《PLC控制技术及应用》课件-第九章 触摸屏使用

第九章触摸屏使用介绍9.1触摸屏简介PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200触摸屏简介

在之前的案例中，我们多采用按钮、开关等低压主令电气对PLC进行输入。随着工业的发展，控制需求越来越复杂，所需要的输入信号也越来越多，并且设备的体积越来越庞大，集成化程度也越来越高，我们需要更加直观的了解实际生产情况。在这一趋势下，HMI就成了更好的选择。什么是HMI

什么是HMI？什么是HMI

HMI即英文human-machineinterface的缩写，中文译为：人机交互界面。例如自动取款机。我们既可以通过它自带的按钮或者触摸屏对PLC进行控制，也可以在其自带的屏幕上清楚直观的监视到任何我们想要看到的信息。最常见的HMI设备就是工业触摸屏，接下来的课程，我们也都将以工业触摸屏为例，来介绍HMI设备与PLC的连接与应用。HMI与PLC连接

触摸屏是如何与PLC进行连接的？HMI与PLC连接

触摸屏往往会配置多种接口在其背部，以供连接。常见的有串口通信和网口通信。我们多选用网口进行触摸屏与S7-1200进行连接只需要在设置中将他们的IP设置到同一网段下，并填写好对应的IP地址，即可轻松完成通信。如果说有多台设备需要连接，只需要配置一台合适的交换机即可，成本也比较低廉。HMI绘制

触摸屏的界面也是用博途软件绘制吗？HMI绘制

第一，博途可以绘制触控屏界面吗？第二，所有的触控屏界面，都能用博途绘制吗？HMI绘制

博途可以绘制触控屏界面吗？

博途可以绘制触控屏界面。博途是一个很强大平台，不仅集成了硬件组态和PLC程序的编写功能，还集成了仿真调试以及WINCC等功能，你可以直接使用博途软件对触摸屏和上位机进行组态和编辑。HMI绘制

所有的触控屏界面，都能用博途绘制吗？

不是。博途只可以对西门子自家的触摸屏进行编辑。除了西门子、三菱、欧姆龙等品牌以外，威纶通、昆仑通态等品牌的触摸屏也广泛应用于工业生产当中。配置HMI

如何配置一台触摸屏？配置HMI

触摸屏虽然品牌众多，但其基本的操作逻辑都是一样的。进行设备组态、01设置相关通道连接好变量、02绘制界面及动画效果、03编译调试、04下载到实体触摸屏中联机运行。05随后课程内容

接下来，我们将重点以西门子以及昆仑通态的触摸屏为例进行学习，其余品牌虽有出入即使各位同学没有学习过，通过这两个例子以及用户手册，也可以快速上手。01鉴于各位同学已经学习了博途软件一段时间，且无论是触摸屏还是PLC都可以通过博途软件进行仿真，学习成本相对较低，我们先来学习西门子HMI的相关使用方法。02第九章触摸屏使用介绍9.2HMI画面绘制PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200

I0.0可以认为是“硬触点”。可以通过触摸屏去监测I0.0的当前值，但无法直接对I0.0的当前值进行修改。M0.0可以认为是“软触点”。可以在PLC内部直接对其赋值。HMI画面绘制

S7-1200相较于之前的S7-200等型号.取消了V存储区.新增了DB数据块。HMI画面绘制

HMI画面绘制

HMI画面绘制

HMI画面绘制报警分为两类：离散量和模拟量离散量即为我们所经常提到的数字量，但值得注意的是，区分数字信号与模拟信号的关键在于卸载消息的信号参量的取值是连续还是离散，而绝非看时间域是否连续

HMI画面绘制

HMI画面绘制

HMI画面绘制

小结下节课，我们将以北京昆仑通态的MCGS为例，了解一下其他品牌的触摸屏与西门子自家的触摸屏有什么异同。课程至此，各位已经初步掌握了西门子HMI的使用和编辑方法。大家可以看到，HMI部分的知识相较于之前的理论学习来说，并不难理解，需要的是各位同学，动起手来，多练习，多探究，多总结。第九章触摸屏使用介绍9.3了解昆仑通态MCGSPLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200

