触摸屏在工控自动化系统中的应用
工控组态与触摸屏技术任务1-组态认识
项目教学步骤与内容教学方法时间安排子任务1：认识嵌入式工业自动化组态软件和嵌入式触摸屏TPC1.引入问题：教师自我介绍；平板电脑、触摸屏手机、自动柜员机（ATM）功能；软件操作的技术性与艺术性；2.MCGS触摸屏功能演示：典型家居工程案例操作；3.触摸屏、工业自动化组态软件定义、发展和意义。
演示10分钟4.嵌入式工控系统行业应用：样例工程5.嵌入版软件组成介绍情景教学演示10分钟(1)主控窗口构造了应用系统的主框架(2)设备窗口是MCGS嵌入版系统与外部设备联系的媒介(3)用户窗口实现了数据和流程的“可视化”(4)实时数据库是MCGS嵌入版系统的核心(5)运行策略是对系统运行流程实现有效控制的手段工控组态与触摸屏技术教学方案项目教学步骤与内容时间子任务1：认识嵌入式工业自动化组态软件和嵌入式触摸屏TPC 6. TPC7062K触摸屏硬件介绍、触摸屏和PLC的关系(1) TPC7062K外观(2) TPC7062K供电接线接线步骤:步骤1：将开关电源24V＋端线插入TPC电源插头接线1端中；步骤2：将开关电源24V—端线插入TPC电源插头接线2端中；步骤3：使用一字螺丝刀将TPC电源插头螺钉锁紧。
(3) TPC7062K外部接口PIN 定义1 ＋2 －项目TPC7062KLAN（RJ45）以太网接口串口（DB9）1×RS232，1×RS485USB1 主口，可用于优盘、键盘USB2 从口，用于下载工程电源接口24V DC ±20%示范演示20分钟仅限24V DC！建议电源的输出功率为15W。
项目教学步骤与内容时间7. TPC7062K与三款主流PLC通讯接线西门子USB-PPI欧姆龙USB-CIF02USB子任务1：认识嵌入式工业自动化组态软件和嵌入式触摸屏TPC三菱USB-SC098.总结和布置作业5分钟项目教学步骤与内容时间子任务2：熟悉工业自动化组态软件嵌入版MCGS V6.81.提问：（1）工业自动化组态软件和嵌入式触摸屏关系？（2）如何找应用软件？一般软件安装方法？大脑风暴法2.布置任务：嵌入式版V6.8组态软件安装方法和步骤在个人电脑上插入MCGS嵌入版安装光盘，具体安装步骤如下：（1）插入光盘后，运行光盘中的Autorun.exe文件（2）MCGS嵌入版主程序安装完成后，继续安装设备驱动，选择“是”案例教学15分钟项目教学步骤与内容时间子任务2：熟悉工业自动化组态软件嵌入版MCGS V6.8（3）点击下一步，进入驱动安装程序，选择所有驱动，点击下一步进行安装（4）选择好后，按提示操作，MCGS驱动程序安装过程需要几分钟；（5）安装过程完成后，将弹出对话框提示安装完成，是否重新启动计算机，选择重启后，完成安装。
触摸屏原理与使用
一台GOT购买回来后，一定要先安装应用程序(BOOtOS、 OS)，就如个人电脑买回来一样，要先安装操作系统后才能使 用。触摸屏的应用程序就如个人电脑的操作系统一样，它用来 执行GOT与连接设备间的连接、画面显示的设置、操作
三菱GOT BootOS、OS应用软件安装方法方法的设置、程序 /数据管理、自我诊断等功能。基本的应用程序有BOOtOS、基 本功能OS，其安装方法有3种：
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自动化生产线——触摸屏
3、三菱触摸屏编程
GT Designer2 是三菱机电公司所开发设计的，用于图形 终端显示屏幕制作的Windows系统平台软件，支持所有的三菱 图形终端（触摸屏）。
该软件功能完善，图形、对象工具丰富，窗口界面直观形 象，操作简单易用，可以方便的改变所接PLC类型，实时读取、 写入显示屏幕。
