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1、模块七 PLC与触摸屏的综合应用,电气控制与PLC应用,哪里有逻辑，那里就有自动化控制,【能力目标】,培养学生的软件设计、硬件安装连线、整机调试等自主学习能力、创新能力和多种知识、多种技能的整合能力。,电气控制与PLC应用,漯河职业技术学院 郭艳萍,哪里有逻辑，那里就有自动化控制,【知识目标】,1.了解触摸屏相关知识，掌握触摸屏的简单应用。 2.熟悉三菱公司的GT-Designer编程软件的使用，掌握图形、对象的操作和属性的设置。 3.能根据任务要求，熟练地使用GT-Designer组态软件编制触摸屏画面，并写入触摸屏与PLC进行联机调试运行。,一、任务导入,任务一 触摸屏控制电动机的Y-降压
2、起动,试设计一个用触摸屏控制电动机Y -降压起动控制系统，控制要求如下。 （1）按触摸屏上的“起动”按钮，电动机先Y 形起动，继而形运行。按“停止”按钮，电动机即停止运行。 （2）在触摸屏画面上能动态显示电动机 Y形起动、形运行或停止时的状态。 （3）具有电动机的起动时间设置及起动时间显示功能。,二、相关知识,1.功能 为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。 2.原理 工作时，我们必须首先用手指或其他物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统 根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。 3.分类 按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，我们把触摸屏分为四种，它们分别为电阻式、红外
3、线式、电容感应式以及表面声波式,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：F900系列、A900系列、GT11和GT15系列，种类达数十种，现以目前应用较为广泛的F940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。,（一）三菱F940GOT的功能及基本工作模式 触摸屏是图式操作终端（Graph Operation Terminal，GOT）在工业控制中的通俗叫法，是目前最新的一种交
4、互式图视化人机界面设备。它可以设计及存储数十至数百幅与控制操作相关的黑白或彩色的画面，可以直接在显示这些画面的屏幕上用手指单击换页或输入操作命令，还可以连接打印机打印报表，是一种理想的操作面板设备。,1F940GOT的功能,三菱F940GOT的显示画面为5.7寸，分辨率为320240，规格具有F940GOTSWDC（彩色）及F940GOTLWDC（黑白）两种型号。F940GOT能与三菱的FX系列、A系列PLC进行连接使用，也可以与三菱变频器进行连接，同时还可与其他厂商的PLC进行连接，如OMRON、SIEMENS、A-B等。,（1）用户画面功能, 画面显示功能。 F940GOT可存储并显示用户
5、制作画面最多500个（画面序号1500）及30个系统画面（画面序号1 0011 030）。,在给触摸屏上电时，用手按住触摸屏的左上角，就可以将如图所示的画面调出来。, 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）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HPP（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
6、。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,2GOT的基本工作模式及与计算机、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。,（二）F94
7、0 GOT的基本操作,1.起动顺序,2动作环境设定,3各模式的选择操作,（三）GT-Designer Ver.5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-Designer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。,2图形绘制和文本设置,在编辑区可以进行直线、矩形、圆等图形的绘制和文本设置。 图形绘制方法：可以在图形对象工具栏或绘图菜单的下拉菜单以及工具选项板中单击相应的绘图命令，然后在编辑区进行拖放即可。图形/对象属性的调整，如颜色、线形、填充
8、等，可以双击该图形，再在弹出的窗口中进行调整。 文本设置是在GOT画面上设定汉字、英文、数字等文字的部件。单击图形/对象工具栏中的按钮或从菜单栏中“绘图”菜单进入并单击“绘图图形”后的级联菜单条后，则可出现文本设置对话框。,3对象功能设置,（1）数据显示功能。数据显示功能能实时显示PLC字元件中的数据。数据可以以数字、数据列表、ASCII字符及时钟等显示，分别单击图形/对象工具栏中的 （数字显示）、 （时钟显示）按钮会出现该功能的属性设置窗口，设置完毕按“确定”键，然后将光标指向编辑区，单击鼠标即生成该对象，可以随意拖动对象到任意需要的位置。,（2）信息显示功能。信息显示功能可以显示PLC相对