软件下载

软件图标组态环境，用于进行触摸屏的编辑。模拟运行环境，用于对触摸屏进行仿真。

小结HMI应用了解什么是HMI西门子HMI与昆仑通态MCGS的基本操作方法触摸屏简介知识延伸：S7-1200系列的命名规则PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200S7-1200系列的命名规则西门子S7-1200系列的命名规则分为三部分，第一部分叫模块标识符，第二部分叫PLC系列，最后一部分的数值代表不同的模块。模块类型包括有CPU中央处理器模块、PM电源模块、SM信号模块、SB信号板、CM通信模块。S7-1200系列的命名规则

PLC系列12表示1200系列，15表示1500系列，最后一部分数值的第一位代表不同的模块，1为CPU模块，2为数字量模块，3为模拟量模块，4为通信模块，第二位数字代表不同型号的产品。比如CPU1214C，表示是1200系列的CPU模块，型号是为CPU1214C的产品。再比如SM1221，表示的是数字量信号模块。SB1222表示的是数字量信号板。S7-1200系列的命名规则

对于S7-1200系列PLC来说，现在常见的主要有5种型号，分别是CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C、CPU1217C。这些型号中，CPU1217C只有有DC/DC/DC这种类型，除了CPU1217C外，每个型号都有DC/DC/DCAC/DC/RLYDC/DC/RLY三种类型。S7-1200系列的命名规则

类型符号中一共三个部分：第一部分表示CPU的供电电压，DC是直流24V供电，AC是交流220V供电；第二部分DC表示输入信号是24V供电的；第三部分表示CPU的输出类型，DC为晶体管输出类型，RLY为继电器输出类型。其实以上这些跟S7-200/200SMARTPLC是一样的。触摸屏简介知识延伸：常见CPU的主要参数PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200常见CPU的主要参数对于常用的CPU类型，我们来看一下它们的参数。从表格中我们可以主要看几个关键的参数。常见CPU的主要参数

常见CPU的主要参数

1.

用户存储器我们可以看到用户存储器分为三种类型，工作存储器、装载存储器和保持性工作存储器。这三种类型的存储器，不同型号的CPU都各有不同，其中最大的是CPU1215FC、CPU1217C这两个型号，工作存储器达150KB。常见CPU的主要参数

2本体集成IO不同型号的CPU，IO点数不一样，选型的时候可以根据实际需要的IO点进行选择就可以了。此外，每个CPU都自带有两路模拟量输入信号，对于1215C、1215FC、1217C还支持两路模拟量输出信号。常见CPU的主要参数

3扩展能力每个CPU都可支持在左侧扩展最多3个通信模块，在CPU正上方扩展一个信号板。但是并不是每个CPU都能支持在右侧扩展最多到8个模块的。比如CPU1211C不支持信号模块的扩展，CPU1212C和CPU1212FC最多只可扩展2个模块，其他CPU最多可扩展8个模块。常见CPU的主要参数

4高速计数功能和高速脉冲输出能力CPU1211C最多支持3个高速计数器，CPU1212C最多支持5个，其余CPU可以支持6个高速计数器。S7-1200系列PLC可以支持4个高速脉冲输出，本体最高可支持100KHz的高速脉冲输出，扩展信号板可支持200KHz的高速脉冲输出，而CPU1217C可支持的最多1MHz的高速脉冲输出。常见CPU的主要参数

5PROFINET接口除CPU1215C/1215FC、CPU1217C自带两个PROFINET接口外，其余CPU自带一个PROFINET接口。6运算速度S7-1200系列PLC比S7-200系列PLC具有更快的运算速度，执行一条布尔运算指令只需要0.08微妙的时间，执行一条实时运算指令只需要2.3微妙的时间。触摸屏技术应用中的家国情怀与工匠精神PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目录01第一部分：触摸屏技术发展与中国智造03第三部分：昆仑通态MCGS的自主创新启示02第二部分：HMI界面设计中的工匠精神04第四部分：科技伦理与职业责任