本实例中，要创建如图所示的两个画面，对运动小车的运行进行监视 与控制，
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自动化生产线——触摸屏
3、三菱触摸屏编程
其功能如下： 1)触摸基本画面1中的启动按钮，能启动运动小车的运行， 触摸停止按钮，能停止小车运行； 2)小车运行中，基本画面1中的箭头能指示小车运行的方向 (闪烁)，同时，箭头下面的数值显示框动态的显示该方向剩 余的运行时间； 3)基本画面2能显示当前PLC的X0～X7、Y0～Y7、M0～M9的状 态。 4) 能在基本画面1和基本画面2之间自由切换
GT Designer2→GOT； GT Designer2→CF卡→GOT； GOT→CF卡→GOT。
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自动化生产线——触摸屏
触摸屏工控组态实训报告
一、实训背景随着工业自动化技术的不断发展，触摸屏工控组态技术在我国工业生产中得到了广泛应用。
为了提高学生的实践能力，加深对触摸屏工控组态技术的理解，我们开展了为期两周的实训课程。
本次实训以触摸屏工控组态软件为平台，通过实际操作，让学生掌握触摸屏工控组态的基本原理、操作方法和应用技巧。
二、实训内容与要求1. 实训内容：- 触摸屏工控组态软件的安装与启动；- 组态软件的基本功能及操作；- 创建工程、添加组件、配置参数；- 编写脚本程序；- 实现触摸屏与现场设备的交互；- 触摸屏界面设计；- 工程调试与运行。
2. 实训要求：- 熟练掌握触摸屏工控组态软件的使用方法；- 能够独立完成简单的触摸屏组态项目；- 熟悉组态软件中各类组件的属性设置；- 能够编写简单的脚本程序实现控制功能；- 能够根据实际需求设计美观、实用的触摸屏界面。
三、实训过程1. 软件安装与启动：实训开始，首先进行触摸屏工控组态软件的安装，并熟悉软件的启动流程。
2. 组态软件基本功能及操作：学习组态软件的基本功能，如创建工程、添加组件、配置参数等。
3. 创建工程：根据实训要求，创建一个新的工程，并设置工程名称、版本等信息。
4. 添加组件：在工程中添加所需的组件，如按钮、开关、显示、报警等。
5. 配置参数：对添加的组件进行参数配置，如设置组件的名称、地址、颜色等。
6. 编写脚本程序：学习编写脚本程序，实现触摸屏与现场设备的交互，如控制设备的启停、读取设备状态等。
7. 触摸屏界面设计：根据实际需求，设计美观、实用的触摸屏界面，包括布局、颜色、字体等。
8. 工程调试与运行：对完成的工程进行调试，确保触摸屏与现场设备能够正常交互。
四、实训收获与体会1. 理论知识与实践相结合：通过本次实训，将所学的理论知识与实际操作相结合，加深了对触摸屏工控组态技术的理解。
2. 提高实践能力：通过实际操作，提高了自己的动手能力和解决实际问题的能力。
3. 掌握组态软件操作：熟练掌握了触摸屏工控组态软件的使用方法，为今后的工作奠定了基础。
触摸屏的原理和应用有哪些
触摸屏的原理和应用有哪些1. 触摸屏的原理触摸屏是一种通过人体或者物体的接触来实现输入和操作的设备。
它的原理可以分成以下几种类型：1.1 电阻式触摸屏电阻式触摸屏是最早出现的触摸屏技术之一。
它由两层透明的导电层组成，中间夹层放置有微小间隙。
当用户用手指或者触摸笔触摸屏幕时，导电层之间的电压发生变化，从而检测到触摸位置。
这种触摸屏的优点是价格相对较低，适用于大面积触摸屏的制造。
但是由于涉及到多层结构，所以光透过率不高，对细微触摸操作的响应不够敏感。
1.2 电容式触摸屏电容式触摸屏利用对触摸面积上人体电容的变化来实现触摸操作。
触摸屏上涂有透明导电层，当用户触摸屏幕时，人体电荷会和导电层产生电互作用，改变触摸区域的电容量。
