液晶显示智能仪表在注塑机中的应用

点阵式液晶显示仪表作为注塑机智能控制器人机接口的重要设备，具有体积小、重量轻、显示信息量大等优点。液晶显示器和微处理器相结合，组成一个人机友好的操作界面，它不但可以发送各种指令，启动运行，监控操纵，而且可以通过键盘的操作实现生产设备的多种方式运作，并实时显示下位机基金项目：本文得到教育部骨干教师基金；宁波市一浙大科技合作专项基金资助。

　　上传的各种运行状态，对生产设备进行监控并进行相应的参数设置，同时可以对若干典型的故障现象能自动保护、提示和报警。

　　2液晶显示智能仪表的硬件框图整个注塑机液晶显示智能仪表的硬件结构如―1所示。微处理器选择MCS-51系列芯片，其运算速度、存储器容量都能够满足控制的要求，控制面板与微处理器的接口选用输出锁存器和输入缓冲器，显示器选用MTG-F24128型号的液晶模块（内藏T6963C控制器）进行静态液晶扫描显示，该显示器为240X128点阵它不但可以显示数字、字母、特殊字符、汉字、曲线、图形而且可以进行图形、文本以及图形与文本的与、或、异或的混合显示。实时时钟选用了DS12887，可以显示年、月、日、星期、小时、分钟和秒，并且可以进行时间自校验，这样就可以对历史资料进行记录，使得产品的统计和分析更为可靠、简便。

　　下位机的任务是数据的采集与预处理，并通过RS232通讯接口向智能仪表显示器传送数据和接收显示器的命令操纵机械的运行。下位机微处理器主要处理行程开关与电磁阀的开关量的扫描输入以及6路温度采集与10位A/D转换，并把上位机设定好的温度限值经过/Ae转换成模拟量后控制比例阀3液晶显示智能仪表的软件设计3.1智能仪表的主要工作简介注塑机智能仪表的主要工作可以分为以下几类：对注塑过程中的重要参数如时间、压力、功能、温度、模号等1⑴多个参数进行设置，保存一些重要的历史资料，有利于生产的统计和产品的分析。

　　在注塑机运行中进行手动、半自动、全自动、电眼自动几种工作方式的切换，并在手动状态下可以由操作人员完成整个注塑、调模、清洗的全过程。

　　对生产流程进行监控显示，对于若干典型的故障现象能够自动保护、提示、报警、实时显示64个状态输入点，48个状态输出点，以及温度采集与控制，并绘制出温度曲线。

　　能够根据原料及产品的特点对注塑机工艺进行控制。

　　3.2系统的监控模块监控程序包括了系统复位后的初始化以及键盘扫描程序，温度的控制算法、显示程序。控制面板上设计了53个键，就键盘的按键分类来说，大致分为功能键、动作键、数字键、光标键、输入键5类。可以完成参数设定，功能键选择发送命令等各种注塑机所需要的任务，为了指示方便，在面板上还设计了指示灯，可以使操作人员很容易的判断出当前注塑机所在的状态。系统监控的流程见3.3智能仪表显示模块本系统液晶显示的菜单共有27页，将菜单项信息组成菜单结构数组，显示时由菜单显示程序查询菜单结构数组，这样就可以调用一个统一的显示程序来显示所有的菜单页。显示程序包括几个基本的显示子程序：（显示模块结构见―2）全屏显示子程序：显示时调用该程序实现全佑伸替、、必曰丨、丨的八+工、汗扣的知抽防古<防的闪烁，则是对光标所在（下转第43页）汉字/字符提取子程序：用点阵数据生成显示字库时，依次对每个字符用一个字节进行编码，汉字/字符提取程序可根据需显示字符的编码，得到相应的点阵数据在字库中的偏移地址，计算出存放首址后，取出点阵数据填充到外部RAM中的相应位置。

　　每屏要显示的菜单置成表，根据表号，就可以提取出所要显示的字符编号。

　　数据显示解码子程序：它的任务就是对菜单表和字库进行解码操作，这样做的优点是使得以后添加、删减或修改菜单都很方便，只要对菜单表进行修改一下就可以了，而不会影响其他程序，液晶的实际操作人员不必了解程序的内容，只需按照字库中字符的编号，修改菜单表就能在实际的工作中按照需要改动菜单。

　　曲线绘图子程序：首先设定液晶显示屏幕上的直角坐标系原点在左下角处，这样便使得全屏的点都处在第一象限内，即坐标（X，Y）的值全为正值，所以所要显示的温度曲线有6条。查看温度曲线时，首先要在菜单上选择所要查看的加热段，然后屏幕刷新为温度显示页面，程序首先根据该段设定的总时间和最高温度值，经过量化，整个显示屏上显示温度T和时间t的曲线。智能仪表按设定的温度和时间从下位机处读取它所采样得到的该段温度值。此温度值经过数据变换计算出其在显示屏上的行值和列值，再将显示点两两依次连成直线。具体方法如下所示：首先显示A点，然后判断A和B的横坐标是否相邻，如果横坐标相邻，再判断纵坐标是否相邻，若纵坐标也相邻则只要显示B点；如果纵坐标不相邻，则根据A点的数据递增减一行进行显示，依次循环，直到行数等于B点的行数为止。

　　如果B的横坐标不相邻，再判断纵坐标是否相邻，如果纵坐标相邻，则根据A点的数据递增减一列进行显示，依次循环，直到等于B点的列数；若纵坐标也不相邻，则要在A、B两点间线性插入IXA―XBl―1个点，才能使得A、B两点间的连线不致间断，这一系列的点经过换算成坐标值，然后按同一方式逐一显示，直至B点。

　　翻屏子程序：由于要控制过程中所要设置的参数很多，所以有时需要对液晶显示屏进行翻屏操作。翻屏算法就是把显示表中的位置设置成2维数组，翻屏时只需把数组中的行值进行一下移位即可得到翻屏后所要显示的表的新位置，由于每行汉字或数字是16X16、16X8，因此屏幕滚动时显示的起始地址：ADR=原来的ADRH―行汉字OR数字所占的单元数根据新的起始地址，提取出翻滚后一屏的菜单表中的数据，这样显示RAM中内容就得到了更新。

　　光标子程序：对于进行参数设置的菜单屏，需要光标提示输入位置，因此需要显示光标。对于光标的位置的移动是根据光标目前所在位置的2维数组中的参数的改变来实现的。由于所输入的参数都是16X8的数字，所以当光标左右移动时，位置数组中的列值一（或+）8，当光标上下移动时，位置数组中的行值一（或+）16.对于移动范围则视该屏所要显示的参数多少而决定，上下左右的限值放在变量中，该变量根据所在的页面从表中提取。对于光标4结束语注塑机采用了液晶显示智能仪表以后，不仅工艺操作、机器维修变的简单方便，而且设备的安全性得到了很大的提高，显示仪表的硬件构成简单，操作页面友好，运行稳定可靠。本系统在浙江省宁波地区塑料加工产业中得到广泛应用，实际情况表明注塑机液晶显示智能仪表设计合理、注塑温度控制精度高（温度1 C），具有良好的安全性、可靠性。