1 觸摸屏在控制領(lǐng)域的優(yōu)越性及其發(fā)展現(xiàn)狀
1.1觸摸屏在控制領(lǐng)域的優(yōu)越性
隨著使用計(jì)算機(jī)作為信息來(lái)源的與日俱增,觸摸屏以其易于操作、堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn),使其在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。觸摸屏是一個(gè)使工業(yè)控制或多媒體信息改頭換面的設(shè)備,它賦予控制系統(tǒng)以嶄新的面貌,是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備.觸摸屏對(duì)于各種應(yīng)用領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)或控制器已經(jīng)不再是可有可無(wú)的東西,而是必不可少的設(shè)備。它極大的簡(jiǎn)化了工業(yè)控制中計(jì)算機(jī)的使用,即使是對(duì)計(jì)算機(jī)一無(wú)所知的人,也照樣能夠信手拈來(lái),使計(jì)算機(jī)展現(xiàn)出更大的魅力,解決了很多計(jì)算機(jī)所無(wú)法解決的問(wèn)題。無(wú)論在顯示、操作、調(diào)試或是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上,觸摸屏都顯示出比傳統(tǒng)的顯示界面如數(shù)碼管、液晶屏更加強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。它不但可以完全替代一般的顯示儀表、信號(hào)指示燈、操作按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等,而且還能以實(shí)時(shí)刷新的動(dòng)態(tài)圖表、豐富詳實(shí)的數(shù)據(jù)記錄、獨(dú)樹一格的三維動(dòng)畫、圖文并茂的制作畫面廣泛應(yīng)用在各種控制領(lǐng)域中。
1.2觸摸屏的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1觸摸屏的工作原理
所有的觸摸屏主要由三類元件組成：處理用戶選擇的觸摸檢測(cè)部件,可感知觸摸并定位的控制器,以及傳送觸摸信號(hào)到計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的軟件設(shè)備驅(qū)動(dòng)。當(dāng)觸摸屏工作時(shí),必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器屏幕前端的觸摸檢測(cè)部件,觸摸檢測(cè)部件檢測(cè)出用戶觸摸的位置，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來(lái)定位選擇信息輸入。輸入接受后送觸摸屏控制器,觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息,并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo),然后,再由軟件設(shè)備驅(qū)動(dòng)送給CPU,它同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。
1.2.2觸摸屏的主要類型
目前的觸摸屏主要有三大種類：電阻技術(shù)觸摸屏、表面聲波技術(shù)觸摸屏和電容技術(shù)觸摸屏。
（1） 電阻技術(shù)觸摸屏
電阻技術(shù)觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏,這是一種多層的復(fù)合薄膜,它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面涂有導(dǎo)電層,上面蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層,它的內(nèi)表面也有一層導(dǎo)電層,在他們之間有許多細(xì)小的透明隔離點(diǎn)把兩層導(dǎo)電層隔開絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí),兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸,控制器偵測(cè)到這一接觸并計(jì)算出這點(diǎn)的位置,再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作。
電阻技術(shù)觸摸屏質(zhì)量穩(wěn)定,品質(zhì)可靠,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng),尤其在對(duì)環(huán)境條件要求很高的工控領(lǐng)域內(nèi),應(yīng)用更為廣泛。它最大的特點(diǎn)是不怕油污、灰塵和水。
（2） 表面聲波技術(shù)觸摸屏
表面聲波技術(shù)是利用聲波在物體的表面進(jìn)行傳輸,當(dāng)有物體觸摸到表面時(shí),阻礙聲波的傳輸,換能器偵測(cè)到這個(gè)變化,反映給計(jì)算機(jī),從而進(jìn)行鼠標(biāo)的模擬。