通过控制电流和电压的变化，可以计算出触摸位置。
电容式触摸屏的优点是对触摸的反应速度快，对多点触摸敏感。
但是它需要与人体接触才能实现触摸，所以不适用于戴手套等情况。
1.3 表面声波触摸屏表面声波触摸屏利用超声波传感器来检测触摸位置。
在触摸屏上安装发射器和接收器，发射器发出超声波，当有物体触摸屏幕时，触摸区域会发生声波的反射和散射，接收器可以检测到这些声波的变化，并计算出触摸位置。
表面声波触摸屏的优点是具有极高的精准度和对多点触摸的支持。
但是由于受限于声波传播的速度，所以相比其他触摸屏技术，反应速度稍慢。
1.4 电磁感应触摸屏电磁感应触摸屏通过感应筆尖内的电流变化来检测触摸位置。
屏幕上安装了一个网格，当手持电磁笔触摸屏幕时，电磁笔内的线圈和网格之间产生电感耦合。
根据电感变化可以计算出触摸位置。
电磁感应触摸屏的优点是对触摸位置的识别精度非常高，适用于需要精细操作的场景。
但是它需要专用的电磁笔来操作，换电池的频率也会相对较高。
2. 触摸屏的应用2.1 智能手机和平板电脑智能手机和平板电脑是最常见的应用触摸屏技术的设备之一。
通过触摸屏，用户可以进行图标点击、滑动、缩放等多种操作，实现快速的输入和导航。
触摸屏设备考核试卷
B.显示屏
C.主板
D.电池
14.以下哪个操作系统不支持多点触控？（）
A. iOS
B. Android
C. Windows
D. macOS
15.以下哪种情况可能导致触摸屏设备出现漂移现象？（）
A.电压不稳定
B.温度过高
C.湿度太大
D.长时间使用
16.以下哪个软件不属于触摸屏设备的基本应用软件？（）
A.自助结账
B.产品信息查询
C.电子价签
D.客户关系管理
15.以下哪些因素可能导致触摸屏设备出现显示偏移？（")
A.硬件故障
B.软件配置错误
C.外力撞击
D.环境温度变化
16.以下哪些方法可以用于提升触摸屏的抗指纹能力？（）
A.使用疏油涂层
B.提高屏幕硬度
C.使用特殊的清洁剂
D.避免使用屏幕保护膜
17.触摸屏设备在教育领域的应用包括哪些？（）
A.更高的触控精度
B.更低的功耗
C.更小的体积
D.增加屏幕厚度
20.以下哪个因素不会影响触摸屏设备的触控效果？（）
A.手指湿度
B.环境温度
C.设备倾斜角度
D.设备颜色
（注：请将答案填写在答题括号内，每题1分，共20分。）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
A.使用加密技术
B.设置复杂的解锁密码
C.定期更新操作系统和应用软件
D.避免在公共场合使用设备
（注：请将答案填写在答题括号内，每题1.5分，共30分。）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
PLC与人机界面(HMI)的集成与应用
PLC与人机界面（HMI）的集成与应用PLC（可编程逻辑控制器）和人机界面（HMI）是现代自动化系统中常见的两个关键组成部分，它们之间的集成与应用对于实现高效的工业控制至关重要。
本文将从几个方面探讨PLC与HMI的集成与应用，并介绍其在工业控制领域的重要性。
一、PLC与HMI简介PLC是一种专门用于控制工业过程和机器的计算机设备。
它通过预先编程的指令，根据输入信号采取相应的控制动作，控制输出信号的状态。
PLC具有可靠性高、可编程性强、扩展性好等特点，被广泛应用于制造业、自动化工程等领域。
HMI是指人与机器之间进行交互的界面，通常由触摸屏和相应的软件组成。
人机界面的主要功能是显示和操作PLC系统的各种信息，包括实时数据、报警信息、设备状态等。
通过直观、友好的界面，操作人员可以方便地控制和监测工业系统的运行状态。
