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)不再是可有可無的東西,而是必不可少的設(shè)備。它極大的簡化了工業(yè)控制中計(jì)算機(jī)的使用,即使是對計(jì)算機(jī)一無所知的人,也照樣能夠信手拈來,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)所無法解決的問題。無論在顯示、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。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部件,觸摸檢測部件檢測出用戶觸摸的位置，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,對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng),尤其在對環(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,用戶和觸摸屏表面形成一個(gè)耦合電容,對于高頻電流來說,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,控制器通過對這四個(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,簡化PLC的控制程序．并且,它可以通過觸摸屏操作改變 ＰＬＣ內(nèi)部位狀態(tài),存儲(chǔ)器數(shù)值,從而參與控制過程。其主要功能如下：

1）TP270能以動(dòng)畫形式表現(xiàn)控制過程,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,以監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等。

5） 通過設(shè)置報(bào)警動(dòng)作反映系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(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,針對不同使用人員對系統(tǒng)的操作不同而設(shè)置不同權(quán)限級別,如：操作人員級、管理人員級。

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