課題八 觸摸屏的使用 (1)課件講解

任務(wù)一設(shè)置觸摸屏的操作環(huán)境參數(shù)任務(wù)二用觸摸屏實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停止控制和故障顯示任務(wù)三用PLC、變頻器與觸摸屏實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制*課題八觸摸屏的使用任務(wù)一設(shè)置觸摸屏的操作環(huán)境參數(shù)任務(wù)引入

觸摸屏（簡(jiǎn)稱GOT）是“人”與“機(jī)”相互交流信息的窗口，使用者只要用手指輕輕地觸碰屏幕上的圖形或文字符號(hào)，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的操作和獲知控制信息。由觸摸屏、PLC和變頻器組成的電氣控制系統(tǒng)具有操作直觀、信息量大、控制功能強(qiáng)、調(diào)速方便等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)控制設(shè)備中。設(shè)置觸摸屏的操作環(huán)境參數(shù)是正確使用觸摸屏的前提條件，通常在操作環(huán)境中應(yīng)設(shè)置為中文工作界面，設(shè)置當(dāng)前日期和時(shí)間，并根據(jù)使用的PLC選擇合適的類型參數(shù)和通信參數(shù)。相關(guān)知識(shí)一、觸摸屏的屏幕顯示部分規(guī)格二、觸摸屏的電源端和通信接口圖8.1

F940WGOT電源端與通信接口三、GOT與PLC和計(jì)算機(jī)的通信連接圖8.2

GOT與PLC和計(jì)算機(jī)的通信連接任務(wù)實(shí)施一、進(jìn)入GOT操作環(huán)境設(shè)置畫面初次使用GOT時(shí)要根據(jù)設(shè)備情況設(shè)置GOT的環(huán)境參數(shù)。在接通GOT電源的同時(shí)按住屏幕左上角，幾秒鐘后顯示操作環(huán)境設(shè)置菜單中的語言設(shè)置畫面，操作步驟如圖8.3所示。圖8.3進(jìn)入GOT操作環(huán)境設(shè)置畫面一、進(jìn)入GOT操作環(huán)境設(shè)置畫面圖8.4語言設(shè)置畫面二、設(shè)置操作環(huán)境參數(shù)選擇簡(jiǎn)體中文后，按右上角的“END”按鍵，完成系統(tǒng)語言設(shè)置。此時(shí)屏幕顯示操作環(huán)境設(shè)置中文菜單，如圖8.5所示圖8.5操作環(huán)境設(shè)置中文菜單1.設(shè)置PLC類型PLC類型設(shè)置畫面如圖8.6所示。根據(jù)使用的PLC型號(hào)和GOT、PLC連接的通信接口進(jìn)行選擇。例如，PLC類型選擇FX系列，連接方式選擇RS232C。在PLC類型中，可以選擇不同廠商或類型的PLC。圖8.6

PLC類型設(shè)置畫面2.設(shè)置串行通信口串行通信口用來設(shè)置GOT與外部設(shè)備的通信參數(shù)，設(shè)置畫面和參數(shù)如圖8.7所示。圖8.7串口通信參數(shù)設(shè)置畫面3.設(shè)置標(biāo)題畫面標(biāo)題設(shè)置畫面如圖8.8所示。以秒為單位設(shè)置電源接通時(shí)的型號(hào)、版本等標(biāo)題畫面的顯示時(shí)間，用畫面底部的小鍵盤輸入數(shù)字，按“ENT”鍵確定。建議將FX系列PLC設(shè)置為1s以上。圖8.8標(biāo)題顯示時(shí)間設(shè)置畫面4.設(shè)置主菜單調(diào)用鍵設(shè)置主菜單調(diào)用鍵畫面如圖8.9所示，在畫面的4個(gè)角中可以選擇1～2個(gè)位置。調(diào)用鍵的功能是將用戶畫面切換到主菜單畫面。未設(shè)定主菜單調(diào)用鍵時(shí)，只能顯示用戶畫面。若在用戶畫面中要顯示主菜單，需要按住主菜單調(diào)用鍵。圖8.9主菜單調(diào)用鍵設(shè)置畫面5.設(shè)置日期、時(shí)鐘日期、時(shí)鐘設(shè)置畫面如圖8.10所示。觸摸“日期”“時(shí)間”方框，用小鍵盤輸入數(shù)字，按“ENT”鍵確定。圖8.10日期、時(shí)鐘設(shè)置畫面6.設(shè)定背光圖8.11所示為設(shè)定背光關(guān)閉時(shí)間畫面。若沒有觸摸鍵或用戶畫面的切換，到指定時(shí)間后，背景燈自動(dòng)熄滅，一旦操作時(shí)則自動(dòng)點(diǎn)亮。圖8.11背光設(shè)置畫面7.設(shè)置蜂鳴器圖8.12所示為蜂鳴器聲響開/關(guān)設(shè)置畫面。選擇按鍵操作或發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)蜂鳴器是否發(fā)聲。選擇“蜂鳴器ON”發(fā)聲，選擇“蜂鳴器OFF”不發(fā)聲。圖8.12蜂鳴器聲響開/關(guān)設(shè)置畫面8.設(shè)置液晶對(duì)比圖8.13所示為液晶對(duì)比度設(shè)置畫面。觸摸“”鍵變暗，觸摸“”鍵變亮，有3個(gè)等級(jí)可以設(shè)定。圖8.13液晶對(duì)比度設(shè)置畫面9.清除用戶數(shù)據(jù)圖8.14所示為用于清除GOT中存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的畫面。選擇“是”后，顯示“正在清除”，顯示“完成”后，表示已清除完畢。圖8.14清除用戶數(shù)據(jù)畫面10.輔助設(shè)定圖8.15所示為輔助設(shè)定畫面。選擇初期畫面寫入否。圖8.15輔助設(shè)定設(shè)置畫面三、各種工作模式的選擇操作設(shè)置主菜單調(diào)用鍵后，按下指定的位置，便會(huì)顯示如圖8.16所示的“選擇菜單”畫面。觸摸菜單中各欄文字符號(hào)，可以進(jìn)入GOT的6種工作模式。圖8.16工作模式選擇菜單畫面任務(wù)二用觸摸屏實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停止控制和故障顯示任務(wù)引入

