PLC與觸摸屏控制技術(shù)

PLC與觸摸屏1PLC與觸摸屏綜合應(yīng)用任務(wù)一、觸摸屏的簡(jiǎn)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PLC與觸摸屏綜合應(yīng)用任務(wù)一、觸摸屏的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、原理任務(wù)二2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?qǐng)D形、對(duì)象的操作和屬性的設(shè)置。能根據(jù)項(xiàng)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(yùn)行。能運(yùn)用PLC、觸摸屏進(jìn)行綜合控制，解決實(shí)際工程問(wèn)題。學(xué)習(xí)目標(biāo)了解觸摸屏基本原理。3任務(wù)一、觸摸屏的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、原理任務(wù)一、觸摸屏的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)、原理4

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(shí)，可發(fā)出操作指令。觸摸屏是“圖形操作終端”“GOT”在工業(yè)控制中的通俗5（一）觸摸屏分類依據(jù)原理分類電阻式電容式紅外線式聲波式（一）觸摸屏分類依據(jù)原理分類電阻式電容式紅外線式聲波式6電阻式觸摸屏原理

觸摸屏工作時(shí)，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(shí)，會(huì)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(diǎn)接觸，則在電極未加電壓的另一層可以測(cè)得接觸點(diǎn)處的電壓，從而知道接觸點(diǎn)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(diǎn)接觸，在底層就可以測(cè)得接觸點(diǎn)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(cè)量接觸點(diǎn)處的電壓，從而知道Y坐標(biāo)。電阻式觸摸屏原理觸摸屏工作時(shí)，上下導(dǎo)體層相當(dāng)于7PLC與觸摸屏應(yīng)用ppt課件8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(guò)人體的感應(yīng)電流來(lái)進(jìn)行工作。它采用一層銦錫氧化物（ITO），外圍至少有四個(gè)電極。當(dāng)一個(gè)接地的物體靠近時(shí)，例如手指，流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。電容式觸摸屏原理電容式觸摸屏分兩種類型：9另一類利用觸摸屏電極發(fā)射出的靜電場(chǎng)線稱為投射電容式觸摸屏。當(dāng)手指靠近從一個(gè)電極到另一個(gè)電極的電場(chǎng)線時(shí)，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(jì)算出位置。這種觸摸屏的最大優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)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）電容式觸摸屏原理另一類利用觸摸屏電極發(fā)射出的靜電場(chǎng)線稱為投射電容式觸摸屏。當(dāng)10紅外線觸摸屏原理在屏幕周邊，成對(duì)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(guò)不停的掃描是否有紅外線被物體阻擋檢測(cè)并定位用戶的觸摸。紅外線觸摸屏原理在屏幕周邊，成對(duì)安裝紅外線發(fā)射器和紅外線接受11紅外觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)是可用手指、筆或任何可阻擋光線的物體來(lái)觸摸。紅外觸摸屏缺點(diǎn)是在球面顯示器上使用時(shí)感覺(jué)不好，這是因?yàn)橘囈怨ぷ鞯募t外光柵矩陣顯然要求保證在同一平面上，但是這個(gè)缺點(diǎn)在平面顯示器上不存在，比如液晶顯示器。在平面顯示器上使用，紅外觸摸屏具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。然而其原理限制它不能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控。紅外線觸摸屏原理紅外觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)是可用手指、筆或任何可阻擋光線的物體來(lái)觸摸。12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(jì)而成。以X軸為例，控制電路產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)（電信號(hào)），該電信號(hào)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(hào)?？刂齐娐穼?duì)該電信號(hào)進(jìn)行處理得到表征玻璃屏聲波能量分布的波形。有觸摸時(shí)，手指會(huì)吸收部分聲波能量，回收到的信號(hào)會(huì)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(diǎn)坐標(biāo)。同理可以判斷出Y軸方向上的坐標(biāo)，X、Y兩個(gè)方向的坐標(biāo)一確定，觸摸點(diǎn)自然就被唯一地確定下來(lái)。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?3PLC與觸摸屏應(yīng)用ppt課件14各類觸摸屏橫向比較電阻式：觸摸屏處于一種對(duì)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(lái)觸摸。精度非常高，可用來(lái)作圖，書寫。價(jià)格合理。電容式：最大優(yōu)勢(shì)是能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控，操作最隨意。不足的是精度較低，受周圍環(huán)境電場(chǎng)影響可能產(chǎn)生漂移，價(jià)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(duì)光照較為敏感。價(jià)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(chǎng)合如ATM，自動(dòng)售票機(jī)等。各類觸摸屏橫向比較電阻式：觸摸屏處于一種對(duì)外界完全隔離的工作15常用觸摸屏特性比較表常用觸摸屏特性比較表16任務(wù)二、觸摸屏的畫面制作及基本操作任務(wù)二、觸摸屏的畫面制作及基本操作17

