三菱PLC、變頻器和觸摸屏應(yīng)用項(xiàng)目教程 課件 項(xiàng)目6、7 探秘觸摸屏；PLC、變頻器與觸摸屏綜合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目6：探秘觸摸屏任務(wù)5.1認(rèn)識(shí)變頻器【知識(shí)目標(biāo)】1.了解觸摸屏起源、定義與分類；2.了解觸摸屏基本結(jié)構(gòu)與控制原理；3.了解觸摸屏典型應(yīng)用與發(fā)展前景?！灸芰δ繕?biāo)】

1.能夠利用互聯(lián)網(wǎng)查找觸摸屏相關(guān)資料；2.能夠撰寫觸摸屏應(yīng)用調(diào)研報(bào)告；任務(wù)描述通過互聯(lián)網(wǎng)查找、收集觸摸屏應(yīng)用工程案例以及應(yīng)用場景，了解觸摸屏的起源、發(fā)展、特點(diǎn)、基本應(yīng)用，列舉市場上的觸摸屏品牌和主流型號(hào)，完成觸摸屏應(yīng)用調(diào)研報(bào)告。【任務(wù)要求】1.通過互聯(lián)網(wǎng)了解觸摸屏的起源、發(fā)展以及觸摸屏常用品牌與主流型號(hào)。2.在互聯(lián)網(wǎng)上收集觸摸屏應(yīng)用工程案例。3.討論觸摸屏的特點(diǎn)、典型應(yīng)用領(lǐng)域。4.完成觸摸屏應(yīng)用調(diào)研報(bào)告?！救蝿?wù)環(huán)境】1.具備網(wǎng)絡(luò)功能的觸摸屏實(shí)訓(xùn)室。2.觸摸屏應(yīng)用技術(shù)課程網(wǎng)站。1.觸摸屏產(chǎn)生觸摸屏是圖形操作終端（GraphOperationTerminal，GOT）在工業(yè)控制中的通俗叫法，是目前最新的一種人機(jī)交互設(shè)備。觸摸屏起源于20世紀(jì)70年代，早期多被裝于工控計(jì)算機(jī)，POS機(jī)終端等工業(yè)或商用設(shè)備之中。2007年iPhone智能手機(jī)的推出，成為觸控行業(yè)發(fā)展的一個(gè)里程碑。蘋果公司把一部至少需要20個(gè)按鍵的移動(dòng)電話，設(shè)計(jì)得僅需三四個(gè)鍵，剩余操作則全部交由觸摸屏完成。除賦予了使用者更加直接、便捷的操作體驗(yàn)之外，還使手機(jī)的外形變得更加時(shí)尚輕薄，增加了人機(jī)直接交互的親切感，引發(fā)消費(fèi)者的熱烈追捧，同時(shí)也開啟了觸摸屏向主流操控界面邁進(jìn)的征程。我國觸摸屏研發(fā)與應(yīng)用起步較晚，國家從2008年開始啟動(dòng)支持觸摸屏產(chǎn)業(yè)化的重大專項(xiàng)，產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展，隨著國家后續(xù)政策的陸續(xù)出臺(tái)及國家的大力支持，國產(chǎn)觸摸屏市場占有率呈穩(wěn)步上升態(tài)勢(shì)。關(guān)聯(lián)知識(shí)☆6.1.1觸摸屏的產(chǎn)生與定義2.觸摸屏定義與變頻器類似，觸摸屏尚無統(tǒng)一的定義。為使這一新型的工業(yè)控制裝置的生產(chǎn)和發(fā)展規(guī)范化，工控行業(yè)對(duì)觸摸屏作了如下精確定義：“觸摸屏是一種可接收觸點(diǎn)等輸入信號(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程序驅(qū)動(dòng)各種連接裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示裝置顯示畫面制造出生動(dòng)的影音效果。觸摸屏作為一種最新的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。

關(guān)聯(lián)知識(shí)☆

5.1.2變頻器基本結(jié)構(gòu)與控制原理

1.觸摸屏基本結(jié)構(gòu)觸摸屏產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，如圖6-1所示。

圖6-1觸摸屏基本結(jié)構(gòu)a）硬件組成b）軟件組成觸摸屏硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通信接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。其中處理器的性能決定了觸摸屏產(chǎn)品的性能高低，是其核心單元。根據(jù)觸摸屏的產(chǎn)品等級(jí)不同，處理器可分別選用8位、16位、32位處理器、64位處理器等。觸摸屏軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于觸摸屏硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于計(jì)算機(jī)的畫面組態(tài)軟件。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，用戶必須先使用畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過計(jì)算機(jī)和觸摸屏產(chǎn)品的通信，把編制好的“工程文件”下載到觸摸屏的處理器中運(yùn)行。

關(guān)聯(lián)知識(shí)☆6.1.2觸摸屏基本結(jié)構(gòu)與工作原理

2.觸摸屏工作原理（1）電阻式觸摸屏電阻式觸摸屏基本結(jié)構(gòu)與典型應(yīng)用如圖6-2所示。

圖7-2電阻式觸摸屏基本結(jié)構(gòu)與典型應(yīng)用a）基本結(jié)構(gòu)b）典型應(yīng)用

（2）電容式觸摸屏電容式觸摸屏技術(shù)是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的，其基本結(jié)構(gòu)與典型應(yīng)用如圖6-3所示。

圖6-3電容式觸摸屏基本結(jié)構(gòu)與典型應(yīng)用a）基本結(jié)構(gòu)b）典型應(yīng)用

（3）紅外線式觸摸屏紅外線式觸摸屏是利用X、Y軸方向上密布的紅外線矩陣來檢測(cè)并定位用戶的，其基本結(jié)構(gòu)與典型應(yīng)用如圖6-4所示。

圖6-4紅外線式觸摸屏基本結(jié)構(gòu)與典型應(yīng)用a）基本結(jié)構(gòu)b）典型應(yīng)用

（4）表面聲波式觸摸屏表面聲波是超聲波的一種，是在介質(zhì)（例如玻璃或剛性材料）表面淺層傳播的機(jī)械能量波。表面聲波式觸摸屏基本結(jié)構(gòu)與典型應(yīng)用如圖6-5所示。

a)b）

圖6-5表面聲波式觸摸屏基本結(jié)構(gòu)與典型應(yīng)用a）基本結(jié)構(gòu)b）典型應(yīng)用

表6-1列出了各類型觸摸屏優(yōu)缺點(diǎn)，供用戶選用時(shí)參考。

1.觸摸屏典型應(yīng)用（1）工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用觸摸屏可以對(duì)工業(yè)控制數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示和監(jiān)控，將數(shù)據(jù)以棒狀圖、實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖等方式直觀地顯示出來，用于查看PLC內(nèi)部狀態(tài)及存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，直觀地反映工業(yè)控制系統(tǒng)的流程。用戶可以通過觸摸屏來改變PLC內(nèi)部狀態(tài)位、存儲(chǔ)器數(shù)值，使用戶直接參與過程控制。（2）顯示功能的應(yīng)用觸摸屏所支持的色彩已從單色到256真彩色甚至26萬色，最高可達(dá)1800萬色。色彩豐富，支持多種圖片文件格式，使得制作的畫面更生動(dòng)、更形象。（3）通信功能的應(yīng)用觸摸屏提供多種通信方式，包括RS232、RS422及RS485、HostUSB和SlaveUSB等，可與多種設(shè)備直接連接，并可以通過以太網(wǎng)組成強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)。如通過RS232與小型PLC通信以監(jiān)控PLC的運(yùn)行，通過USB與PC相連下載組態(tài)工程文件，或與打印機(jī)相連打印歷史數(shù)據(jù)曲線圖和報(bào)警信息。（4）實(shí)時(shí)報(bào)警功能的應(yīng)用當(dāng)現(xiàn)場和設(shè)備出現(xiàn)問題、故障或者控制系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，觸摸屏可以直接顯示出來，發(fā)出報(bào)警聲，提示操作者，并能給出多種處理方案，以便操作者進(jìn)行選擇，做出適當(dāng)處理。也可按預(yù)定方案，給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，進(jìn)行適當(dāng)處理。

關(guān)聯(lián)知識(shí)☆6.1.3觸摸屏典型應(yīng)用與發(fā)展前景

2.觸摸屏發(fā)展前景（1）觸摸筆利用觸摸筆進(jìn)行操作的觸摸屏類似白板，除顯示界面、窗口、圖標(biāo)外，觸摸筆還具有簽名、標(biāo)記的功能。這種觸摸筆比早期只提供選擇菜單用的光筆基本功能極大增強(qiáng)。（2）觸摸板觸摸板采用了壓感電容式觸摸技術(shù)。它由三部分組成：最底層是中心傳感器，用于監(jiān)視觸摸板是否被觸摸，然后對(duì)信息進(jìn)行處理；中間層提供了交互用的圖形、文字等；最外層是觸摸表層，由強(qiáng)度很高的塑料材料構(gòu)成。當(dāng)手指點(diǎn)觸外層表面時(shí)，在1/1000s內(nèi)就可以將此信息送到傳感器，并進(jìn)行登錄處理。除與PC兼容外，還具有亮度高、圖像清晰、易于交互等特點(diǎn)，因而被應(yīng)用于指點(diǎn)式信息查詢系統(tǒng)（如電子公告板），收到了非常好的效果。（3）觸摸屏整個(gè)觸摸屏系統(tǒng)由LCD、觸摸屏、觸摸屏控制器、主CPU、LCD控制器構(gòu)成。多點(diǎn)觸摸屏控制器是觸摸屏模組的核心，觸摸屏控制器采用PSoC（可編程系統(tǒng)芯片）技術(shù)，故PSoC

