西门子人机界面触摸屏组态与应用技术课件第1章
合集下载
西门子数控系统结构及应用(SINUMERIK 840D sl)最新版教学课件第1章
1.SINUMERIK 808D数控系统简介 SINUMERIK 808D系列数控系统为西门子公司面向新一代智能制造的普及型 数控系统系列，采用基于操作面板的紧凑型数控系统，可应用于高性能普及型数
控车床与数控铣床，目前为西门子公司主推的普及型数控系统型号系列，取代 SINUMERIK 802S/C数控系统。
1.6 Sinutrain V4.7软件的安装 思考练习
德国西门子（SIEMENS）股份有限公司是欧洲最大的电 器电子公司，是世界十大电子公司之一，是世界排名第四的 家用电器制造商。西门子公司生产的产品主要包括电子和通 讯产品、能源及工业设备、交通和医疗器械，业务遍布欧洲 、美洲、亚洲、非洲和澳洲190多个国家，在全球27个地区 拥有39家工厂。西门子的工业自动化产品尤其是数控系统产 品及其衍生产品，以其性能稳定、功能全面、人机交互界面 友好等特点，在企业生产中得到了广泛的应用。
图1-4 SINUMERIK 840D数控系统
图1-5 SINUMERIK 810D数控系统
图1-6 SINUMERIK 802D数控系 统
◆2013以后，随着德国在《德国2020高技术战略》中提出德国工业4.0的概念， 西门子顺应潮流，推出了最新的SINUMERIK 840D sl，828D合808D数控系统。 2016年在4月11日至15日在上海举行的“第九届中国数控机床展览会（CCMT 2016） 上，西门子公司对上述数控系统及其相关机电产品以“迈向工业4.0之数字制造” 为主题进行了集中展示，该系列数控系统实现了全部的数字化，并能实现与IT技 术及机器人技术的高度集成。
位高分辨率绝对值编码器
◆支持不带Y轴的端面和柱面转换功 能
2.SINUMERIK 828D数控系统简介 SINUMERIK 828D系列数控系统为西门子公司面向新一代智能制造的标准型 车削、铣削和磨削机床，采用基于操作面板的紧凑型数控系统，如图1-7所示。 适用于加工中心和基本型卧式加工中心，平面及内外圆磨床加工的使用，支持配 置副主轴、动力刀头和Y轴的双通道车床。其优秀的智能控制算法及出色的驱动 和电机技术确保了系统极高的动态响应性能和加工精度。
精品课件-组态软件实用技术教程-第1章
❖ GE Fanuc 智能设备公司由美国通用电气公司（GE）和 日本Fanuc公司合资组建，提供自动化硬件和软件解决 方案，帮助用户降低成本，提高效率并增强其盈利能 力。
1.3.2 iFIX节点
❖ iFIX是一套工业自动化软件，为用户提供一个“进入生 产过程的窗口”，为操作人员和应用程序提供实时数据。 iFIX的基本分为数据采集和数据管理两大类。数据采集 是通过I/O 驱动程序和I/O设备接口与工厂的I/O设备直 接通信；数据管理是指处理、使用所取数据，数据管理 包括很多方面，比如过程监视（图形显示）、监视控制、 报警、报表、数据存档等。
iFIX
❖ iFIX 是国内做得最成功的组态软件品牌，连续多年销 售额第一。iFIX 是国内做得最成功的组态软件品牌， 连续多年销售额第一。其主要优势在于以下几点：品牌 知名度高，已经在用户心中形成事实上的最好品牌；系 统稳定，技术先进，支持VBA脚本，产品技术含量在所 有组态软件中最高；产品结构合理，系统开放性强，包 括其I/O驱动直接支持OPC接口；文档完备，驱动丰富。 但是其产品也有几个明显缺点：产品价格偏高，超出国 内价格基本上在10倍左右；主要是国内的一些代理做， 技术支持和服务能力比较差。
WinCC
❖ WinCC（Windows Control Center，视窗控制中心）， 是德国西门子公司开发的一套完备的组态开发环境。 WinCC监控系统可以运行在Windows操作系统下，使用方 便，具有生动友好的用户界面，还能链接到别的 Windows应用程序（如Microsoft Excel等）。WinCC是 一个开放的集成系统，既可独立使用，也可集成到复杂、 广泛的自动控制系统中使用。同时内嵌OPC技术，可对 分布式系统进行组态。其对西门子本身支持完善，多数 时候配套西门子硬件设备一起提供，软件加密不严格， 国内盗版使用量打，一大部分工程师对其掌握熟练。但 是在非西门子设备中使用量较少。
