PLC与触摸屏综合应用

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1、PLC与触摸屏 控制技术PLC与触摸屏综合应用任务一、 触摸屏的简要结构、原理任务二、触摸屏的画面制作及基本操作任务三、 PLC与触摸屏综合应用学习目标p了解触摸屏基本原理。p熟悉GTDesigner编程软件的使用，掌握图形、对象的操作和属性的设置。p能根据项目要求, 熟练地使用三菱公司的GTDesigner编程软件编制触摸屏程序，并写入触摸屏与PLC进行联机调试运行。p能运用PLC、触摸屏进行综合控制，解决实际工程问题。任务一、 触摸屏的简要结构、原理触摸屏是“图形操作终端 ”“GOT”在工业控制中的通俗 叫法，这种液晶显示器具有人 体感应功能，当手指触摸到触 摸屏上的图形时，可发出操作 指

2、令。（一）触摸屏分类电阻式触摸屏原理触摸屏工作时，上下导体层相 当于电阻网络，当某一层电极加上 电压时，会在该网络上形成电压梯 度。如有外力使得上下两层在某一 点接触，则在电极未加电压的另一 层可以测得接触点处的电压，从而 知道接触点处的坐标。比如，先在顶层的电极(X+,X)上加上电压，则在顶 层导体层上形成电压梯度，当有外力使得上下两层在某一点 接触，在底层就可以测得接触点处的电压，再根据该电压与 电极(X+)之间的距离关系，知道该处的X坐标。然后，将电 压切换到底层电极（Y+,Y）上，并在顶层测量接触点处的 电压，从而知道Y坐标。电容式触摸屏原理p 电容式触摸屏分两种类型：p表面式电容p投

3、射式电容。p表面电容触摸屏通过人体的感应 电流来进行工作。它采用一层铟 锡氧化物（ITO），外围至少有 四个电极。当一个接地的物体靠 近时，例如手指，流经这四个电 极的电流与手指到四角的距离成 正比，控制器通过对这四个电流 比例的精确计算，得出触摸点的 位置。o另一类利用触摸屏电极发射出的静电场线称为投射电容 式触摸屏。当手指靠近从一个电极到另一个电极的电场 线时，相邻电极耦合产生的电容产生变化，控制器收集 变化信息，从而计算出位置。这种触摸屏的最大优势是 实现了多点触控，使得用户的操作更加便捷。电阻式触摸屏（5800）& 表面电容式触摸屏投射电容式触摸屏（iphone）电容式触摸屏原理红外线

4、触摸屏原理o在屏幕周边，成对安装红外线发射器和红外线接受器，形 成紧贴屏幕前密布X、Y方向上的红外线矩阵，通过不停 的扫描是否有红外线被物体阻挡检测并定位用户的触摸。o红外触摸屏的优点是可用手指、笔或任何可阻挡光 线的物体来触摸。o红外触摸屏缺点是在球面显示器上使用时感觉不好 ，这是因为赖以工作的红外光栅矩阵显然要求保证 在同一平面上，但是这个缺点在平面显示器上不存 在，比如液晶显示器。o在平面显示器上使用，红外触摸屏具有相当的优势 。其结构简单，价格低廉。然而其原理限制它不能 实现多点触控。红外线触摸屏原理声波式触摸屏原理o表面声波触摸屏是利用声波可以在刚体表面传播的特性设计而成 。 以X轴

5、为例，控制电路产生发射信号（电信号），该电信号经 玻璃屏上的X轴发射换能器转换成超声波，超声波在前进途中遇 到45度倾斜的反射线后产生反射，产生和入射波成90度、和Y 轴平行的分量，该分量传至玻璃屏X方向的另一边也遇到45度倾 斜的反射线，经反射后沿和发射方向相反的方向传至X轴接收换 能器。X轴接收换能器将回收到的声波转换成电信号。控制电路 对该电信号进行处理得到表征玻璃屏声波能量分布的波形。有触 摸时，手指会吸收部分声波能量，回收到的信号会产生衰减，程 序分析衰减情况可以判断出X方向上的触摸点坐标。同理可以判 断出Y轴方向上的坐标，X、Y两个方向的坐标一确定，触摸点自 然就被唯一地确定下来。