第一部分：触摸屏技术发展与中国智造2010-2025年，国产触摸屏市场占有率从20%飙升至65%，年均复合增长率超10%，国产触摸屏技术不断突破，打破国外技术垄断，实现弯道超车，彰显中国科技实力。这一增长背后是无数科研人员的日夜钻研与企业的大胆创新投入，从基础材料研发到生产工艺改进，每一步都凝聚着中国智慧，为国内相关产业链发展提供强大动力，带动上下游企业协同发展。华为工业级触摸屏在高铁控制系统广泛应用，凭借高精度、高可靠性和低延迟特性，实现对高铁运行状态的精准监控与高效操控，保障高铁安全高速行驶，成为国产替代进口产品的成功典范，打破国外品牌在高端工业触摸屏领域的长期垄断。在高铁这一关乎国计民生的关键领域，华为工业级触摸屏的应用不仅提升了我国高铁的自主可控能力，还为全球高铁建设提供了中国方案，彰显中国科技企业的实力与担当，增强民族自豪感与科技报国使命感。国产触摸屏市场占有率增长华为工业级触摸屏应用案例疫情防控期间，医疗设备HMI（人机界面）快速响应需求，众多国产医疗设备企业迅速优化触摸屏界面设计，简化操作流程，提升数据交互效率，确保医护人员能快速获取患者信息并进行精准治疗，为疫情防控贡献重要力量，体现科技企业的社会责任。例如，某国产呼吸机企业通过优化触摸屏界面，将设备启动时间缩短30%，参数调整精度提升20%，有效提高救治效率，降低医护人员工作强度，彰显科技在特殊时期守护生命健康的关键作用，强化科技工作者的责任感与使命感。医疗设备HMI的快速响应触摸屏技术的“中国速度”第二部分：HMI界面设计中的工匠精神用户体验优先原则HMI设计遵循用户体验优先原则，与德国工业4.0界面设计标准对比，更注重本土化与个性化需求。通过深入调研不同行业用户操作习惯，优化界面布局、色彩搭配与交互逻辑，提升操作便捷性与舒适度，让用户在使用过程中感受到贴心关怀。例如，在汽车制造车间的HMI设计中，针对工人长时间操作易疲劳的特点，采用柔和色调搭配大尺寸图标与简洁操作流程，有效降低视觉疲劳与误操作概率，提高生产效率与产品质量，体现工匠精神在细节打磨上的专注与用心。操作逻辑严谨性核电控制界面防误触设计，采用多重安全防护机制，如按键确认、操作权限分级与智能提示等，确保操作逻辑严谨无误。每一次操作都经过严格验证与风险评估，防止因误操作引发核安全事故，保障核电站安全稳定运行，体现工匠精神在高危领域的严谨态度与高度责任感。在核电站日常运维中，操作人员通过触摸屏界面进行设备巡检、参数调整等操作，严谨的操作逻辑设计如同坚固防线，守护着核安全这一生命线，警示每一位从业者必须时刻保持高度警惕，秉持精益求精的职业操守。视觉信息传达效率航天器仪表界面设计注重视觉信息传达效率，采用直观图形、简洁数据与高对比度色彩，确保宇航员在复杂太空环境下能快速准确获取关键信息。从飞行姿态到生命体征监测，每一个像素点都经过精心设计与反复验证，保障航天任务精准执行，彰显工匠精神在高端科技领域的极致追求。例如，在载人航天任务中，宇航员通过触摸屏界面实时监控飞船状态，界面设计团队通过模拟太空环境进行无数次测试与优化，确保信息传达零误差，为航天事业贡献智慧与力量，激励科技工作者在工作中追求极致，以匠心铸就卓越品质。细节之处见匠心第三部分：昆仑通态MCGS的自主创新启示国产工业软件市场突破2022年，国产工业软件市场占比突破40%，MCGS等优秀国产软件凭借高性价比、本地化服务与持续创新能力，在市场竞争中脱颖而出，助力中国工业数字化转型加速推进。从传统制造业到新兴智能制造领域，国产工业软件广泛应用，为产业升级提供强大动力。这一市场突破背后是国家政策支持、企业研发投入与市场需求驱动的共同作用。国产工业软件企业不断加大技术创新力度，优化产品性能与用户体验，逐步赢得市场认可，打破国外软件长期主导的市场格局，为实现工业软件自主可控奠定坚实基础，体现中国科技产业的崛起与进步。课堂讨论题“若MCGS被禁用，中国工厂会面临什么风险？”这一讨论题旨在启发学生思考核心技术自主意识的重要性。引导学生从生产停滞、数据丢失、成本增加等多方面分析风险，深刻认识到自主创新是企业生存与发展的关键，核心技术必须掌握在自己手中，避免受制于人。