的靈活性、可編程性、高集成度等特性被廣泛應(yīng)用于觸摸屏控制器。目前搭建的觸摸屏幕有32、46和70英寸，支持1080pFullHD

分辨率，無需任何額外設(shè)置就可以支持多點(diǎn)觸摸控制，可以縱向或橫向擺放。更為方便的是，它采用標(biāo)準(zhǔn)的HDMI、FireWire和USB接口，插上電源并連接Mac、Linux或WindowsPC即可開始使用。

1.收集觸摸屏相關(guān)信息搜索關(guān)鍵詞“什么是觸摸屏”、“觸摸屏的由來”、“觸摸屏的特點(diǎn)”、“觸摸屏的發(fā)展”、“觸摸屏品牌”、“觸摸屏主流型號(hào)”、“觸摸屏應(yīng)用工程案例”。2.撰寫觸摸屏應(yīng)用調(diào)研報(bào)告查找觸摸屏應(yīng)用相關(guān)素材，學(xué)習(xí)小組分工完成調(diào)研報(bào)告（“觸摸屏在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀”、“觸摸屏常用品牌與主流型號(hào)”、“觸摸屏外圍設(shè)備”、“觸摸屏發(fā)展現(xiàn)狀”任選一題完成）。參考格式詳見教材。

任務(wù)實(shí)施☆

6.1.4撰寫觸摸屏應(yīng)用調(diào)研報(bào)告登錄三菱電機(jī)自動(dòng)化（中國）有限公司網(wǎng)站（）或工控人家園網(wǎng)（/），收集、學(xué)習(xí)如下資料。（1）《GOT2000畫面設(shè)計(jì)手冊(cè)》。（2）《GTworks3操作手冊(cè)》。

任務(wù)實(shí)施☆6.1.5下載課程學(xué)習(xí)資源

【知識(shí)目標(biāo)】1.了解GOT2000系列觸摸屏型號(hào)命名含義與基本結(jié)構(gòu)；2.了解GOT2000系列觸摸屏控制原理?！灸芰δ繕?biāo)】

1.能正確運(yùn)行與操作GOT2000系列觸摸屏；2.能正確連接GOT2000系列觸摸屏與計(jì)算機(jī)。任務(wù)描述通過參觀觸摸屏應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)室，了解GOT2000系列觸摸屏硬件配置以及運(yùn)行與操作模式。能正確識(shí)別觸摸屏型號(hào)以及含義、GOT2000系列觸摸屏控制面板各部分名稱與功能；能正確、規(guī)范操作實(shí)訓(xùn)裝置。

任務(wù)6.2認(rèn)識(shí)三菱GOT2000系列觸摸屏和工作環(huán)境

【任務(wù)要求】1.認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)室觸摸屏，能正確識(shí)別型號(hào)以及型號(hào)含義。2.認(rèn)識(shí)GOT2000系列觸摸屏控制面板各部分名稱以及功能。3.按要求設(shè)置GOT2000系列觸摸屏參數(shù)。4.按要求連接GOT2000系列觸摸屏與計(jì)算機(jī)并檢驗(yàn)是否有效。5.按要求正確、規(guī)范操作實(shí)訓(xùn)裝置?！救蝿?wù)環(huán)境】1.每學(xué)習(xí)小組配套GOT2000系列觸摸屏實(shí)訓(xùn)裝置一套。2.每學(xué)習(xí)小組配套若干導(dǎo)線、工具等。

三菱公司推出的觸摸屏（人機(jī)界面）主要有三大系列：GOT2000系列、GOT1000系列、GOT-F900系列。其中GOT2000為最新系列產(chǎn)品，具有以太網(wǎng)、RS-232，RS-422/485通信接口等豐富的標(biāo)準(zhǔn)配置，包括搭載多點(diǎn)觸摸、手勢(shì)功能的最高等級(jí)型號(hào)GT27、高性價(jià)比的中端型號(hào)GT25、性能與價(jià)格兼?zhèn)涞男吞?hào)GT23以及凝聚顯示器核心功能的型號(hào)GT21等產(chǎn)品；GOT1000系列又分為基本功能機(jī)型GT15和高性能機(jī)型GT11兩個(gè)系列；GOT-F900系列觸摸屏具備功能齊全、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。三菱觸摸屏常用系列產(chǎn)品如圖6-6所示。

圖6-6三菱觸摸屏常用系列產(chǎn)品a）GOT2000b）GOT1000c）GOT-F900

關(guān)聯(lián)知識(shí)☆

6.2.1初識(shí)三菱GOT2000系列觸摸屏本項(xiàng)目以三菱GOT2000系列觸摸屏為例進(jìn)行介紹。GOT2000系列觸摸屏型號(hào)命名提供的信息如下：

其中①~⑧的含義如下：①代表型號(hào)。27：GT27；25：GT25；23：GT25；21:GT21。②代表畫面尺寸。15:15寸；12:12.1寸；10:10.4寸或10.1寸寬；08:8.4寸；07:7寸寬；06:6.5寸；05:5.7寸；04:4.5寸或4.3寸；03:3.8寸。③代表結(jié)構(gòu)。無：標(biāo)準(zhǔn)型；HS：手持式；F：開放式框架型；T：耐環(huán)境加強(qiáng)（金屬框架）。④代表分辨率。WX：WXGA；X：XGA；S：SVGA；V：VGA；W：WVGA；Q：QVGA；R：480×272點(diǎn)；P：384×128點(diǎn)以下。⑤代表顯示顏色：T：TFT彩色；M：TFT黑色。⑥代表面板顏色：B：黑；W：白；S：銀；N：無框架。⑦代表電源類型。A：AC100V~240V；D：DC24V；L：DC5V。⑧代表其他。無：以太網(wǎng)、RS-422/485內(nèi)置，僅限GT21；S：RS-232、RS-422/485或僅限RS-422內(nèi)置，僅限GT21；S2：RS-232×2ch內(nèi)置，僅限GT21；-GF：CC-linkIE現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)通訊模塊套裝品，僅限GT27、GT25。

三菱GT2712-S型觸摸屏基本結(jié)構(gòu)如圖6-7、表6-2（詳見教材）所示。

圖6-7三菱GT2712-S型觸摸屏基本結(jié)構(gòu)

在工控領(lǐng)域中，觸摸屏一般與PLC聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的信息交互。觸摸屏所進(jìn)行的動(dòng)作最終由PLC來完成，觸摸屏僅僅是改變或顯示PLC的數(shù)據(jù)。下面通過圖6-8所示聯(lián)機(jī)實(shí)例說明觸摸屏的運(yùn)行與操作原理。

圖6-8觸摸屏與PLC聯(lián)機(jī)實(shí)例

關(guān)聯(lián)知識(shí)☆6.2.2三菱GOT2000系列觸摸屏運(yùn)行與操作運(yùn)行說明：（1）觸摸GOT的“運(yùn)轉(zhuǎn)”開關(guān)，使PLC的位軟元件“M0”為ON，如圖6-9所示。

圖6-9觸摸屏與PLC聯(lián)機(jī)運(yùn)行與操作原理（一）

（2）若位軟元件“M0”為ON，則位軟元件“Y010”被置為ON。此外，由于GOT的運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈設(shè)定為監(jiān)控位軟元件“Y010”，因此運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈顯示“ON”狀態(tài)。如圖6-10所示。

圖6-10觸摸屏與PLC聯(lián)機(jī)運(yùn)行與操作原理（二）

（3）由于位軟元件“Y010”為ON，因此十進(jìn)制數(shù)“123”被存入字軟元件“D10”中。此外，由于GOT的數(shù)據(jù)顯示設(shè)定為監(jiān)控字軟元件“D10”，因此數(shù)據(jù)顯示為“123”，如圖6-11所示。

圖6-11觸摸屏與PLC聯(lián)機(jī)運(yùn)行與操作原理（三）

（4）觸摸GOT的“停止”開關(guān)，使PLC的位軟元件“M1”為ON，則位軟元件“Y010”被置為“OFF”，同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈顯示“OFF”狀態(tài)，如圖6-12所示。

圖6-12觸摸屏與PLC聯(lián)機(jī)運(yùn)行與操作原理（四）

在實(shí)驗(yàn)室管理員指導(dǎo)下參觀觸摸屏應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)室，了解三菱GOT2000系列觸摸屏硬件配置以及軟元件資源。并按照要求填寫表6-3。

任務(wù)實(shí)施☆

6.2.3認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)室三菱GOT2000系列觸摸屏

【知識(shí)目標(biāo)】1.了解觸摸屏技術(shù)指標(biāo)、產(chǎn)品選型及使用注意事項(xiàng)。2.掌握三菱觸摸屏編程軟件GT-Works3應(yīng)用技巧。【能力目標(biāo)】

1.能夠進(jìn)行按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。2.能夠利用GT-Works3編程軟件進(jìn)行觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)，會(huì)仿真調(diào)試。3.能夠進(jìn)行按鈕式人行橫道交流信號(hào)燈控制系統(tǒng)硬件接線，并利用實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。

任務(wù)6.3按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)描述某街道路口按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)示意圖如圖6-13所示。請(qǐng)使用三菱FX3U系列PLC和GOT2000系列觸摸屏實(shí)現(xiàn)此控制功能，完成PLC軟、硬件設(shè)計(jì)、觸摸屏畫面設(shè)計(jì)以及聯(lián)機(jī)調(diào)試。

