PLC與觸摸屏綜合應(yīng)用課件

PLC與觸摸屏控制技術(shù)

PLC與觸摸屏綜合應(yīng)用任務(wù)一、觸摸屏的簡要結(jié)構(gòu)、原理任務(wù)二、觸摸屏的畫面制作及基本操作任務(wù)三、PLC與觸摸屏綜合應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)了解觸摸屏基本原理。熟悉GT—Designer編程軟件的使用，掌握圖形、對象的操作和屬性的設(shè)置。能根據(jù)項目要求,熟練地使用三菱公司的GT—Designer編程軟件編制觸摸屏程序，并寫入觸摸屏與PLC進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試運行。能運用PLC、觸摸屏進(jìn)行綜合控制，解決實際工程問題。觸摸屏是“圖形操作終端”“GOT”在工業(yè)控制中的通俗叫法，這種液晶顯示器具有人體感應(yīng)功能，當(dāng)手指觸摸到觸摸屏上的圖形時，可發(fā)出操作指令。（一）觸摸屏分類電阻式觸摸屏原理

觸摸屏工作時，上下導(dǎo)體層相當(dāng)于電阻網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某一層電極加上電壓時，會在該網(wǎng)絡(luò)上形成電壓梯度。如有外力使得上下兩層在某一點接觸，則在電極未加電壓的另一層可以測得接觸點處的電壓，從而知道接觸點處的坐標(biāo)。

比如，先在頂層的電極(X+,X－)上加上電壓，則在頂層導(dǎo)體層上形成電壓梯度，當(dāng)有外力使得上下兩層在某一點接觸，在底層就可以測得接觸點處的電壓，再根據(jù)該電壓與電極(X+)之間的距離關(guān)系，知道該處的X坐標(biāo)。然后，將電壓切換到底層電極（Y+,Y－）上，并在頂層測量接觸點處的電壓，從而知道Y坐標(biāo)。電容式觸摸屏原理

電容式觸摸屏分兩種類型：表面式電容投射式電容。表面電容觸摸屏通過人體的感應(yīng)電流來進(jìn)行工作。它采用一層銦錫氧化物（ITO），外圍至少有四個電極。當(dāng)一個接地的物體靠近時，例如手指，流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置。另一類利用觸摸屏電極發(fā)射出的靜電場線稱為投射電容式觸摸屏。當(dāng)手指靠近從一個電極到另一個電極的電場線時，相鄰電極耦合產(chǎn)生的電容產(chǎn)生變化，控制器收集變化信息，從而計算出位置。這種觸摸屏的最大優(yōu)勢是實現(xiàn)了多點觸控，使得用戶的操作更加便捷。電阻式觸摸屏（5800）&表面電容式觸摸屏投射電容式觸摸屏（iphone）電容式觸摸屏原理紅外線觸摸屏原理在屏幕周邊，成對安裝紅外線發(fā)射器和紅外線接受器，形成緊貼屏幕前密布X、Y方向上的紅外線矩陣，通過不停的掃描是否有紅外線被物體阻擋檢測并定位用戶的觸摸。聲波式觸摸屏原理表面聲波觸摸屏是利用聲波可以在剛體表面?zhèn)鞑サ奶匦栽O(shè)計而成。以X軸為例，控制電路產(chǎn)生發(fā)射信號（電信號），該電信號經(jīng)玻璃屏上的X軸發(fā)射換能器轉(zhuǎn)換成超聲波，超聲波在前進(jìn)途中遇到45度傾斜的反射線后產(chǎn)生反射，產(chǎn)生和入射波成90度、和Y軸平行的分量，該分量傳至玻璃屏X方向的另一邊也遇到45度傾斜的反射線，經(jīng)反射后沿和發(fā)射方向相反的方向傳至X軸接收換能器。X軸接收換能器將回收到的聲波轉(zhuǎn)換成電信號?？刂齐娐穼υ撾娦盘栠M(jìn)行處理得到表征玻璃屏聲波能量分布的波形。有觸摸時，手指會吸收部分聲波能量，回收到的信號會產(chǎn)生衰減，程序分析衰減情況可以判斷出X方向上的觸摸點坐標(biāo)。同理可以判斷出Y軸方向上的坐標(biāo)，X、Y兩個方向的坐標(biāo)一確定，觸摸點自然就被唯一地確定下來。各類觸摸屏橫向比較電阻式：觸摸屏處于一種對外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵、水汽和油污，可以用任何物體來觸摸。精度非常高，可用來作圖，書寫。價格合理。電容式：最大優(yōu)勢是能實現(xiàn)多點觸控，操作最隨意。不足的是精度較低，受周圍環(huán)境電場影響可能產(chǎn)生漂移，價格較高。紅外線式：紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，但對光照較為敏感。價格較低，維護(hù)方便。聲波式：屏幕多為鋼化玻璃，清晰度高，透光率好。高度耐久，抗刮傷性良好。多用于各種公共場合如ATM，自動售票機(jī)等。任務(wù)二、觸摸屏的畫面制作及基本操作三菱觸摸屏來到中國有20多年的歷史，現(xiàn)在市場上主要使用的有以下系列：F900系列、A900系列、GT10、GT11和GT15系列，種類達(dá)數(shù)十種。