通过讨论，学生能够更加深入地理解芯片禁令事件给相关产业带来的巨大冲击，从而增强对自主创新的紧迫感与责任感，激发学习热情与创新动力，为未来投身科技事业奠定思想基础，培养具有家国情怀与创新精神的高素质人才。技术突围史2008年，昆仑通态MCGS打破国外SCADA软件垄断，填补国内工业自动化软件领域的空白，开启国产工业软件自主创新之路。研发团队历经多年技术攻关，攻克多项关键技术难题，成功打造具有自主知识产权的工业软件产品，为国内工业企业提供稳定可靠的自动化解决方案。MCGS的诞生犹如一缕曙光，照亮中国工业软件发展道路。它不仅打破了国外软件在高端市场的长期垄断，还激发了国内同行的创新热情，推动整个工业软件行业蓬勃发展，成为国产工业软件崛起的重要里程碑，彰显中国科技企业的创新精神与坚韧毅力。从“卡脖子”到“中国方案”第四部分：科技伦理与职业责任工业HMI数据隐私保护工业HMI数据隐私保护面临严峻挑战，与欧盟GDPR法规对比，中国在数据收集、存储与使用等环节不断加强监管力度，完善法律法规体系。企业作为数据处理主体，必须严格遵守相关规定，采取加密、匿名化等技术手段保护用户隐私，防止数据泄露引发安全风险。在工业互联网时代，数据成为重要生产要素，但数据隐私保护不容忽视。企业不仅要追求技术发展与经济效益，更要承担起保护用户隐私的社会责任，确保数据安全与合法合规使用，维护用户合法权益，体现科技伦理在工业领域的实践价值。自动驾驶界面设计中的道德算法自动驾驶界面设计中的道德算法引发伦理困境思考，生命优先权设置成为关键问题。当面临不可避免的碰撞时，如何在算法中合理权衡车内乘客与车外行人生命安全，是科技企业与从业者必须面对的道德抉择。不同国家与文化背景下的价值观念差异，使得这一问题更加复杂。例如，某自动驾驶汽车企业通过大量模拟实验与伦理专家研讨，尝试制定兼顾各方利益的道德算法，但这一过程充满挑战与争议。这警示科技工作者在追求技术创新的同时，必须坚守伦理底线，充分考虑技术应用可能带来的社会影响，确保科技发展向善而行，造福人类社会。行业规范与HMI安全条款《中国工业互联网安全标准》中的HMI安全条款为行业发展提供规范指引，明确企业在HMI设计、开发与运维过程中的安全责任与技术要求。从身份认证、访问控制到安全审计，每一条款都旨在保障工业互联网安全稳定运行，防范网络攻击与数据泄露风险。企业严格遵守行业规范，不仅是自身发展的需要，更是对国家工业安全与社会稳定负责的表现。通过加强安全技术研发与管理体系建设，提升HMI安全防护能力，培养法治意识与社会责任感，科技工作者能够在推动工业互联网发展的进程中发挥积极作用，为构建安全可靠的工业生态系统贡献力量。技术向善：触摸屏背后的伦理选择昆仑通态MCGS知识延伸：昆仑通态触摸屏型号含义PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200昆仑通态触摸屏型号含义昆仑通态触摸屏是一种定位设备，用户可以通过指向电脑直接输入坐标信息，就像鼠标和键盘一样，它也是一种输入设备。昆仑式触摸屏具有耐用、响应快、节省空间、通讯方便等诸多优点。有了这种技术，你可以用手指轻触电脑显示屏上的图标或文字来操作主机，从而使人机交互更加直接。昆仑通态触摸屏型号含义昆仑通态的产品现在主要有四个系列，分别是：G系列、K系列、E系列、N系列。这些不同系列都有些区别。从产品型号上很容易分辨出来，型号里都会带有相应的字母，比如：TPC7072Gt，TPC7072Gi，TPC7032Kt，TPC1031Ni。不同系列的产品它的功能侧重点有些不同，比如：G系列的是高性能的，K系列是普通的，N系列是带物联网功能的。昆仑通态触摸屏型号含义型号里面有4位数字，前面两位表示尺寸，比如：70表示是7寸的屏，10表示是10寸的，15表示是15寸的。后面还有两位数字，应该是表示表示具体产品的子产品编号了。就拿G系列的TPC7072Gt来说，从前两位数字“70”我们可以了解到该产品设计是采用15英寸TFT液晶显示屏。昆仑通态触摸屏型号含义昆仑通态触摸屏主要有4种类型，分别是：1.红外线触摸屏2.表面声波触摸屏3.光像触摸屏4.电容感应触摸屏昆仑通态触摸屏