圖6-13按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)示意圖

按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈控制功能如下：1）當(dāng)人行道按鈕SB1或SB2按下時(shí)，交通信號(hào)燈按圖6-14所示順序變化。如果交通信號(hào)燈已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)行變化，按鈕將不起作用。2）觸摸屏可完成人行道按鈕輸入、信號(hào)燈狀態(tài)指示和定時(shí)器定時(shí)時(shí)間動(dòng)態(tài)顯示等功能。3）觸摸屏共有2個(gè)畫面。其中畫面1是系統(tǒng)上電后即進(jìn)入的畫面，在畫面1上單擊任何一個(gè)地方，即進(jìn)入主畫面2。畫面2是交通信號(hào)燈控制與顯示主畫面，按下觸摸鍵與按下人行道SB1、SB2功能相同。畫面2上用“數(shù)值顯示”和“棒圖”兩種形式動(dòng)態(tài)顯示定時(shí)器T0～T3定時(shí)時(shí)間；利用觸摸屏指示燈分別指示車道、人行道交通信號(hào)燈工作狀態(tài)，指示燈顏色要求OFF狀態(tài)時(shí)為白色，ON狀態(tài)時(shí)按照交通信號(hào)燈顏色進(jìn)行設(shè)置。按畫面2中的“返回首頁”按鈕，返回到畫面1。

圖6-14按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈時(shí)序圖

【任務(wù)要求】1.利用三菱FX3U系列PLC進(jìn)行按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)。2.根據(jù)控制要求進(jìn)行GOT2000系列觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)。3.正確連接輸入、輸出電路，進(jìn)行仿真、聯(lián)機(jī)仿真。4.聯(lián)機(jī)調(diào)試。【任務(wù)環(huán)境】1.兩人一組，根據(jù)工作任務(wù)進(jìn)行合理分工。2.每組配套FX3U系列PLC、GOT2000系列觸摸屏實(shí)訓(xùn)裝置一套。3.每組配套若干導(dǎo)線、工具等?！究己嗽u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)】1.說明（1）本評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家職業(yè)技能鑒定中心高級(jí)電工職業(yè)技能鑒定規(guī)范（考核大綱）編制。（2）任務(wù)考核評(píng)價(jià)由指導(dǎo)教師組織實(shí)施，指導(dǎo)教師可自行具體制定任務(wù)評(píng)分細(xì)則。（3）任務(wù)考核評(píng)價(jià)可根據(jù)任務(wù)實(shí)施情況，引入學(xué)生互評(píng)。2.考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)該任務(wù)考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表6-4(詳見教材)所示。

1.技術(shù)規(guī)格（1）一般規(guī)格。GT27系列觸摸屏的一般規(guī)格如表6-5所示。（2）性能規(guī)格。GT2715-X型觸摸屏的性能規(guī)格如表6-6（詳見教材）所示。

關(guān)聯(lián)知識(shí)☆

6.3.1觸摸屏技術(shù)規(guī)格、產(chǎn)品選型及使用注意事項(xiàng)

2.產(chǎn)品選型（1）機(jī)械參數(shù)選擇。機(jī)械參數(shù)一般指觸摸屏的尺寸規(guī)格、機(jī)身材質(zhì)、外觀顏色和安裝方式等。在不同的工作環(huán)境中，現(xiàn)場的安裝位置、空間尺寸都不一致，故在進(jìn)行觸摸屏選型之前，需先對(duì)工作現(xiàn)場的安裝條件進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，以期達(dá)到安裝條件與觸摸屏機(jī)械參數(shù)匹配。（2）物理性能選擇。物理性能主要指觸摸屏防塵、防水、抗震和散熱等性能。由于工作環(huán)境差異，需根據(jù)工作現(xiàn)場實(shí)際情況，選擇合適的觸摸屏。例如工作環(huán)境灰塵、水汽、震動(dòng)、輻射等干擾因素多，則應(yīng)選用防塵防水級(jí)別高而且是一體化機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的觸摸屏。（3）顯示性能選擇。顯示性能指觸摸屏的分辨率、色彩、亮度、背光壽命等。這些可以從畫質(zhì)顯示需求和現(xiàn)場光線環(huán)境來考慮，如果是室內(nèi)環(huán)境，分辨率、色彩亮度能達(dá)到計(jì)算/圖像的基本性能要求即可，如果是室外使用環(huán)境，那么亮度是一個(gè)重點(diǎn)考慮的要素，基本要考慮500cd/㎡以上，至于背光壽命，目前主流的觸摸屏，其工業(yè)級(jí)LED背光顯示都能達(dá)到50000小時(shí)以上。（4）處理性能選擇。處理性能是觸摸屏最核心的性能，其實(shí)質(zhì)就是內(nèi)核模塊的選配。觸摸屏CPU型號(hào)、運(yùn)行內(nèi)存、存儲(chǔ)容量、操作系統(tǒng)以及擴(kuò)展接口等，都必須根據(jù)軟件或程序的運(yùn)行環(huán)境要求來決定。

3.觸摸屏使用注意事項(xiàng)（1）在拆卸與觸摸屏連接的電纜時(shí)，請(qǐng)勿用手拉扯電纜部分。如果在連接狀態(tài)下拉扯電纜，可能造成模塊或電纜的損壞、電纜接觸不良從而導(dǎo)致誤動(dòng)作。（2）請(qǐng)勿使觸摸屏掉落或受到強(qiáng)烈撞擊。否則可能導(dǎo)致?lián)p壞。（3）施加超出觸摸屏一般規(guī)格的沖擊時(shí)，有可能使緊急停止開關(guān)發(fā)生誤動(dòng)作。對(duì)于客戶的使用條件，請(qǐng)?jiān)诖_認(rèn)不會(huì)導(dǎo)致問題的基礎(chǔ)上判斷是否使用。（4）請(qǐng)勿對(duì)觸摸面板邊緣部分（顯示部的外周附近）進(jìn)行反復(fù)操作。否則有可能導(dǎo)致故障。（5）在向存儲(chǔ)用存儲(chǔ)器（ROM）及SD卡進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入的過程中，請(qǐng)勿關(guān)閉觸摸屏的電源。否則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞、觸摸屏無法動(dòng)作。（6）用于耐環(huán)境加強(qiáng)型觸摸屏正面的防護(hù)膜(不可交換)具有UV防護(hù)功能，可減緩紫外線對(duì)觸摸面板、液晶屏造成的老化現(xiàn)象。但是長期受到紫外線照射時(shí)，觸摸屏正面可能會(huì)變黃。如果觸摸屏將長期受到紫外線照射時(shí)，建議用戶使用UV保護(hù)膜(選配件)。

（7）請(qǐng)勿將控制線及通訊電纜與主電路及動(dòng)力線等捆扎在一起或相互靠得太近。應(yīng)相距100mm以上距離。（8）在進(jìn)行接線作業(yè)時(shí)，必須將系統(tǒng)中正在使用的所有外部供應(yīng)電源全部斷開之后再進(jìn)行操作。如果未全部斷開，可能會(huì)引起觸電、產(chǎn)品損壞、誤動(dòng)作。（9）在觸碰模塊前，必須先與接地的金屬物等接觸，釋放掉人體等所攜帶的靜電。如果不釋放掉靜電，可能導(dǎo)致模塊故障或者誤動(dòng)作。（10）為了保證觸摸屏及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全(可用性、完整性、機(jī)密性)，對(duì)于來自不可信網(wǎng)絡(luò)或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的非法訪問、拒絕服務(wù)攻擊以及計(jì)算機(jī)病毒等其他網(wǎng)絡(luò)攻擊，應(yīng)采取設(shè)置防火墻與虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)，以及在計(jì)算機(jī)上安裝殺毒軟件等對(duì)策。

GT-Works3是三菱電機(jī)新一代集成化人機(jī)界面組態(tài)設(shè)計(jì)軟件，具有讀寫全系列GOT工程數(shù)據(jù)、創(chuàng)建人機(jī)界面工程、仿真調(diào)式和監(jiān)控PLC等功能，適用于GOT1000、GOT2000系列觸摸屏，可支持電腦代替觸摸屏運(yùn)行可視化監(jiān)控系統(tǒng)?？梢栽谌怆姍C(jī)自動(dòng)化（中國）有限公司的網(wǎng)站（）或工控人家園論壇（/index.php）下載GT-Works3和用戶手冊(cè)，也可以通過本書的配套資源獲取。本書以該軟件Ver_1.290C版本為例，介紹軟件的使用方法。

關(guān)聯(lián)知識(shí)☆6.3.2認(rèn)識(shí)GT-Works3觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)軟件1.新建工程向?qū)г趧?chuàng)建畫面之前，通常要求通過新建工程向?qū)гO(shè)置所使用的GOT、所連接的PLC類型以及畫面的標(biāo)題等。具體步驟如下：（1）單擊“開始”→“程序”→“MELSOFT應(yīng)用程序”→GT-Works3→“GTDesigner3”，打開軟件，彈出工程選擇對(duì)話框，如圖6-15所示。

圖6-15“工程選擇”對(duì)話框

（2）單擊“新建”按鈕，出現(xiàn)“新建工程向?qū)А睂?duì)話框，如圖6-16所示?！耙脛?chuàng)建”、“打開”按鈕用于打開原有項(xiàng)目文件，此處不予介紹。

圖6-16“新建工程向?qū)А睂?duì)話框

（3）單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)GOT類型選擇對(duì)話框，本項(xiàng)目以“GT27**-V（640×480）”類型、設(shè)置方向?yàn)椤皺M向”為例進(jìn)行選擇，如圖6-17所示。值得注意的是，GTDesigner3由GTDesigner3(GOT2000)和GTDesigner3(GOT1000)2個(gè)組態(tài)軟件構(gòu)成，分別對(duì)應(yīng)GOT2000系列、GOT1000系列觸摸屏，故所選的GOT類型一定要與硬件型號(hào)一致。