1.3.2 iFIX节点
❖ iFIX是一套工业自动化软件，为用户提供一个“进入生 产过程的窗口”，为操作人员和应用程序提供实时数据。 iFIX的基本分为数据采集和数据管理两大类。数据采集 是通过I/O 驱动程序和I/O设备接口与工厂的I/O设备直 接通信；数据管理是指处理、使用所取数据，数据管理 包括很多方面，比如过程监视（图形显示）、监视控制、 报警、报表、数据存档等。
iFIX
❖ iFIX 是国内做得最成功的组态软件品牌，连续多年销 售额第一。iFIX 是国内做得最成功的组态软件品牌， 连续多年销售额第一。其主要优势在于以下几点：品牌 知名度高，已经在用户心中形成事实上的最好品牌；系 统稳定，技术先进，支持VBA脚本，产品技术含量在所 有组态软件中最高；产品结构合理，系统开放性强，包 括其I/O驱动直接支持OPC接口；文档完备，驱动丰富。 但是其产品也有几个明显缺点：产品价格偏高，超出国 内价格基本上在10倍左右；主要是国内的一些代理做， 技术支持和服务能力比较差。
WinCC
❖ WinCC（Windows Control Center，视窗控制中心）， 是德国西门子公司开发的一套完备的组态开发环境。 WinCC监控系统可以运行在Windows操作系统下，使用方 便，具有生动友好的用户界面，还能链接到别的 Windows应用程序（如Microsoft Excel等）。WinCC是 一个开放的集成系统，既可独立使用，也可集成到复杂、 广泛的自动控制系统中使用。同时内嵌OPC技术，可对 分布式系统进行组态。其对西门子本身支持完善，多数 时候配套西门子硬件设备一起提供，软件加密不严格， 国内盗版使用量打，一大部分工程师对其掌握熟练。但 是在非西门子设备中使用量较少。
组态软件WINCC及其应用PPT课件
第24页/共40页
基本功能
Motor ein Ventil geschlossen Klappe zu
报警记录 （消息系统）
anzahl () float zae begin if wert > 0
begom zae = zae + 1 end end
编程接口
过程可视化
变量记录 （存档）
Protokolle
20
第20页/共40页
1.4 WinCC概述
SIMATIC WinCC（Windows Control Center， 视窗控制中心），是西门子在自动化领域中的先 进技术和Microsoft的强大功能相结合的产物。它 有各种有效功能用于自动化过程，是用于个人计 算机上的，按价格和性能分级的人机界面和 SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统。可以容易的结合标准和用户 程序生成人机界面，准确的满足实际要求。
23
第23页/共40页
1.4.1 WinCC的体系结构
WinCC Explorer
CS RT
图形
CS
RT
全局脚本
CS
RT
报警记 录
CS
RT
变量记录
CS
RT
报表设 计器
CS RT
选项
系统控制器
CS
RT 访问保护
CS
. . . RT 文本库
数据管理器
DB RT DB
CS
RT 变量管理过程数据
S5
S7
24
灵活切换，是机电自动化和系统工程服务走向国际
市场的有利武器。
（13）可以通过因特网发布监控系统的数据，实现
基本功能
Motor ein Ventil geschlossen Klappe zu
报警记录 （消息系统）
anzahl () float zae begin if wert > 0
begom zae = zae + 1 end end
编程接口
过程可视化
变量记录 （存档）
Protokolle
20
第20页/共40页
1.4 WinCC概述
SIMATIC WinCC（Windows Control Center， 视窗控制中心），是西门子在自动化领域中的先 进技术和Microsoft的强大功能相结合的产物。它 有各种有效功能用于自动化过程，是用于个人计 算机上的，按价格和性能分级的人机界面和 SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统。可以容易的结合标准和用户 程序生成人机界面，准确的满足实际要求。
23
第23页/共40页
