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单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式高等职业教育数字化学习中心自动化生产线安装与调试讲授内容学习单元电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库项目四装配单元安装与调试相关知识——触摸屏的应用020301目录电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库020301TPC7062KS人机界面的硬件连接触摸屏设备组态采用人机界面的工作任务电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库一、TPC7062KS人机界面的硬件连接TPC7062KS人机界面的电源进线、各种通讯接口均在其背面进行，见图5-10所示。其中USB1口用来连接鼠标和U盘等，USB2口用作工程项目下载，COM（RS232）用来连接PLC。下载线和通讯线见图5-11所示。图5-11下载通讯线图5-10TPC7062KS的接口电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库一、TPC7062KS人机界面的硬件连接1.TPC7062KS触摸屏与个人计算机的连接在YL-335B上，TPC7062KS触摸屏是通过USB2口与个人计算机连接的，连接之前，个人计算机应先安装MCGS组态软件。当需要在MCGS组态软件上把资料下载到HMI时，只要在下载配置里，选择“连接运行”，单击“工程下载”即可进行下载。如图5-12所示。如果工程项目要在电脑模拟测试，则选择“模拟运行”，然后下载工程。图5-12工程下载方法电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库一、TPC7062KS人机界面的硬件连接2、TPC7062KS触摸屏与S7-200PLC的连接在YL-335B中，触摸屏通过COM口直接与分拣单元的PLC（PORT1）的编程口连接。所使用的通讯线采用西门子PC-PPI电缆，PC-PPI电缆把RS232转为RS485。PC-PPI电缆9针母头插在屏侧，9针公头插在PLC侧。为了实现正常通讯，除了正确进行硬件连接，尚须对触摸屏的串行口0属性进行设置，这将在设备窗口组态中实现，设置方法将在后面的工作任务中详细说明。电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库二、触摸屏设备组态为了通过触摸屏设备操作机器或系统，必须给触摸屏设备组态用户界面，该过程称为“组态阶段”。系统组态就是通过PLC以“变量”方式进行操作单元与机械设备或过程之间的通信。变量值写入PLC上的存储区域（地址），由操作单元从该区域读取。运行MCGS嵌入版组态环境软件，在出现的界面上，点击菜单中“文件”→“新建工程”，弹出图5-13所示界面。MCGS嵌入版用“工作台”窗口来管理构成用户应用系统的五个部分，工作台上的五个标签：主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略，对应于五个不同的窗口页面，每一个页面负责管理用户应用系统的一个部分，用鼠标单击不同的标签可选取不同窗口页面，对应用系统的相应部分进行组态操作。图5-13工作台电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库1、主控窗口MCGS嵌入版的主控窗口是组态工程的主窗口，是所有设备窗口和用户窗口的父窗口，它相当于一个大的容器，可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责这些窗口的管理和调度，并调度用户策略的运行。同时，主控窗口又是组态工程结构的主框架，可在主控窗口内设置系统运行流程及特征参数，方便用户的操作。2、设备窗口设备窗口是MCGS嵌入版系统与作为测控对象的外部设备建立联系的后台作业环境，负责驱动外部设备，控制外部设备的工作状态。系统通过设备与数据之间的通道，把外部设备的运行数据采集进来，送入实时数据库，使系统其它部分调用，并且把实时数据库中的数据输出到外部设备，实现对外部设备的操作与控制。3、用户窗口用户窗口本身是一个“容器”，用来放置各种图形对象（图元、图符和动画构件），不同的图形对象对应不同的功能。通过对用户窗口内多个图形对象的组态，生成漂亮的图形界面，为实现动画显示效果做准备。