圖6-17“GOT系統(tǒng)設(shè)置”對(duì)話框

（4）單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)GOT類型確定對(duì)話框，如圖6-18所示。

圖6-18“GOT系統(tǒng)設(shè)置確定”對(duì)話框

（5）單擊“下一步”，出現(xiàn)選擇與GOT相連接機(jī)器設(shè)置對(duì)話框，本項(xiàng)目以“MELSEC-FX”為例進(jìn)行選擇，如圖6-19所示。

圖6-19“連接機(jī)器設(shè)置”對(duì)話框

（6）單擊“下一步”，出現(xiàn)選擇MELSEC-FX的連接I/F選擇對(duì)話框，本項(xiàng)目以“標(biāo)準(zhǔn)I/F（RS422/485）”為例進(jìn)行選擇，如圖6-20所示。

圖6-20“I/F選擇”對(duì)話框

（7）單擊“下一步”，出現(xiàn)通信驅(qū)動(dòng)程序選擇對(duì)話框，本項(xiàng)目以通信驅(qū)動(dòng)程序“MELSEC-FX”為例進(jìn)行選擇，如圖6-21所示。

圖6-21“通信驅(qū)動(dòng)程序選擇”對(duì)話框

（8）單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)確認(rèn)通信驅(qū)動(dòng)程序?qū)υ捒?，如圖6-22所示。按下“追加”按鈕，可以設(shè)置其它連接機(jī)器。

圖6-22“連接機(jī)器設(shè)置確定”對(duì)話框

（9）單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)畫面切換軟元件設(shè)置對(duì)話框，如圖6-23所示。在該對(duì)話框，用戶可以設(shè)置基本畫面等的切換軟元件，本項(xiàng)目以基本畫面切換軟元件數(shù)據(jù)寄存器D200為例進(jìn)行設(shè)置。

圖6-23“畫面切換軟元件設(shè)置”對(duì)話框

（10）單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)畫面設(shè)計(jì)對(duì)話框，本項(xiàng)目以選擇“基本黑”為例進(jìn)行選擇，如圖6-24所示。

圖6-24“畫面設(shè)計(jì)”對(duì)話框

（11）單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置確認(rèn)對(duì)話框，如圖6-25所示。

圖6-25“系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置確認(rèn)”對(duì)話框

（12）系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置確認(rèn)無誤后，單擊“結(jié)束”按鈕，出現(xiàn)如圖6-26所示GTDesigner3組態(tài)設(shè)計(jì)界面。

圖6-26GTDesigner3組態(tài)設(shè)計(jì)界面

由圖6-26可知，組態(tài)設(shè)計(jì)界面主要分成以下5個(gè)分區(qū)。1）菜單欄。共13個(gè)下拉菜單，如果選擇了所需要的菜單，相應(yīng)的下拉菜單就會(huì)顯示，然后可以選擇各種功能。若下拉菜單的最右側(cè)有“

”標(biāo)記，則可以顯示選擇項(xiàng)目的下級(jí)菜單；當(dāng)功能名稱旁邊有“…”標(biāo)記時(shí)，將光標(biāo)移至該項(xiàng)目時(shí)就會(huì)出現(xiàn)設(shè)置對(duì)話框。2）快捷工具欄。工具欄又可分為標(biāo)準(zhǔn)工具欄、顯示工具欄、畫面工具欄、圖形工具欄、對(duì)象工具欄、通訊工具欄、模擬器工具欄和注釋工具欄等。工具欄中的快捷圖標(biāo)僅在相應(yīng)的操作范圍內(nèi)才可見。此外，在工具欄上的所有按鈕都有注釋，只要慢慢移動(dòng)鼠標(biāo)到按鈕上面就能看到中文注釋。3）畫面編輯區(qū)。創(chuàng)建工程畫面。4）工作區(qū)。將創(chuàng)建的畫面、公共設(shè)置等整體工程的設(shè)置以樹狀目錄的形式顯示。此外，通過雙擊及右擊可以進(jìn)行設(shè)置、復(fù)制等操作。5）屬性欄。顯示所選擇的畫面/對(duì)象/圖形的屬性。也可以在此對(duì)上述對(duì)象進(jìn)行設(shè)置。

2.畫面創(chuàng)建GTDesigner3組態(tài)軟件的功能非常強(qiáng)大，使用比較復(fù)雜，為了方便說明軟件的應(yīng)用，本項(xiàng)目以讀者熟悉的圖2-46所示三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△減壓起動(dòng)為例說明畫面創(chuàng)建過程。（1）控制要求1）首頁設(shè)計(jì)。利用文字說明項(xiàng)目的名稱等信息，在該界面中，觸摸任何地方都能進(jìn)入到操作界面。2）操作界面設(shè)計(jì)。該界面有兩個(gè)按鈕，一個(gè)是起動(dòng)按鈕；一個(gè)是停止按鈕。三個(gè)指示燈分別和PLC程序中的Y000、Y001、Y002相連，分別指示電動(dòng)機(jī)電源、△接法和Y接法。為了動(dòng)態(tài)地表示起動(dòng)過程，可以用棒圖和儀表分別來顯示起動(dòng)的過程，兩界面能自由地切換。

（2）設(shè)計(jì)過程1）首頁設(shè)計(jì)。①單擊“開始”→“程序”→“MELSOFT應(yīng)用程序”→“GT-Works3”→“GTDesigner3”，即進(jìn)入GTDesigner3工程選擇界面，按照軟件提示選擇觸摸屏的型號(hào)為“GT27**-V（640×480）”、PLC的型號(hào)為“MELSEC-FX”等參數(shù)后，單擊“結(jié)束”按鈕，進(jìn)入圖6-26所示組態(tài)設(shè)計(jì)界面。②文字輸入。單擊圖形工具欄中的

，此時(shí)光標(biāo)變成十字交叉，單擊畫面編輯區(qū)，彈出如圖6-27所示的“文本”對(duì)話框，輸入文字“Y-△減壓起動(dòng)”。選擇文本的類型、方向、文本顏色和文本的尺寸，單擊“確定”按鈕，再把文本移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢?。用同樣的方法，可以輸入其他說明性文字。③設(shè)計(jì)時(shí)鐘和日期。單擊對(duì)象工具欄中的

，光標(biāo)變成十字交叉，單擊畫面編輯區(qū)，彈出個(gè)人計(jì)算機(jī)當(dāng)前時(shí)鐘，單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的

，使光標(biāo)變回箭頭，雙擊時(shí)鐘，彈出“時(shí)刻顯示”對(duì)話框，如圖6-28所示。在該對(duì)話框中，可以選擇時(shí)鐘數(shù)值的尺寸、顏色、圖形等。重復(fù)上述操作，在圖6-28所示“時(shí)刻顯示”對(duì)話框中選擇“日期”單選按鈕，即可進(jìn)行日期設(shè)計(jì)。

圖6-27“文本”對(duì)話框6-28“時(shí)刻顯示”對(duì)話框

④畫面切換按鈕制作。根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，在該界面中需覆蓋一個(gè)透明的翻頁按鈕，即觸摸到任何位置都能進(jìn)行畫面切換。單擊對(duì)象工具欄中的開關(guān)按鈕

，彈出開關(guān)功能選擇下級(jí)菜單，選擇畫面切換開關(guān)，光標(biāo)變成十字交叉，在畫面編輯區(qū)單擊，出現(xiàn)綠色方框，雙擊綠色方框，彈出“畫面切換開關(guān)”對(duì)話框，如圖6-29所示。在該對(duì)話框中，切換畫面種類選擇“基本”；畫面編號(hào)選擇“2（操作頁面）”，單擊“確定”按鈕，再把按鈕拉至覆蓋整個(gè)畫面的大小，則首頁制作完成，如圖6-30所示。

圖6-29“畫面切換開關(guān)”對(duì)話框圖6-30首頁設(shè)計(jì)效果圖

2）操作界面設(shè)計(jì)。①新建界面。單擊畫面工具欄中的

，彈出如圖6-31所示“畫面的屬性”對(duì)話框。畫面編號(hào)設(shè)置為“2”，標(biāo)題為“操作界面”，安全等級(jí)為“0”，單擊“確定”按鈕，進(jìn)入圖6-26所示組態(tài)設(shè)計(jì)界面，操作頁面新建完畢。

圖6-31“畫面屬性”對(duì)話框

②制作控制按鈕、指示燈。GTDesigner3組態(tài)軟件具有豐富的圖庫資源，圖庫中的圖形形象逼真。用戶可以直接通過圖形工作欄、對(duì)象工具欄或圖形、對(duì)象菜單欄調(diào)用圖庫中的圖形作為按鈕和交通信號(hào)燈，如圖6-32所示。

圖6-32控制按鈕、交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)界面

③按鈕和PLC軟元件的連接。此處以起動(dòng)按鈕為例進(jìn)行介紹。雙擊該按鈕，彈出“多用動(dòng)作開關(guān)”對(duì)話框，如圖6-33所示。軟元件選擇“M0”，動(dòng)作設(shè)置選擇“點(diǎn)動(dòng)”，單擊“確定”按鈕，起動(dòng)按鈕M0設(shè)置完畢。用同樣的方法，可以設(shè)置停止按鈕。

