1、引言
觸摸屏的本質是傳感器,它由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示屏前面,用于檢測用戶觸摸位置,接受后送達觸摸屏控制器。觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測接收觸摸信息,并將它轉換成觸點坐標送給CPU,同時能接收CPU發來的命令并加以執行。觸摸屏是人與機器交換信息的窗口,人可以通過該窗口向機器發送命令,也可以通過此窗口監控機器的狀態信息,所以觸摸屏又稱人機界面。
2 、系統硬件組成
PLC采用日本三菱公司生產的產品——FX2N-48MR,觸摸屏采用日本三菱公司生產的產品——F940GOT,伺服放大器采用日本三菱公司生產的產品——MR-J2S-100A,伺服電機采用日本三菱公司生產的產品——HC-SF102。
3 、應用介紹
由于鋼琴鍵盤型號較多,每臺機需預存加工型號達十多個,再加上手動、自動、鉆孔、銑孔等操作開關(按鈕),在系統中占用PLC的輸入點數就達20多個,所以在選擇PLC時必須選用輸入輸出點數較大的PLC,這大大增加了設備的制造成本,并且控制線路相當復雜,給日常的維護帶來一定困難。而采用F940GOT觸摸屏,應用FX-PCS-DU-WIN軟件對操作界面的設計,把設計好的畫面即操作界面通過電腦傳送到F940GOT觸摸屏,然后通過通信電纜與PLC連接起來,實現觸摸屏與PLC的雙向信息傳遞,通過PLC內部繼電器來設定加工型號,手動、自動等操作開關,大大減少了對PLC輸入點的占用,并且使控制線路簡化,而且整個系統也會顯得比較高檔。
4、觸摸屏組態編程
下面就觸摸屏F940GOT應用程序的開發、軟硬件調試過程以及與PLC的連接等內容作比較詳細的闡述。
(1) 硬件參數配置和畫面總體布局設計 。根據所選擇的觸摸屏打開FX-PCS-DU-WIN軟件,操作終端選擇F940GOT,PLC系統選擇FX系列,這樣就可運用該軟件進行畫面制作。在畫面組成中,一個畫面由文字、四邊形等按不同功能分類的元素組合而成。分類功能的最小單位元素稱為部件,部件分為:顯示部件(在指定位置用指定尺寸顯示登錄內容)、數據顯示部件(在指定位置用指定大小監示可編程控制器的軟元件內容)、數據傳送部件(輸入指定輸入后,閉合/打開指定可編程控制器的軟元件,改寫數據)。可編程控制器的軟元件有:輸入、輸出、輔助繼電器、步進繼電器、定時器、計數器、數據寄存器。在設計畫面時一定要設定畫面N0.0,接通電源后F940GOT顯示必須以用戶的N0.0為起始畫面,若沒有N0.0畫面, F940GOT顯示時會出錯。本系統的N0.0畫面設定為:自動選項、手動選項和設置選項。按自動選項時,進入自動操作界面(開始、自動開/關、暫停、回零、工件夾緊、畫面轉換)。觸摸鍵開始的制作:輸入座標(X0 Y76 寬73 高82 ),點擊工具欄的(部件),選定觸摸鍵。在新部件欄中選開關,在當前部件欄中寫入開關 M143,瞬間,在標簽中注開始條件為調換,選擇合適的鍵型,點擊確認即可完成觸摸鍵開始的制作。自動選項、手動選項的其它觸摸鍵的制作與此類似。設置選項主要是產品型號的選擇,由于型號較多本設計采用三個畫面進行產品選擇,如UP118A、UP120A、UP125等等。在制作這些型號的觸摸鍵時,如選擇UP118A則當前開關M401(PLC內部繼電器)置位即ON狀態,其余型號M402~M410 PLC內部繼電器復位即OFF狀態,也就是這些型號的觸摸鍵在PLC運行時只有一個是置位的狀態,其余都處于復位狀態,這樣可防止操作者的錯誤操作造成系統數據傳送錯誤。通過顯示畫面的設計,將可編程控制器的定時器、計數器、寄存器等元件的當前值在畫面上顯示,同樣通過畫面制作,將系統及外圍信號的故障信息在觸摸屏上顯示。
(2) 地址設定與程序下裝 。整個操作畫面設計完成后,通過電腦傳送到觸摸屏,這樣就可通過觸摸屏對系統進行操作。為了實時監控一些重要的數據,比如即時位置、系統狀態、累積等,必須將現場傳感器、智能儀表等設備所測得的數據通過通訊電纜輸送到PLC控制器上,使數據能夠在觸摸屏上得以顯示。由于我們選用的PLC也是日本三菱公司的產品,所以觸摸屏與PLC的地址設定是一致的,硬件上只需要用一根內置協議驅動卡的電纜線連接二者的串行端口,就可以達到數據實時顯示的目的。
5、觸摸屏使用及維護要點
由于技術上的局限性和設備環境不同,屏幕上有時會由于水滴、灰塵等污染而無法正常使用,所以觸摸屏幕也同普通機器一樣需要定期保養維護。由于觸摸屏是多種電器設備高度集成的觸控一體機,所以在使用和維護時應注意以下的一些問題:
1)在開機之前,用軟干布擦拭屏幕;
2)水滴或飲料落在屏幕上,會使軟件停止反應,這是由于水滴和手指具有相似的特性,需把水滴擦去;
3)觸摸屏控制器能自動判斷灰塵,但積塵太多會降低觸摸屏的敏感性,只需用干布把屏幕擦拭干凈;
4)應用玻璃清潔劑清洗觸摸屏上的臟指印和油污;
5)嚴格按規程開、關電源,關閉電源則以相反的順序進行。
6 、結束語
經過實際使用表明:觸摸屏有著良好的抗干擾特性與應用穩定性,在工業生產線乃至日常生活的不同應用環境下都有著廣闊的應用前景,并且操作方便,目前已廣泛應用在鋼琴鍵盤的數控生產設備上。