二、PLC与HMI的集成方式1. 直接连接方式最简单的集成方式是将PLC和HMI直接连接在一起。
PLC通过一个特定的通信模块与HMI进行通信，实现数据的传输和控制的交互。
这种方式适用于小型控制系统，但对于大型系统来说，直接连接方式可能导致数据传输速度慢、容错性差等问题。
2. 以太网连接方式采用以太网连接方式可以克服直接连接方式的局限性。
通过以太网通信，PLC和HMI可以实现高速稳定的数据传输。
此外，以太网连接方式还支持远程监控和管理，方便维护人员对系统进行远程操作。
3. 使用总线通信方式使用总线通信方式是集成PLC和HMI的一种常见方式，常见的总线通信协议包括Profibus、Modbus、CAN等。
通过总线通信，PLC和HMI可以实现多路通信，提高系统的扩展性和灵活性。
三、PLC与HMI的应用1. 自动化生产线控制在自动化生产线上，PLC和HMI的集成应用十分广泛。
通过PLC控制器对生产线各个步骤进行编程，再通过HMI界面，操作人员可以实时监测生产状态、设备运行参数，并可以进行相关参数的调整和控制，从而提高生产效率和产品质量。
单片机与人机交互触摸屏按键和显示屏的应用
单片机与人机交互触摸屏按键和显示屏的应用现代科技的迅速发展，使得人机交互成为了当下热门的领域之一。
作为人类与电子设备之间的桥梁，触摸屏按键和显示屏的应用在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而单片机则作为嵌入式系统中最为常见的控制器，与触摸屏按键和显示屏的结合，不仅提升了用户交互体验，也为我们的生活带来了便利。
本文将深入探讨单片机与人机交互触摸屏按键和显示屏的应用。
一、触摸屏按键的应用触摸屏按键是一种新型的人机交互界面，它通过电容或者压力等方式感应用户的点击动作，并将点击位置信号转换为电信号输入，从而实现对设备的控制。
单片机通过与触摸屏按键的连接，可以实现多种功能。
1.1 触摸屏按键在智能手机中的应用随着智能手机的普及，触摸屏按键已经成为了目前手机最常见的操作方式之一。
通过单片机与触摸屏的连接，我们可以轻松实现对手机屏幕的触摸操作，包括滑动、点击、放大缩小等。
这不仅提高了手机的操控性，也为用户带来了更好的使用体验。
1.2 触摸屏按键在工业控制领域的应用在工业控制领域，触摸屏按键的应用也越来越广泛。
通过与单片机的连接，我们可以将触摸屏作为控制设备的输入端口，实现对各种设备的控制和监控。
例如，在一些工厂中，工人可以通过触摸屏按键来控制生产线的开关、调整设备参数等，大大提高了生产效率。
二、显示屏的应用显示屏作为人机交互的重要组成部分，具有信息输出的功能，将数据以人类可读的形式展示出来。
单片机通过与显示屏的连接，可以实现对数据的显示和处理，提升用户交互的体验。
2.1 显示屏在计算机领域的应用在计算机领域，显示屏是我们与计算机最直接的交互方式之一。
通过单片机与显示屏的连接，我们可以输出文字、图像、视频等多种形式的信息。
这不仅使得计算机的操作更加直观，也为我们提供了更方便的信息交流方式。
2.2 显示屏在仪器仪表领域的应用在仪器仪表领域，显示屏的应用也非常广泛。
通过单片机与显示屏的连接，我们可以将各种测量数据以数字或者图形的形式显示出来，方便用户进行实时监测和数据分析。
mcgs工程实例
mcgs工程实例MCGS工程实例MCGS是一款面向工业自动化领域的人机界面软件，具备强大的功能和灵活的应用性。
在实际工程中，MCGS被广泛应用于各种工业设备的监控与控制系统中，提供了可靠高效的解决方案。
下面将介绍几个MCGS工程实例，以展示其在工业自动化领域的应用。
一、智能水处理系统在水处理行业，MCGS可以用于实现智能化的水处理系统。
通过与传感器和执行器的连接，MCGS可以实时监测水质、水位等参数，并根据设定的控制策略进行自动控制。