圖6-33“位開關(guān)”對(duì)話框

④指示燈和PLC的連接。此處以Y000為例進(jìn)行介紹。雙擊該指示燈，彈出“位指示燈”對(duì)話框，如圖6-34所示。軟元件選擇“Y000”，按要求設(shè)置好圖形顏色等參數(shù)后，單擊“確定”按鈕。用同樣的方法，可設(shè)置“Y001”、“Y002”。

圖6-34“位指示燈”對(duì)話框

⑤數(shù)據(jù)輸入和顯示設(shè)計(jì)。在使用觸摸屏?xí)r，經(jīng)常要在觸摸屏中設(shè)置數(shù)據(jù)輸入到PLC中，或把PLC中的數(shù)據(jù)顯示出來。本例中是設(shè)置數(shù)據(jù)寄存器D200，作為Y-△減壓起動(dòng)延時(shí)時(shí)間；設(shè)置定時(shí)器T1，作為Y-△減壓起動(dòng)延時(shí)時(shí)間顯示。單擊對(duì)象工具欄中數(shù)值顯示圖標(biāo)

或數(shù)值輸入圖標(biāo)

，光標(biāo)變成十字交叉后，在畫面編輯區(qū)單擊一下，出現(xiàn)數(shù)據(jù)框，雙擊數(shù)據(jù)框，彈出“數(shù)值輸入/顯示”對(duì)話框，如圖6-35所示。

圖6-35“數(shù)值輸入/顯示”對(duì)話框

⑥儀表顯示設(shè)計(jì)。在工控領(lǐng)域中，也可以將PLC定時(shí)器T1的數(shù)值通過儀表來表示。單擊對(duì)象工具欄中精美儀表圖標(biāo)，選中下拉菜單中儀表后，光標(biāo)變成十字交叉，在畫面編輯區(qū)單擊，出現(xiàn)儀表圖標(biāo)，雙擊儀表圖標(biāo)，彈出“精美儀表”對(duì)話框，如圖6-36所示。選擇“軟元件/樣式”、“文本”等選項(xiàng)卡可以對(duì)軟元件、數(shù)據(jù)格式、監(jiān)視范圍、樣式等、文本字體、文本尺寸、儀表屬性等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

圖6-36“精美儀器”對(duì)話框

⑦畫面切換按鈕設(shè)計(jì)。單擊對(duì)象工具欄中的開關(guān)按鈕

，彈出開關(guān)功能選擇下級(jí)菜單，選擇畫面切換開關(guān)，光標(biāo)變成十字交叉，在畫面編輯區(qū)單擊，出現(xiàn)綠色方框，雙擊綠色方框，彈出“畫面切換開關(guān)”對(duì)話框，如圖6-29所示。在畫面種類中選擇“基本畫面”，切換固定畫面序號(hào)選擇“1（首頁）”；按鈕的形狀和顏色根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置完畢后單擊“確定”按鈕即可。適當(dāng)整理畫面，使各個(gè)器件排列整齊美觀，操作界面制作完成，如圖6-37所示。

圖6-37操作界面設(shè)計(jì)效果圖

4）數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)的下載和上載傳輸是指將制作完成的畫面工程下載到GOT或?qū)OT中的數(shù)據(jù)上載到計(jì)算機(jī)，操作步驟如下：①通訊設(shè)置。單擊“通訊”→“通訊設(shè)置”，顯示“通訊設(shè)置”對(duì)話框，如圖6-38所示。設(shè)置通信端口（計(jì)算機(jī)實(shí)際所用端口）并設(shè)置超時(shí)時(shí)間，單擊“確定”按鈕即可。設(shè)置完成后，可進(jìn)行通信測(cè)試。

圖6-38“通信設(shè)置”對(duì)話框

②與GOT通訊。單擊“通訊”→“寫入到GOT”，顯示圖6-38所示“通訊設(shè)置”對(duì)話框，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置后單擊“確定”按鈕，顯示“與GOT通訊”對(duì)話框，如圖6-39所示。

圖6-39“與GOT通訊”對(duì)話框

5）創(chuàng)建工程保存。GTDesigner3組態(tài)軟件所創(chuàng)建工程文件保存步驟如下：①單擊“工程”→“另存為”，顯示“另存為”對(duì)話框。②選擇保存路徑，設(shè)置文件名。③單擊“保存”按鈕，保存工程文件。3.畫面仿真調(diào)試GTSimulator3是GOT模擬仿真軟件，可在沒有連接PLC或其他設(shè)備情況下，對(duì)GOT2000系列、GOT1000系列、GOT-A900系列觸摸屏工程畫面進(jìn)行模擬仿真運(yùn)行。操作步驟如下：

1）單擊工具欄上的“

”圖標(biāo)，進(jìn)行工程模擬選項(xiàng)設(shè)置，如圖6-40所示。選項(xiàng)設(shè)備包括通訊設(shè)置、動(dòng)作設(shè)置和環(huán)境設(shè)置，參數(shù)設(shè)置要確保與連接的機(jī)器硬件一致。

圖6-40“工程模擬選項(xiàng)”對(duì)話框

2）單擊工具欄上的“

”圖標(biāo)起動(dòng)模擬器，如圖6-41所示。按照控制要求進(jìn)行控制功能模擬仿真調(diào)試，直至全部滿足控制要求為止。值得注意的是，當(dāng)需要使用GTSimulator3模擬仿真功能，且無外圍設(shè)備連接時(shí)，計(jì)算機(jī)應(yīng)安裝以下任意1種PLC仿真軟件：GXSimulator2、GXSimulatorVersion6.00A以上或MTSimulator2Version1.70Y以上。

圖6-41模擬器仿真界面3）要結(jié)束模擬仿真調(diào)試，可單擊工具欄上的“

”圖標(biāo)。

1.I/O地址分配根據(jù)本項(xiàng)目按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈控制要求，選用FX3U-16MR型PLC和GT2710-VTBA型觸摸屏。PLC和觸摸屏的I/O地址分配如表6-7所示。

任務(wù)實(shí)施6.3.3按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.硬件接線圖設(shè)計(jì)根據(jù)本項(xiàng)目按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈控制要求，選用FX3U-16MR型PLC。根據(jù)表6-7所示I/O地址分配表，可對(duì)系統(tǒng)硬件接線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖6-42所示。

圖6-42控制系統(tǒng)硬件接線圖

3.觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)控制要求，利用GTDesigner3組態(tài)軟件對(duì)觸摸屏畫面進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖6-43所示。

a）b）

圖6-43觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)a）畫面1b）畫面2

4.PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求，當(dāng)未按下按鈕SB1或SB2時(shí)，人行道紅燈和車道綠燈亮；當(dāng)按下按鈕SB1或SB2時(shí)，人行道指示燈和車道指示燈按照?qǐng)D6-14所示時(shí)序圖運(yùn)行，是具有兩個(gè)分支的并行流程。其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖6-44所示，對(duì)應(yīng)梯形圖如圖6-45(詳見教材)所示。

圖6-44按鈕式人行橫道交通信號(hào)燈狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

程序說明：（1）PLC從STOP→RUN變換時(shí)，初始狀態(tài)S0動(dòng)作，車道信號(hào)為綠燈，人行道信號(hào)為紅燈。（2）按下觸摸屏觸摸鍵或人行道按鈕SB1（或SB2），則狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20和S30，車道為綠燈，人行道為紅燈。（3）30s后，車道為黃燈，人行道仍為紅燈。（4）再過10s后，車道變?yōu)榧t燈，人行道仍為紅燈。同時(shí)定時(shí)器T2開始計(jì)時(shí)，5s后T2觸點(diǎn)接通，人行道變?yōu)榫G燈。（5）15s后，人行道綠燈開始閃爍，0.5s閃爍一次。（6）閃爍中S32、S33反復(fù)循環(huán)工作，計(jì)數(shù)器C0設(shè)定值為5，當(dāng)循環(huán)達(dá)到5次時(shí)，C0常開觸點(diǎn)閉合，動(dòng)作狀態(tài)向S34轉(zhuǎn)移，人行道變?yōu)榧t燈，其間車道仍為紅燈，5s后返回初始狀態(tài)。（7）在狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程中，即使按動(dòng)觸摸屏觸摸鍵或人行道按鈕SB1（或SB2）也無效。

4.安裝與調(diào)試（1）按圖6-42所示控制系統(tǒng)硬件接線圖接線并檢查，確認(rèn)接線正確。其中觸摸屏的RS-232C通信端口與計(jì)算機(jī)連接，RS-422通信端口與PLC相連。（2）利用GXWorks2軟件編寫圖6-45所示的梯形圖程序，并將經(jīng)仿真調(diào)試無誤的控制程序下載至PLC中。（3）利用GTWorks3組態(tài)軟件制作圖6-43所示的組態(tài)畫面，并經(jīng)與PLC聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試無誤后下載到觸摸屏中。寫入后，觀察觸摸屏畫面是否與計(jì)算機(jī)畫面一致。（4）PLC程序及觸摸屏畫面符合控制要求后再接通主電路試車，進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)，直到最大限度地滿足系統(tǒng)控制要求為止。