1.4.1 WinCC的体系结构
WinCC Explorer
CS RT
图形
CS
RT
全局脚本
CS
RT
报警记 录
CS
RT
变量记录
CS
RT
报表设 计器
CS RT
选项
系统控制器
CS
RT 访问保护
CS
. . . RT 文本库
数据管理器
DB RT DB
CS
RT 变量管理过程数据
S5
S7
24
灵活切换，是机电自动化和系统工程服务走向国际
市场的有利武器。
（13）可以通过因特网发布监控系统的数据，实现
西门子HMI介绍 PPT课件
•Panel PC – FI 25 – FI 45 – PC 670 10’’ – PC 670 12’’ – PC 670 15’’ – PC 670 12’’ TOUCH – PC 670 15’’ TOUCH – PC 870 12" – PC 870 15" – PC 870 15" TOUCH – PC IL 70 12" TOUCH – PC IL 70 15" TOUCH
HMI画面客户机，通过 TCPIP协议与服务器连 接，操作人员可以在此 之上进行操作等，放置 在现场
HMI画面服务器， 负责数据上传，下载 以及与客户机通讯, 放置在控制室中。
5
2.1 WinCC HMI系统构成
WinCC系统包括变量管理，画面制作，报警， 归档，报表打印等
6
2.2 变量管理
通过添加相应的通讯驱动，与底层PLC建立数据连接，把底层的变量点集 成到WinCC系统中。
18
3.4 配方
Protool 配方设定与下放都比较简单，直接可以在画面输入组态。还可以实 时上传与保存。
19
3.5 函数
Protool 编写简单函数， 实现特定功能。在画面组态中可以调用。
20
15
3.1 Protool HMI系统构成(一)
Panel（图形/文本面板） – TP 170A – TP 170B – TP 170B Color – TP 270 (6“和10”) – OP 170B – OP 270 (6“和10”)
•Multi Panel （多功能面板） – MP 270B – MP 270B TOUCH – MP 270 – MP 270 TOUCH – MP 370 – MP 370 TOUCH
人机界面(HMI)的组态与应用
任务18 基于触摸屏实现电机启停控制
任务实施操作步骤 一、系统硬件组态 1、创建项目
①首先启动TIA Portal V13软件。从桌面上直接双击 ，启动 该软件，打开图6.1所示窗口。
图6.1 TIA Portal V13启动窗口
一、系统硬件组态 ②创建新项目 在图6.1所示的工作窗口中，单击“创建新项目”，出现如图6.2 所示对话框，填写“项目名称”、“路径”，单击“创建”按钮。 出现图6.3所示对话框，这样一个新的项目创建完毕。
图6.2 创建新项目1
图6.3 创建新项目2
一、系统硬件组态
2、添加硬件设备
①添加PLC控制器。 如图6.3，单击“设备与网络”选项中的“组
态设备”，添加系统相关硬件设备，出现图 6.4所示窗口。单击图6.4窗口中的“添加新设 备”，出现如图6.5“新设备”选择窗口。
图6.4 组态硬件设备及网络窗口
项目六 人机界面（HMI）的组态与应用
项目六 人机界面（HMI）的组态与应用
教学导航
知识重点：
➢ 了解人机界面在控制系统中的功能及应用。 ➢ 了解精简系列面板的特点、结构及作用。 ➢ 熟悉精简系列面板的组态应用操作实施步骤。
知识难点：
➢ 触摸屏变量连接和对象属性设置。
能力目标：
➢ 能初步对精简系列面板构成的监控系统项目进行正确创建和 组态。
➢ 能初步设置人机面板与PLC通信参数，并实现相互通信。
➢ 能初步对精简系列面板构成的监控系统进行运行和调试。 ➢具备资料收集、整理和自我学习的能力。 ➢具备顺利地与相关人员进行沟通、协调和交流的能力。
项目六 人机界面（HMI）的组态与应用
引言 ：人机界面装置是操作人员与PLC之间双向沟通 的桥梁，许多工业被控对象要求控制系统具有很强的 人机界面功能。S7-1200与SIMATIC HMI精简系列面板 无缝兼容，极大地增强了控制系统的人机交互操作功 能 。 本 项 目 选 择 西 门 子 SIMATIC HMI 精 简 系 列 面 板 KTP700 BASIC PN触摸屏作为人机界面，以西门子S71200 PLC作为控制器，通过“基于触摸屏实现电机启 停控制”任务来学习西门子人机界面的组态和应用技 术。
