生产，但由于开机点检工作不能可视化^[3]-[4]，有时由于现场操作工疏忽，可能在不满足开机条件的情况下通知制丝中控操作人员开机，造成质量指标出现波动，甚至带来断料的风险。鉴于此，需要开发新的操作界面，将生产涉及到的开机条件、主要参数及相关操作界面集成到一个界面上，提升操作的时效性。本项目的研究及应用，可缩短人机交互的时间，并使开机条件确认可视化。

2 主要研究内容

制丝线PTD一体化控制界面，主要实现将生产涉及到的开机条件、主要参数及相关操作界面集成到一个界面上，操作人员可在一个界面上实现主要操作工作，缩短了人机交互的时间，并使开机条件确认可视化。该界面主要包括以下内容：

2.1 开机条件诊断

该界面将各工序开机点检主要条件通过程序调用集成到界面上，通过对设备参数、工艺参数进行一一梳理，将主要的开机条件参数包含进出柜号是否选择正确、除尘系统是否开启、水电汽气压力是否开启及符合工艺标准、检测设备通道选择是否正确、工艺参数设置是否正确等植入到界面上。开机自检可视化项目梳理完成后，通过PLC将开机自检项目数值传输到服务器数据库，再通过WINCC操作系统调用服务器数据库中开机自检项目数值，编制开机自检可视化界面，每个自检项目后面设计一个判断显示框，若不符合，显示框为“□”；若符合，显示框为“ ”。通过可视化界面，可以清楚了解每一个开机自检项目的状态。

同时，将开机自检项目状态判断结果串联到设备“组合启动”代码中，作为判断条件，若开机自检项目全符合，点击“组合启动”后设备执行组合启动，可以进行开机生产；若开机自检项目有1项或大于1项不符合，点击“组合启动”后，设备不执行组合启动命令，同时在界面上弹出提示框，显示未符合的开机自检项目。

图1 人机界面中开机前诊断模块

2.2 在线数据实时监控

根 据各牌号制造标准要求，将需要管控的各工序质量指标参数实时数据及标准进行实时采集并调用到界面上，以供操作着对在制品质量指标及参数进行实时监控，实时数据超过标准范围的将以突出的颜色显示出来（超过标准上限的以蓝色显示出来，超过标准下限的，以黄色显示出来），以供操作着直观迅速判断并作出调整，保证质量指标的稳定性。

图2 人机界面中质量指标参数实时监控模块

2.3 常用参数调整

通过对设备参数、工艺参数进行一一梳理，将各工序常用的调整参数（松散回潮蒸汽量施加值、加水量施加值，各工序出口水分设置、叶丝干燥筒壁温度设置、脱水量，进出柜底带频率、提升机频率等）调用到界面上，根据在线数据实时监控情况，及时对需要调整的参数进行调整，保证参数调整的及时性，保证质量指标的稳定性。

2.4 系统控制

将WCC系统中远程/本地、批次开始/批次结束、组合启动/组合停止、手动/自动/闭锁、复位、秤清零等按钮调用到界面上，以便中控操作工在接收到现场操作工指令后快速执行，减少因操作不及时造成断料、质量指标波动等异常问题。

各主要工序每个工序开发一个控制界面，以供中控操作工进行生产操作。

图3 制丝线PTD一体化控制界面

3 研究数据分析

3.1 实现开机条件诊断正确率100%，避免因开机条件不符合而开机造成的断料、质量指标波动等异常情况。

3.2 人机界面设计良好，使用方便、快捷，以便中控操作工在接收到现场操作工指令后快速执行，减少因操作不及时造成断料、质量指标波动等异常问题。

参考文献

[1] 徐元根，金文龙，王柳婧. 基于智能客户端的SPC在烟草行业的应用[J]. 科技通报，2017年第9期 P100-104页.

[2] 李鹏飞，许金凯，韩文波，宋鸿飞. 通用嵌入式人机交互界面的设计与实现[J].液晶与显示，2014年第5期 P716-720页.

[3] 李勇. 卷烟设备在线点检自动分析系统研究[J]. 科技创新与应用, 2018年第8期 P187-188页.

[4] 王婧. 卷烟设备状态检测与故障诊断系统分析[J]. 内燃机与配件，2018年第8期 P145-146页.