一、 概述
翻車機(jī)系統(tǒng)是煤炭港口的龍頭，翻車機(jī)司機(jī)操作室是翻車機(jī)的控制中心，在煤二期翻車機(jī)系統(tǒng)中采用兩套上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用雙顯示器加觸摸屏的工作模式，這樣兩臺(tái)顯示器和觸摸屏就成為了人機(jī)交互控制的最主要環(huán)節(jié)。在原來(lái)的系統(tǒng)中采用四臺(tái)21英寸三星CRT顯示器，每臺(tái)耗電達(dá)440瓦，且由于安裝在控制臺(tái)內(nèi)，每天24小時(shí)不間斷連續(xù)工作，發(fā)熱較高，臺(tái)內(nèi)溫度夏季可達(dá)50攝氏度以上，自2000年投入應(yīng)用以來(lái)，已經(jīng)先后因顯象管老化，對(duì)比度降低、顯示圖像暗淡全部更新兩次。但由于根本狀況沒(méi)有得到改善，耗能發(fā)熱、老化加速現(xiàn)象依然存在。并且工控和顯示器在同一個(gè)控制臺(tái)內(nèi)，由于顯示器的帶來(lái)的溫度過(guò)高，多次造成工控機(jī)死機(jī)情況的發(fā)生，影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工作效率。原觸摸屏選用的是工程塑料材質(zhì)，由于作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)粉塵較大，介質(zhì)表面磨損嚴(yán)重，多次因磨損失效更換。不僅造成材料物資的浪費(fèi)，還直接影響了翻車機(jī)操作使用。
二、 改進(jìn)方案
針對(duì)翻車機(jī)系統(tǒng)上位機(jī)存在的上述狀況，在2007年初結(jié)合上位機(jī)系統(tǒng)配件更新對(duì)顯示器和觸摸屏重新加以技術(shù)改進(jìn)，通過(guò)工程技術(shù)人員的研究，制定了以下的方案：
（1） 確保目前使用的工控機(jī)和顯卡能夠繼續(xù)使用，以減少設(shè)備投入。
（2） 針對(duì)CRT顯示器耗電高，發(fā)熱量大的不足改選用功耗低，發(fā)熱量小的TFT液晶顯示器替換。并且液晶顯示器的體積和重量都很小，給以后的使用和維護(hù)帶來(lái)了方便。
（3） 為改善觸摸屏的磨損失效，本次設(shè)計(jì)選用非感壓式觸摸屏組件，以減少因使用造成的觸摸屏磨損。
（4） 根據(jù)安裝方式制作相應(yīng)附件，保證與原控制臺(tái)無(wú)縫隙配合和整體美觀。
（5） 為延長(zhǎng)顯示器使用壽命，設(shè)計(jì)編寫PLC控制程序，確保翻車機(jī)作業(yè)狀態(tài)時(shí)顯示器正常工作，翻車機(jī)停機(jī)時(shí)，顯示器停止工作。
三、 實(shí)施過(guò)程
在改進(jìn)方案確定之后，我們開(kāi)始對(duì)上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行更新改造。
首先，確定液晶顯示器和觸摸屏的選型。液晶顯示器品牌繁多，魚龍混雜，在綜合考慮幾家液晶顯示器后，最后確定使用三星21吋214T液晶顯示器，該顯示器具有SUB和DVI雙接口，同時(shí)在運(yùn)行時(shí)功耗低，發(fā)熱小的特點(diǎn)。觸摸屏方面本次設(shè)計(jì)選用紅外原理的國(guó)產(chǎn)品牌觸摸屏組件，該屏表面為工業(yè)鋼化玻璃材料，不怕粉塵污染和帶水擦拭，基本無(wú)磨損，反應(yīng)靈敏，可靠性高于原觸摸屏，且與上位機(jī)之間選用USB接口通訊，更加便捷。
其次，考慮到原來(lái)的CRT顯示器為凸出表面，液晶顯示器為平面，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的使用情況，進(jìn)行附件的加工。以確保和控制臺(tái)無(wú)縫隙配合、整體美觀。附件制作完成后，對(duì)顯示器和觸摸屏進(jìn)行安裝，做好接觸面的密封工作，防止煤塵的進(jìn)入。
第三，對(duì)工控機(jī)的顯卡配置進(jìn)行更改。原來(lái)得顯卡設(shè)置為雙顯示器作為一個(gè)顯示器配置使用，分辨率為800×1200。由于觸摸屏的設(shè)置，只需要在一臺(tái)顯示器設(shè)置觸摸屏，這樣需要把原來(lái)顯卡設(shè)置改為主顯示器和副顯示器模式，把觸摸屏設(shè)為主顯示器。這樣既可以投入正常使用。
第四，顯示器保護(hù)程序的設(shè)計(jì)編寫。為了延長(zhǎng)組件使用壽命，進(jìn)一步降低系統(tǒng)發(fā)熱量，設(shè)計(jì)編寫了PLC控制程序，確保顯示系統(tǒng)在翻車機(jī)作業(yè)狀態(tài)完整正常工作，當(dāng)設(shè)備處于停機(jī)狀態(tài)，PLC作出判斷，自動(dòng)進(jìn)入節(jié)能程序，關(guān)掉顯示系統(tǒng)電源。當(dāng)需要啟動(dòng)設(shè)備時(shí)，我們?cè)谟|摸屏保留一個(gè)明顯的啟動(dòng)點(diǎn)，只需輕輕一點(diǎn)，兩秒鐘之內(nèi)即可快速恢復(fù)正常。相關(guān)PLC程序可見(jiàn)如下說(shuō)明：
（本程序應(yīng)用Concept2.6編程軟件，利用LL984梯形圖編制，PLC的CPU模塊為Quantum 43412 ）
當(dāng)翻車機(jī)系統(tǒng)停止作業(yè)，夾輪器油泵電機(jī)啟動(dòng)繼電器（000041）、撥車機(jī)油泵電機(jī)啟動(dòng)繼電器（000045）、推車機(jī)油泵電機(jī)啟動(dòng)繼電器（000061）、翻車機(jī)入、出口油泵電機(jī)啟動(dòng)繼電器（000361、000369）全部停止工作，定時(shí)器（400038）開(kāi)始工作，達(dá)到設(shè)定時(shí)間（20分鐘）后，PLC輸出繼電器（000081）滿足條件導(dǎo)通，其輸出端外掛24伏繼電器得電吸合，將顯示器電源切斷，顯示器停止工作。為了使顯示器盡快恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，在觸摸屏上選取一觸點(diǎn)，貼有恢復(fù)標(biāo)志（002037），以及司機(jī)操作臺(tái)上復(fù)位按鈕（100298）作為恢復(fù)按鈕。