在人机界面上，可以显示水处理过程中的各种参数和状态，提供操作员直观的监控界面。
同时，MCGS还支持远程监控和控制，使得操作人员可以通过网络远程访问系统，进行远程操作和故障排除。
二、智能物流系统在物流行业，MCGS可以应用于智能化的物流系统中。
通过与条码扫描仪、传感器、输送带等设备的连接，MCGS可以实时监测货物的位置、数量等信息，并进行自动化的分拣、装载等操作。
在人机界面上，可以显示货物的实时位置和状态，提供操作员直观的监控界面。
同时，MCGS还支持与WMS（仓库管理系统）的连接，实现物流系统的信息化管理。
三、智能制造系统在制造行业，MCGS可以应用于智能化的制造系统中。
通过与PLC （可编程逻辑控制器）和其他设备的连接，MCGS可以实时监测生产线的各种参数和状态，并进行自动化的生产控制。
在人机界面上，可以显示生产线的实时状态和生产进度，提供操作员直观的监控界面。
同时，MCGS还支持与ERP（企业资源计划）系统的连接，实现制造系统与企业管理系统的无缝集成。
四、智能能源管理系统在能源行业，MCGS可以应用于智能化的能源管理系统中。
通过与传感器和计量仪表的连接，MCGS可以实时监测能源的消耗和产生情况，并进行自动化的能源调度和管理。
在人机界面上，可以显示能源的实时消耗和产生情况，提供操作员直观的监控界面。
同时，MCGS还支持与EMS（能源管理系统）的连接，实现能源管理系统的信息化管理。
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触摸屏在工控自动化系统中的应用
捻线机是玻璃纤维生产线上的关键设备之一，捻线机的平稳运转以及适应生产工艺的多样化是生产线的必要条件，工控自动化是满足这些条件的必要保障。
因此，控制系统是玻璃纤维捻线机关键技术的重要环节之一。
传统的生产设备由于老化或者自动化程度较低，不能满足行业发展的需要，必须对其进行技术改造。
用PLC做控制系统核心，成本低、稳定性高，程序编写和调试也比较方便。
但PLC在人机对话、故障判断、在线修改等方面有些不便，需要对编程非常熟悉的专业人员进行操作。
并且，想要直观地了解生产过程和监控信号的动态变化必须选择一个上位机来配合PLC，才能组成较好的自动控制系统。
因此，本系统采用触摸屏与PLC通信，共同组成生产过程的自动控制系统。
1、系统组成
系统主要由触摸屏、可编程控制器PLC、开关电源、步进电机驱动器、步进电机、变频器、三相异步电动机等构成，其配置如图1所示。
控制系统主要利用程序控制钢领板运行的速度、方向、位移，达到控制成形。
图1 系统配置框图
触摸屏作为人机界面可以进行工艺参数的设定、运行状态的监控等。
可编程控制器是整个控制系统的核心。
它将工艺参数存储并通过一定的控制算法控制变频器的运行状态以及步进电机的运行状态。
开关电源为触摸屏、PLC、步进电机(包括接近开关、按钮、中间继电器)等提供工作电源。
步进电机驱动器将可编程控制器给定的控制信号转换和放大驱动步进电机工作。
步进电机作为执行单元通过机械传动主要完成捻线机钢领板的升降动作。
变频器通过可编程控制器控制运行
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状态，通过内部参数的设定，可以调整运行的频率，从而控制三相异步电动机的运行状态和工作频率。
三相异步电动机作为执行单元通过机械传动主要完成锭子以及罗拉的传动。
2、EView触摸屏和PLC通信
本设计采用EView MTS000工业嵌入式触摸屏人机界面。
在MTS000组态软件中定义串口类设备s7.200PLC，串口号为COM.。
设备定义结束后，定义I/0实型变量和离散变量，分别与设备输入寄存器和输出寄存器连接，实现开关量的控制口。
