優(yōu)化PLC與人機(jī)界面，提高設(shè)備維修效率

現(xiàn)今工業(yè)化生產(chǎn)中使用的大型自動化機(jī)臺，很多都使用到大型的PLC模組，人機(jī)界面，以及眾多的輸入輸出裝置（傳感器，電磁閥，伺服電機(jī)等）；自動化程度也越來越高，與此同時(shí)出現(xiàn)的設(shè)備故障的種類也越來越多，難度也越來越高，這就要求我們不斷提高設(shè)備維修技術(shù)人員的能力。

            然而，我們不可能要求每個(gè)技術(shù)員都能熟練查看PLC程序，能閱讀英文手冊，能跟據(jù)簡單的報(bào)警提示就能迅速判斷問題所在，也不能做到設(shè)備工程師時(shí)時(shí)在線……。所以，假如我們是設(shè)備設(shè)計(jì)人員或是對設(shè)備進(jìn)行改善，這時(shí)我們就可以做很多改進(jìn)來使我們的機(jī)臺更加便于操作，故障檢修，使小故障由作業(yè)人員就能自己排除，大故障技術(shù)員能方便查找問題原因，少走彎路。

            在此文中，本人以O(shè)MRON CS系列PLC，以及HAKKO
            V7系列人機(jī)界面（觸摸屏）為例，來介紹一些優(yōu)化PLC程序，以及觸摸屏畫面的方案實(shí)現(xiàn)機(jī)臺更人性化，提高設(shè)備維修效率，降低當(dāng)機(jī)時(shí)間。

            方法1： 觸摸屏畫面中導(dǎo)入機(jī)械機(jī)構(gòu)圖及電氣分布圖：
            現(xiàn)在很多觸摸屏產(chǎn)品都支持將CAD等軟件繪制的圖紙直接導(dǎo)入到畫面之中，所以我們在設(shè)計(jì)機(jī)臺軟體時(shí)可以在畫面中增加機(jī)臺狀態(tài)圖，并將各種傳感器，儀表的I/O點(diǎn)以指示燈的形式在屏幕上反映出來，這樣設(shè)備故障發(fā)生在某些輸入輸出裝置上時(shí)，我們可以很容易在屏幕上觀察其狀態(tài)，而不需要接入程序中監(jiān)控，或是到處查找圖紙，使用儀表測量了！

            方法2： 觸摸屏畫面中制作簡單動畫，模擬機(jī)構(gòu)動作：
            對于某些關(guān)鍵能動部件也可將手動操作制作成動畫演示模式，并將輸入輸出點(diǎn)標(biāo)識在相應(yīng)部位，當(dāng)該部件的電氣部分發(fā)生故障時(shí)，可很容易在畫面操作中顯示出來（如下圖）。另外該功能對于新進(jìn)人員的培訓(xùn)也大有裨益。

            方法3： 觸摸屏畫面中增加輸入輸出點(diǎn)列表畫面：
            對于一些較大型的自動化設(shè)備，由于其電氣機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸入輸出點(diǎn)數(shù)量較多，因此不適宜在以上兩種方法中顯示全部輸入輸出點(diǎn)，此時(shí)可采用下述的增加輸入輸出點(diǎn)列表畫面的方法顯示全部輸入輸出點(diǎn)狀態(tài)，有了類似以上輸入輸出點(diǎn)列表的畫面后，我們對于以前很多疑難問題就有了新的解決思路，比如：當(dāng)故障發(fā)生在類似馬達(dá)，氣缸，加熱管等輸出執(zhí)行單元不動作時(shí)，也許從報(bào)警信息中并不能直接的告訴你是哪部分故障，這時(shí)我們在輸出列表中觀察相對應(yīng)的輸出點(diǎn)的狀態(tài)，若為ON，而執(zhí)行單元沒有動作則問題可能發(fā)生在伺服器，變頻器，電池閥，繼電器等中繼單元，或者是馬達(dá)，氣缸，加熱管等執(zhí)行單元；若輸出狀態(tài)為OFF，則大可不必去懷疑以上各單元，而應(yīng)檢查輸出狀態(tài)不能ON的其他原因，減少不及要的檢修時(shí)間。

            方法4： 完善PLC程序報(bào)警項(xiàng)目，詳細(xì)報(bào)警信息內(nèi)容：
            對于一臺設(shè)計(jì)完善的自動化機(jī)臺設(shè)備，考慮周全的自我檢測與報(bào)警提示功能是必不可少的，我們在各個(gè)輸入輸出單元應(yīng)考慮到各種電氣機(jī)械故障發(fā)生的可能，并針對這些故障在PLC程序，觸摸屏畫面中加以檢測和提示，并在報(bào)警提示信息中盡可能詳細(xì)的說明故障原因和處理方法步驟，并將相對應(yīng)的輸入輸出點(diǎn)提示于信息中，如下圖所示。

            當(dāng)發(fā)生故障報(bào)警時(shí)，按照報(bào)警提示的信息，結(jié)合前面的機(jī)構(gòu)圖，輸入輸出點(diǎn)狀態(tài)及位置圖，就可以很容易確認(rèn)故障原因，這樣不需要高的技術(shù)知識，或是復(fù)雜的檢修過程和儀器，大部分問題就能由現(xiàn)場操作人員處理。
            對有些遺漏的故障或報(bào)警提示信息，我們需要定期收集匯總，對軟件版本不斷的進(jìn)行升級完善。

            方法5： 將機(jī)臺動作流程區(qū)塊化，依動作流程處理死機(jī)問題：
            很多復(fù)雜的自動化機(jī)臺，由于其控制程序，電氣機(jī)械結(jié)構(gòu)都相當(dāng)復(fù)雜，所以經(jīng)常會發(fā)生機(jī)臺無法回原點(diǎn)，不能正常啟動，正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下不明死機(jī)（當(dāng)機(jī)）等現(xiàn)象，此時(shí)有可能無任何報(bào)警提示信息（也是沒有完善報(bào)警提示功能的原因），
            面對這種故障發(fā)生的感覺就是無從下手，只能憑經(jīng)驗(yàn)逐步排查摸索。
            對于這種情況我們可以將PLC動作程序，例如回原點(diǎn)程序，進(jìn)行分區(qū)塊化設(shè)計(jì)，對于各步驟，各區(qū)塊的動作流程在觸摸屏畫面中以流程圖的形式顯示出來，這樣機(jī)構(gòu)回原點(diǎn)動作若發(fā)生司機(jī)現(xiàn)象，即可確認(rèn)是在哪一動作，或哪一部分機(jī)構(gòu)，這對于問題檢修有很大幫助！

            綜合以上幾點(diǎn)，如果能充分利用PLC與人機(jī)界面相結(jié)合，完善程序以及各種畫面，這樣對于設(shè)備故障我們就不會有太多迷茫，處理故障再也不是看上去那么神秘高深的工作了！