人机界面在电器元件寿命监控的应用1长城汽车股份有限公司整车事业部设备动力部071000;2中国地质大学长城学院基础课教学部071000摘要：在制造装备业，大型自动化系统应用广泛，所使用的电器元件成千上万，特别是如接触器、继电器等元件大量用于驱动执行机构。因此这些元件的稳定性、可靠性显得尤为重要，如果某些关键部位的元件出现异常则会导致故障发生，致使生产停止甚至引发严重事故，造人人员伤亡，因此，怎样保证这些关键部件能够低成木、高效率的发挥其木身的作用，是现代化工厂中需要高度关注的问题。木文主要就自动化系统中电器元件寿命监控进行探讨，并对具体的实现方式进行阐述。关键词：人机界面（HMD；继电器；接触器；寿命监控1、前言大型自动化系统会使用PLC、总线等，其连接各种模块、继电器、接触器等用于直接或间接接通和断开电路，对电路或非电对象进行切换、控制、保护或调节，因此各种器件的维护保养工作因其数量较多而显得尤为困难，传统模式为事后更换处理或者事前批量更换，前者会导致生产停线，后者则会因提前更换造成浪费，两者均会给企业带来损失，如何能够做到预见性、实时的对原件寿命进行监控，使其在科学的周期内进行更换，提升设备保养经济性，是企业设备人员需要重视的问题。2、人机界面（HMI）人机界面（HumanMachineInteraction，简称HMI），乂称用广界面或使用者界面，是在自动化设备中用来实现人员与PLC控制系统之间的对话和相互作用的装置，或简单的说是人与机器直接打交道的界面。用户可以通过人机界面随吋了解、观察并掌握控制系统的工作状态，必要吋还可通过人机界面箱控制系统发出故障报警，进行人工干预，我们可以利用人工界面的这些特性，将电器元件的状态信息集成在人机界面中用以0视化，对其进行全生命周期管理。3、电器元件寿命监控人机界面设计3.1电器元件寿命测算（以接触器、继电器为例）一般常用接触器、接触器寿命和可靠性主要由线圈和触头寿命决定，通常其机械寿命可达到100万次，电寿命有10万次（进口元器件会长些，不同厂家可参考其使用说明书），实际现场使用寿命根据工况负载、温度等各方面都冇关系，所以在实际使用中为避免Jt•触头寿命缩短，要尽量避免“小马拉大车”的情况，因此在我们可以根据实际使用情况参考电寿命适当进行调整设计。3.2设计思路及方法根据人机界面的不同选型，会有不同的计算机控制软件进行支持，在这我们选用三菱GT16系列机种及Q12系列PLC,使用GTDesigned编辑软件进行设计，确定电器元件寿命后根据控制系统的工艺、原理等对每个动作元件进行记录和对应，通过PLC变成和人机界面设计体现相应元器件的寿命信息。3.2.1I/O点信息及实际运行次数信息收集对PLC或总线分站所控制的每个执行控制元件进行对应，结合实际使用情况统计所有元件的使用寿命，这需要设计人员对系统控制工艺和系统的控制结构非常了解，参考信息如下（图一）。通过汇总继电器编号，控制的动作位置和对应的输出点，统计信息需要全面和准确，以确保人机界面目视信息的可靠。图-3.2.2人机界面画面设计对于人机界面（HMD设计需要考虑所反馈信息的全面性、完整性，并II使用有效，这里主要有如下几方面：3.2.2.1设计电器元件的分布图，可以从界面上直观的看到控制系统的各个元器件的分布，做到元件0视化（图二）图二3.2.2.2界面内容的实用性：界面上面反映的元件寿命信息，包括现标准动作次数、当前动作次数、剩余动作次数、更换吋间等信息（图三），计数功能可采用三菱的双字指令，以避免数据溢出，同吋为避免断电后数据丢失需要设定相应的数据寄存器为断电保存类型；图三3.2.23功能实现：按照元件的使用次数可在PLC程序中设定相应的预警功能，例如当动作次数达到标准动作次数的80%吋可输出预警提示（例如设计为绿色指示灯变为黄色），但不影响设备正常运行，当动作次数超过标准动作次数时，设备报警停机，并输出红色指示灯。3.2.2.4动作次数修改权限：为规范不冋人员的操作，人机界面要设定不同权限，用于人员操作或系统管理员参数修改,如普通操作人员不涉及参数修改，则不必要授权，而设备维护人员在更换继电器或接触器后需要对动作次...