西门子HMI介绍 PPT课件
阀开启关闭罐液位监控924报警处理报警处理组态报警编辑器可以对现场重要的设备输入点进行监控如果此数据点组态报警编辑器可以对现场重要的设备输入点进行监控如果此数据点出现异常则在报警画面上进行显示便于操作人员快速进行故障排除等出现异常则在报警画面上进行显示便于操作人员快速进行故障排除等报警一般分为故障警告信息等报警一般分为故障警告信息等1025数据归档数据归档组态数据归档编辑器可以对现场重要的设备输入点进行归档处理按照组态数据归档编辑器可以对现
冗余功能：在运行系统中服务器互相监控，达到提早识别故障服务器的目的。 如果一台服务器出了故障，客户机将自动从故障服务器切换到仍在运行的服 务器上。这样保证监控和操作过程中所有客户机可用。出现故障时，激活的 服务器会继续将WinCC项目的所有消息和过程数据归档。故障服务器恢复在 线后，所有消息的内容、过程值以及用户归档将自动复制到恢复的服务器。
此处添加变量
运行情况，用户通过相应操作可以监视现场情 况，并对现场设备进行开启，关闭等操作。
阀开启关闭 罐液位监控
8
2.4 报警处理
组态报警编辑器，可以对现场重要的设备输入点进行监控，如果此数据点 出现异常，则在报警画面上进行显示，便于操作人员快速进行故障排除等， 报警一般分为故障，警告，信息等
内容
1, 基本概念与系统配置 2, WinCC系统 3, Protool系统 4, 演示
1
1, 基本概念与系统配置
HMI（Human Machine Interface-人机接口）是操作人员与底层设备之 间的一种接口,覆盖了特定的生产线区域与相应的设备之间建立连接。 可以实现现场操作，数据存储，状态监视，报警，变量归档，报表打 印等功能。
HMI画面客户机，通过 TCPIP协议与服务器连 接，操作人员可以在此 之上进行操作等，放置 在现场
冗余功能：在运行系统中服务器互相监控，达到提早识别故障服务器的目的。 如果一台服务器出了故障，客户机将自动从故障服务器切换到仍在运行的服 务器上。这样保证监控和操作过程中所有客户机可用。出现故障时，激活的 服务器会继续将WinCC项目的所有消息和过程数据归档。故障服务器恢复在 线后，所有消息的内容、过程值以及用户归档将自动复制到恢复的服务器。
此处添加变量
运行情况，用户通过相应操作可以监视现场情 况，并对现场设备进行开启，关闭等操作。
阀开启关闭 罐液位监控
8
2.4 报警处理
组态报警编辑器，可以对现场重要的设备输入点进行监控，如果此数据点 出现异常，则在报警画面上进行显示，便于操作人员快速进行故障排除等， 报警一般分为故障，警告，信息等
内容
1, 基本概念与系统配置 2, WinCC系统 3, Protool系统 4, 演示
1
1, 基本概念与系统配置
HMI（Human Machine Interface-人机接口）是操作人员与底层设备之 间的一种接口,覆盖了特定的生产线区域与相应的设备之间建立连接。 可以实现现场操作，数据存储，状态监视，报警，变量归档，报表打 印等功能。
HMI画面客户机，通过 TCPIP协议与服务器连 接，操作人员可以在此 之上进行操作等，放置 在现场
第1讲 西门子HMI与WinC flexible介绍
（3）显示报警。过程的临界状态会自动触发报警，如当变量超出 设定值时。
（4）记录功能。顺序记录过程值和报警信息，用户可以检索以前
的生产数据。 （5）输出过程值和报警记录。如可以在某一轮班结束时打印输出
生产报表。
（6）过程和设备的参数管理。将过程和设备的参数存储在配方中 ，可以一次性将这些参数从人机界面下载到PLC，以便改变产品的品种
MP系列多功能面板有两个RS-232接口、RS-422/485接口、USB
接口和RJ45以太网接口，RS-485接口可以使用MPI、PROFIBUS-DP 协议，还可以通过各种通信接口传送组态。而距离较长时可以用调制
解调器、SIMATIC TeleService 或Internet，通过WinCC flexible的
RS-232接口、一个RS-422/485接口和一个CF卡插槽，可以连接其他品
牌的PLC。它支持位图、图标、背景图形和矢量图形对象，动态对象有 图表、柱形图和隐藏按钮，具有配方功能。