6、各类触摸屏横向比较p电阻式：触摸屏处于一种对外界完全隔离的工作环境， 不怕灰尘、水汽和油污，可以用任何物体来触摸。精度 非常高，可用来作图，书写。价格合理。p电容式：最大优势是能实现多点触控，操作最随意。不 足的是精度较低，受周围环境电场影响可能产生漂移， 价格较高。p红外线式：红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，但 对光照较为敏感。价格较低，维护方便。p声波式：屏幕多为钢化玻璃，清晰度高，透光率好。高 度耐久，抗刮伤性良好。多用于各种公共场合如ATM， 自动售票机等。常用触摸屏特性比较表任务二、触摸屏的画面制作及基本操作三菱触摸屏来到中国有20多 年的历史，现在市场上主要使用 的有以下系列：

7、F900系列、A900 系列、 GT10、 GT11和GT15系列 ，种类达数十种。现以学院实训室设备GT1000 为例来说明触摸屏的使用。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的接线及与计算机、PLC的连接1、GOT的接线及与计算机、PLC的连接作为PLC的图形操作终端，GOT必须与PLC联机使用，通 过操作人员手指与触摸屏上的图形元件的接触发出PLC的操 作指令或者显示PLC运行中的各种信息。 1、GOT的

8、接线及与计算机、PLC的连接（1）用户画面功能（用户制作的画面） 画面显示功能。可存储并显示用户制作画面最多500个（画面序号1 500）及30个系统画面（画面序号1 0011 030）。 画面操作功能。GOT可以作为操作单元使用，通过GOT上设计的操作 键来ON/OFF PLC的位元件，可以通过设计的键盘输入 或更改PLC字元件的数据。 监视功能。GOT可以通过用户画面显示PLC内位元件的状态及字 元件的设定值和当前值，可以以数字或棒图的形式显示， 供监视用。2、GOT的画面功能（用户画面功能、系统画面）（2）系统画面功能 监视功能 可监视程序清单（仅对FX系列PLC），可在GOT处于 HP

9、P（手持式编程）状态时，使用GOT作为编程器显示及修 改PLC机内的程序。设有缓冲存储器（仅对FX2N和FX2NC 系列PLC），特殊模块的缓冲存储器（BFM）中的内容可以 被读出、写入和监视。 数据采样功能 GOT可以设定采样周期，记录指定的数据寄存器的当前值 ，并以清单或图表的形式显示或打印这些数值。 报警功能 触摸屏可以指定PLC的最多256点连续位元件（可以是X 、Y、M、S、T、C）与报警信息相对应，在这些元件置位 时显示一定的画面，给出报警信息 其他功能（三）GT-Designer2 画面制作软件介绍三菱触摸屏的用户画面制作软件 有FX-PCS-DU/WIN-C和GT- Desig

10、ner等，前者主要用于制作 F900系列触摸屏的画面，后者用于 高档触摸屏（如A900系列、GT11 系列、GT15系列）画面的制作，也 可用于F900系列触摸屏。 1)软件的主界面: GTDesigner 软件安装完毕后，单击快捷方式图 标即可进入软件的主界面，如图所 示，主界面由标题栏、菜单栏、工 具栏及应用窗口等部分组成。2)图形绘制和文本设置p在编辑编辑 区可以进进行直线线、矩形、圆圆等图图形的绘绘制和文本设设 置。 p图图形绘绘制方法：可以在图图形对对象工具栏栏或绘图绘图 菜单单的下拉 菜单单以及工具选项选项 板中单击单击 相应应的绘图绘图 命令，然后在编辑编辑 区 进进行拖放即可。

11、图图形/对对象属性的调调整，如颜颜色、线线形、填充 等，可以双击该图击该图 形，再在弹弹出的窗口中进进行调调整。 p文本设设置是在GOT画面上设设定汉汉字、英文、数字等文字的 部件。单击图单击图 形/对对象工具栏栏中的按钮钮或从菜单栏单栏 中“绘图绘图 ” 菜单进单进 入并单击单击 “绘图图绘图图 形”后的级联级联 菜单单条后，则则可出现现 文本设设置对话对话 框。（三）GT-Designer2 画面制作软件介绍3)对象功能设置 p（1）数据显显示功能。数据显显示功能能实时显实时显 示PLC字元 件中的数据。数据可以以数字、数据列表、ASCII字符及时时 钟钟等显显示，分别单击图别单击图 形/