研討訓(xùn)練6.1簡述觸摸屏的基本概念。6.2簡述觸摸屏的分類。6.3簡述觸摸屏的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。6.4簡述觸摸屏的典型應(yīng)用與發(fā)展前景。6.5簡述觸摸屏的產(chǎn)品選型原則與應(yīng)用注意事項(xiàng)。6.6設(shè)計(jì)一個(gè)知識(shí)競賽搶答器控制系統(tǒng)，要求用FX3U系列PLC和GOT-2000系列觸摸屏進(jìn)行控制和顯示，具體控制要求如下。（1）兒童2人、學(xué)生1人、專家2人共3組搶答，競賽者若要回答主持人所提出的問題，需搶先按下?lián)尨鸢粹o。（2）為了給參賽兒童組優(yōu)待，兒童2人（SB1和SB2）中任一個(gè)人按下按鈕時(shí)均可搶答，“兒童”指示燈HL1和“彩燈”指示燈HL4同時(shí)點(diǎn)亮表示搶答成功；為了對(duì)專家組做一定限制，只有2人（SB4和SB5）同時(shí)都按下時(shí)才可搶答成功，“專家”指示燈HL3和“彩燈”指示燈HL4才能點(diǎn)亮；當(dāng)學(xué)生組（SB3）搶先按下按鈕時(shí)，“學(xué)生”指示燈HL2和“彩燈”指示燈HL4同時(shí)點(diǎn)亮表示搶答成功。

3）若在主持人按下開始按鈕后30s內(nèi)有人搶答，則幸運(yùn)彩燈點(diǎn)亮表示祝賀，同時(shí)觸摸屏顯示“恭喜你，搶答成功！”。否則，30s后顯示“很遺憾！搶答失?。　?，再過3s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。（5）觸摸屏共有5個(gè)畫面。其中畫面1是系統(tǒng)上電后即進(jìn)入的畫面，在畫面1上單擊任何一個(gè)地方，即進(jìn)入主畫面2。畫面2是知識(shí)搶答的主畫面，主持人按“介紹題目”對(duì)題目進(jìn)行介紹后，按“開始搶答”按鈕，開始一輪搶答，若有人在30s內(nèi)搶答，則“兒童”“學(xué)生”“專家”“彩燈”4個(gè)指示燈中有兩個(gè)指示燈會(huì)變成紅色顯示，同時(shí)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到搶答成功畫面4，5s后自動(dòng)返回主畫面；若無人搶答，則自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到搶答失敗畫面5，3s后自動(dòng)返回主畫面2。按下畫面2上的“介紹題目”按鈕，則指示燈熄滅，按“加分”按鈕，畫面自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到統(tǒng)計(jì)畫面3，同時(shí)給正確答案的隊(duì)加10分，在畫面3上用“數(shù)值顯示”和“棒圖”兩種形式顯示3隊(duì)的得分情況。主持人按下“總分”按鈕時(shí)，也進(jìn)入畫面3，顯示場上各隊(duì)的得分情況。按畫面3中的“返回”按鈕，返回到主畫面2。6.6登錄三菱電機(jī)自動(dòng)化（中國）有限公司網(wǎng)站（）或工控人家園網(wǎng)（/），收集、學(xué)習(xí)如下資料。（1）《GOT2000系列主機(jī)使用說明書（硬件）》。（2）《GOT2000系列連接手冊(cè)（三菱電機(jī)連接）》。

謝謝聆聽互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)項(xiàng)目7：PLC、變頻器與觸摸屏綜合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)7.1多地控制生產(chǎn)線N:N通信網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【知識(shí)目標(biāo)】1.了解數(shù)據(jù)通信基本概念、數(shù)據(jù)傳送方式以及串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)。2.了解FX系列PLC的CC-Link網(wǎng)絡(luò)、CC-Link/LT網(wǎng)絡(luò)、AS-i網(wǎng)絡(luò)通信功能。3.掌握FX系列PLC的并聯(lián)鏈接、N:N鏈接通信技術(shù)?！灸芰δ繕?biāo)】

1.能夠進(jìn)行多地控制生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)控制要求選擇并設(shè)置相關(guān)參數(shù)。3.能夠進(jìn)行多地控制生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件接線，并利用實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。任務(wù)描述某工廠甲乙丙三地生產(chǎn)線各由一臺(tái)FX3U系列PLC進(jìn)行控制，其中甲地PLC稱為主站，乙地和丙地稱為從站。因生產(chǎn)需要，現(xiàn)三臺(tái)PLC之間通過FX3U-485-BD和N:N鏈接網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，要求實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）通過M1000~M1003，利用主站的X000~X003控制1號(hào)從站的Y010~Y013。（2）通過M1064~M1067，利用1號(hào)從站的X000~X003控制2號(hào)從站的Y014~Y017。（3）通過M1128~M1131，利用2號(hào)從站的X000~X003控制主站的Y020~Y023。（4）主站的數(shù)據(jù)寄存器D1為1號(hào)從站的計(jì)數(shù)器C1提供設(shè)定值。C1的觸點(diǎn)狀態(tài)由M1070映射到主站的Y5輸出點(diǎn)。請(qǐng)使用三菱FX3U系列PLC和FX3U-485-BD通訊模塊實(shí)現(xiàn)此控制功能，完成PLC軟、硬件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)以及聯(lián)機(jī)調(diào)試?！救蝿?wù)要求】1.利用三菱FX3U系列PLC進(jìn)行多地控制生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)。2.根據(jù)控制要求利用FX3U-485-BD通訊模塊連接三臺(tái)PLC。3.正確連接輸入、輸出電路，進(jìn)行仿真、聯(lián)機(jī)仿真。4.聯(lián)機(jī)調(diào)試?！救蝿?wù)環(huán)境】1.兩人一組，根據(jù)工作任務(wù)進(jìn)行合理分工。2.每組配套FX3U系列PLC、FX3U-485-BD通訊模塊實(shí)訓(xùn)裝置一套。3.每組配套若干導(dǎo)線、工具等?！究己嗽u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)】1.說明（1）本評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家職業(yè)技能鑒定中心高級(jí)電工職業(yè)技能鑒定規(guī)范（考核大綱）編制。（2）任務(wù)考核評(píng)價(jià)由指導(dǎo)教師組織實(shí)施，指導(dǎo)教師可自行具體制定任務(wù)評(píng)分細(xì)則。（3）任務(wù)考核評(píng)價(jià)可根據(jù)任務(wù)實(shí)施情況，引入學(xué)生互評(píng)。2.考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)該任務(wù)考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表7-1所示。關(guān)聯(lián)知識(shí)☆

7.1.1認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)通信1.數(shù)據(jù)通信概念

數(shù)據(jù)通信是依照一定的通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個(gè)終端之間傳遞數(shù)據(jù)信息的一種通信方式和通信業(yè)務(wù)。它可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)和終端以及終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。數(shù)據(jù)通信時(shí)，按照同時(shí)傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)分類可以分為并行通信與串行通信。通常根據(jù)信息傳送的距離決定采用哪種通信方式。

（1）并行通信。通信時(shí)各數(shù)據(jù)位同時(shí)發(fā)送或接收。并行通信的優(yōu)點(diǎn)是傳送速度快，但由于一個(gè)并行數(shù)據(jù)有n位二進(jìn)制數(shù)，就需要n根傳輸線，所以常用于近距離的通信，在遠(yuǎn)距離傳送的情況下，采用并行通信會(huì)導(dǎo)致通信線路復(fù)雜，成本高。

（2）串行通信。通信時(shí)所傳送數(shù)據(jù)按順序一位一位地發(fā)送或接收。串行通信的突出優(yōu)點(diǎn)是僅需一根或兩根傳送線，故在長距離傳送時(shí)通信線路簡單、成本低。但與并行通信相比較，傳送速度慢，故常用于長距離傳送且對(duì)速度要求不高的場合。但近年來串行通信在速度方面有了很快的發(fā)展，通信速率已可達(dá)到Mbit/s的數(shù)量級(jí)，因此串行通信技術(shù)在分布式控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。2.數(shù)據(jù)傳送方式在通信線路上按照數(shù)據(jù)傳送的方向可以將數(shù)據(jù)通信劃分為單工、半雙工、全雙工通信方式，如圖7-1所示。

a）b）c）圖7-1數(shù)據(jù)傳送方式a）單工通信b）半雙工通信c）全雙工通信（1）單工通信。指數(shù)據(jù)的傳送始終保持同一個(gè)方向，而不能進(jìn)行反向傳送，如圖7-1a所示。其中A端只能作為發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)，B端只能作為接收端接收數(shù)據(jù)。（2）雙半工通信。指數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向傳送，但同一時(shí)刻只限于一個(gè)方向傳送，如圖7-1b所示。其中A端和B端都具有發(fā)送和接收的功能，但傳送線路只有一條，某一時(shí)刻只能A端發(fā)送B端接收，或B端發(fā)送A端接收。（3）全雙工通信。全雙工通信方式能在兩個(gè)方向上同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，如圖7-1c所示。其中A端和B端都可以一邊發(fā)送數(shù)據(jù)，一邊接收數(shù)據(jù)。3.串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)（1）RS-232C串行接口標(biāo)準(zhǔn)。RS-232C是1969年由美國電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)（EIC）公布的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)，其既是一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，又是一種電氣標(biāo)準(zhǔn)。RS-232C規(guī)定了終端和通信設(shè)備之間信息交換的方式和功能，F(xiàn)X系列PLC與計(jì)算機(jī)間的通信就是通過RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口來實(shí)現(xiàn)的。它采用按位串行通信的方式，在通信距離較短、波特率要求不高的場合可以直接采用，既簡單又方便。但由于其接口采用單端發(fā)送、單端接收，因此在使用中有數(shù)據(jù)通信速率低、通信距離短、抗共模干擾能力差等缺點(diǎn)。RS-232C可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，是目前PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。（2）RS-422A串行接口標(biāo)準(zhǔn)。RS-422A是1977年由美國電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)（EIC）制定的串行通信標(biāo)準(zhǔn)RS-499的子集。RS-422A采用平衡驅(qū)動(dòng)、差分接收電路，從根本上取消了信號(hào)地線，故抗干擾能力強(qiáng)。RS-422A在最大傳輸速率10Mbit/s時(shí)，允許的最大通信距離為12m；傳輸速率為100kbit/s時(shí)，最大通信距離為1200m。一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器可以連接10臺(tái)接收器，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多通信。（3）RS-485串行接口標(biāo)準(zhǔn)。RS-485是從RS-422A基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，所以RS-485許多電氣規(guī)定與RS-422相似，如采用平衡傳輸方式，都需要在傳輸線上接終端電阻器等。使用RS-485通信接口和雙絞線可組成串行通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)中最多可有32個(gè)站，新的接口器件已允許連接128個(gè)站。RS-232C、RS-422A、RS-485三種串行接口標(biāo)準(zhǔn)主要性能指標(biāo)如表7-2所示。