5、移动面板
Mobile Panel 170
移动面板Mobile Panel 170是基于Windows CE操作系统的移动HMI 设备，它有一个串口和一个MPI/PROFIBUS-DP接口，两个接口都可以 用于传送项目，具有棒图、趋势图、调度器、打印、带缓冲的报报警和 配方管理功能，用CF卡备份配方数据和项目。如图10-10所示为Mobile Panel 170移动面板。
。
二、人机界面的应用步骤
1．对监控画面组态 2．人机界面的通信功能
3．编译和下载项目文件
4．运行阶段
三、西门子人机界面设备简介
1．文本显示器
文本显示器TD200C
TD400C
PLC及触摸屏组态控制技术第一部分
附录：项目训练
❖ 训练一：变频供水系统的组态设计 ❖ 训练二：模拟起重机的组态设计 ❖ 训练三：雨水利用控制器的组态设计 ❖ 训练四：广告彩灯的组态设计 ❖ 训练五：皮带运输机的组态设计 ❖ 训练六：自动门的组态设计
第一部分 构成及应用
❖ 随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们 对工业自动化的要求越来越高。组态控制软件和触摸屏控制技术以成为 自动化控制领域中重要的一个部分正突飞猛进地发展着。特别是近几年， 组态控制软件和触摸屏新技术、新产品层出不穷。在组态控制软件和触 摸屏技术快速发展的今天，作为从事自动化相关行业的技术人员，了解 掌握组态控制软件和触摸屏是必须的。
第3章 MCGS嵌入版组态软件的动态链接 3.1 数据对象 3.2 动态连接 3.2.1 图形控件动画设置 3.2.2 开关型构件进行动画设置 3.2.3 流动块构件属性设置 3.2.4 滑动输入器构件的属性设置 3.2.5 显示输出框的属性设置 3.2.6 旋转仪表的属性设置 3.3 设备连接 3.4 编写控制流程 3.4.1 分析控制流程
8．支持多种硬件设备实现“设备无关”。MCGS嵌入版组态软件针对 外部设备的特征，设立设备工具箱，可以定义多种设备构件，建立系统与 外部设备的连接关系，赋予相关的属性实现对外部设备的驱动和控制。用 户在设备工具箱中可方便选择各种设备构件，所有的设备构件均通过实时 数据库建立联系。操作时不影响其他构件和整个系统的结构，因此MCGS 嵌入版组态软件是一个“设备无关”的系统。
目录
第一部分 基础知识篇
第1章 MCGS嵌入版组态软件的构成及应用 1.1 MCGS嵌入版组态软件概述 1.1.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能 1.1.2 MCGS嵌入版组态软件的体系结构 1.2 MCGS嵌入版组态软件的系统要求 1.2.1 计算机的最低配置 1.2.2 触摸屏硬件要求 1.2.3 触摸屏运行环境软件要求 1.3 MCGS嵌入版组态软件的安装 1.4 组态软件运行 1.4.1 下载配置对话框说明
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章 人机界面的硬件与工作原理
1.1 人机界面概述
1.1.1 人机界面
人机界面简称为HMI，在控制领域，HMI一般特指用于操作 人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设备。人机界 面按工业现场环境应用来设计，它是PLC的最佳搭档。
人机界面的主要任务： 1）动态显示过程数据和开关量的状态。 2）用图形界面来控制过程，用按钮控制设备，修改参数。 3）显示报警和数据记录，打印报表和报警记录。 4）配方管理。 HMI用组态软件设计画面和实现与PLC的通信。不同厂家的 人机界面和组态软件互不兼容。人机界面一般可以用于各主要 生产厂家的PLC。
按键面板
无线移动面板
6．精彩系列面板 Smart 700 IE V3和Smart 1000 IE V3的显示器分别为7in和10in，专门与S7200和S7-200 SMART配套，集成了以太网接口、RS-422/485接口和USB接口， 组态软件为WinCC flexible SMART V3。Smart 700 IE V3具有很高的性价比。 8．HMI的组态软件 博途（TIA Port）是西门子的全集成自动化工程设计软件平台。 博途中的WinCC用于为精彩面板之外的西门子HMI和PC组态。它易于上手， 功能强大。带有丰富的图库，支持多语言组态和多语言运行。
