课题八 触摸屏的使用 (1)课件讲解

任务一设置触摸屏的操作环境参数任务二用触摸屏实现电动机启动/停止控制和故障显示任务三用PLC、变频器与触摸屏实现调速控制*课题八触摸屏的使用任务一设置触摸屏的操作环境参数任务引入

触摸屏（简称GOT）是“人”与“机”相互交流信息的窗口，使用者只要用手指轻轻地触碰屏幕上的图形或文字符号，就能实现对机器的操作和获知控制信息。由触摸屏、PLC和变频器组成的电气控制系统具有操作直观、信息量大、控制功能强、调速方便等优点，目前广泛应用于各类工业控制设备中。设置触摸屏的操作环境参数是正确使用触摸屏的前提条件，通常在操作环境中应设置为中文工作界面，设置当前日期和时间，并根据使用的PLC选择合适的类型参数和通信参数。相关知识一、触摸屏的屏幕显示部分规格二、触摸屏的电源端和通信接口图8.1

F940WGOT电源端与通信接口三、GOT与PLC和计算机的通信连接图8.2

GOT与PLC和计算机的通信连接任务实施一、进入GOT操作环境设置画面初次使用GOT时要根据设备情况设置GOT的环境参数。在接通GOT电源的同时按住屏幕左上角，几秒钟后显示操作环境设置菜单中的语言设置画面，操作步骤如图8.3所示。图8.3进入GOT操作环境设置画面一、进入GOT操作环境设置画面图8.4语言设置画面二、设置操作环境参数选择简体中文后，按右上角的“END”按键，完成系统语言设置。此时屏幕显示操作环境设置中文菜单，如图8.5所示图8.5操作环境设置中文菜单1.设置PLC类型PLC类型设置画面如图8.6所示。根据使用的PLC型号和GOT、PLC连接的通信接口进行选择。例如，PLC类型选择FX系列，连接方式选择RS232C。在PLC类型中，可以选择不同厂商或类型的PLC。图8.6

PLC类型设置画面2.设置串行通信口串行通信口用来设置GOT与外部设备的通信参数，设置画面和参数如图8.7所示。图8.7串口通信参数设置画面3.设置标题画面标题设置画面如图8.8所示。以秒为单位设置电源接通时的型号、版本等标题画面的显示时间，用画面底部的小键盘输入数字，按“ENT”键确定。建议将FX系列PLC设置为1s以上。图8.8标题显示时间设置画面4.设置主菜单调用键设置主菜单调用键画面如图8.9所示，在画面的4个角中可以选择1～2个位置。调用键的功能是将用户画面切换到主菜单画面。未设定主菜单调用键时，只能显示用户画面。若在用户画面中要显示主菜单，需要按住主菜单调用键。图8.9主菜单调用键设置画面5.设置日期、时钟日期、时钟设置画面如图8.10所示。触摸“日期”“时间”方框，用小键盘输入数字，按“ENT”键确定。图8.10日期、时钟设置画面6.设定背光图8.11所示为设定背光关闭时间画面。若没有触摸键或用户画面的切换，到指定时间后，背景灯自动熄灭，一旦操作时则自动点亮。图8.11背光设置画面7.设置蜂鸣器图8.12所示为蜂鸣器声响开/关设置画面。选择按键操作或发生错误时蜂鸣器是否发声。选择“蜂鸣器ON”发声，选择“蜂鸣器OFF”不发声。图8.12蜂鸣器声响开/关设置画面8.设置液晶对比图8.13所示为液晶对比度设置画面。触摸“”键变暗，触摸“”键变亮，有3个等级可以设定。图8.13液晶对比度设置画面9.清除用户数据图8.14所示为用于清除GOT中存储用户数据的画面。选择“是”后，显示“正在清除”，显示“完成”后，表示已清除完毕。图8.14清除用户数据画面10.辅助设定图8.15所示为辅助设定画面。选择初期画面写入否。图8.15辅助设定设置画面三、各种工作模式的选择操作设置主菜单调用键后，按下指定的位置，便会显示如图8.16所示的“选择菜单”画面。触摸菜单中各栏文字符号，可以进入GOT的6种工作模式。图8.16工作模式选择菜单画面任务二用触摸屏实现电动机启动/停止控制和故障显示任务引入

