人机界面(或称人机交互,Human Computer Interaction)是系统与用户之间进行信息交互的媒介。近年来,随着信息技术与计算机技术的迅速发展,人机界面在工业控制中已得到了广泛应用。工业控制领域通常所说的人机界面包括触摸屏和组态软件。触摸屏又叫图示操作终端(Graph Operation Terminal,GOT),是目前工业控制领域应用较多的一种人机交互设备。
1.触摸屏工作原理
为方便工业控制现场操作,人们用触摸屏来代替鼠标、键盘和控制屏上的开关、按钮。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成。触摸检测部件安装在显示屏幕前面,用于检测并接受用户触摸信息;触摸屏控制器的主要作用是将检测部件上接收的触摸信息转换成触点坐标,并发送给CPU,同时还能接收CPU发来的命令并加以执行。所以,触摸屏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,然后系统根据触摸的图标或菜单来定位并选择信息输入。
2.触摸屏的分类
按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,把触摸屏分为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式四类。电阻式触摸屏是利用压力感应进行控制,电容感应式触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的,红外式触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并控制的,表面声波式触摸屏是利用声波能量传递进行控制的。本书主要介绍三菱触摸屏的使用。
3.三菱通用触摸屏
三菱常用的人机界面有通用触摸屏900(A900和F900)、1000(GT11和GT15)系列、显示模块(FX1N-5DM、FX-10DM-E)和小型显示器(FX-10DU-E),种类达数十种,而GT11和F900系列触摸屏是目前应用最广泛的,典型产品有GT1155-Q-C和F940GOT-SWD等,GT1155-Q-C具有256色TFT彩色液晶显示,F940GOT-SWD具有8色STN彩色液晶显示,画面尺寸为5.7in(对角),分辨率为320×240,用户储存器容量GT1155-Q-C为3M,F940GOT-SWD为512KB,可生成500个用户画面,能与三菱的FX系列、Q系列PLC进行连接,也可与定位模块FX2N-10GM、FX2N-20GM及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、AB等。
4.系统连接
F940GOT-SWD有两个连接口,一个与计算机连接的RS232连接口,用于传送用户画面,一个与可编程控制器等设备连接的RS422连接口,用于与可编程控制器等进行通信。GT1155-Q-C不仅具有F940GOT-SWD的RS232、RS422连接口,还增加了一个USB串口,与电脑连接更加方便,可实现画面的高速传送。
5.画面构成
触摸屏与PLC连接后,用户可以调出系统画面,也可以根据用户要求制作用户画面,还可以通过触摸屏画面对PLC的各软元件进行监控,有关触摸屏画面功能的具体说明如表7-7所示。
表7-7 触摸屏画面功能
(续)
6.触摸屏的运行原理
触摸屏能够通过其画面上的触摸键、指示灯、数据输入和数据显示等对PLC的软元件(位或字)进行读出和写入。下面以一个简单的起停控制(带运行指示和数字显示)来介绍触摸屏的运行原理。(www.xing528.com)
(1)画面制作PLC与触摸屏系统连接并输入PLC程序,然后按图747所示制作触摸屏画面。
图7-47 制作触摸屏画面
(2)起动运行-按触摸屏的“运行”触摸键,使位元件M0为ON,如图7-48所示。
图7-48 起动运行
(3)输出指示-软元件M0为ON,位元件Y10变为ON。因为触摸屏的指示灯被设定为监视位元件Y10,所以,指示灯也显示ON,如图7-49所示:
图7-49 输出指示
(4)数据显示-因为位元件Y10为ON,所以“123”被存入字元件D10中。此外,触摸屏的数据显示被设定为监视字元件D10,所以,数据显示为123,如图7-50所示。
图7-50 数据显示
(5)停止运行-按触摸屏的“停止”触摸键,软元件M1为ON,位元件Y10变为OFF,所以,触摸屏的指示灯变为OFF,如图7-51所示。
图7-51 停止运行
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