项目十二 ： 触摸屏与 PLC 控制应用

任务一 触摸屏的作用和功能 触摸屏一般通过串行接口与计算机、 PLC 或其他外围 设备连接进行通信，由专用软件完成画面的制作和传输， 实现其作为图形操作和显示终端的功能。触摸屏常作为 PLC 的输入和输出设备，通过使用相关软件，设计出满足 用户要求的监控画面，实现对控制对象的操作和显示。 本节以三菱公司生产的 F940GOT-SWD/LWD-C/E 型触摸屏 为例（以下简称 GOT ）来讲述触摸屏 的应用方法。

一、 F940GOT 触摸屏与外围单元的连接 1. 触摸屏电源连接 触摸屏电源连接 2. 触摸屏与个人计算机的连接 触摸屏与个人计算机的连接 3. 触摸屏与 PLC 连接 触摸屏与 PLC 连接 4. 触摸屏与个人计算机和 PLC 的连接 触摸屏与个人计算机和 PLC 的连接

GOT 的供电有两种方式，由可编程控制器的 DC24V 电源供电或由独 立外部电源供电。 由 FX 系列 PLC 的 DC 24V 电源供电 单独外部 DC 24V 电源供电

图中①为 F940GOT ②为个人计算机 ③为电缆 FX- 232CAB-1

COT 有两个串口， GOT 的 RS-232C 接口与个人 计算机连接， RS-422 接口与 PLC 连接，在个人计 算机上可以使用画面创建软件实现与 GOT 的数据 传输，也可以使用 PLC 编程软件，经过 GOT 读写 PLC 程序 。

二、 GOT 触摸屏的功能模式 GOT 触摸屏有 6 种模式

三、 F940GOT 的操作和系统设置 1 ．启动 GOT 启动流程

2. 系统设置 (1) 进入运行环境设置画面 运行环境设置对 GOT 运行来说是非常重要 的初始设置，在接通电源的同时按住屏幕画面 的左上角或从主菜单的其他模式中选择显示动 作环境设定画面。在安全功能下，为保护画面 需设置密码，用户进入系统时必须输人正确的 密码，才能进入动作环境设置画面。

（ 2 ）运行环境设置内容 1 ）系统语言设置。 2 ） PLC 类型设置。 3 ）串行通信口参数设置。

4 ）设置开机画面显示时间。 5) 设置主菜单调用键。

6) 设置时钟。 7) 设置背光灯关闭时间。

8) 蜂鸣器声响开／关设置。 9) 液晶对比度设置。

10) 清除用户数据。 11) 辅助设定。

课后作业及复习 阅读其他相关知识及做课后测评。 思考： 触摸屏是如何显示各部件以及切换各个画 面的呢？

任务二 FX-PCS-DU ／ WIN-C 软件的使用 一、导入 SWOPC-FXDU/WIN-C/E 是三菱 GOT 系列触摸屏的 专用编辑软件 (C 表示中文版 ) ，以下简称 DU/WIN 。它 具有屏幕画面制作、 GOT 与 DU/WIN 之间的数据传输 、采样数据、报警记录、文件打印等功能。 触摸屏可以显示 DU/WIN 编辑的各种部件，包括 显示部件、数据显示部件、数据传输部件、画面切 换部件等，还可显示实线、矩形、多边形、圆、圆 弧、扇形以及由它们构成的各种图案。 下面我们就一起来学习一下有关 FX-PCS-DU ／ WIN-C 软件的使用.

一、部件清单 显示部件，用来在屏幕指定位置以指定的几何尺寸显 示图形符号或文字 。

数据显示部件，用来设置或显示 PLC 中相应 元件的内容 。

数据传输部件，通过按键来传送数据 。 用于画面切换控制的画面切换部件。

二、 DU/WIN 软件窗口菜单功能 1 ． DU/WIN 应用主窗口

(1) 标题栏 显示当前所编辑文件的名称。 (2) 菜单栏 用于命令的选择，显示的菜单项与激活的窗口及 系统状态有关。 (3) 项目类型显示 显示项目设置窗口、设置 DU 类型和可编程 序控制器名称等。 (4) 画面列表窗口 显示画面代号、名称和存储容量。 (5) 状态栏 显示窗口操作信息。 (6) 画面屏幕窗口 显示所选择的要进行编辑的画面。 (7) 坐标 显示鼠标处在激活的 DU 画面窗口中的位置，以 DU 屏 幕左上角为坐标原点 (0,0) 。 (8) 文件设置工具窗 修改屏幕窗口的大小、颜色以及屏幕背 景色。 (9) 显示文件工具窗 以按钮等形式显示部件，用于创建画面 (10) 工具栏 以按钮形式给出操作命令、文件和部件设置工 具。