二、触摸屏设备组态电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库4、实时数据库在MCGS嵌入版中，用数据对象来描述系统中的实时数据，用对象变量代替传统意义上的值变量，把数据库技术管理的所有数据对象的集合称为实时数据库。实时数据库是MCGS嵌入版系统的核心，是应用系统的数据处理中心。系统各个部分均以实时数据库为公用区交换数据，实现各个部分协调动作。设备窗口通过设备构件驱动外部设备，将采集的数据送入实时数据库；由用户窗口组成的图形对象，与实时数据库中的数据对象建立连接关系，以动画形式实现数据的可视化；运行策略通过策略构件，对数据进行操作和处理。如图5-14所示：二、触摸屏设备组态图5-14实时数据库数据流图电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库5、运行策略对于复杂的工程，监控系统必须设计成多分支、多层循环嵌套式结构，按照预定的条件，对系统的运行流程及设备的运行状态进行有针对性选择和精确的控制。为此，MCGS嵌入版引入运行策略的概念，用以解决上述问题。所谓“运行策略”，是用户为实现对系统运行流程自由控制所组态生成的一系列功能块的总称。MCGS嵌入版为用户提供了进行策略组态的专用窗口和工具箱。运行策略的建立，使系统能够按照设定的顺序和条件，操作实时数据库，控制用户窗口的打开、关闭以及设备构件的工作状态，从而实现对系统工作过程精确控制及有序调度管理的目的。二、触摸屏设备组态电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库为了进一步说明人机界面组态的具体方法和步骤，下面给出一个在项目五的实训工作任务的基础上稍作修改的，由人机界面提供主令信号并显示系统工作状态的工作任务。设备的工作目标、上电和气源接通后的初始位置，具体的分拣要求，均与原工作任务相同，启停操作和工作状态指示，不通过按钮盒、指示灯操作指示，而是在触摸屏上实现。这时，分拣站的I/O接线原理如图5-15所示。三、采用人机界面的工作任务图5-15分拣单元PLC端子接线图电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库2、当传送带入料口人工放下已装配的工件时，变频器立即启动，驱动电动机以触摸屏给定的速度，把工件带往分拣区。频率在30HZ—50HZ可调节。各料槽工件累计数据在触摸屏上给以显示，且数据在触摸屏上可以清零。根据以上要求完成人机界面组态和分拣程序的编写。3、人机界面组态分拣站画面效果图如图5-16所示。画面中包含了如下方面的内容：■状态指示：单机/全线、运行、停止；■切换旋钮：单机全线切换；■按钮：启动、停止、清零累计按钮；■数据输入：变频器输入频率设置；■数据输出显示：白芯金属工件累计、白芯黑色工件累计、白芯白色工件累计；■矩形框。三、采用人机界面的工作任务电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库三、采用人机界面的工作任务图5-16分拣站界面表5-9触摸屏组态画面各元件对应的PLC地址电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库接下来给出人机界面的组态步骤和方法。（1）创建工程TPC类型中如果找不到“TPC7062KS”的话，则请选择“TPC7062K”，工程名称为“335B-分拣站”。（2）定义数据对象根据前面给出的表1，定义数据对象，所有的数据对象如下表5－10所示。三、采用人机界面的工作任务表5-10触摸屏组态画面各元件对应PLC地址电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库三、采用人机界面的工作任务下面以数据对象“运行状态”为例，介绍定义数据对象的步骤：①单击工作台中的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。②单击“新增对象”按钮，在窗口的数据对象列表中，增加新的数据对象，系统缺省定义的名称为“Data1”、“Data2”、“Data3”等（多次点击该按钮，则可增加多个数据对象）。③选中对象，按“对象属性”按钮，或双击选中对象，则打开“数据对象属性设置”窗口。④将对象名称改为：运行状态；对象类型选择：开关型；单击“确认”。按照此步骤，根据上面列表，设置其他数据对象。（3）设备连接为了能够使触摸屏和PLC通讯连接上，须把定义好的数据对象和PLC内部变量进行连接，具体操作步骤如下：①在“设备窗口”中双击“设备窗口”图标进入。