現(xiàn)以學(xué)院實訓(xùn)室設(shè)備GT1000為例來說明觸摸屏的使用。GT1150系列、GT1155系列、GT1175系列、GT1575系列、GT1585系列、GT1595系列、A970GOT系列、A975GOT系列、A985GOT系列、F930GOT系列、F940GOT系列。1、GOT的接線及與計算機(jī)、PLC的連接作為PLC的圖形操作終端，GOT必須與PLC聯(lián)機(jī)使用，通過操作人員手指與觸摸屏上的圖形元件的接觸發(fā)出PLC的操作指令或者顯示PLC運行中的各種信息。

1、GOT的接線及與計算機(jī)、PLC的連接（1）用戶畫面功能（用戶制作的畫面）①畫面顯示功能。可存儲并顯示用戶制作畫面最多500個（畫面序號1～500）及30個系統(tǒng)畫面（畫面序號1

001～1

030）。②畫面操作功能。GOT可以作為操作單元使用，通過GOT上設(shè)計的操作鍵來ON/OFFPLC的位元件，可以通過設(shè)計的鍵盤輸入或更改PLC字元件的數(shù)據(jù)。③監(jiān)視功能。GOT可以通過用戶畫面顯示PLC內(nèi)位元件的狀態(tài)及字元件的設(shè)定值和當(dāng)前值，可以以數(shù)字或棒圖的形式顯示，供監(jiān)視用。2、GOT的畫面功能（用戶畫面功能、系統(tǒng)畫面）（2）系統(tǒng)畫面功能①監(jiān)視功能

可監(jiān)視程序清單（僅對FX系列PLC），可在GOT處于HPP（手持式編程）狀態(tài)時，使用GOT作為編程器顯示及修改PLC機(jī)內(nèi)的程序。設(shè)有緩沖存儲器（僅對FX2N和FX2NC系列PLC），特殊模塊的緩沖存儲器（BFM）中的內(nèi)容可以被讀出、寫入和監(jiān)視。②數(shù)據(jù)采樣功能

