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1$6人机界面应用初步一、概述•人机界面是在操作人员和机器设备之间作双向沟通的桥梁，用户可以自由的组合文字、按钮、图形、数字等来处理或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，即使是新手也可以很轻松的操作整个机器设备。2•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，相对的提高了整套设备的附加价值。•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，甚至可用于智能大厦管理、会议室声光控制、温度调整……31.触摸屏的基本结构和工作原理根据工作原理和传输信息的介质不同，分为：•电阻式•电容感应式•红外线式•表面声波式4（1）电阻式触摸屏的主体结构是一块与显示屏表面相匹配的多层透明薄膜•基层：强化玻璃或硬塑料平板，表面涂有一层导电电阻层（如氧化铟涂层－ITO）•表层：经过表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，其内表面也涂有导电层•隔离点：小于0.001”的透明塑料粒56（2）工作过程•在内层ITO上分X、Y轴二个方向加上直流电压，使其产生X、Y二个方向上＋5V～0V的电场，各点电位按梯度线性分布。•手指或硬物点压触摸屏时，在点压处外层发生凹陷，使外层内表面的ITO涂层与基层表面的ITO层发生接触，此时外层ITO的电位由原来的0V变为非零。控制器分时对X轴和Y轴加上电压并测量外层电位的高低，经A/D转换并与5V电压进行比较，即可计算出该接触点的坐标值，然后通过类似鼠标的操作来执行相应的程序。7（3）电阻式触摸屏的分类•4线式－－外层ITO加电压，内层作检测层•5线式－－内层ITO加电压，外层作检测层82.触摸屏与人机界面•触摸屏只是一套透明的定位装置，必须与控制器、CPU、显示控制器、显示面板等共同配合才能正常工作。•工业控制触摸屏（人机界面）将上述各装置组合在一起，制成一个独立的平板式显示器与PLC配套使用。其防护能力和可靠性较高。93.人机界面的选用•注意人机界面使用的电源电压，通常有AC220V和DC24V•注意能与人机界面兼容匹配的PLC类型•根据使用需要确定人机界面的尺寸、颜色、窗口数量、有无动画功能、报表打印功能、接口类型等•注意是否需要选配特制的通信电缆10二、WinView人机界面MT506简介•台湾威纶公司（WinView）的MT500系列触摸屏是专门面向PLC应用的，可以和绝大多数主流PLC直接连接。它和PLC相同，是依据工厂应用环境而设计的工业产品，可靠性高，能在0℃～45℃的工业环境中稳定工作，前面板防护等级为IP65（防溅水），外形尺寸204×150×48mm，可安装在电气控制柜前面板上使用。•它具有5.7”液晶显示面板，256色，分辨率为320×240，触摸面板为4线电阻式，使用DC24V电源供电，窗口数量最多为1999个，最多可以同时开启6个弹出窗口。11•MT506具有RS232C和RS485接口，可通过通信电缆与PLC或PC连接。通信电缆长度在使用RS485时不超过150m，使用RS232C时不超过15m。•MT500上的PLC/PC[RS-485/RS-232]口一般连接到计算机.由于PC[RS-232]和PLC[RS-485]共用一个COM口,建议使用MT5_PC电缆连接线,该连接线把共用的COM口分成两个独立的COM口使用.MT500上的PLC[RS-232]口可连接到PLC.