2 ．画面创建步骤

3 ．菜单功能及操作 菜单是指菜单栏中用来选择创建和数据管理的命令， 用来对文件 ( 部件 ) 进行编辑、显示等操作。

（ 1 ） “ 文件 ” 菜单包括新建、打开、关闭、保存、另 存为、 打印、打印预览、打印设置、文档页脚、 退出等操作. （ 2 ） “ 编辑 ” 菜单用来对选中部分进行剪切、复制、粘贴和 搜寻查找操作。 （ 3 ） “ 显示和项目 ” 菜单也包括画面清单、字符串库、图形库、 部件注释、报警、数据文件、时钟开关、数据采样、硬拷贝 、系统庙宇、项目类型栏、标准工具栏、状态栏操作。 （ 4 ） “ 部件 ” 菜单用来选择部件类型，如线圆几何图形、字符串 、图形、图表、指示灯、触摸键、时间和报警操作。 （ 5 ） “ 传送 ” 菜单用于选择由 DU/WIN 将画面数据传送至 DU 或由 DU 传送至 DU/WIN 以及通信口的设定。 (6)“ 其他 ” 菜单用于检查屏幕画面数据是否正确，对画面使用存 储器状态列表，显示 DU 访问到的采样数据、报警历史和报警 频率。 (7)“ 窗口 ” 菜单中的命令包括用来打开一个新窗口；将多个窗口 进行 “ 层叠 ” 或 “ 平铺 ” 显示；将当前窗口中的图标进行排列. (8)“ 帮助 ” 菜单用来按标题或术语对功能和操作等进行查找和显 示，显示 DU/WIN 软件版本.

4 ．部件的作用和设置 (1) 字串 用于在指定的区域设置字串部件，以便直 接在 GOT 画面上显示字串信息。在对话框中选择 字串格式、背景的颜色和对齐方式。 (2) 直线 用于在指定的区域设置直线部件。 (3) 四边形 用于在指定的区域内设置四边形部件。四边形部件有 边框型和涂色型 ( 填充型 ) 两种。 (4) 圆 用于在指定的区域内设置圆形部件，圆形部件有边框型和 涂色型 ( 填充型 ) 两种。 (5) 图形 用于在指定的区域输入图形部件。单击部件并拖动或利 用对话框可改变其位置坐标。 (6) 日期 / 时间 用于在 GOT 画面上设置日期 / 时间部件，显示当前 年、月、日、星期、小时、分钟和秒，在对话框中选择其格 式、颜色、位置和大小。 (7) 数值 在画面设置数值部件，用于显示指定的 PLC 中元件的值 。

(8) 棒图 用棒图以百分比的形式显示一个指定 PLC 字元件的值。 (9) 条形图 条形图组以百分比的形式显示多达 8 个连续 的 PLC 字元件的值。 (10) 圆形图 以圆形图填充的形式显示一个指定 PLC 字 元件的值， (11) 饼图 以占据圆图百分比的形式最多显示 8 个连续的 PLC 字元 件的值， (12) 面板仪表 以仪表指示的形式显示指定 PLC 中的字元件的值 。 (13) 指示器 根据指定位元件的 ON/OFF 状态，指示器以改变颜 色的形式指定相应的状态。 (14) 字串指示器 根据指定的 PLC 中的位元件的 ON/OFF 状态变换 显示相应的字串。 (15) 图形指示器 根据指定 PLC 中的位元件的 ON/OFF 状态变换显 示相应的图形，图形内容可引自图形库。

(16) 标签指示器 根据指定 PLC 中的位元件的 ON/OFF 状态变换显示标签的颜色。 (17) 覆盖画面 设定某一个位元件为 ON 时， 用指定的画面覆盖当前显示的画面。 (18) 图形库 根据设定字元件的当前值或设定值来显示存储的 图形。 (19) 趋势图 以 “ 趋势图 ” 的形式显示指定采样时间 间隔获取 PLC 中多达 4 个连续字元件的值。 (20) 折线统计图 以 “ 折线图 ” 的形式显示最多 4 个连续字元件的 当前值。 (21)ASC Ⅱ码 通过指定的字元件，以 ASC Ⅱ码形式在画面中显示 任意字符，字符代码应存储在相关的寄存器中。 (22) 触摸键 指定一个区域作为一个触模键，按下触摸键实现 相应的操作。 (23) 键盘 “ 键盘 ” 部件用来建立一个数字键盘，用它来改变字 元件的数值。 (24) 报警 设置报警元件和报警信息。

