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1、天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕 业 设 计天津职业技术师范大学本科生毕业设计地铁自动售票机的触摸屏控制程序设计Touch screen control program design of the subway ticket machines专业班级：电自0901学生姓名：史珍东指导教师：肖宝兴 高级工程师学 院：自动化与电气工程2013年6月摘 要跟随计算机技术的猛速发展，计算机在每行每业管理中应用的普及，使用计算机实现每行每业信息化的管理已经势在必行。这个系统是根据行业管理中实际的地铁售票系统运行过程中的需求
2、并且经过了实际的需求分析，采用强大功能的WinCC flexible、STEP7 MicroWIN做为这个系统的开发工具。 本着整个系统的设计符合操作简便快捷、灵活实用、易上手的要求出发，完成了售票管理的基本过程。论文主要涉及到触摸屏与PLC之间的通信问题以及PLC程序执行等问题，所要完成的功能和开发的过程。 经过整理，它使用西门子公司的WinCC flexibl、STEP7 MicroWIN等开发工具。利用其提供的各种开发软件，尤其是数据窗口这个可以方便并且简洁操纵数据库的智能化对象。首先在短时间内建立系统应用原型，然后，对初始原型系统进行需求迭代，不断修正和改进直到形成人们中意的地铁售票管
3、理的可行性系统。关键词：地铁自动售票，plc，触摸屏，西门子ABSTRACTFollowing the sharply development of computer technology,The popularity of computer application in virtually every industry in the management,Using computer to realize virtually every industry informatization management is imperative. This system is according to
4、 the actual metro ticketing system in industry management operation in the process of demand analysis and through the actual demand,using the powerful function of WinCC flexible,STEP7 MicroWIN as the system development tools.Based on the design of the whole system conforms to the operation convenien
5、t,flexible and practical,easy to fit the requirement,completes the affairs. Thesis mainly involves the problem of communication between touch screen with PLC and PLC program execution, etc, To complete the function and development process.After thinking, It Using Siemens WinCC flexibl, STEP7 MicroWI
6、N development tools, etc. Using the various development offered by the software, particularly the data window this can convenient and concise manipulation database intelligent objects. Build system application prototype in a short time first, and then, the initial prototype system needs iteration, A
7、lways revise and improve until form people preferred the feasibility of subway ticket management system.Key Words：Metro ticketing, PLC, Touch screen, Siemens目 录1 概述11.1地铁自动售票机11.2触摸屏11.3西门子PLC11.4设计目标及任务22现代触摸屏技术42.1触摸屏概述42.2表面声波式触摸屏42.2.1基本结构42.2.2工作原理42.2.3主要优缺点52.3电阻式触摸屏52.3.1基本结构52.3.2工作原理52.3.3
