編者語：二十一世紀的工廠以令人吃驚的速度發展，而如何跟上這樣的發展速度，成為了人力操作型控製麵板的一個巨大挑戰。 雖然我們對於將觸摸屏集成到現代工業控製環境中的技術已經了如指掌，但它仍然有一個“阿喀琉斯之踵” － 意外的斷電。

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　　工廠控製麵板的發展

　　在過去的數十年裏，工廠自動化已經發展到大型機械控製麵板的運用，包括開關、按鍵、旋轉手柄、鍵盤、儀表和視頻顯示器（如圖1）。工gong廠chang越yue複fu雜za
，其qi控kong製zhi麵mian板ban就jiu越yue複fu雜za
，所suo需xu要yao的de控kong製zhi麵mian板ban數shu量liang就jiu更geng多duo。我wo們men可ke以yi想xiang象xiang得de到dao，每mei次ci添tian加jia一yi個ge控kong製zhi麵mian板ban
，培pei訓xun和he操cao作zuo的de難nan度du就jiu增zeng加jia，設she計ji和he執zhi行xing成cheng本ben就jiu會hui暴bao漲zhang
，而er且qie，由you於yu增zeng加jia了le更geng多duo的de機ji器qi設she備bei
，總zong的de可ke靠kao性xing就jiu下xia降jiang了le。

　　在過去的數十年裏
，工廠自動化已經發展到大型機械控製麵板的運用，包括開關
、按鍵、旋轉手柄、鍵盤、儀表和視頻顯示器。

　　如今，觸摸顯示屏正在替代機械控製麵板，簡化了操作，提高

　　了(le)可(ke)靠(kao)性(xing)，並(bing)降(jiang)低(di)了(le)應(ying)用(yong)成(cheng)本(ben)。過(guo)去(qu)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)機(ji)械(xie)式(shi)控(kong)製(zhi)麵(mian)板(ban)來(lai)實(shi)現(xian)的(de)功(gong)能(neng)
，現(xian)在(zai)可(ke)以(yi)由(you)一(yi)個(ge)嵌(qian)入(ru)式(shi)數(shu)字(zi)係(xi)統(tong)來(lai)實(shi)現(xian)，並(bing)由(you)一(yi)個(ge)操(cao)作(zuo)員(yuan)利(li)用(yong)一(yi)個(ge)大(da)型(xing)的(de)觸(chu)摸(mo)顯(xian)示(shi)屏(ping)來(lai)控(kong)製(zhi)。

　　過guo去qu需xu要yao通tong過guo機ji械xie式shi控kong製zhi麵mian板ban來lai實shi現xian的de功gong能neng
，現xian在zai可ke以yi由you一yi個ge嵌qian入ru式shi數shu字zi係xi統tong來lai實shi現xian，並bing由you一yi個ge操cao作zuo員yuan利li用yong一yi個ge大da型xing的de觸chu摸mo顯xian示shi屏ping來lai控kong製zhi。　　

　　youlechumoxianshiping，caozuoyuanbuxuyaoandongzhenshideanjianhuozhuandongyigejixieshoubing，ershizhiyaojiangshouzhiqingqinganzaixianshipinglideyigeanjianhuoshoubingtubiaoshangbingzuochutongyangdedongzuo
，jiukeshixiantongyangdexiaoguo。zhexiedapingmukongzhimianbanyudaliangdeshuzikaiguan
、傳感器、儀表和視覺係統連接，可以輕鬆顯示100多duo個ge圖tu標biao，每mei個ge圖tu標biao都dou可ke代dai替ti舊jiu式shi機ji械xie麵mian板ban中zhong的de對dui應ying機ji械xie部bu件jian
，而er且qie還hai能neng提ti供gong更geng強qiang的de功gong能neng。比bi如ru，操cao作zuo員yuan幾ji乎hu不bu需xu要yao進jin行xing培pei訓xun
，完wan全quan憑ping借jie對dui原yuan有you機ji械xie控kong製zhi麵mian板ban的de熟shu悉xi程cheng度du來lai操cao作zuo，並bing且qie可ke以yi瞬shun間jian從cong一yi個ge顯xian示shi界jie麵mian轉zhuan向xiang另ling一yi個ge顯xian示shi界jie麵mian。

