触摸屏毕业设计

毕业综合实践

成果名称：散料输送系统控制系统设计

—总体控制系统设计

届别： 2013 届

二级学院（部）：物流技术学院

专业名称：港口物流设备与自动控制

班级名称： P312110

学生姓名：高燕栋

学生学号： 03

指导教师：姚文斌

目录

散料输送系统控制系统设计---触摸屏控制设计 (1)

摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (1)

Keyworrd (1)

一、触摸屏 (2)

（一）触摸屏技术 (2)

（二）触摸屏的分类和应用 (2)

二、MT500触摸屏简介 (3)

（一)MT500触摸屏的功能和特点 (3)

三、EB500 组态编程软件 (4)

四、触摸屏画面的设计 (4)

（一）散料输送机触摸屏画面的设计流程 (4)

（二）I/O地址分配 (4)

（三）触摸屏控制皮带输送机运行的电气原理图 (5)

（四）相关示例程序 (5)

结束语 (6)

参考文献 (7)

致谢 (8)

散料输送系统控制系统触摸屏控制设计

作者：高燕栋

摘要

触摸屏是现代散状物料连续运输的主要设备之一。触摸屏控制系统以触摸屏为硬件核心并通过网络与PLC进行数据通信，以组态软件为编程环境来开发相应的控制系统，实现对散料输送机及其相关辅及助设备的实时控制,是工作人员进行管理的主要人机接口。它与迅猛发展的计算机网络和多媒体技术相结合,使用者仅仅用手指触摸,就能进行信息检索、数据分析,较键盘输入简单、直观、快捷,具有丰富多采的表现能力,比以往任何传媒更具亲合力。

关键词：触摸屏散料输送机控制系统

Touching screen controller design and research

Abstract

The touch screen is one of the main equipment for the modern continuous bulk materials transport.Touch screen control system with touch screen hardware core and data communication through the network and the PLC configuration software programming environment to develop the corresponding control system, real-time control of the bulk material conveyor and its related accessories and associated equipment, personnel management, the main man-machine interface. Combined with the rapid development of computer network and multimedia technology, the user only with the touch of a finger, will be able to for information retrieval, data analysis, keyboard input is simple, intuitive, fast, has a rich and varied performance capabilities than ever before

media more affinity.

Keywords: Touchscreen bulk material conveyor control system

一、触摸屏

(一）触摸屏技术

触摸屏是一种附加在显示器表面的透明介质，作为一种特殊的计算机外设，它是目前最简单、方便、直观的一种人机交互方式。利用这种技术使用者只要用手指轻轻地触摸显示屏上的图符或文字就能实现对计算机操作，大大简化了计算机的输入模式，降低了人机沟通的障碍，让使用者不需具备计算机专业知识，也不必事先接受培训，即可用最直接的方式与机器设备进行互动，使得人人皆可利用接触控制方式来进行输入[11]。使用触摸屏除了可加速输入的速度与效率外，并能吸引更多不具备计算机技能者进行资料交流，提高信息交换的程度，增加有效利用的机会，所以，触摸屏输入方式将会是未来各项信息产品的主流技术之一。

触摸屏的基本原理是用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时，所触摸的位置被触摸屏控制器检测，并通过接口送到CPU，从而确定输入的信息。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器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器;触摸屏控制器用于从触摸点检测装置接收触摸信息，并将它转换成触点坐标送给CPU，同时接收CPU发来的命令并加以执行。

（二）触摸屏的分类和应用

触摸屏的本质是传感技术。一般根据传感器的类型，将触摸屏大致可分为四类:红外线式、电阻式、表面声波式和电容式。红外线式触摸屏表面为纯玻璃不影响透光度，不受电流、电压和静电干扰，适宜某些恶劣的环境条件，一般应用在ATM、办公设备、医疗器材的使用上。电阻式触摸屏不怕尘埃、水及污垢影响，能在恶劣环境下工作，一般应用在中小尺寸的可携式手持装置的使用上。表面声波式触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率极高，能保持清晰透亮的图像质量，一般应用在公共信息查询站或自动售票机的使用上。电容式触摸屏能很好地感应轻微及快速的触摸、防刮擦、防静电，适合恶劣环境下使用，一般应用在电子触摸公告板信息收集设备或工业设备使用上。每种类型的触摸屏都有其优缺点，其中电阻式触摸屏最适合工业应用[9]。