同时要确保指拨开关全拨到“OFF”位置(这是触摸屏出厂时的默认设置).1213•MT500背后的指拨开关可以设置触摸屏开机时进入的起始模式，默认设置为在线操作（应用程序）模式。14触控面板校准：•由于每一个触控屏幕analogresistor都不同，因此当更换了CPU板或触控面板的时候应当进行触控面板校准。在触控屏幕上的向导可以引导您完成整个触控面板校准过程。触控面板测试：•在这种模式下当您触控屏幕时，屏幕将在您按下的相同位置显示一个”+”。这样可以测试触控面板的精确度。RDS模式：•在这种模式下触摸屏处于始终等待EasyManager(在PC上运行)的命令的状态，屏幕在自检完成后将显示系统的内部信息。要升级BootROM，触摸屏必须首先切换到RDS模式。在线操作：•进入这种模式后，如果触摸屏中装载了工程的话将显示该工程的启始窗口.如果没有工程系统将不能正确运行，在这种情况下您必须切换系统到RDS模式，下载一个完整的工程后再返回到在线操作模式即可。15三、触摸屏程序制作步骤1.打开EasyManager双击EasyManager软件图标16与电脑通讯的串口，根据通讯电缆连接的端口号选择选择波特率单击此按钮，打开EasyBuilder编程软件172.建立一个新的工程单击“文件”－“新建”选择触摸屏型号：MT506T（320×240）单击“确定”按钮183.设置系统参数单击菜单“编辑”－系统参数19PLC类型选择“MITSUBISHIFX2n“其它参数使用系统默认值不作修改单击“确定”，退出对话框204.在空白窗口中添加元件•（1）位状态指示灯使用菜单命令“元件”－“位状态指示灯“或“元件”工具栏中“位状态指示灯“按钮21在一般属性下填写有关该元件的说明选择控制该指示灯状态的编程元件类型选择控制该指示灯状态的编程元件的地址22在”图形“下选中复选框后，单击“向量图库”按钮，选择合适的图形并“确定”退出向量图库23“标签”是显示图形时附加在图形上的文字说明选择标签文字的颜色、字体和与图形的对齐方式选择指示灯的状态（0或1）并分别输入对应这两种状态的文字说明单击“确定”退出对话框24退出对话框后可移动鼠标将指示灯移动到所需位置并可调整元件的大小25•（2）按钮菜单命令“元件”－“位状态设定”或元件工具栏中“位状态设定”按钮26在“一般属性”中设置该按钮对应的元件地址按钮类型选择为“复归型开关”“图形选择“和“标签“操作同指示灯类似27•（3）切换开关“元件”－“位状态切换开关”“位状态切换开关”按钮28读取地址和输出地址可以是同一个元件，如：M10开关类型选“切换开关”29“图形“下单击”向量图库“，在”button2”中选择切换开关的图形30•（4）文本说明菜单命令“绘图”－文本“31选择文本的颜色、字体和对齐方式输入文本内容单击“确定”退出对话框，移动文本位置，调整文字大小32•（5）元件的复制、多重复制及属性修改选中要复制的元件后，可选菜单命令“编辑”－“复制“或“多重复制”进行元件复制33在“多重复制”对话框中设置：选择复制后的多个图形是并列排列（重叠型）还是间隔排列（间隔型）各元件的地址是先向右依次增大还是先向下增大相邻两个图形之间的距离（点数）复制的个数元件地址号的间隔单击“确定”退出对话框34•对某个元件的参数进行修改可对该元件右击，在右击菜单中选择“属性”在“属性”对话框中可对该元件的参数进行修改355.工程的编译、模拟和下载•首先要将工程保存后才能进行编译、下载•菜单命令“工具”－“编译”单击“编译”进行编译编译后单击“关闭”退出编译窗口36•菜单命令“工具”－“离线模拟”屏幕上出现所设计的画面，可通过鼠标进行试操作37在模拟窗口中右击，在右击菜单中选择EXIT可退出模拟窗口38•在PLC、触摸屏和电脑已用MT5_PC电缆连接好的情况下，可选菜单命令“工具”－“在线模拟”用鼠标进行模拟运行，此时PLC中的编程元件的状态能同步变化。