某設(shè)備使用觸摸屏來實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)/停止控制和故障顯示。用戶畫面有4個(gè)，其中畫面1為操作畫面，畫面標(biāo)題為“電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停止控制”，并動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前日期和時(shí)間。圖8.17畫面1圖8.18所示為故障畫面（畫面2）。當(dāng)熱繼電器過載保護(hù)動(dòng)作后，電動(dòng)機(jī)停止，屏幕上故障報(bào)警指示燈紅、黃色交替閃爍。排除故障后，按〖返回〗按鈕，從畫面2返回到畫面1。圖8.18畫面2圖8.19所示為故障畫面（畫面3）。當(dāng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)緊急情況按下【緊急停止】按鈕時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止，故障報(bào)警指示燈紅、黃色交替閃爍。排除緊急情況后，按〖返回〗按鈕，從畫面3返回到畫面1。圖8.19畫面3圖8.20所示為故障畫面（畫面4）。當(dāng)設(shè)備車門打開時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止，故障報(bào)警指示燈紅、黃色交替閃爍。設(shè)備車門關(guān)閉后，按〖返回〗按鈕，從畫面4返回到畫面1。圖8.20畫面4一、F940GOT的基本操作相關(guān)知識(shí)

圖8.21

GOT啟動(dòng)順序流程圖二、GTDesigner2畫面制作軟件介紹GTDesigner2軟件安裝完畢后，單擊快捷方式圖標(biāo)進(jìn)入軟件的主界面，如圖8.22所示。主界面由標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、部件欄及編輯區(qū)等部分組成，操作方法與流行軟件相同。圖8.22

GTDesigner2軟件主界面1.圖形部件圖8.23圖形部件2.對(duì)象部件圖8.24對(duì)象部件圖8.24對(duì)象部件任務(wù)實(shí)施一、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停止控制線路圖8.25電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停止控制線路一、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停止控制線路二、設(shè)計(jì)與下載PLC控制程序圖8.26電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停止控制程序1.設(shè)計(jì)PLC程序二、設(shè)計(jì)與下載PLC控制程序2.下載PLC程序（1）單擊觸摸屏主菜單調(diào)用鍵，進(jìn)入“選擇菜單”畫面，在6種工作模式中選擇“其他模式”，在“其他模式”下單擊“數(shù)據(jù)傳送”字符，顯示數(shù)據(jù)傳送畫面，如圖8.27所示。此時(shí)為GOT與計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)的狀態(tài)。（2）單擊PLC編程軟件GXDeveloper8.86中“PLC寫入”鍵，用戶程序即通過觸摸屏傳送給PLC，觸摸屏自動(dòng)返回“其他模式”畫面。圖8.27數(shù)據(jù)傳送三、設(shè)計(jì)與下載GOT用戶畫面1.新建工程打開GTDesigner2軟件，選擇“新建”，彈出圖8.28所示的GOT/PLC型號(hào)選擇對(duì)話框。選擇GOT的類型為“F940WGOT（480×234）”，PLC的類型為“MELSEC-FX”，畫面顏色為“256色”。選擇完畢后按“確定”按鈕，自動(dòng)生成空白畫面1，如圖8.29所示。圖8.28選擇GOT/PLC對(duì)話框圖8.29畫面1的屬性2.編輯畫面1畫面1如圖8.30所示，由文本、日期顯示、時(shí)間顯示、注釋顯示（位）和按鈕構(gòu)成。圖8.30畫面1的說明2.編輯畫面1圖8.31文本設(shè)置窗口圖8.32日期、時(shí)間設(shè)置窗口2.編輯畫面1