精智面板
第二代精简面板有4.3in、7in、9in和12in的高分辨率64K色宽屏显示器，支 持垂直安装。有一个RS-422/RS-485接口或一个RJ45以太网接口，还有一个 USB 2.0接口。
4．移动面板 第二代移动面板的宽屏显示器分别为7in和9in，1600万色。还有与SIMATIC 故障安全控制器一起使用的移动面板。防护等级IP65，防尘防水。无线移动面 板的显示器为7.5in，64K色。 5．按键面板 按键面板结构小巧，安装方便，直接连接电源和总线电缆，无需使用单独 的接线端子，面板的后背板集成有数字量I/O。
1．对画面组态 人机界面用组态软件来生成监控画面，用画面中的图形对象来实现其功能， 用项目来管理画面。通过各种输入方式，将开关量命令和设定值传送到PLC。 2．人机界面的通信功能 西门子人机界面几乎都有以太网接口，有的还有RS-485串口和USB接口。组 态时将图形对象与PLC存储器地址联系起来，就能实现二者之间的数据交换。 3．编译和下载项目文件 编译是指将画面和组态的参数转换成人机界面可以执行的文件。
1.1.2 液晶显示器 液晶显示器简称为LCD，TFT是薄膜晶体管的缩写。TFT-LCD的每个像素点
用一个半导体开关来控制，有背光管。 TFT-LCD的亮度高、层次感强、颜色鲜 艳，反应时间短，可视角度大，耗电较多，成本较高。西门子的HMI产品几乎 全部使用彩色的TFT显示器。 1.1.3 人机界面的工作原理
4．运行阶段 人机界面和PLC之间通过通信来交换信息，从而实现人机界面的各种功能。
1.2 触摸屏的工作原理
1．触摸屏的基本工作原理 触摸屏是一种透明的绝对定位系统，能给出手指触摸处的绝对坐标，并将 触摸信息传送到PLC。安装在显示器表面的触摸检测装置将用户的触摸位置 传送给触摸屏控制器。 2．四线电阻触摸屏 电阻式触摸屏利用压力感应检测触摸点的 位置，能用于恶劣的环境，但手感和透光性 较差。 电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表 面配合得很好的4层透明复合薄膜，中间透 明的金属氧化物导电层ITO被许多细小的透 明绝缘的隔离点把它们隔开。在工作面的竖 直方向和水平方向有均匀连续平行分布的电 场。手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点 处接触。检测出X、Y方向的电压值，就可 以计算出触摸点处两个方向的坐标。
1.3 西门子的人机界面
1．西门子各系列人机界面的简要特点 1）精智面板可满足最高性能和功能的要求。 2）精简面板具有基本的功能，有较高的性价比。 3）移动面板便于携带，适用于有线或无线环境。 4）按键面板结构小巧，价格低廉，集成了故障安全功能。 5）精彩面板适用于S7-200和S7-200 SMART，性价比高。 2．精智面板 采用高分辨率宽屏1600万色显示器，可以显示PDF文档和Internet页面。有 4in、7in、9in、12in和15in的按键型和触摸型面板，还有19in和22in的触摸型 面板。触摸型支持垂直安装。 有 PROFINET 以 太 网 接 口 ， USB 主 机 接 口 ， 迷 你 B 型 USB 设 备 接 口 和 MPI/DP接口，两个存储卡插槽。集成了电源管理功能，可读取PLC诊断信息 和摄像头信息。 3．精简面板 精简系列面板具有基本的功能，适用于简单应用，有很高的性价比，有功 能可自由定义的少量按键，最适合与S7-1200配合使用。
1.1 人机界面概述
1.1.1 人机界面
人机界面简称为HMI，在控制领域，HMI一般特指用于操作 人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设备。人机界 面按工业现场环境应用来设计，它是PLC的最佳搭档。
人机界面的主要任务： 1）动态显示过程数据和开关量的状态。 2）用图形界面来控制过程，用按钮控制设备，修改参数。 3）显示报警和数据记录，打印报表和报警记录。 4）配方管理。 HMI用组态软件设计画面和实现与PLC的通信。不同厂家的 人机界面和组态软件互不兼容。人机界面一般可以用于各主要 生产厂家的PLC。