12、对对象工具栏栏中的 （数字显显示） 、 （时钟显时钟显 示）按钮钮会出现该现该 功能的属性设设置窗口，设设置 完毕毕按“确定”键键，然后将光标标指向编辑编辑 区，单击单击 鼠标标即生 成该对该对 象，可以随意拖动对动对 象到任意需要的位置。p（2）信息显显示功能。信息显显示功能可以显显示PLC相对对 应应的注释释和出错错信息，包括注释释、报报警记录记录 和报报警列表 。 （三）GT-Designer2 画面制作软件介绍p（3）动动画显显示功能。动动画显显示功能可以显显示与软软元件相对应对应 的部件、指示 灯和指针仪针仪 表盘盘。按图图形/对对象工具栏栏中的 （部件显显示 ）、 （指 示灯）、

13、（指针仪针仪 表）按钮钮，即弹弹出设设置窗口， 显显示的颜颜色可以通过过其属性来设设置，同时时，可以根据软软元 件的ON/OFF状态态来显显示不同颜颜色，以示区别别。p（4）图图表显显示功能。图图表显显示功能可以显显示采集到PLC软软元件的值值，并将其 以图图表的形式显显示。单击图单击图 形/对对象工具栏栏的 （折线图线图 / 趋势图趋势图 /棒状图图）按钮钮 。 p（5）触摸按键键功能。触摸键键在被触摸时时，能够够改变变位元件的开关状态态、 字元件的值值，也可以实现实现 画面跳转转。 （三）GT-Designer2 画面制作软件介绍p（6）数据输输入功能。数据输输入功能可以将 任意数字和 A

14、SCII码码 输输 入到软软元件中。对应对应 的按钮钮是 （数字输输入）和 （ ASCII码输码输 入），操作方法和属性设设置与上述相同。 p（7）其他功能。其他功能包括硬复制功能、系统统信息功能、条形码码功能 、时间动时间动 作功能，此外还还具有屏幕调调用功能、安全设设置 功能等。（三）GT-Designer2 画面制作软件介绍o项目1、小车正反转控制系统任务三、 PLC与触摸屏综合应用o项目2、抢答器控制系统任务实施：小车正反转控制系统（一）PLC和触摸屏软元件分配输输 入输输 出其他软软元件 辅辅助继继 电电器作 用输输出继继 电电器控制对对象名 称作 用M1正转转起动动Y0正转转D1运

15、行时间设时间设 定值值M2反转转起动动Y1反转转D2实际实际 运行时间显时间显 示M3 停止M10停止指示灯D10定时时器T0设设定值值（二）系统接线图（三）PLC程序 （三）触摸屏画面设计（四）触摸屏PLC联机运行项目1、小车正反转控制系统图6-8 系统接线示意图（二）系统接线图任务实施：小车正反转控制系统RS232（三）PLC程序 任务实施：小车正反转控制系统o1、新建工程-选择触摸屏型号选择与之相连的 PLC型号选择连接方式确认通信协议任务实施：小车正反转控制系统（三）触摸屏画面设计o共建立2个窗口：“欢迎界面”及“操作界面”（菜单：画面新建基本画面）任务实施：小车正反转控制系统（三）触

16、摸屏画面设计o设计欢迎界面任务实施：小车正反转控制系统（三）触摸屏画面设计o“小车*系统”，“* 学院*制作”为文本；o左下角添加系统时间（ 菜单：对象时刻显示 ）；o右下角添加日期显示（ 菜单：对象日期显示 ）；o添加一个“多用动作开 关”，动作设置为“切换 到画面2”，o并把该“开关”大小拖大 至覆盖整个画面。o设计操作界面1任务实施：小车正反转控制系统（三）触摸屏画面设计o“小车*系统”，“设定 *时间”，“已运行* 时间”为文本；o“设定*时间”后面添 加一个“数值输入”，软 元件定义为D1，用于 动态进行运行时间设定 ；（在“对象”菜单里）o“已运行*时间”后面 添加一个“数值显示”， 软元件定义为D2，用 于实时显示运行时间；o设计操作界面2任务实施：小车正反转控制系统（三）触摸屏画面设计o设置 “指示灯显示（位）” ，软元件定义为Y0（表示 正转显示）；o软元件Y0的“文本”设置 ：OFF的时候可为空， ON的时候注释为“正转运 行中”；o同理