圖8.33注釋設(shè)置窗口圖8.34按鈕設(shè)置窗口3.編輯畫面2單擊菜單欄“畫面”“新建”，自動(dòng)生成空白畫面2。用戶畫面2如圖8.35所示，由文本、報(bào)警指示燈和畫面切換開關(guān)構(gòu)成。圖8.35畫面2的說明3.編輯畫面2圖8.36指示燈顯示（位）設(shè)置窗口圖8.37畫面切換開關(guān)設(shè)置窗口4.修改畫面切換控制字元件觸摸屏切換畫面有兩種方式，一種是設(shè)置畫面切換開關(guān)，另一種是通過PLC程序控制。若利用PLC程序?qū)崿F(xiàn)畫面切換，需要將GT軟件中畫面切換數(shù)據(jù)寄存器GD100修改為PLC的數(shù)據(jù)寄存器。單擊GTDesigner2菜單“公共設(shè)置”→“系統(tǒng)環(huán)境”→“畫面切換”，將基本畫面窗口中軟元件GD100修改為PLC的畫面序號(hào)數(shù)據(jù)寄存器D100，如圖8.38所示。圖8.38修改畫面切換控制字元件5.保存畫面文件單擊菜單欄“工程”、“保存”，選擇保存路徑，輸入文件名“觸摸屏電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)停止控制”，保存觸摸屏用戶畫面程序。6.用戶畫面程序下載將制作好的用戶畫面程序下載到GOT中，操作步驟如下：?jiǎn)螕鬐T-Designer2軟件“菜單”→“通信”→“跟GOT通信”→“下載GOT”→“下載”，開始數(shù)據(jù)下載操作，此時(shí)GOT自動(dòng)進(jìn)入數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)。若無法寫入GOT，檢查通信電纜連接以及GT-Designer2軟件與GOT的通信設(shè)置項(xiàng)，關(guān)閉PLC程序的監(jiān)控功能。四、操作步驟（1）按圖8.2和圖8.25所示連接計(jì)算機(jī)、PLC和觸摸屏。（2）將圖8.26所示程序下載PLC。（3）將圖8.17～圖8.20所示用戶畫面的程序下載GOT。（4）使PLC處于程序運(yùn)行狀態(tài)。（5）PLC上輸入指示燈X0應(yīng)點(diǎn)亮，表示熱繼電器KH工作正常。（6）PLC上輸入指示燈X1應(yīng)點(diǎn)亮，表示緊急停止按鈕SB連接正常。（7）PLC上輸入指示燈X2應(yīng)點(diǎn)亮，表示車門已關(guān)閉，壓迫行程開關(guān)SQ閉合。（8）在正常工作狀態(tài)下，顯示觸摸屏操作畫面1。（9）按觸摸屏畫面1中〖啟動(dòng)〗按鈕，Y0狀態(tài)ON，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，顯示電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中。

（10）按觸摸屏畫面1中〖停止〗按鈕，Y0狀態(tài)OFF，電動(dòng)機(jī)停止。顯示電動(dòng)機(jī)停止。（11）在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)斷開X0接線端，模擬熱繼電器過載保護(hù)，電動(dòng)機(jī)停止。顯示故障畫面2，報(bào)警指示燈紅、黃色交替閃爍。排除故障后，按〖返回〗按鈕，返回操作畫面1。（12）在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)按下【緊急停止】按鈕，電動(dòng)機(jī)停止。顯示故障畫面3，報(bào)警指示燈紅、黃色交替閃爍。排除故障后，按〖返回〗按鈕，返回操作畫面1。（13）在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)斷開X2接線端，模擬打開車門，電動(dòng)機(jī)停止。顯示故障畫面4，報(bào)警指示燈紅、黃色交替閃爍。排除故障后，按〖返回〗按鈕，返回操作畫面1。任務(wù)三用PLC、變頻器與觸摸屏實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制任務(wù)引入

本任務(wù)控制要求如下：

（1）電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)由PLC、模擬量擴(kuò)展模塊、觸摸屏和變頻器構(gòu)成，要求控制功能強(qiáng)，操作方便。

（2）可以在屏幕上通過修改和設(shè)定變頻器的輸出頻率來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制。

（3）觸摸屏操作畫面上有〖啟動(dòng)〗、〖停止〗、〖正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)〗、〖反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)〗4個(gè)軟按鈕。啟動(dòng)/停止控制用于正式生產(chǎn)；正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)/反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制用于調(diào)試生產(chǎn)工藝；外接硬件【緊急停止】按鈕用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)緊急情況或觸摸屏無法顯示時(shí)停機(jī)。