②点击工具条中的“工具箱”图标，打开“设备工具箱”。③在可选设备列表中，双击“通用串口父设备”，然后双击“西门子_S7200PPI”在下发出现“通用串口父设备”，“西门子_S7200PPI”，见图5-17设备窗口界面所示。图5-17设备窗口界面电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库三、采用人机界面的工作任务④双击“通用串口父设备”，进入通用串口父设备的基本属性设置，进入通用串口设备界面，作如下设置:■串口端口号（1～255）设置为：0-COM1；■通讯波特率设置为：9600或19200（与PLC串口通信速率保持一致）；■数据校验方式设置为：2偶校验；■其它设置为默认。⑤双击“西门子_S7200PPI”，进入设备编辑窗口，如下图5-18所示。默认右窗口自动生产通道名称I000.0—I000.7,可以单击“删除全部通道”按钮给以删除。图5-18设备编辑窗口电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库三、采用人机界面的工作任务⑥接下进行变量的连接，这里以“运行状态”变量进行连为例说明。第一步：单击“增加设备通道”按钮，增加变量。参数设置如下：■通道类型：M寄存器；■数据类型：通道的第00位；■通道地址：0；■通道个数：1；■读写方式：只读。第二步：单击“确认”按钮，完成基本属性设置。第三步：双击“只读M000.0”通道对应的连接变量，从数据中心选择变量：“运行状态”。用同样的方法，增加其它通道，连接变量，如图5-27，完成单击“确认”按钮。（4）画面和元件的制作①新建画面以及属性设置第一步：在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口0”。选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入用户窗口属性设置。第二步：将窗口名称改为分拣画面；窗口标题改为分拣画面。第三步：单击“窗口背景”，在“其它颜色”中选择所需的颜色。电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库②制作文字框图以标题文字的制作为例说明。第一步：单击工具条中的“工具箱”按钮，打开绘图工具箱。第二步：选择“工具箱”内的“标签”按钮，鼠标的光标呈“十字”形，在窗口顶端中心位置拖拽鼠标，根据需要拉出一个大小适合的矩形。第三步：在光标闪烁位置输入文字“分拣站界面”，按回车键或在窗口任意位置用鼠标点击一下，文字输入完毕。第四步：选中文字框，作如下设置：■点击工具条上的（填充色）按钮，设定文字框的背景颜色为：白色；■点击工具条上的（线色）按钮，设置文字框的边线颜色为：没有边线；■点击工具条上的（字符字体）按钮，设置文字字体为：华文细黑；字型为：粗体；大小为：二号；■点击工具条上的（字符颜色）按钮，将文字颜色设为：藏青色。第五步：其它文字框的属性设置如下：■背景颜色：同画面背景颜色；■边线颜色：没有边线；■文字字体为：华文细黑；字型为：常规；字体大小为：二号；三、采用人机界面的工作任务电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库三、采用人机界面的工作任务③制作状态指示灯。以“单机/全线”指示灯为例说明。第一步：单击绘图工具箱中的（插入元件）图标，弹出对象元件管理对话框，选择指示灯6，按“确认”按钮。双击指示灯，弹出的对话框如图5-19所示：图5-19对象元件库管理设置界面电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库三、采用人机界面的工作任务第二步：数据对象中，单击右角的“？”按钮，从数据中心选择“单机全线切换”变量。第三步：动画连接中，单击“填充颜色”，右边出现，“”按钮。第四步：单击“”按钮，出现如图5-20所示对话框。图5-20标签动画组态属性设置窗口电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库三、采用人机界面的工作任务第五步：“属性设置”页中，填充颜色：白色；“填充颜色”页中，分段点0对应颜色：白色；分段点1对应颜色：浅绿色。见图5-21所示，单击“确认”按钮完成。图5-21填充颜色设置界面电气自动化技术电气自动化技术专业教学资源库三、采用人机界面的工作任务④制作切换旋钮单击绘图工具箱中的（插入元件）图标，弹出对象元件管理对话框，选择开关6，按“确认”按钮。