8、主要优缺点62.4电容式触摸屏62.4.1基本结构62.4.2工作原理62.3.3主要优缺点72.5红外线触摸屏72.5.1基本结构72.5.2工作原理72.5.3主要优缺点82.6触摸屏的技术特性82.6.1透光性能82.6.2绝对坐标系统82.6.3检测与定位83西门子S7-200PLC93.1 PLC概述93.1.1可编程序控制器的典型产品93.1.2可编程序控制器的特性93.2 西门子PLC概述103.3西门子S7-200PLC的主要功能103.4西门子S7-200PLC的硬件系统结构103.5西门子S7-200PLC的输入、输出113.6西门子S7-200PLC扫描周期及工作方式12
9、3.7西门子S7-200PLC通信模式133.7.1 PPI协议133.7.2自由口通讯133.7.3 MPI协议143.7.4 PROFIBUS协议143.8发展趋势144本课题程序设计164.1方案总体设计164.1.1设计要求164.1.2设计思路及技术改进164.2西门子S7-200PLC的应用174.2.1西门子S7-200PLC运算指令的应用174.2.2西门子S7-200PLC通讯方式的选择与设置174.3 TP177B触摸屏及其组态软件WinCC flexible的应用174.3.1 HMI介绍174.3.2 TP177B触摸屏184.3.3 WinCC flexible概述1
10、84.3.4建立项目184.3.5建立组态画面194.4 S7-200PLC与TP177B触摸屏的通讯设置194.4.1组态软件与PLC的连接要求194.4.2组态软件与PLC之间的通讯194.4.3创建S7-200的连接204.4.4通讯参数的设置204.5程序设计204.5.1程序流程图204.5.2主要实现的功能224.5.3输入输出点的配置224.5.4计算票价224.5.5数钱244.5.6计算找钱程序254.5.7出票程序274.5.8找零284.5.9系统复位29结 论31参考文献32致 谢331天津职业技术师范大学2013届本科生毕业设计361 概述1.1地铁自动售票机日前，城
11、市交通日益拥挤的问题越来越严重。因此，全国各大城市都开始了地铁项目的建设。城市与城际轨道交通的建设也逐渐成为近年国家投资的重点项目之一。自动售检票系统（Automatic FareCollection System,简称AFC系统）是集计算机技术、通信技术、机械制造于一身的自动化售票、检票系统，是利用计算机集中控制自动售票、自动检票以及自动收费、自动统计的自动化系统，是利用计算机集中控制自动售票、自动检票以及自动收费、自动统计的自动化系统。该系统由以下几块组成：CC(中央计算机系统)；SC(车站计算机系统)；TVM(自动售票机)；AGM(自动检票机)；AVM(自动加值机)；BOM(人工售补票机
12、)；ES(编码分拣机)；TCM(自动查询机)；紧急按钮及双电源设备以及其他辅助设备。其中，自动售票机是自动售检票系统中车站硬件设备重要的组成部分，主要的功能就是实现无人自动售票。本章主要介绍了论文的背景，自动售票机（TVM)发展现状，自动售票机（TVM)的工作流程及组成。1.2触摸屏触摸屏（touch screen）也叫做“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单
13、、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔，主要是公共信息的查询；如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。将来，触摸屏还要走入家庭。1.3西门子PLC它主要由中央处理单元、输入接口和输出接口、通信接口和其他组件组成。其中CPU可以说是PLC的核心、I/O单元之间连接现场设备和CPU接口电路，通信接口用于连接到编程器和上位机。对于完全整体式的PLC,所有部件都是放在一个机壳内,而对于模块化的PLC,每个功
14、能单元独立封装,叫做模板,每个模块通过总线连接,安装在框架或导轨的上面。根据品牌的PLC在市场上很多,各种各样的品牌下还有具体型号,更具有不同的功能。但看起来从结构、PLC具有相似的结构,包括CPU、内存、输入/输出端口,等等所组成。PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微机相同，基本构成为： （1） 中央处理单元 CPUCPU 是 PLC 的核心，其主要作用如下。 读取用户输入的程序，并保存至程序存储器； 读取 I/O 送入的现场信号，并存入相应的数据存储器； 执行用户程序，完成各种逻辑运算和数学运算，并输出相应的动作信号实现程序预先规定的动作； 系统自诊断，检测 CPU
15、 自身的运行状态。（2）存储器PLC 的存储器用来存放 PLC 系统程序、用户程序和实时数据。（3）输入输出接口电路输入输出接口是 PLC 与现场设备之间的连接端口。微机的 I/O 接口为弱电信号，工作电压 5V，而 PLC 的输入输出口可以工作在强电，其输出接口直接和大功率设备相连接，直接驱动大型设备工作。小型 PLC 通常将 I/O 部分集成在 PLC 设备上，提供的端口也较少，而对于中、大型 PLC，I/O 部分通常做成专门的输入输出模块，用户可根据自己的需要选取不同功能、不同点数的 I/O 模块来满足系统的需要。为便于检查，每个 I/O 点都接有指示灯，某点接通时，相应的指示灯发光指示。用户可以方