三菱觸摸屏來(lái)到中國(guó)有20多年的歷史，現(xiàn)在市場(chǎng)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(shí)訓(xùn)室設(shè)備GT1000為例來(lái)說(shuō)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。三菱觸摸屏來(lái)到中國(guó)有20多年的歷史，現(xiàn)在市場(chǎng)上主要使181、GOT的接線及與計(jì)算機(jī)、PLC的連接1、GOT的接線及與計(jì)算機(jī)、PLC的連接191、GOT的接線及與計(jì)算機(jī)、PLC的連接1、GOT的接線及與計(jì)算機(jī)、PLC的連接20

作為PLC的圖形操作終端，GOT必須與PLC聯(lián)機(jī)使用。為了PLC編程、觸摸屏組態(tài)調(diào)試方便，編程USB數(shù)據(jù)線通過(guò)電腦USB口與觸摸屏相連，觸摸屏通過(guò)232與PLC連接（使用GOT(直接連接)透明傳輸功能）。這樣，電腦即可以監(jiān)控PLC，也可實(shí)時(shí)下載觸摸屏程序，而觸摸屏實(shí)時(shí)控制PLC，如圖所示。1、GOT的接線及與計(jì)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。21（三）GT-Designer3

畫面制作軟件介紹

三菱觸摸屏的用戶畫面制作軟件GT-Works3。

1.軟件獲取在三菱官網(wǎng)下載最新正版GTWorks3軟件，也可在網(wǎng)絡(luò)上搜索下載。（三）GT-Designer3畫面制作軟件介紹三22（三）GT-Designer3

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三菱觸摸屏的用戶畫面制作軟件GT-Works3。2.安裝打開安裝目錄，找到Disk1\setup進(jìn)行安裝；填寫產(chǎn)品通用ID:570-986818410；安裝完畢重啟計(jì)算機(jī)，編程軟件安裝完成，形成GTDesigner3圖標(biāo)。再安裝盤中Disk1\TOOL\GSInstaller，完成后啟動(dòng)GTDesigner3，新建項(xiàng)目時(shí)，在系列選項(xiàng)里面就可以選擇GS系列了。說(shuō)明：GTWorks3安裝完畢，同時(shí)安裝了組態(tài)軟件GTDesigner3和仿真軟件GTSimulator3。（三）GT-Designer3畫面制作軟件介紹三23項(xiàng)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(xiàng)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24項(xiàng)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(xiàng)目2、搶答器控制系統(tǒng)項(xiàng)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(xiàng)25任務(wù)實(shí)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(duì)象名稱作用M1正轉(zhuǎn)起動(dòng)Y0正轉(zhuǎn)D1運(yùn)行時(shí)間設(shè)定值M2反轉(zhuǎn)起動(dòng)Y1反轉(zhuǎn)D2實(shí)際運(yùn)行時(shí)間顯示M3

