项目十 触摸屏的应用.doc

项目十五 触摸屏的应用触摸屏作为一种新型的人机界面,从一出现就受到关注,它的简单易用,强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境,甚至可以用于日常生活之中,应用非常广泛,比如:自动化停车设备、自动洗车机、天车升降控制、生产线监控等，甚至可以用于智能大厦管理、会议室声光控制、温度调整等。通过完成触摸屏控制变频器的多段速和触摸屏对物料个数的监控控制两个工作任务，学会触膜屏的简单操作，会用触膜屏控制或监控简单的机电一体化设备。任务一 用触摸屏控制皮带输送机运行某工地运送物料的皮带输送机需要通过触摸屏上的点动按钮随时改变电机的运行方向,以及高速、中速、低速的相互转换，请按要求完成下列任务：一、请按图2-2-1在实训台上安装好皮带输送机和接线排；二、请根控制要求分配I/O地址，并画出电气原理图，并按电气原理图连接好线路。三、请按项目二中任务一的变频器参数设置设置变频器参数；四、根据控制要求编写PLC程序；五、根据要求创建组态工程；六、根据要求进行通讯连接测试，调试设备达到控制要求。触摸屏作为一种人机界面，是操作人员和机械设备之间做双向沟通的桥梁，用户可以自由组合文字、按钮、图形、数字等来处理或者监控管理及应付随时可能变化信息的多功能显示屏幕。随着机械设备的飞速发展，以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作，而且操作困难，无法提高工作效率。但是使用人机界面能够明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变的简单生动，并且可以减少操作上的失误，即使新手也可以很轻松的操作整个机器设备。使用人机界面还可以使机器的配线标准化、简单化，同时也能减少PLC控制器所需的I/O点数，降低生产的成本同时由于面板控制的小型化及高性能，相对提高了整套设备的附加价值。一、触膜屏的外观硬件结构如图所示：图10-1-1 触摸屏外观图10-1-2 触摸屏硬件结构说明二、触膜屏的应用，如图15-1-3所示： 图15-1-3-a品牌触膜屏图15-1-3-b品牌触膜屏 图15-1-3-c广告机 图15-1-3-d点歌台 图15-1-3-e手机 图15-1-3-f收款机图10-1-3常见触摸屏及其应用三、触摸屏组态软件的安装1、将光盘放入光驱，计算机将会自动运行安装程序，或者您手动运行光盘根目录下的Setup.exe屏幕显示如下：图10-1-4 触摸屏驱动软件安装界面（一）图10-1-5触摸屏驱动软件安装界面（二）2、根据向导提示，一直按下【下一步】，输入用户信息，如图所示:图10-1-6 在用户信息界面中输入姓名和工作单位图10-1-7 确认安装触摸屏软件的界面图10-1-8 提示安装触摸屏软件进度3、按下完成，软件安装完毕。4、要运行组态软件时，可以从菜单开始/程序/Stepservo/ev5000下找到相应的可执行程序即可。图10-1-9 运行触摸屏软件的操作四、USB驱动的安装当完成工程的创建，您需要将其下载到触摸屏中：1、用专用USB下载线将计算机与触摸屏连接，第一次使用USB下载，要手动安装驱动.把USB一端连接到PC的USB接口上，一端连接屏的USB接口，在屏上电的条件下，会弹出如下安装信息: 图10-1-10 触摸屏与计算机的连接（一）图10-1-11 触摸屏与计算机的连接（二）2、从我的电脑，属性，硬件，设备管理器里，通用串行总线控制器，可以查看到USB是否安装成功，如下图所示： 图10-1-12 触摸屏与计算机的连接（三）3、以后采用USB来下载不需要进行其它设置,下载设备选择USB，确定，即可进行下载。4、选择菜单工具/下载，将您创建的工程下载到触摸屏中。