9、应的注释和出错信息，包括注释、报警记录和报警列表。,（3）动画显示功能。动画显示功能可以显示与软元件相对应的部件、指示灯和指针仪表盘。按图形/对象工具栏中的（部件显示）、 （指示灯）、（指针仪表）按钮，即弹出设置窗口，显示的颜色可以通过其属性来设置，同时，可以根据软元件的ON/OFF状态来显示不同颜色，以示区别。,（4）图表显示功能。 图表显示功能可以显示采集到PLC软元件的值，并将其以图表的形式显示。单击图形/对象工具栏的 （折线图/趋势图/棒状图）按钮 。,（5）触摸按键功能。 触摸键在被触摸时，能够改变位元件的开关状态、字元件的值，也可以实现画面跳转。,（6）数据输入功能。 数据输入功能
10、可以将任意数字和ASCII码输入到软元件中。对应的按钮是 （数字输入）和 （ASCII码输入），操作方法和属性设置与上述相同。 （7）其他功能。 其他功能包括硬复制功能、系统信息功能、条形码功能、时间动作功能，此外还具有屏幕调用功能、安全设置功能等。,三、任务实施,（一）PLC和触摸屏软元件分配及系统接线图,电动机Y-降压起动的软元件分配表,（二）PLC程序,（三）触摸屏画面设计,1新建工程,2文本创建,单击图形/对象 工具栏中按钮，弹出如图所示的文本设置窗口。,3数值输入,点击,（4）数值显示,点击,5棒图创建,单击图像/对象工具栏中,按钮,（6）注释显示,首先单击图像/对象工具栏中 按钮,
11、（7）触摸键,单击图像/对象工具栏中按钮,触摸屏画面,四、知识拓展,电动机Y-降压起动触摸屏画面如图所示 。,如何制作指示灯？,单击图像/对象工具栏中按钮 ，弹出图示的 指示灯属性设置窗口。,其他两个指示灯的设置与此相同，注意：Y形起动对应的软元件为“Y1”，形运行对应的软元件为“Y2”,任务二 基于触摸屏的抢答器控制系统,一、任务导入,设计一个知识竞赛抢答控制系统，要求用PLC和一台F940GOT触摸屏进行控制和显示，具体控制要求如下： 1.儿童2人、学生1人、教授2人共3组抢答，竞赛者若要回答主持人所提出的问题时，需抢先按下桌上的按钮。 2.为了给参赛儿童组一些优待，儿童2人 （SB1和S
12、B2）中任一个人按下按钮时均可 抢答，灯HL1亮，同时图7-21（b）中的 “儿童”和“彩灯”指示灯变成红色显示。 为了对教授组做一定限制，HL3只有在 教授2人（SB4和SB5）按钮同时都按下 时才可抢得，灯HL3才亮，图7-21（b） 中“教授”和“彩灯”指示灯变成红色。图 中的“学生”指示灯也是如此。,主界面,3.若在主持人按下开始按钮后30秒内有人抢答，则幸运彩灯点亮表示庆贺，同时触摸屏显示“抢答成功”，如图7-21（d）所示，否则，30秒后显示“抢答失败”，如图7-21（e）所示，再过3秒后返回原显示主界面2，如图7-21（b）所示。,4.触摸屏可完成开始、介绍题目、返回、 清零和加
13、分等功能，并可显示各组的总得分。 5.触摸屏共有如图7-21所示的5个画面,（a）欢迎画面（画面1） （b）主画面（画面2）,（c）统计画面（画面3)（d）抢答成功画面（画面4）,二、相关知识,F940触摸屏切换画面最常用两种形式，一种是通过触摸键实现画面切换，另一种通过PLC程序实现画面的自动切换。,（一）通过触摸键实现画面切换,键输入置ON后，根据切换对象的内容切换画面。切换条件为“按键”，设定为任意键，切换对象指定为画面序号。,2.PLC程序实现,若需要利用PLC程序切换画面，首先需要在GT软件中设置基本画面切换元件，在GT软件上单击菜单“公共”“屏幕切换”，弹出如图7-23所示的窗口。
14、将基本屏幕元件设置为D0，即数据寄存器D0中的数就是当前所显示画面的序号。其次，在PLC中编写画面切换程序，如图7-24所示。当按下X0时，MOV指令将K1传送给D0，当（D0）=1时，触摸屏显示画面1；若按下X2，则触摸屏显示画面3；按下X5，则触摸屏显示画面5。,三、任务实施,（一）确定系统的输入输出信号，并画出系统接线图,表7-2 抢答器I/O分配及软元件说明,图7-25 抢答器的系统接线图,（二）程序设计,（三）触摸屏画面设计,（a）画面1,画面1中，除了文本以外，还有时间和日期显示。另外该画面上还有一个透明的画面切换触摸键，在图7-22（a）中，除了选择“按键”外，还要在“图形”中选
15、择“无”，其他设置如前所述，在画面上单击后放置该键，并将该键拉大至全屏。,画面周边绿色的边框表示该触摸键的大小，只要触摸任何位置，就可以进入写一个画面,（b）画面2,（2）画面2如图7-27（b）所示。“儿童”、“学生”、“教授”、“彩灯”是用GT软件上的“指示灯”制作的，其对应的软元件分别为Y0、Y1、Y2、Y3，它们为OFF时，显示白色，为ON时，显示红色。“开始抢答”、“介绍题目”、“加分”、“清零”都是触摸键，分别与程序中的M21、M22、M23、M24相对应，“总分”是画面切换键，将其设置为切换到画面3。,（c）画面3,（3）画面3如图7-27（c）所示。用GT软件上的“数值显示”和
16、“棒图”按钮分别制作D11、D12、D13的得分显示，一个用数字显示，另一个用棒图直观显示。“返回”按钮是一个画面切换键。触摸此键，返回到主画面2。,（4）画面4和画面5的制作很简单，只需在画面上用文本键入需要显示的文字即可。,四、知识拓展,计算机/触摸屏在PLC网络中的作用,（一）计算机的作用 在工厂自动化中，计算机的通信功能作为各级接口是十分必要的。PLC与计算机联网构成的综合系统，可使PLC与计算机互补功能上的不足。对于控制，PLC对现场、对设备都极为方便，但打印图表、图形显示、中文输出就逊色一些，而这些功能正是计算机的特长。PLC与计算机联网时，计算机通常主要用于编程、修改参数、数据显示、系统管理等方面。,2.触摸屏的作用,（1）通过组态画面实时监视生产过程的各种状态。 （2）通过组态画面中各种触摸键控制生产过程的起动、停止、运行等。 （3）通过组态画面设置系统所需参数。 （4）还可以连接打印机设备输出系统运行报表等。,电气控制与PLC应用,漯河职业技术学院 郭艳萍,