停止M10停止指示燈D10定時(shí)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(jì)（四）觸摸屏PLC聯(lián)機(jī)運(yùn)行項(xiàng)目1、小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（一）PLC和觸摸屏軟元件分配輸26圖6-8系統(tǒng)接線示意圖（二）系統(tǒng)接線圖任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)RS232圖6-8系統(tǒng)接線示意圖（二）系統(tǒng)接線圖任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)27（三）PLC程序任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）PLC程序任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)281、新建工程-選擇觸摸屏型號(hào)－選擇與之相連的PLC型號(hào)－選擇連接方式－確認(rèn)通信協(xié)議任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計(jì)1、新建工程-選擇觸摸屏型號(hào)－選擇與之相連的PLC型號(hào)－選擇29共建立2個(gè)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(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計(jì)共建立2個(gè)窗口：“歡迎界面”及“操作界面”任務(wù)實(shí)施：小車正反30設(shè)計(jì)歡迎界面任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計(jì)“電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制”，“PLC與觸摸屏控制技術(shù)”為文本；左下角添加系統(tǒng)時(shí)間（菜單：對(duì)象－日期顯示）；右下角添加日期顯示（菜單：對(duì)象－時(shí)間顯示）；添加一個(gè)“多用動(dòng)作開關(guān)”，動(dòng)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(gè)畫面。設(shè)計(jì)歡迎界面任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計(jì)31設(shè)計(jì)操作界面－1任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計(jì)“小車**系統(tǒng)”，“設(shè)定**時(shí)間”，“已運(yùn)行**時(shí)間”為文本；“設(shè)定**時(shí)間”后面添加一個(gè)“數(shù)值輸入”，軟元件定義為D1，用于動(dòng)態(tài)進(jìn)行運(yùn)行時(shí)間設(shè)定；（在“對(duì)象”菜單里）“已運(yùn)行**時(shí)間”后面添加一個(gè)“數(shù)值顯示”，軟元件定義為D2，用于實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行時(shí)間；設(shè)計(jì)操作界面－1任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面32設(shè)計(jì)操作界面－2任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計(jì)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(shí)候可為空，ON的時(shí)候注釋為“正轉(zhuǎn)運(yùn)行中”；同理，設(shè)置另2個(gè)“指示燈顯示（位）”，Y1/M10，分別注釋為“反轉(zhuǎn)運(yùn)行中”；“停止中”；設(shè)計(jì)操作界面－2任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面33設(shè)計(jì)操作界面－3任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計(jì)設(shè)置“位開關(guān)”軟元件定義為M1（用于啟動(dòng)正轉(zhuǎn)）；M1動(dòng)作設(shè)置為“點(diǎn)動(dòng)”；顏色、外形自定；文本標(biāo)簽：OFF時(shí)注釋為“點(diǎn)擊正轉(zhuǎn)”，ON時(shí)注釋為“開始正轉(zhuǎn)”；同理，設(shè)置另2個(gè)“位開關(guān)”M2/M3，分別用作“反轉(zhuǎn)”和“停止”控制；設(shè)計(jì)操作界面－3任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面34設(shè)計(jì)操作界面－4任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面設(shè)計(jì)設(shè)置“多用動(dòng)作開關(guān)”，動(dòng)作設(shè)置為“切換到畫面1”，顏色、外形自定；文本標(biāo)簽：OFF時(shí)注釋為“返回初始畫面”，ON時(shí)注釋可跟OFF時(shí)一樣，或?yàn)榭眨辉O(shè)計(jì)操作界面－4任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)（三）觸摸屏畫面35觸摸屏端及PLC端的通訊設(shè)置任務(wù)實(shí)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(jì)軟件里面，菜單“通訊－跟GOT的通訊”，“通訊設(shè)置”也選擇USB，并點(diǎn)擊測(cè)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(yùn)行觸摸屏端及PLC端的通訊設(shè)置任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)PL36聯(lián)機(jī)運(yùn)行任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)在歡迎界面，點(diǎn)擊任意位置，可進(jìn)入操作界面，在操作界面，點(diǎn)擊“返回初始界面”，可返回；進(jìn)入操作界面后，點(diǎn)擊“設(shè)定運(yùn)行時(shí)間”，會(huì)彈出小窗口提示輸入一個(gè)數(shù)字作為運(yùn)行時(shí)間；最后，點(diǎn)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(yùn)行聯(lián)機(jī)運(yùn)行任務(wù)實(shí)施：小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)在歡迎界面，點(diǎn)擊任意位置37一些常見問(wèn)題處理若發(fā)現(xiàn)通訊出錯(cuò)：1、應(yīng)檢查通訊連接線是否松動(dòng)；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(shí)訓(xùn)室實(shí)際情況決定）。一些常見問(wèn)題處理若發(fā)現(xiàn)通訊出錯(cuò)：38項(xiàng)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(xiàng)目2、搶答器控制系統(tǒng)項(xiàng)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(xiàng)39項(xiàng)目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)一、項(xiàng)目要求

設(shè)計(jì)一個(gè)知識(shí)競(jìng)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(jìng)賽者若要回答主持人所提出的問(wèn)題時(shí)，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(gè)人按下按鈕時(shí)均可搶答，燈HL1點(diǎn)亮。為了對(duì)教授組做一定限制，只有在教授2人（SB4和SB5）按鈕同時(shí)都按下時(shí)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(yùn)彩燈點(diǎn)亮表示慶賀，同時(shí)觸摸屏顯示“搶答成功”，否則，10秒后顯示“無(wú)人搶答”，再過(guò)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。項(xiàng)目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)一、項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)一個(gè)40I/O分配：項(xiàng)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(duì)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I/O分配：項(xiàng)目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)輸入輸41外部接線圖項(xiàng)目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)外部接線圖項(xiàng)目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)42一、項(xiàng)目要求項(xiàng)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(gè)“透明”的“多用動(dòng)作開關(guān)”，用于切換到工作界面。一、項(xiàng)目要求項(xiàng)目2、基于觸摸屏的搶答器控制系統(tǒng)1、歡迎界面43一、項(xiàng)目要求項(xiàng)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(gè)指示燈為觸摸屏設(shè)計(jì)軟件中的“指示燈顯示（位）”，分別用于顯示哪組搶答成功（Y0~Y2）。下方四個(gè)按鍵為“位開關(guān)”（M21~M24），用于主持人通過(guò)觸摸屏輸入相應(yīng)信息。“總分”按鍵為“多用動(dòng)作開關(guān)，用于查看當(dāng)前分?jǐn)?shù)。一、項(xiàng)目要求項(xiàng)目2、基于觸摸屏的搶答器控制