触摸屏在应用上大致可分为个人数字装置与公共领域装置两个方面使用。由于触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、操作灵活、使用方便等许多优点，所以其应用范围十分广泛，主要是多媒体公共信息的查询，如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询，机场、车站、宾馆、旅游景点等的信息查询及商场、超市导购等;其次还应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、多媒体教学等。另外，使用手写输入技术的PC、AV等产品，其人机对话的主要媒介就是触摸屏[9]。此外，触摸屏正在走入家庭，如触摸屏电话机、智能电脑电话等，应用前景极为广泛。

二、MT500触摸屏简介

（一）MT500触摸屏功能和特点

MT500系列触摸屏使专门面向PLC应用的，它不同于一些简单地仪表式或其他的一些简单控制PLC的设备，其功能非常强大，使用非常方便，非常适合现代工业越来越庞大的工作量及功能的需求，日益成为现代工业必不可少的设备之一。将MT500与一般触摸屏进行一个简单比较：

1一般的人机界面主要由以下几个功能来构成：

●指示灯（PLC I/O显示、内部节点显示、多段指示灯等）

●开关（位状态型开关、多段开关、切换窗口开关等）

●各种动态图表（棒图、仪表、移动元件、趋势图等）

●数据显示（数值显示、文字显示等）

2 MT500人机界面的特有功能：

MT500系列人机界面处理拥有上面的一般的人机界面所拥有的功能外，还提供了许多如下特有的功能：

●可以同时开启6个弹出窗口；

●可以有和windows系列一样的任务栏和快选窗口，工作按钮；

●利用工作按钮可以呼叫快选窗口，可在快选窗口放置要经常显示的元件或直接切

换窗口的开关。

MT500系列触摸屏人机界面的特点还有：功能强大的32位RISC 133MHz CPU,支持256色真彩显示与敏捷的反应速度；可与几乎所有的PLC兼容；工业级人机界面，防护等级IP65；独特的多视窗操作功能，大大增加可显示信息量；创新的在线模拟功能，大大节省工程时间；功能强大的中文编辑软件，能够轻松完成复杂的人机界面设计；具有手写留言板功能，具有实现三级用户口令保护的功能；具有标准内置的RTC和配方功能,支持一机多屏和一屏多机的系统连接；双通讯口和独立的打印接口（MT506产品不支持打印接口）[11]。

根据监控性能的实际需求，本设计选用MT500系列的触摸屏。

三、 EB500组态编程软件

EB500触摸屏组态编程软件是用于MT500系列触摸屏上位监控系统的专用组态软件，运行于Windows操作平台下，将控制系统现场环境中的各种控制对象，抽象为几类基本图形元素和部件，通过组态建立它们之间的控制关系，形成简洁、直观的控制流程图、趋势曲线以及人机交互界面，为控制人员提供了一种简单的制作现场控制过程和控制界面的方法。四、触摸屏画面的设计

（一）、散料输送机触摸屏画面的设计流程

启动EB500软件后，首先应创建一个新的工程文件。因为EB500软件将对于一台触摸屏控制制作的所有画面文件集中在一个工程文件中，这个单独的工程文件包含了将要下载到触摸屏中的全部画面数据。创建新的工程文件时，需要对文件进行一些必要的设置，具体包括:

1 工程文件名称和文件说明。

2 选择触摸屏的型号。

3 选择PLC的型号。

（二）、I/O地址分配

输入地址输出地址序号名称地址序号名称地址

1 正转启动按钮M0 1 正转Y0

2 反转停止按钮M1 2 反转Y1

3 高速按钮M2 3 高速Y2

4 中速按钮M3 4 中速Y3

5 低速按钮M4 5 低速Y4

6 停止按钮M5

（三）、触摸屏控制皮带输送机运行的电气原理图

L1 L2 L3

U V W

M

3

STF STR RH

RM RL SD

FR-E540

QF

L1 L2 L3

FX2N-48MR

N

L COM1Y0Y1Y2Y3Y4Y0Y1Y2Y3Y4COM1

SD STF STR RH RM RL

N

FU1

FU2

FU3

MT43OOC COM1

RS232

通讯连接

（四）、编写相关示例程序

M0

RST Y1

SET Y0 RST Y0

M1

SET Y1 ZRST Y0 Y5 M5 ZRST Y3 Y4

M2

SET Y2 RST Y2 M3

RST Y4

SET Y3 ZRST Y2 Y3

M4

SET Y4

END

按下正转启动按钮M0，先将反转输出Y1复位，

再将正转输出Y0置位。 按下正转启动按钮M0，先将反转输出Y1复位，再将正转输出Y0置位。

按下反转启动按钮M1，先将正转输出Y0复位，再将反转输出Y1置位。

按下停止按钮M5，将所有输出Y0～Y5复位。 按下高速按钮M2，先将中速Y3和低速Y4复位，再将高速Y2置位。

按下中速按钮M3，先将高速Y2和低速Y4复位，再将中速Y3置位。

按下低速按钮M3，先将高速Y2和中速Y3复位，再将低速Y4置位。 程序结束。

结束语

在物料传输系统中，触摸屏的设计至关重要。对运输机数量较多的系统，因启动时间长、设备空运转而造成机械磨损和能源损耗。课题以触摸屏为人机交互界面，设计具备双向启动控制系统，可根据需要随时转换，以满足工艺要求，同时通过触摸屏对全过程进行动态监控。

在本次设计中我了解并掌握了散料运输自动化系统的流程工艺、控制要求以及现场设备的实际运行特点。在此基础之上，通过监控组态软件的驱动接口与现场设备通信交换数据，设计了可靠有效的皮带机监控系统，实现对工艺流程运行状况的实时监控，并实现工艺设备的启/停控制、故障报警、停机处理，同时对设备的各种性能参数进行动态显示，分析一个完整的工业监控系统所应具有的功能和工作原理，基于EB500软件实现了实时控制的功能，从而改善运输机数量较多的物料传输系统中只采用“逆流启动”方式启动时间长、设备空运转而造成机械磨损和能源损耗的问题。

由于实验室设备可能与现实工作生产中的有些差别，再加上个人能力有限，设计出来的控制系统难免存在疏漏，有待于进一步改进。

参考文献

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[2] 林振辉.胶带运输系统“顺流启动”控制原理及触摸屏控制程序的研制[M]:中国矿业.2011（9）

[3] 王福忠.王晓丹.王珊.基于触摸屏控制系统的硬件设计[M].

[4] 甄小琴.张世光.触摸屏与上位机的串行通讯程序设计[M]:中国仪器仪

表.2012(5)

[5] 张希栋.阎春利. 触摸屏在模拟物流生产线控制系统中的应用[J]:林业机械与木工设备.2011（5）

[6] 刘茂祥.对胶带机输送线控制程序的改进[J]:人民长江.2010.29 (4)

[7] 张智杰.黄明键.触摸屏及其在组态软件中的应用[M]:山东电子.2012

[8] 于庆广.可编程控制器原理及系统设计[M].北京:清华大学出版社.2011

[9] 葛玻.沈文杰.组态软件的对比及应用[M]:计算机测量与控制.2002

[10] 张守样.曹景安.张秀萍.组态软件的功能分析及其在综放工作面中的应用[J]:煤矿开采.2012

[11] 赵维侄.监控组态软件的研究与应用[M]:工业控制计算机.2009

[12] 范银琢.工业过程监控系统中组态软件的应用与设计[M]:甘肃冶金.2009

[13] 孙立峰.胶带输送机监控系统设计的研究[D]:[硕十学位论文].2011

[14] 衡军山,甄成刚.基于触摸屏和组态软件的物流输送系统监控[M]:机电工程技术.2011

[15] 杨邦朝,张治安.触摸屏技术及其应用[M]:电子世界.2012

[16] 邹进.甘永梅.肖煦媛.触摸屏控制系统组态软件设计与实现[M]:工业控制计

算机.2005

[17] JamesR .Moyne .Dawn M.Tilbury. Performance Evaluation of Control

Networks [M]:Ethernet，Control Net and Device Net .IEEE Control

Systems magazine.2001. (2)

[18] GaryA. Micheline. Ethernets in control [J].ControlEngineering.1996.47 (5)

致谢

本文在姚文斌老师的悉心指导下完成，从论文的方向定位、开题，到论文的撰写与修改，姚老师都提供了许多具体的指导和帮助，论文的字里行间无不凝聚着她的心血和教诲。姚老师对工作的认真负责，诲人不倦的育人精神和严谨的研究作风，都给我留下深刻的印象，使我终身难忘。借此机会，向老师致以衷心的感谢以及万分的敬意。同时，也非常感谢各位同学在毕业设计中给予的宝贵意见，在本设计遇到问题无法解决的时候，是他们不断的给予我鼓励和支持，衷心感谢所有帮助过我的老师和同学。

感谢各位老师在这几年一直在生活中、组织上给予我的教导和无私的帮助，在此文完成之际，我衷心的感谢在此过程中帮助过我的每个人，在这里请接收我最诚挚的谢意！由于时间仓促、自身等原因，文章错误疏漏之处在所难免，恳请各位老师斧正。