本工作任务的控制是以PLC控制为主，触摸屏控制为辅，要完成该工作任务，可以参考以下工作步骤：一、根据控制要求分配I/O地址，并画出电气控制原理图；该工作任务是通过触摸屏上的组态按钮来控制变频器的运行，所以不需要外部的按钮作为输入信号，对于PLC控制器只用到它的输出，通过触摸屏与PLC控制器的通讯，用PLC内部的中间继电器来对外部设备的控制。（1）I/O地址分配输入地址输出地址序号名称地址序号名称地址1正转启动按钮M01正转Y02反转停止按钮M12反转Y13高速按钮M23高速Y24中速按钮M34中速Y35低速按钮M45低速Y46停止按钮M5（2）电气控制原理图 图10-1-13 触摸屏控制皮带输送机运行的电气原理图二、编写相关示例程序M01、根据控制要求以及上述的I/O地址分配，示例程序如下：程序结束。按下低速按钮M3，先将高速Y2和中速Y3复位，再将低速Y4置位。按下中速按钮M3，先将高速Y2和低速Y4复位，再将中速Y3置位。按下高速按钮M2，先将中速Y3和低速Y4复位，再将高速Y2置位。按下停止按钮M5，将所有输出Y0Y5复位。按下反转启动按钮M1，先将正转输出Y0复位，再将反转输出Y1置位。按下正转启动按钮M0，先将反转输出Y1复位，再将正转输出Y0置位。RST Y1SET Y0RST Y0M1SET Y1ZRST Y0 Y5M5ZRST Y3 Y4M2SET Y2RST Y2M3RST Y4SET Y3ZRST Y2 Y3M4SET Y4END2、将程序下载到PLC控制器中；三、进行组态画面工程的创建（一）创建工程名称创建工程名称是为了给触摸屏控制或监控的系统命名，按以下方法和步骤完成：1. 首先，我们来创建一个新的空白的工程，安装好EV5000 软件后，在开始/程序/Stepservo/EV5000下找到相应的可执行程序点击。图10-1-14 创建工程名的操作（一）2、这时将弹出如下画面：图10-1-15 创建工程名的操作（二）3、点击菜单文件里的新建工程，这时将弹出如下对话框，输入您想建工程的名称。您也可以点击“”来选择您所建文件的存放路径。在这里我们命名为“触摸屏控制变频器”。点击建立即可。图10-1-16 创建工程名的操作（三）（二）确定触摸屏与PLC的连接和通信方式1. 确定触摸屏的通信方式 选择您所需的通信连接方式,MT5000 支持串口、以太网连接,点击元件库窗口里的通讯连接, 选中您所需的连接方式拖入工程结构窗口中即可。图10-1-17 选择触摸屏的通信方式2. 选择触摸屏的型号和显示方式 将界面显示的触摸屏型号的图标拖入工程结构窗口。放开鼠标，将弹出如如图10-1-18所示的对话框：可以选择水平或垂直方式显示，即水平还是垂直使用触摸屏，然后点击“OK”确认。图10-1-18 确认你使用的触摸屏3. 选择您需要连线的PLC 型号 将界面显示你使用的PLC型号的图标拖入工程结构窗口里。适当移动HMI 和PLC 的位置，将连接端口（白色梯形）靠近连接线的任意一端，就可以顺利把它们连接起来。注意：连接使用的端口号要与实际的物理连接一致。这样就成功的在PLC与HMI 之间建立了连接。拉动HMI 或者PLC 检查连接线是否断开，如不断开就表示连接成功。如图15-1-19所示:图10-1-19 确认触摸屏连接的PLC的型号 （三）设置触摸屏与PLC之间的通信参数1. 然后双击MT4300C 图标,就会弹出下图所示的对话框：图10-1-20 确认触摸屏的IP 地址和端口号在此对话框中需要设置触摸屏的IP 地址和端口号。如果您使用的是单机系统，且不使用以太网下载组态和间接在线模拟，则可以不必设置此窗口。如果您使用了以太网多机互联或以太网下载组态等功能，请根据您所在的局域网情况给您的触摸屏分配唯一的IP 地址。如果网络内没有冲突，建议您不要修改默认的端口号。2. 