　　比如，當不能輕鬆在一個界麵上顯示所有功能時

，操作員可以對係統進行設置，按照需求將不同的控製麵板“界麵”顯示在液晶屏上。一個觸摸顯示屏麵板上可以調出並顯示無數的不同“界麵”，所以當工廠需要將控製屏從一個工作任務轉到另一個采用不同控製屏的工作任務時，這一點就特別有用。這種“軟屏幕”方(fang)法(fa)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)獨(du)特(te)優(you)勢(shi)是(shi)，在(zai)一(yi)個(ge)特(te)定(ding)的(de)控(kong)製(zhi)麵(mian)板(ban)中(zhong)，功(gong)能(neng)的(de)安(an)排(pai)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)每(mei)個(ge)操(cao)作(zuo)員(yuan)的(de)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)優(you)化(hua)配(pei)置(zhi)，比(bi)如(ru)右(you)手(shou)操(cao)作(zuo)的(de)操(cao)作(zuo)員(yuan)采(cai)用(yong)一(yi)個(ge)顯(xian)示(shi)方(fang)案(an)，而(er)左(zuo)手(shou)操(cao)作(zuo)的(de)操(cao)作(zuo)員(yuan)則(ze)采(cai)用(yong)另(ling)一(yi)個(ge)布(bu)局(ju)方(fang)案(an)。

　　斷電：隱藏的敵人

　　雖然我們對於將觸摸屏集成到現代工業控製環境中的技術已經了如指掌，但它仍然有一個“阿喀琉斯之踵” － 意(yi)外(wai)的(de)斷(duan)電(dian)。機(ji)械(xie)控(kong)製(zhi)麵(mian)板(ban)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)機(ji)械(xie)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)靜(jing)態(tai)本(ben)性(xing)來(lai)保(bao)障(zhang)關(guan)鍵(jian)狀(zhuang)態(tai)信(xin)息(xi)不(bu)被(bei)丟(diu)失(shi)，但(dan)是(shi)采(cai)用(yong)觸(chu)摸(mo)屏(ping)控(kong)製(zhi)麵(mian)板(ban)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)卻(que)不(bu)一(yi)樣(yang)
，需(xu)要(yao)對(dui)斷(duan)電(dian)事(shi)件(jian)有(you)非(fei)常(chang)可(ke)靠(kao)且(qie)自(zi)動(dong)防(fang)故(gu)障(zhang)的(de)響(xiang)應(ying)，來(lai)確(que)保(bao)工(gong)廠(chang)的(de)狀(zhuang)態(tai)信(xin)息(xi)得(de)到(dao)安(an)全(quan)存(cun)儲(chu)
，並(bing)在(zai)恢(hui)複(fu)供(gong)電(dian)後(hou)返(fan)回(hui)到(dao)該(gai)狀(zhuang)態(tai)。

　　沒有恰當的重啟和恢複智能的麵板方案，會讓工廠的停工和複工成為一個絕對的噩夢
，導致損失慘重的停工期
、浪費的材料甚至工人的人身傷亡。工廠老板不會允許替換可靠的機械麵板
，除非新型的數字式液晶觸摸屏可以100％地準確替換它。機械麵板常常可以在斷電之後恢複原狀，所以采用觸摸屏的最新嵌入式控製麵板也要能做到這一點。

　　機械控製麵板概覽

　　如圖中所示
，該係統的核心是工廠的主服務器。通過控製工廠的聯網式I/O板，主服務器協調著所有監控和數據采集傳感器 － 例如用來測量電壓、電流
、水壓、重量、氣流
、讀寫條形碼的傳感器等
，並管理工廠中所有運行中的控製點
，如啟動器、螺線管
、馬達、風扇
、洗滌器、傳動帶和加熱器等。雖然已經有很小一部分的工廠實現了100％自動化，而且此類工廠的比率還在增加，但仍然有大部分工廠需要人力操作員來監測工廠所有方麵的運行。

　　工廠的主服務器是一個機械式控製麵板係統的核心

，協調著所有監控和數據采集傳感器
，並管理工廠中所有運行中的控製點。

　　為了幫助這些工人，人力操作型控製麵板被分布在工廠的各個角落

，並通過CAN、ProfiBus或ModBus這樣的網絡總線與主服務器連接。在使用機械式控製麵板時



，操作員利用按鍵、選擇器開關和可變電阻器等進行調節，隨後這些設置會被數字化，並通過網絡總線傳輸到主服務器。

　　同樣的，傳感器數據也通過網絡總線被從I/O板發送到控製麵板上，並通過模擬儀表、數字讀出器和LED等方式顯示給操作員。當斷電事件發生時，主服務器會繼續從一個UPS電源獲得電能
，並保存工廠裏的成百上千套設置，以便當工廠恢複供電時，可以快速並有序地恢複各個操作。