•在实训装置中，PLC使用RS485电缆与触摸屏连接，电脑使用RS232电缆与触摸屏连接，两者共用同一个插座，在下载或运行前应分别接好PLC或电脑。连接插座在装置面板上的“PC通讯接口”。39•菜单命令“工具”－“下载”可将编译好的工程装载到触摸屏中，注意下载前应在EasyManager窗口中设置好电脑与触摸屏通讯的串口号（COM4）•下载完成后，将触摸屏电源关闭，拔掉电脑的通讯电缆，插上PLC的通讯电缆，然后再重新打开电源开关，触摸屏即显示所装载的画面，可用手指触摸进行操作。电脑与触摸屏通讯的串口号40四、编程实例1.人机界面控制步进电机三相六拍运行（实训题9）•要求：设Y0、Y1、Y2为三相步进电机的三相A、B、C绕组信号，其正转励磁顺序为：AB→B→BC→C→CA→A→AB→……，反转励磁顺序为：AB→A→CA→C→BC→B→AB→……，当开机或按了复位按钮SB3后，电机处于初始励相AB状态，当按了启动按钮SB1后，电机按照设定的方向开关K01状态（K01=1为正转，K01=0为反转）进行旋转，当按了停止按钮SB2后，电机停于当前的励磁相状态锁定，并可在此状态下启动，电机旋转节拍频率为0.5Hz。所有的操作按钮、开关及输出信号均在人机界面屏幕上显示。41设计触摸屏画面，其中三个按钮是“复归型开关”，SB1、SB2、SB3的输出地址分别为M1、M2、M3；方向开关K01是切换开关，其读取地址和输出地址都是M10；三个指示灯对应的读取地址分别为Y0、Y1、Y2。42M10M10(Y0)(Y1)M0M0(Y1)(Y0)M10M10M0M0M0(Y0)(Y1)M10M10M0(Y0)(Y1)M10M10(Y0)(Y1)M3(Y2)(Y2)(Y2)(Y0)(Y1)M1(M0)M0M2M8002(T0K20)(T2K20)(T1K20)(T4K20)(T3K20)(T5K20)[ZRSTS20S30]M1T0S20T2S22S21T3S23S24S25T5T4S0S20T1[RET][END]ABABBABCCACCCABCABABAB43•2.人机界面控制8个指示灯循环移位（实训题10）•人机界面屏幕上有8只指示灯对应于Y0~Y7，当按了启动按钮SB1后，指示灯按设定的方式开关K01状态进行循环显示，按停止按钮SB2后，指示灯停于原处（每0.5秒移一次）。44设计触摸屏画面，其中2个按钮是“复归型开关”，SB1、SB2的输出地址分别为M1、M2；方式开关K01是切换开关，其读取地址和输出地址都是M10；8个指示灯对应的读取地址分别为Y0－Y7，用多重复制方法制作，为重叠型，地址右增；X方向间隔＝33，Y方向间隔＝0；X方向数量＝8，Y方向数量＝1；间隔调整＝－1。复制好后可用属性检查8个指示灯的读取地址为Y7到Y0。45结束D0→K2Y0M1启动YN停止？0.5秒到？D0循环左移1位NYK01=1:HAAAA→D0K01=0:HCCCC→D046•3.人机界面控制8个指示灯循环左移和右移（实训题11）•在人机界面屏幕上设置8只指示灯对应Y0~Y7，设置二只按钮SB1、SB2。要求按了启动按钮SB1后，8只指示灯按二亮二熄的顺序由小到大循环移位10秒，然后再由大到小循环移位10秒，如此反复（每0.5秒移位一次）直到按停止按钮SB2则全部熄灭。47•设计触摸屏画面，其中2个按钮是“复归型开关”，SB1、SB2的输出地址分别为M1、M2；8个指示灯对应的读取地址分别为Y0－Y7，用多重复制方法制作，为重叠型，地址右增；X方向间隔＝33，Y方向间隔＝0；X方向数量＝8，Y方向数量＝1；间隔调整＝－1。复制好后可用属性检查8个指示灯的读取地址是Y7到Y0。4849