为PLC设置站号 双击PLC 图标，设置站号为相应的PLC 站号。图10-1-21 为PLC设置站号3. 设置连接参数 双击HMI0 图标，在弹出的HMI 属性框里切换到串口1 设置里修改串口1 的参数（如果PLC 连接在COM0,请在串口0 设置里修改串口0 的参数），如图15-1-22所示：图10-1-22 设置触摸屏与PLC通信参数根据您的PLC 连线情况，设置通讯类型为RS232,RS485-4W 或RS485-2W,并设置与PLC相同的波特率，字长和校验位，停止位等属性。右面一栏非高级用户，一般不必改动。不同的PLC，参数设置都不一样，如下表所示：三菱主机FX2N-48MR与触摸屏MT4300C通信设置参数项推荐设置可选设置注意项PLC类型FX2N-48MR通信口类型COM1COM0/COM1通信类型RS485-4RS232/RS485数据位77/8必须与PLC通讯口设定一致停止位11/2必须与PLC通讯口设定一致波特率96009600/19200/38400/57600/115200必须与PLC通讯口设定一致校验偶校验无/奇校验/偶校验必须与PLC通讯口设定一致PLC站号00-255必须采用推荐设定西门子主机S7-200与触摸屏MT4300C通信设置参数项推荐设置可选设置注意项PLC类型S7-200通信口类型COM1COM0/COM1通信类型RS485-2RS232/RS485数据位87/8必须与PLC通讯口设定一致停止位11/2必须与PLC通讯口设定一致波特率96009600/19200/38400/57600/115200必须与PLC通讯口设定一致校验偶校验无/奇校验/偶校验必须与PLC通讯口设定一致PLC站号20-255必须采用推荐设定松下主机FP-X L60与触摸屏MT4300C通信设置参数项推荐设置可选设置注意项PLC类型FP-X L60通信口类型COM1COM0/COM1通信类型RS232RS232/RS485数据位87/8必须与PLC通讯口设定一致停止位11/2必须与PLC通讯口设定一致波特率96009600/19200/38400/57600/115200必须与PLC通讯口设定一致校验奇校验无/奇校验/偶校验必须与PLC通讯口设定一致PLC站号10-255必须采用推荐设定欧姆龙主机CPM2AH与触摸屏MT4300C通信设置参数项推荐设置可选设置注意项PLC类型CPM2AH通信口类型COM1COM0/COM1通信类型RS232RS232/RS485数据位77/8必须与PLC通讯口设定一致停止位21/2必须与PLC通讯口设定一致波特率96009600/19200/38400/57600/115200必须与PLC通讯口设定一致校验偶校验无/奇校验/偶校验必须与PLC通讯口设定一致PLC站号00-255必须采用推荐设定（四）保存文件按下工具条上的保存图标即可保存工程。（五）编译确认触摸屏与PLC的连接有没有错误，使用“编译”。如果连接没有错误，则在编译信息窗口显示“编译完成”。1. 选择菜单工具/编译，或者按下工具条上的编译图标。编译完毕后，在编译信息窗口会出现“编译完成”如图10-1-23所示：图10-1-23 编译信息窗口界面2. 在触摸屏上显示工程画面 选择菜单工具/离线模拟，或者按下工具条上的离线模拟图标。如图10-1-24所示：图10-1-24 显示工程画面的方式为离线模拟图10-1-25 选择“离线模拟”后弹出的窗口按下仿真，这时就可以看到我们刚刚创建的新空白工程的模拟图了，如图15-1-26所示：图10-1-26 触摸屏显示的工程模拟图可以看到该工程没有任何元件，并不能执行任何操作。在当前屏幕上单击鼠标右键Close或者直接按下空格键可以退出模拟程序。（六）创建工程画面1. 