GOT可以設(shè)定采樣周期，記錄指定的數(shù)據(jù)寄存器的當(dāng)前值，并以清單或圖表的形式顯示或打印這些數(shù)值。

③報警功能

觸摸屏可以指定PLC的最多256點連續(xù)位元件（可以是X、Y、M、S、T、C）與報警信息相對應(yīng)，在這些元件置位時顯示一定的畫面，給出報警信息

④其他功能2)．圖形繪制和文本設(shè)置在編輯區(qū)可以進(jìn)行直線、矩形、圓等圖形的繪制和文本設(shè)置。圖形繪制方法：可以在圖形對象工具欄或繪圖菜單的下拉菜單以及工具選項板中單擊相應(yīng)的繪圖命令，然后在編輯區(qū)進(jìn)行拖放即可。圖形/對象屬性的調(diào)整，如顏色、線形、填充等，可以雙擊該圖形，再在彈出的窗口中進(jìn)行調(diào)整。文本設(shè)置是在GOT畫面上設(shè)定漢字、英文、數(shù)字等文字的部件。單擊圖形/對象工具欄中的按鈕或從菜單欄中“繪圖”菜單進(jìn)入并單擊“繪圖圖形”后的級聯(lián)菜單條后，則可出現(xiàn)文本設(shè)置對話框。（三）GT-Designer2畫面制作軟件介紹3)．對象功能設(shè)置（1）數(shù)據(jù)顯示功能。數(shù)據(jù)顯示功能能實時顯示PLC字元件中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以以數(shù)字、數(shù)據(jù)列表、ASCII字符及時鐘等顯示，分別單擊圖形/對象工具欄中的（數(shù)字顯示）、（時鐘顯示）按鈕會出現(xiàn)該功能的屬性設(shè)置窗口，設(shè)置完畢按“確定”鍵，然后將光標(biāo)指向編輯區(qū)，單擊鼠標(biāo)即生成該對象，可以隨意拖動對象到任意需要的位置。（2）信息顯示功能。信息顯示功能可以顯示PLC相對應(yīng)的注釋和出錯信息，包括注釋、報警記錄和報警列表。（三）GT-Designer2畫面制作軟件介紹項目1、小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)任務(wù)三、PLC與觸摸屏綜合應(yīng)用項目2、搶答器控制系統(tǒng)任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（一）PLC和觸摸屏軟元件分配輸入輸出其他軟元件輔助繼電器作用輸出繼電器控制對象名稱作用M1正轉(zhuǎn)起動Y0正轉(zhuǎn)D1運行時間設(shè)定值M2反轉(zhuǎn)起動Y1反轉(zhuǎn)D2實際運行時間顯示M3停止M10停止指示燈D10定時器T0設(shè)定值（二）系統(tǒng)接線圖（三）PLC程序（三）觸摸屏畫面設(shè)計（四）觸摸屏PLC聯(lián)機(jī)運行項目1、小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)圖6-8系統(tǒng)接線示意圖（二）系統(tǒng)接線圖任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)RS232（三）PLC程序任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)1、新建工程-選擇觸摸屏型號－選擇與之相連的PLC型號－選擇連接方式－確認(rèn)通信協(xié)議任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計共建立2個窗口：“歡迎界面”及“操作界面”（菜單：畫面－新建－基本畫面）任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計設(shè)計歡迎界面任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計“小車**系統(tǒng)”，“**學(xué)院**制作”為文本；左下角添加系統(tǒng)時間（菜單：對象－時刻顯示）；右下角添加日期顯示（菜單：對象－日期顯示）；添加一個“多用動作開關(guān)”，動作設(shè)置為“切換到畫面2”，并把該“開關(guān)”大小拖大至覆蓋整個畫面。設(shè)計操作界面－1任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計“小車**系統(tǒng)”，“設(shè)定**時間”，“已運行**時間”為文本；“設(shè)定**時間”后面添加一個“數(shù)值輸入”，軟元件定義為D1，用于動態(tài)進(jìn)行運行時間設(shè)定；（在“對象”菜單里）“已運行**時間”后面添加一個“數(shù)值顯示”，軟元件定義為D2，用于實時顯示運行時間；設(shè)計操作界面－2任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計設(shè)置“指示燈顯示（位）”，軟元件定義為Y0（表示正轉(zhuǎn)顯示）；軟元件Y0的