按键面板
无线移动面板
6．精彩系列面板 Smart 700 IE V3和Smart 1000 IE V3的显示器分别为7in和10in，专门与S7200和S7-200 SMART配套，集成了以太网接口、RS-422/485接口和USB接口， 组态软件为WinCC flexible SMART V3。Smart 700 IE V3具有很高的性价比。 8．HMI的组态软件 博途（TIA Port）是西门子的全集成自动化工程设计软件平台。 博途中的WinCC用于为精彩面板之外的西门子HMI和PC组态。它易于上手， 功能强大。带有丰富的图库，支持多语言组态和多语言运行。
精智面板
第二代精简面板有4.3in、7in、9in和12in的高分辨率64K色宽屏显示器，支 持垂直安装。有一个RS-422/RS-485接口或一个RJ45以太网接口，还有一个 USB 2.0接口。
4．移动面板 第二代移动面板的宽屏显示器分别为7in和9in，1600万色。还有与SIMATIC 故障安全控制器一起使用的移动面板。防护等级IP65，防尘防水。无线移动面 板的显示器为7.5in，64K色。 5．按键面板 按键面板结构小巧，安装方便，直接连接电源和总线电缆，无需使用单独 的接线端子，面板的后背板集成有数字量I/O。
1．对画面组态 人机界面用组态软件来生成监控画面，用画面中的图形对象来实现其功能， 用项目来管理画面。通过各种输入方式，将开关量命令和设定值传送到PLC。 2．人机界面的通信功能 西门子人机界面几乎都有以太网接口，有的还有RS-485串口和USB接口。组 态时将图形对象与PLC存储器地址联系起来，就能实现二者之间的数据交换。 3．编译和下载项目文件 编译是指将画面和组态的参数转换成人机界面可以执行的文件。
1.1.2 液晶显示器 液晶显示器简称为LCD，TFT是薄膜晶体管的缩写。TFT-LCD的每个像素点
用一个半导体开关来控制，有背光管。 TFT-LCD的亮度高、层次感强、颜色鲜 艳，反应时间短，可视角度大，耗电较多，成本较高。西门子的HMI产品几乎 全部使用彩色的TFT显示器。 1.1.3 人机界面的工作原理
4．运行阶段 人机界面和PLC之间通过通信来交换信息，从而实现人机界面的各种功能。
1.2 触摸屏的工作原理
1．触摸屏的基本工作原理 触摸屏是一种透明的绝对定位系统，能给出手指触摸处的绝对坐标，并将 触摸信息传送到PLC。安装在显示器表面的触摸检测装置将用户的触摸位置 传送给触摸屏控制器。 2．四线电阻触摸屏 电阻式触摸屏利用压力感应检测触摸点的 位置，能用于恶劣的环境，但手感和透光性 较差。 电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表 面配合得很好的4层透明复合薄膜，中间透 明的金属氧化物导电层ITO被许多细小的透 明绝缘的隔离点把它们隔开。在工作面的竖 直方向和水平方向有均匀连续平行分布的电 场。手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点 处接触。检测出X、Y方向的电压值，就可 以计算出触摸点处两个方向的坐标。
1.3 西门子的人机界面
1．西门子各系列人机界面的简要特点 1）精智面板可满足最高性能和功能的要求。 2）精简面板具有基本的功能，有较高的性价比。 3）移动面板便于携带，适用于有线或无线环境。 4）按键面板结构小巧，价格低廉，集成了故障安全功能。 5）精彩面板适用于S7-200和S7-200 SMART，性价比高。 2．精智面板 采用高分辨率宽屏1600万色显示器，可以显示PDF文档和Internet页面。有 4in、7in、9in、12in和15in的按键型和触摸型面板，还有19in和22in的触摸型 面板。触摸型支持垂直安装。 有 PROFINET 以 太 网 接 口 ， USB 主 机 接 口 ， 迷 你 B 型 USB 设 备 接 口 和 MPI/DP接口，两个存储卡插槽。集成了电源管理功能，可读取PLC诊断信息 和摄像头信息。 3．精简面板 精简系列面板具有基本的功能，适用于简单应用，有很高的性价比，有功 能可自由定义的少量按键，最适合与S7-1200配合使用。