创建一个开关元件接下来我们向这个工程中添加一个开关元件首先在工程结构窗口中，选中MT4300C 图标，点击右键里的编辑组态，然后就进入了组态窗口,如图15-1-27所示:图10-1-27 创建工程画面的组态窗口2. 确定开关元件的属性 （1）确定开关基本属性 在左边的PLC 元件窗口里，轻轻点击图标，将其拖入组态窗口中放置，这时将弹出位控制元件基本属性对话框，设置位控制元件的输入/输出地址，如图10-1-28所示:图10-1-28 确定开关元件基本属性的界面（2）确定开关类型 切换到开关页，设定开关类型，这里设定为复位开关。如图10-1-29所示：图10-1-29 确定开关类型的界面（3）选择开关元件状态等 切换到标签页,选中使用标签，分别在内容里输入状态0、状态1 相应的标签,并选择标签的颜色。（您可以修改标签的对齐方式，字号，颜色）图10-1-30 选择开关元件状态的界面（4）选择开关元件的形状 切换到图形页，选中使用向量图复选框，选择一个您想要的图形，这里选择了下图所示的开关；图10-1-31 选择开关元件的形状界面（5）最后点确定关闭对话框，放置好的元件如图10-1-32所示：图10-1-32 完成开关元件属性设置3. 确定指示灯元件属性（1）确定基本属性 创建一个正转运行的指示灯，将PLC元件中的位状态指示灯图标拖入黑色区域，将地址类型选择为与I/O地址分配相一致的Y0，显示画面如10-1-33所示。图10-1-33 确定指示灯元件属性界面（2）确定位状态显示 选择位状态显示，将功能选为值为1切换显示0状态和1状态，频率设置为3，如图15-1-34所示：图10-1-34 确定位状态显示（3）选择图形 与创建按钮一样，导入合适的指示灯图标，如图15-1-35所示：图10-1-35 完成图形选择4. 保存文件选择工具条上的保存，接着选择菜单工具/编译。 如果编译没有错误,那么就完成了对按钮和运行指示灯的工程创建，其它元件的制作方法与此类似。根据上述创建流程，将反转启动按钮、反转运行停止、停止按钮、高速按钮、中速按钮、低速按钮、各段速的指示灯等PLC元件创建在同一个组态窗口内，如图15-1-36所示：图10-1-36 完成创建工程画面5. 在计算机上仿真显示 选择菜单工具/ 离线模拟 /仿真。您可以看到您创建的工程和真正的开关一模一样！如图10-1-37所示：图10-1-37计算机显示的仿真画面四、将您创建的工程通过USB下载线下载到触摸屏中；五、根据控制要求进行变频器的参数设置；六、进行通讯连接测试（以三菱为例）1、用专用的触摸屏与三菱PLC FX2N的通讯线将屏与PLC连接，如图10-1-38所示：以太网口速熔保险打印机口COM0USB口COM1 图10-1-38 触摸屏与PLC的连接2、参照下图将PLC与变频器连接：COM5口低速中速高速反转启动正转启动Y1Y2Y3Y4Y0公共输入端图10-1-39 PLC与变频器的连接七、确认参数设置以及连接没有错误，通电，通讯正常的情况下就可以通过触摸屏上的按钮来控制变频器的正反转以及多段速运行了。1、你会根据控制要求列出PLC的I/O地址分配表吗？请根据下列控制要求列出PLC的两种不同的I/O地址分配表。 控制要求：触摸屏通过PLC控制变频器，变频器实现皮带输送机正反转以及调速，要求按下启动按钮后，皮带输送机能以正转30Hz和反转20Hz的速度自动切换运行，时间间隔为20s,并在触摸屏上显示运行状态。2、你认为在做触摸屏工程的时候什么最重要？应该注意些什么？3、触摸屏与计算机通讯的时候是否出现过问题？是什么原因造成的？4、触摸屏与PLC建立通讯的时候顺利吗？出现过什么问题？怎么解决的？5、在通电前你做了哪些检测？检测到什么故障了吗？若有请说明是什么故障。6、在编写PLC程序过程中，有什么困难？ 7、请你填写“完成工作任务”评价表，并请你找同组的同学和指导老师，填写他们对你在完成工作任务过程的工作态度、工作纪律、安全操作等的评价意见。