表面聲波技術(shù)觸摸屏清晰度較高,透光率好,高度耐久,抗刮傷性良好,一次校正不漂移,適合于辦公室、機(jī)關(guān)單位及環(huán)境比較清潔的場(chǎng)所。但是,表面聲波屏需要經(jīng)常維護(hù),因?yàn)榛覊m,油污甚至飲料的液體沾污在屏的表面,都會(huì)阻塞觸摸屏表面的導(dǎo)波槽,使波不能正常發(fā)射,或使波形改變而控制器無(wú)法正常識(shí)別,從而影響觸摸屏的正常使用,用戶需嚴(yán)格注意環(huán)境衛(wèi)生。必須經(jīng)常擦抹屏的表面以保持屏面的光潔,并定期作一次全面徹底擦除。
（3） 電容技術(shù)觸摸屏
電容技術(shù)觸摸屏利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作,用戶觸摸屏幕時(shí),由于人體電場(chǎng),用戶和觸摸屏表面形成一個(gè)耦合電容,對(duì)于高頻電流來(lái)說(shuō),電容是直接導(dǎo)體,于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流．這個(gè)電流分別從觸摸屏的四角上的電極中流出,并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比,控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算,得出觸摸點(diǎn)的位置。
電容觸摸屏對(duì)大多數(shù)的環(huán)境污染物有抵抗力,因?yàn)槿梭w成為線路的一部分,所以漂移現(xiàn)象比較嚴(yán)重,需要經(jīng)常校準(zhǔn),不適用于金屬機(jī)柜。
2 西門子TP270觸摸屏的介紹
2.1TP270性能介紹
西門子TP270觸摸屏是一種電阻技術(shù)觸摸屏,它采用清晰的256色顯示,自帶64位PROFIBU處理器,采用MicrosoftwWindows CE3.0操作系統(tǒng),響應(yīng)速度很快,并配置有MPI、PROFIBUS-DP、USB和以太網(wǎng)等標(biāo)準(zhǔn)硬件／軟件接口,可以極為方便地完成數(shù)據(jù)傳送和交換。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面,TP270配置有CF卡插槽,可以根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)量的大小選取不同的CF卡記錄并保存數(shù)據(jù)。對(duì)TP270的控制器進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí),最多可以設(shè)置2048個(gè)變量,其報(bào)警信息可達(dá)4000條,在信息緩存區(qū)可同時(shí)存在512個(gè)輸入量。
2.2TP270的主要功能
TP270觸摸屏可用于參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)顯示,以曲線、動(dòng)畫等形式描繪自動(dòng)化控制過(guò)程,反映PLC內(nèi)部位狀態(tài)、存儲(chǔ)器數(shù)值,從而直觀地反映工業(yè)控制系統(tǒng)的流程,簡(jiǎn)化PLC的控制程序．并且,它可以通過(guò)觸摸屏操作改變 ＰＬＣ內(nèi)部位狀態(tài),存儲(chǔ)器數(shù)值,從而參與控制過(guò)程。其主要功能如下：
1）TP270能以動(dòng)畫形式表現(xiàn)控制過(guò)程,實(shí)現(xiàn)設(shè)備由靜態(tài)到運(yùn)行的畫面模擬動(dòng)畫顯示。
2） 通過(guò)改變變量值實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、閥門、指示燈等圖形的顏色變化,電氣開關(guān)閘刀的開合、擋板的開關(guān)等。
3） 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)重要參數(shù)信息。
4） 以棒圖表示信號(hào)量值的實(shí)時(shí)變化,以趨勢(shì)圖的形式體現(xiàn)系統(tǒng)重要參數(shù)在某個(gè)運(yùn)行周期中的歷史趨勢(shì),以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等。
5） 通過(guò)設(shè)置報(bào)警動(dòng)作反映系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況,自動(dòng)報(bào)警并在報(bào)警信息欄以文字滾動(dòng)形式顯示故障報(bào)警。
6） 可進(jìn)行報(bào)警信息打印,以便進(jìn)行系統(tǒng)故障分析。
7） 設(shè)置權(quán)限管理,針對(duì)不同使用人員對(duì)系統(tǒng)的操作不同而設(shè)置不同權(quán)限級(jí)別,如：操作人員級(jí)、管理人員級(jí)。
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