計(jì)算機(jī)目前都有RS-232C通信端口（不含筆記本電腦），三菱FX系列PLC采用RS-422A通信端口，三菱FR變頻器采用RS-422A通信端口。GOT2000系列觸摸屏有兩個(gè)通信端口，一個(gè)采用RS-232C，另一個(gè)采用RS-422A/485。1.CC-Link網(wǎng)絡(luò)CC-Link是基于串行通信的CC-Link協(xié)議，主要用于連接工廠自動(dòng)化設(shè)備和控制系統(tǒng)，具有高速、可靠、靈活、安全、易擴(kuò)展等特點(diǎn)，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最受歡迎的通信協(xié)議之一。CC-Link采用主/從結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主站和多個(gè)從站組成。主站負(fù)責(zé)管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，向從站分配操作指令和讀取數(shù)據(jù)；從站則負(fù)責(zé)執(zhí)行主站下達(dá)的任務(wù)，并將運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)返回給主站。利用FX3U-16CCL-M為主站的CC-Link系統(tǒng)如圖7-2所示。

圖7-2FX3U-16CCL-M為主站的CC-Link系統(tǒng)關(guān)聯(lián)知識(shí)☆

7.1.2認(rèn)識(shí)FX系列PLC通信功能2.CC-Link/LT網(wǎng)絡(luò)CC-Link/LT是基于串行通信的CC-Link/LT協(xié)議，屬于輕量級(jí)CC-Link協(xié)議，主要應(yīng)用于連接低成本、低功耗的設(shè)備。同時(shí)，CC-Link/LT和AS-i也都屬于I/O鏈接網(wǎng)絡(luò)。具有FX2N-64CL-M是CC-Link/LT網(wǎng)絡(luò)主站模塊。它可以連接64個(gè)遠(yuǎn)程I/O站，主干線最大長度500m。最大鏈接點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)（包括PLC的I/O點(diǎn)），最高傳輸速率為2.5Mbit/s。利用FX2N-64CL-M為主站的CC-Link/LT系統(tǒng)如圖7-3所示。

圖7-3FX2N-64CL-M為主站的CC-Link/LT系統(tǒng)3.AS-i網(wǎng)絡(luò)AS-i（執(zhí)行器傳感器接口）網(wǎng)絡(luò)是用于現(xiàn)場自動(dòng)化設(shè)備的雙向數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，位于工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的最底層，是自動(dòng)化技術(shù)中一種最簡單、成本最低的解決方案，已被納入IEC62026標(biāo)準(zhǔn)。AS-i響應(yīng)時(shí)間小于5ms，使用未屏蔽的雙絞線，由總線提供電源。FX2N-32ASI-M是AS-i網(wǎng)絡(luò)的主站模塊，最長通信距離為100m，使用兩個(gè)中繼器可以擴(kuò)展到300m。波特率為167kbit/s，該模塊最多可以連接31個(gè)從站，占用8個(gè)I/O點(diǎn)。AS-i具有自動(dòng)分配地址的功能，能方便地更換有故障的模塊。利用FX2N-32ASI-M為主站的AS-i系統(tǒng)如圖7-4所示。

圖7-4FX2N-32ASI-M為主站的AS-i系統(tǒng)1.并聯(lián)鏈接并聯(lián)鏈接是指使用RS-485通信適配器或功能擴(kuò)展板，實(shí)現(xiàn)同一子系列的兩臺(tái)FX系列PLC之間的信息自動(dòng)交換。其中一臺(tái)PLC作為主站，另一臺(tái)作為從站。不需要用戶編寫通信程序，只需設(shè)置與通信相關(guān)的參數(shù)，兩臺(tái)PLC之間就可以自動(dòng)地傳輸數(shù)據(jù)。FX系列PLC并聯(lián)鏈接（普通模式）通信發(fā)送、接收軟元件數(shù)據(jù)關(guān)系如圖7-5所示。

圖7-5并聯(lián)鏈接（普通模式）通信關(guān)聯(lián)知識(shí)☆

7.1.3認(rèn)識(shí)并聯(lián)鏈接與N:N鏈接由圖7-5可知，主站M800~M899、D490~D499發(fā)送的數(shù)據(jù)，被從站同樣地址的軟元件接收。反之，從站M900~M999、D500~D509發(fā)送的數(shù)據(jù)，被主站同樣地址的軟元件接收。并聯(lián)鏈接有普通模式與高速模式兩種鏈接模式，通過特殊輔助繼電器M8162進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)鏈接模式的不同，鏈接軟元件的類型和點(diǎn)數(shù)不同，如表7-3所示。應(yīng)用技巧：

并聯(lián)鏈接可以執(zhí)行兩臺(tái)同系列PLC之間的信息交換。如果為不同系列的PLC，建議使用N:N鏈接功能。N:N鏈接最多支持8臺(tái)PLC的鏈接，可便于功能擴(kuò)展。

并聯(lián)鏈接常用特殊輔助繼電器M8000的常開觸點(diǎn)進(jìn)行鏈接模式以及主站和從站設(shè)定。

FX3U系列PLC進(jìn)行并聯(lián)鏈接通信時(shí)，兩臺(tái)同系列PLC均需要配置FX3U-485-BD等通信模塊并相互連接。FX3U系列PLC與并聯(lián)鏈接有關(guān)的特殊功能繼電器和特殊數(shù)據(jù)寄存器見表7-4。2.N:N鏈接N:N鏈接是指使用RS-485通信適配器或功能擴(kuò)展板，實(shí)現(xiàn)最多8臺(tái)FX系列PLC之間的信息自動(dòng)交換。其中一臺(tái)PLC作為主站，其余的為從站。數(shù)據(jù)是自動(dòng)傳輸?shù)?，通過對(duì)指定共享數(shù)據(jù)區(qū)中的軟元件刷新，在各PLC之間自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。FX系列PLC的N:N鏈接（模式2）通信發(fā)送、接收軟元件數(shù)據(jù)關(guān)系如圖7-6所示。

圖7-6N:N鏈接（模式2）通信由圖7-6可知，主站（0號(hào)站）M1000~M1063、D0~D7發(fā)送的數(shù)據(jù)，被其他從站同樣地址的軟元件接收。反之，從站（7號(hào)站）M1448~M1511、D70~D77發(fā)送的數(shù)據(jù)，被主站同樣地址的軟元件接收。根據(jù)要鏈接的點(diǎn)數(shù)，N:N鏈接刷新范圍有三種模式可以選擇。三種模式共享的通信軟元件見表7-5，主要區(qū)別在于所進(jìn)行通信的位信息、字信息通信量不同。N:N鏈接的設(shè)置（見表7-6）只有在程序運(yùn)行或PLC起動(dòng)時(shí)才有效。除了站號(hào)，其余參數(shù)均由主站設(shè)置。D8178設(shè)置的刷新范圍模式適用于N:N鏈接中所有的工作站。使用FX3G和FX3U/FX3UC時(shí)，用M8179設(shè)定使用的串行通信的通道。應(yīng)用技巧：

N:N鏈接的設(shè)定程序必須從第0步M8038的常開觸點(diǎn)開始編寫，否則不能執(zhí)行N:N鏈接通信功能。不要用程序或編程工具使M8038置為ON。站號(hào)必須連續(xù)設(shè)置，若有重復(fù)或空的站號(hào)則不能進(jìn)行正常通信鏈接。

FX3系列PLC可以使用兩個(gè)通道，使用通道2時(shí)，應(yīng)使用OUT指令將M8179置為ON。但是兩個(gè)通道不要同時(shí)使用N:N鏈接或分別使用并聯(lián)鏈接和N:N鏈接。

在主站的程序中，可以用M8184~M8190的常開觸點(diǎn)控制指示故障從站的指示燈。1.I/O地址分配根據(jù)本項(xiàng)目多地控制生產(chǎn)線N:N通信網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)控制要求，選用生產(chǎn)線原有FX3U系列PLC配備通訊模塊FX3U-485-BD可以實(shí)現(xiàn)該控制功能。PLC的I/O地址分配如表7-7所示（本項(xiàng)目主站和從站I/O分配基本相同，在此只給出主站I/O地址分配表）。任務(wù)實(shí)施☆7.1.4多地控制生產(chǎn)線N:N通信網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.硬件接線圖設(shè)計(jì)根據(jù)本項(xiàng)目多地控制生產(chǎn)線N:N通信網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)控制要求以及表7-7所示I/O地址分配表，可對(duì)系統(tǒng)硬件接線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖7-7所示（本項(xiàng)目主站和從站硬件接線圖基本相同，在此只給出主站硬件接線圖）。

圖7-7控制系統(tǒng)硬件接線圖3.PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求，主站和從站參考程序分別如圖7-8、圖7-9、圖7-10所示。