8、仿照工作任务描述，自编触摸屏监控皮带输送机运行状态的工作任务，并完成工作任务。“完成工作任务”评价表前面两轴的中心距后面两轴的中心距不同轴度拖动电动机处皮带高度接料口处皮带高度水平度尺寸检查皮带输送机架离后边沿和右边沿尺寸警示灯高度警示灯离左边沿、后边沿尺寸皮带输送机主轴转动是否流畅动触摸屏与PLC是否通讯正常触摸屏的按钮是否达到功能要求触摸屏上的指示灯是否正确你设定的可编程控制I/O地址分配表：安装电路的方法和步骤：调试结果记录（写出操作过程和观察到的控制过程）：你完成该工作任务的步骤：你对完成本次工作任务的自我评价：小组同学对你完成工作任务的评价（请你去找小组的同学）：老师对你完成工作任务的评价（请你去找老师）：任务二 触摸屏对物料数量的监控某公司生产线上运送物料的皮带输送机需要通过触摸屏对不同物料的数量进行远程监控，请按要求完成下列任务：一、请按项目四中任务一的要求安装工件分拣系统的机械部件；二、请根控制要求分配I/O地址，并画出电气原理图，并按电气原理图连接好线路。三、请按任务要求设置变频器参数；四、根据控制要求编写PLC程序；五、根据控制要求创建组态工程；六、进行通讯连接测试，调试设备达到控制要求。本工作任务的控制也是以PLC控制为中心的，触摸屏控制为辅的控制方式，要完成该工作任务，可以参考以下工作步骤：一、根据控制要求分配I/O地址，并画出电气控制原理图；设备启动后，皮带输送机以25Hz的频率正转启动，由皮带输送机上的物料检测传感器（电感式接近开关、光纤传感器）的检测信号来对金属物料和白色物料进行记数。触摸屏通过监控PLC控制程序中的数据寄存器D的变换，从而实现对数据的显示。1、I/O地址分配输入地址输出地址序号名称地址序号名称地址1电感式接近开关X01中速25Hz正转Y02光纤传感器1X1数据寄存器3停止按钮M01金属物料个数D04启动按钮M12白色物料个数D12、电气原理图图10-2-1二、编写相关示例程序1、根据控制要求以及上述的I/O地址分配，示例程序如下：M1按停止按钮后，将中速25Hz正转Y0复位。当光纤传感器X1检测到白色物料，白色物料个数D1进行自加1运算，X1每置ON一次，D1就加1。程序结束。当电感式接近开关X0检测到金属物料，金属物料个数D0进行自加1运算，X0每置ON一次，D0就加1。按启动按钮后，先对金属物料个数D0和白色物料个数D1进行清零操作，并将中速25Hz正转Y0置位。MOV K0 D0MOV K0 D1X0INC D0X1INC D1ENDSET Y0M0RST Y02、将程序下载到PLC控制器中；三、进行组态画面工程的创建1、首先，创建一个新的工程，参考任务一；2、建立PLC与HMI 之间的连接，参考任务一；3、进行PLC站号设定以及串口参数设置，参考任务一； 4、创建组态画面，参考任务一；5、创建开关元件，参考任务一；6、创建一个数值显示元件； （1）确定数字显示元件的基本属性在组态窗口中，在左边的PLC 元件窗口里，轻轻点击图标，将其拖入组态窗口中放置，这时将弹出数值显示元件基本属性对话框，设置数值显示元件地址类型，如图10-2-2所示:图10-2-2 确定数字显示元件的基本属性界面（2）确定显示元件的数字 切换到数字页，设定数据类型和整数位，这里设定为无符号整数，整数位为2，如图10-2-3所示：图10-2-3 确定显示元件的数字界面（3）确定显示元件数字的字体 切换到字体页，可以对字体大小、对齐方式以及字体颜色进行设置，如图10-2-4所示：图10-2-4选择确定以后，组态窗口显示如图10-2-5所示：图10-2-5 完成数字显示元件属性设定的界面最后，再创建一个启动和停止按钮的开关元件和数值显示元件，如图10-2-6所示：图10-2-6 完成创建工程后的界面（4）保存文