（4）出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)停車并顯示故障畫面。任務(wù)實(shí)施一、主電路圖8.39主電路二、PLC控制電路圖8.40

PLC輸入電路二、PLC控制電路圖8.41

PLC輸出電路二、PLC控制電路PLC基本單元（FX2N-48MR）、模擬量擴(kuò)展模塊（FX0N-3A）和觸摸屏單元（F940WGOT）連接電路如圖8.42所示。模擬量擴(kuò)展模塊的輸出電壓連接變頻器的模擬量輸入端。圖8.42

PLC基本單元、模擬量模塊和觸摸屏連接電路三、觸摸屏顯示畫面與關(guān)聯(lián)部件1.編輯觸摸屏用戶畫面1觸摸屏用戶畫面1如圖8.43所示，“啟動(dòng)”“停止”“正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)”“反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)”按鈕分別與PLC輔助繼電器M10、M20、M30、M40關(guān)聯(lián)。觸摸速度調(diào)整按鈕，切換到觸摸屏畫面2。圖8.43觸摸屏用戶畫面12.編輯觸摸屏用戶畫面2觸摸屏用戶畫面2如圖8.44所示，電動(dòng)機(jī)頻率設(shè)定值通過“數(shù)值輸入”儲(chǔ)存在停電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D200，只要不輸入新的數(shù)值，D200的數(shù)值始終保持不變，便于下次開車。根據(jù)工藝要求，電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍為30～50Hz。圖8.44觸摸屏用戶畫面22.編輯觸摸屏用戶畫面2“數(shù)值輸入”用來在觸摸屏畫面上輸入數(shù)值，單擊對(duì)象部件欄中的“數(shù)值輸入”按鈕，彈出圖8.45所示的數(shù)值輸入設(shè)置窗口。在基本窗口種類欄中選擇“數(shù)值輸入”，在軟元件欄中選擇D200，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度16位。在顯示方式欄中選擇數(shù)據(jù)類型為“無符號(hào)10進(jìn)制數(shù)”，2位數(shù)，無小數(shù)位，高質(zhì)量字體。圖8.45數(shù)值輸入基本設(shè)置窗口2.編輯觸摸屏用戶畫面2在選項(xiàng)窗口控制范圍欄中選擇上限值為50，下限值為30，即超過上、下限的數(shù)值禁止輸入，如圖8.46所示。圖8.46數(shù)值輸入選項(xiàng)設(shè)置窗口3.編輯觸摸屏用戶畫面3～7用戶畫面3～7如圖8.47～圖8.51所示。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)停車并顯示相應(yīng)的故障現(xiàn)象和檢查方法，有利于迅速排除故障。故障排除后觸摸返回操作按鈕，返回觸摸屏用戶畫面1。

圖8.47觸摸屏用戶畫面3圖8.48觸摸屏用戶畫面43.編輯觸摸屏用戶畫面3～7

圖8.49觸摸屏用戶畫面5圖8.50觸摸屏用戶畫面63.編輯觸摸屏用戶畫面3～7圖8.51觸摸屏用戶畫面7四、PLC程序PLC步進(jìn)指令程序如圖8.52～圖8.55所示，程序由初始狀態(tài)繼電器S0～S2構(gòu)成，各狀態(tài)繼電器主要功能見表8.9。四、PLC程序1.初始化程序圖8.52所示為PLC初始化程序。當(dāng)PLC程序運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，初始化脈沖M8002使初始狀態(tài)繼電器S0～S2同時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)，并將常數(shù)K1傳送畫面序號(hào)寄存器D100，顯示用戶畫面1。圖8.52

PLC初始化程序2.設(shè)置故障控制字與顯示故障畫面圖8.53

PLC狀態(tài)S0程序3.數(shù)模轉(zhuǎn)換圖8.54所示為S1程序段，電動(dòng)機(jī)工作頻率設(shè)定值存儲(chǔ)于D200。根據(jù)生產(chǎn)工藝對(duì)輸入頻率限定在30～50Hz范圍的要求，設(shè)計(jì)程序步49～68，從而使30≤（D200）≤50。圖8.54

PLC狀態(tài)S1程序4.輸出控制圖8.55

PLC狀態(tài)S2程序五、變頻器參數(shù)修改變頻器型號(hào)為FR-E540，參數(shù)修改操作步驟如下。（1）恢復(fù)變頻器出廠設(shè)定值。有關(guān)出廠設(shè)定值如下：參數(shù)【1

=

120】，上限頻率為120Hz；參數(shù)【2

=

0】，下限頻率為0Hz；參數(shù)【3

=

50】，基準(zhǔn)頻率為50Hz；參數(shù)【7

=

5】，啟動(dòng)加速時(shí)間為5s；參數(shù)【8

=

5】，停止減