触摸屏与PLC的连接如图2所示，并且按表1所示设置触摸屏中的通信参数。
图2 硬件连接图
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3、MT5000组态软件
MTS000中用“工程”来表示组态软件组态生成的应用系统。
创建一个新工程就是创建一个新的用户应用系统。
建立工程的一般步骤为：构造数据库(定义变量)_+定义设备一设计图形界面一建立动画连接。
+运行和调试。
但是，在进行设计的时候，它们不是独立的，而是交替进行的，需要综合考虑。
首先，创建一个新工程，定义路径和名称，在设备选项中选定一个COM口，进行PLC连接。
MTS000提供的设备连接向导对话框列出了工业生产常用的一些硬件设备(如PLC、板卡、智能仪表、变频器等)，并且已经根据这些常用设备各自的通信协议制作了相应的通信协议，使应用人员从繁琐的底层驱动程序中解脱出来。
选择了西门子公司S7.200系列PLC后，选择通信方式，并给定设备名称和地址，还要设置采样时间和通信参数。
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然后，进行动画画面的设计和变量的定义。
双击数据词典，定义和编写系统所有变量。
变量可以设为只读、只写和读/写模式。
对于既要采集PLC状态，又要实现对PLC的远程控制的变量设置为读/写模式，而不需要向PLC发送命令的变量设置为只读，这样可以节省PLC扫描时间、加快系统进程、提高PLC效率。
绘制图形画面时，双击画面选项，在弹出的绘图环境下绘制与捻线机相对应的监控画面。
系统监控的设备较多，为更清楚明了地显示不同设备的各个参数，需要绘制多幅画面，既方便显示又方便现场操作员进行控制。
主画面里利用ShowPicture(画面名)函数实现对其他画面的调用。
绘制完流程画面后，将系统与要监控的参数和画面中的变量一一对应起来。
这样HMI组态基本完成。
4、组态界面设计及功能介绍
在MTS000组态软件中编制系统的组态界面。
根据本系统的特点及实际使用情况，界面设计由系统开机欢迎、上电提示、零点调整和查询(总程、动程、升速、降速、级升、滑行)、方式设置的修改和查询(成形方式、停车方式、回零方式)、数据的修改和查询(计长长度、罗拉直径、高度系数、手动速度、回零速度)等界面组成。
这里给出了零点调整界面和数据设置界面，分别如图3、图4所示。
图3 零点调整界面
零点调整界面动态显示纱线的高度及长度。
并动画显示纱线的成形过程。
不同的纱型具有不同的动画显示过程。
数据设置采用弹出数字小键盘的形式进行数据的设置和修改。
整个界面设计简单易懂。
一目了然。
使操作人员不需要专业知识，随着操作提示和帮助，首次操作就可以基本独立地进行工作。
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图4 数据设置界面
5、PLC程序设计
PLC的主要输入/输出端口定义以及PLC寄存器单元分配分别如表2、3所示：
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为方便地增加或删减程序模块，同时也便于针对不同程序模块进行完善，程序设计采用模块化结构。
PLC程序流程图如图5所示：
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图5 程序流程图
6、结语
实际应用结果表明，玻璃纤维捻线机自动控制系统采用EasyView触摸屏，简化了控制系统结构，大大地提高了控制系统的实时监控性，有效地降低了生产成本;PLC控制捻线机的运行和纱线的成形，达到了预期的控制效果，提高了生产效率。