圖7-8N:N鏈接主站參考程序

圖7-9N:N鏈接1號(hào)從站參考程序

圖7-10N:N鏈接2號(hào)從站參考程序程序說明：（1）在主站的程序中，設(shè)置N:N鏈接的參數(shù)。其中刷新范圍為模式1（可以訪問每臺(tái)PLC的32個(gè)位軟元件和4個(gè)字軟元件），重試次數(shù)為3次，監(jiān)視時(shí)間為50ms。。（2）當(dāng)主站發(fā)生數(shù)據(jù)傳送序列錯(cuò)誤時(shí)，M8183的常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?，主站與從站之間不能進(jìn)行通信。同理，當(dāng)從站發(fā)生數(shù)據(jù)傳送序列錯(cuò)誤時(shí)，M8184或M8185的常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?，也將使主站與從站之間、從站與從站之間不能進(jìn)行通信。（3）更改了參數(shù)的設(shè)置后，將程序下載到各PLC，將所有PLC的電源全部斷開后，再同時(shí)上電。正常通信時(shí)各通信模塊內(nèi)置的SD和RDLED應(yīng)閃爍。4.安裝與調(diào)試（1）按圖7-7所示控制系統(tǒng)硬件接線圖接線并檢查，確認(rèn)接線正確。其中三臺(tái)PLC通過通訊模塊FX3U-485-BD連接。（2）利用GXWorks2軟件編寫圖7-8、圖7-9、圖7-10所示的參考梯形圖程序，并將經(jīng)仿真調(diào)試無誤的控制程序下載至PLC中。（4）PLC程序符合控制要求后再接通主電路試車，進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)，直到最大限度地滿足系統(tǒng)控制要求為止?！局R(shí)目標(biāo)】1.了解PLC與變頻器、觸摸屏的通信技術(shù)。2.掌握PLC、變頻器與觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)。3.掌握PLC、變頻器與觸摸屏聯(lián)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試方法?！灸芰δ繕?biāo)】

1.能夠綜合利用PLC、變頻器與觸摸屏應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行工業(yè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.能夠根據(jù)控制系統(tǒng)控制要求選擇PLC、變頻器與觸摸屏通信模式。3.能夠進(jìn)行工業(yè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)硬件接線，并利用實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。任務(wù)7.2工業(yè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)描述某公司需要用PLC、變頻器和觸摸屏設(shè)計(jì)一款工業(yè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，控制流程如圖7-11(詳見教材)所示。

圖7-11中，工業(yè)洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水電磁閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入外筒；排水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使排水電磁閥打開，將水由外筒排出機(jī)外。洗滌正、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水筒（內(nèi)筒）并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)脫水筒（內(nèi)筒）正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高低水位開關(guān)分別用來檢測(cè)高、低水位；起動(dòng)按鈕用來起動(dòng)工業(yè)洗衣機(jī)工作；停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警；排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。工業(yè)洗衣機(jī)具體控制要求如下：（1）系統(tǒng)通電后，自動(dòng)進(jìn)入初始狀態(tài)，準(zhǔn)備啟動(dòng)。（2）按起動(dòng)按鈕開始進(jìn)水，當(dāng)水位到達(dá)高水位時(shí)，停止進(jìn)水，并開始正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌15s，暫停3s，反轉(zhuǎn)洗滌15s，暫停3s，此過程為一次小循環(huán)。若小循環(huán)次數(shù)不滿3次，則返回進(jìn)水，開始下一個(gè)小循環(huán)；若小循環(huán)次數(shù)達(dá)到3次，則開始排水。（3）當(dāng)水位下降到低水位時(shí)，開始脫水并繼續(xù)排水，脫水時(shí)間為10s，10s時(shí)間到，即完成一次大循環(huán)。若大循環(huán)次數(shù)未達(dá)到3次，則返回進(jìn)水，開始下一次大循環(huán)；若大循環(huán)次數(shù)達(dá)到3次，則進(jìn)行洗完報(bào)警。報(bào)警10s后結(jié)束全部過程，自動(dòng)停機(jī)。（4）洗衣機(jī)“正轉(zhuǎn)洗滌15s”和“反轉(zhuǎn)洗滌15s”過程，要求使用變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。且實(shí)現(xiàn)3段速運(yùn)行，即先以30Hz頻率運(yùn)行5s，接著變?yōu)?5Hz頻率運(yùn)行5s，最后以25Hz頻率運(yùn)行5s。（5）脫水時(shí)的變頻器輸出頻率為50Hz，設(shè)定其加速、減速時(shí)間均為2s。（6）通過觸摸屏設(shè)定啟動(dòng)按鍵、停止按鍵，顯示正反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)。請(qǐng)使用三菱FX3U系列PLC、FR-E700系列變頻器與GOT2000系列觸摸屏聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)此控制功能，完成PLC軟、硬件設(shè)計(jì)、變頻器參數(shù)設(shè)置與觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)以及聯(lián)機(jī)調(diào)試?！救蝿?wù)要求】1.利用三菱FX3U系列PLC進(jìn)行工業(yè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)。2.根據(jù)控制要求進(jìn)行變頻器參數(shù)設(shè)置與觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)。3.正確連接輸入、輸出電路，進(jìn)行仿真、聯(lián)機(jī)仿真。4.聯(lián)機(jī)調(diào)試?！救蝿?wù)環(huán)境】1.兩人一組，根據(jù)工作任務(wù)進(jìn)行合理分工。2.每組配套FX3U系列PLC、FR-E700系列變頻器與GOT2000系列觸摸屏實(shí)訓(xùn)裝置一套。3.每組配套若干導(dǎo)線、工具等?！究己嗽u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)】1.說明（1）本評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家職業(yè)技能鑒定中心高級(jí)電工職業(yè)技能鑒定規(guī)范（考核大綱）編制。（2）任務(wù)考核評(píng)價(jià)由指導(dǎo)教師組織實(shí)施，指導(dǎo)教師可自行具體制定任務(wù)評(píng)分細(xì)則。（3）任務(wù)考核評(píng)價(jià)可根據(jù)任務(wù)實(shí)施情況，引入學(xué)生互評(píng)。2.考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)該任務(wù)考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表7-8所示。PLC與變頻器的通信有三種方式：開關(guān)量通信、模擬量通信和RS-485通信。1.開關(guān)量通信變頻器有很多開關(guān)量端子，如正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和多段轉(zhuǎn)速控制端子等。在不使用PLC時(shí)，只要給這些端子外接開關(guān)就能對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和多段轉(zhuǎn)速控制。當(dāng)變頻器與PLC進(jìn)行開關(guān)量通信后，PLC不但可通過開關(guān)量輸出端子控制變頻器開關(guān)量輸入端子的輸入狀態(tài)，還可以通過開關(guān)量輸入端子檢測(cè)變頻器開關(guān)量輸出端子的狀態(tài)。變頻器與PLC的開關(guān)量聯(lián)機(jī)如圖7-12所示。

圖7-12變頻器與PLC的開關(guān)量通信關(guān)聯(lián)知識(shí)☆7.2.1PLC與變頻器的通信2.模擬量通信變頻器設(shè)置有電壓和電流模擬量輸入端子，改變這些端子的電壓或電流可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果將這些端子與PLC的模擬量輸出端子連接，就可以利用PLC控制變頻器來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。變頻器與PLC的模擬量通信如圖7-13所示。

圖7-13變頻器與PLC的模擬量通信3.RS-485通信通過RS-485和變頻器計(jì)算機(jī)鏈接協(xié)議，F(xiàn)X3系列PLC最多可以與8臺(tái)FR700系列和FR800系列變頻器通信，變頻器使用內(nèi)置的RS-485通信端口。如果PLC使用RS-485通訊模塊，最大通信距離50m。如果使用RS-485通信適配器，最大通信距離500m。（1）單臺(tái)變頻器與PLC的RS-485通信。單臺(tái)變頻器與PLC的RS-485通信如圖7-14所示。

圖7-14單臺(tái)變頻器與PLC的RS-485通信

由圖7-14可知，進(jìn)行通信時(shí)，需給PLC安裝FX3U-485-BD通訊模塊。在聯(lián)機(jī)時(shí)，變頻器需要卸下操作面板，將PU接口空出來用作RS-485通信，PU接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡的RJ45接口外形相同，但其端子功能定義不同。（2）多臺(tái)變頻器與PLC的RS-485通信。多臺(tái)變頻器與PLC的RS-485通信如圖7-15所示。

圖7-15多臺(tái)變頻器與PLC的RS-485通信三菱GOT2000系列觸摸屏有RS-232、RS-422/485兩類通信端口。進(jìn)行通信時(shí)，可將RS-232端口與計(jì)算機(jī)的RS-232端口連接實(shí)現(xiàn)通信，用于傳送組態(tài)畫面；RS-422/485端口與FX系列PLC等設(shè)備的RS-422端口連接實(shí)現(xiàn)通信。GOT2000系列觸摸屏典型通信連接如圖7-16所示，也可以選配擴(kuò)展模塊等連接其他的外部設(shè)備。

圖7-16GOT2000系列觸摸屏典型通信連接值得注意的是，三菱GOT2000系列觸摸屏使用內(nèi)置的RS-422/485端口與FX系列PLC進(jìn)行通信時(shí)，需用利用GT-Works3觸摸屏編程軟件對(duì)PLC機(jī)種、I/F、通訊驅(qū)動(dòng)程序等參數(shù)進(jìn)行選擇，根據(jù)需要還要設(shè)置其他一些參數(shù)。PLC的參數(shù)設(shè)置必須設(shè)置成與觸摸屏的設(shè)置一致，否則不能通信。關(guān)聯(lián)知識(shí)☆