(25) 报警 ( 历史 ) 记录 在创建画面中设置的 报警元件变成 ON 时，则在用户画面上 显示和报警元件相应的消息以及报警元件变成 ON 的日期和 时间。还可以显示报警元件变成 OFF 即复位的日期和时间。 (26) 报警频率 指定元件变成 ON 时，显示相应的 报警序号、信息和发生次数。 (27) 蜂鸣器 “ 蜂鸣器 ” 部件用来设置在 PLC 中指定 的位元件变成 ON 时， GOT 发出蜂鸣声。 (28) 字串库 字串库存储 “ 字串库 ” 和 “ 字串指示器 ” 部件要显示的 内容。 (29) 图形库 图形库存储 “ 库图形 ” 和 “ 图形指示器 ” 部件要显示的 图形。 (30) 数据文件 数据文件存储被触摸键中 “ 传送数据文件 ” 部件传 输的数据。

课后练习： 根据设计进行实习，并且在实际操作过程中进一步理 解和掌握软件的使用，写出相应的实习报告 。

任务三 触摸屏的应用 导入 有关触摸屏的知识我们也已经知道很多了，那么，具 体触摸屏是怎样使用的呢？下面大家一块来学习一下触摸 屏和 PLC 简单的连接应用。 触摸屏作为控制系统操作和显示终端的应用十分普遍 ，本节以 F940GOT 触摸屏和三菱 FX2N 型 PLC ，结合以下两 个控制系统实例具体介绍触摸屏的应用。

一、触摸屏实现电动机正反转控制 电动机的启动、停止或正反转和停止控制是电气控制 中最常用到的，属于 ON/OFF 开关量控制。 下面以一台电动机的正反转控制为例，介绍如何利用 触摸屏实现开关量控制。 1 ．控制要求 通过对触摸屏的操作来控制电动机正转、反转和停止 ，并且在触摸屏上能用文字显示电动机运行的状态：正转 、反转、故障状态。

2. 系统构成 电动机正反转控制系统由触摸屏、 PLC 与 PC 等组成。其中 PC 用于程序开发，与控制系统没 有直接关系，触摸屏选用三菱的 GOT940 ， PLC 选用三菱的 FX2N 型， 3. 控制电路

4. PLC 程序设计 I/O 、内部继电器与外部元件的对应关系

梯形图

5. 触摸屏画面设计 启动 FX-PCS-DU ／ WIN-C 软件，按以上所述 进行项目设定后，进入画面清单窗口，新建立 0 、 1 两个画面。画面 0 为开机初始画面；画面 1 为启停控制 显示画面，用作电动机正反转控制和状态显示， (1) 画面 0 的制作 1) 在画面清单窗口中选择画面 0 ，双击或按 “ 画面 ” 按钮 后打开画面 0 窗口。 2) 单击 “ 部件 ” 菜单中的 “ 字串 ” 命令，弹出 “ 字串 ” 设置对 话框，其设置如图 5-52 所示。 3) 单击工具栏中的 “ 日期 ” 部件，弹出 “ 日期 ” 设置对话 框，其设置如图 所示。 4) 单击工具栏中的 “ 时间 ” 部件，设置显示时间。 5) 单击 “ 部件 ” 菜单的 “ 触摸键 ” 命令，在弹出的 “ 触摸键 ” 设置对话框中设置画面切换触摸键。

(2) 画面 1 的制作 1) 打开画面 1 窗口，单击 “ 部件 ” 菜单中的 “ 触摸 键 ” 命令，在弹出的 “ 触摸键 ” 设置对话框中设置正 转控制触摸键。 2) 以同样的方式设置反转触摸键、停止触摸键和切换 触摸键。 3) 在菜单栏中依次单击 “ 部件 ” 一指示器 “ 字串指示器 ” ， 弹出 “ 字串指示器 ” 设置对话框，定义当位元件 M0 为 OFF 时 直接显示 “ 停止 ” ， M0 为 ON 时显示 “ 运行 ” 。 4) 单击 “ 显示和项目 ” 菜单中的 “ 字串库 ” 命令，弹出 “ 字串 库 ” 设置对话框，按要求设置含正转、反转和故障等内容 的字串库， (3) 进行项目错误检查。 (4) 连接 GOT ，通电并传送画面。 (5) 进行画面运行测试。

四、项目评估

课后练习： 根据设计进行实习，并且在实际操作过程中进一步理 解和掌握软件的使用，写出相应的实习报告。