“文本”設(shè)置：OFF的時候可為空，ON的時候注釋為“正轉(zhuǎn)運行中”；同理，設(shè)置另2個“指示燈顯示（位）”，Y1/M10，分別注釋為“反轉(zhuǎn)運行中”；“停止中”；設(shè)計操作界面－3任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計設(shè)置“位開關(guān)”軟元件定義為M1（用于啟動正轉(zhuǎn)）；M1動作設(shè)置為“點動”；顏色、外形自定；文本標(biāo)簽：OFF時注釋為“點擊正轉(zhuǎn)”，ON時注釋為“開始正轉(zhuǎn)”；同理，設(shè)置另2個“位開關(guān)”M2/M3，分別用作“反轉(zhuǎn)”和“停止”控制；設(shè)計操作界面－4任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計設(shè)置“多用動作開關(guān)”，動作設(shè)置為“切換到畫面1”，顏色、外形自定；文本標(biāo)簽：OFF時注釋為“返回初始畫面”，ON時注釋可跟OFF時一樣，或為空；觸摸屏端及PLC端的通訊設(shè)置任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)PLC編程軟件GXDeveloper里面，菜單“在線－傳輸設(shè)置”PC端設(shè)置為USB；把PLC程序?qū)懭隤LC；觸摸屏設(shè)計軟件里面，菜單“通訊－跟GOT的通訊”，“通訊設(shè)置”也選擇USB，并點擊測試，看是否通訊成功；把控制界面進(jìn)行“工程下載”寫入觸摸屏中。（四）觸摸屏PLC聯(lián)機(jī)運行聯(lián)機(jī)運行任務(wù)實施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)在歡迎界面，點擊任意位置，可進(jìn)入操作界面，在操作界面，點擊“返回初始界面”，可返回；進(jìn)入操作界面后，點擊“設(shè)定運行時間”，會彈出小窗口提示輸入一個數(shù)字作為運行時間；最后，點擊“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”或“停止”進(jìn)行系統(tǒng)控制。（四）觸摸屏PLC聯(lián)機(jī)運行一些常見問題處理若發(fā)現(xiàn)通訊出錯：1、應(yīng)檢查通訊連接線是否松動；2、通訊接口的設(shè)置是否正確：PLC及觸摸屏端均設(shè)置為用USB方式跟電腦相連，觸摸屏跟PLC選擇RS232通訊接口（實訓(xùn)室實際情況決定）。項目1、小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)任務(wù)三、PLC與觸摸屏綜合應(yīng)用項目2、搶答器控制系統(tǒng)項目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)一、項目要求設(shè)計一個知識競賽搶答控制系統(tǒng)，要求用PLC和觸摸屏進(jìn)行控制和顯示，要求如下：1.兒童2人、學(xué)生1人、教授2人共3組搶答，競賽者若要回答主持人所提出的問題時，需搶先按下桌上的按鈕。2.為了給參賽兒童組一些優(yōu)待，兒童2人（SB1和SB2）中任一個人按下按鈕時均可搶答，燈HL1點亮。為了對教授組做一定限制，只有在教授2人（SB4和SB5）按鈕同時都按下時才可搶得，燈HL3才亮。3.若在主持人按下開始按鈕后10秒內(nèi)有人搶答，則幸運彩燈點亮表示慶賀，同時觸摸屏顯示“搶答成功”，否則，10秒后顯示“無人搶答”，再過3秒后返回原顯示主界面。4.觸摸屏可完成開始、介紹題目、返回、清零和加分等功能，并可顯示各組的總得分。I/O分配：項目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)輸入輸出其他軟元件輸入繼電器作用輸出繼電器控制對象名稱作用X1兒童組搶答按鈕1Y0初中組搶答指示M21開始搶答X2兒童組搶答按鈕2Y1高中組搶答指示M22介紹題目X3學(xué)生組搶答按鈕Y2大學(xué)組搶答指示M23加分X4教授組搶答按鈕1M24扣分X5教授組搶答按鈕2M10有人搶答D10兒童總分D11學(xué)生總分D12教授總分外部接線圖項目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)一、項目要求項目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)1、歡迎界面：1、歡迎界面：本界面中的提示文字為“文本”，表面設(shè)置一個“透明”的“多用動作開關(guān)”，用于切換到工作界面。一、項目要求項目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)2、搶答界面：2、搶答界面：三個指示燈為觸摸屏設(shè)計軟件中的“指示燈顯示（位