某设备使用触摸屏来实现对电动机的启动/停止控制和故障显示。用户画面有4个，其中画面1为操作画面，画面标题为“电动机启动/停止控制”，并动态显示当前日期和时间。图8.17画面1图8.18所示为故障画面（画面2）。当热继电器过载保护动作后，电动机停止，屏幕上故障报警指示灯红、黄色交替闪烁。排除故障后，按〖返回〗按钮，从画面2返回到画面1。图8.18画面2图8.19所示为故障画面（画面3）。当生产现场出现紧急情况按下【紧急停止】按钮时，电动机停止，故障报警指示灯红、黄色交替闪烁。排除紧急情况后，按〖返回〗按钮，从画面3返回到画面1。图8.19画面3图8.20所示为故障画面（画面4）。当设备车门打开时，电动机停止，故障报警指示灯红、黄色交替闪烁。设备车门关闭后，按〖返回〗按钮，从画面4返回到画面1。图8.20画面4一、F940GOT的基本操作相关知识

图8.21

GOT启动顺序流程图二、GTDesigner2画面制作软件介绍GTDesigner2软件安装完毕后，单击快捷方式图标进入软件的主界面，如图8.22所示。主界面由标题栏、菜单栏、工具栏、部件栏及编辑区等部分组成，操作方法与流行软件相同。图8.22

GTDesigner2软件主界面1.图形部件图8.23图形部件2.对象部件图8.24对象部件图8.24对象部件任务实施一、电动机启动/停止控制线路图8.25电动机启动/停止控制线路一、电动机启动/停止控制线路二、设计与下载PLC控制程序图8.26电动机启动/停止控制程序1.设计PLC程序二、设计与下载PLC控制程序2.下载PLC程序（1）单击触摸屏主菜单调用键，进入“选择菜单”画面，在6种工作模式中选择“其他模式”，在“其他模式”下单击“数据传送”字符，显示数据传送画面，如图8.27所示。此时为GOT与计算机交换数据的状态。（2）单击PLC编程软件GXDeveloper8.86中“PLC写入”键，用户程序即通过触摸屏传送给PLC，触摸屏自动返回“其他模式”画面。图8.27数据传送三、设计与下载GOT用户画面1.新建工程打开GTDesigner2软件，选择“新建”，弹出图8.28所示的GOT/PLC型号选择对话框。选择GOT的类型为“F940WGOT（480×234）”，PLC的类型为“MELSEC-FX”，画面颜色为“256色”。选择完毕后按“确定”按钮，自动生成空白画面1，如图8.29所示。图8.28选择GOT/PLC对话框图8.29画面1的属性2.编辑画面1画面1如图8.30所示，由文本、日期显示、时间显示、注释显示（位）和按钮构成。图8.30画面1的说明2.编辑画面1图8.31文本设置窗口图8.32日期、时间设置窗口2.编辑画面1

图8.33注释设置窗口图8.34按钮设置窗口3.编辑画面2单击菜单栏“画面”“新建”，自动生成空白画面2。用户画面2如图8.35所示，由文本、报警指示灯和画面切换开关构成。图8.35画面2的说明3.编辑画面2图8.36指示灯显示（位）设置窗口图8.37画面切换开关设置窗口4.修改画面切换控制字元件触摸屏切换画面有两种方式，一种是设置画面切换开关，另一种是通过PLC程序控制。若利用PLC程序实现画面切换，需要将GT软件中画面切换数据寄存器GD100修改为PLC的数据寄存器。单击GTDesigner2菜单“公共设置”→“系统环境”→“画面切换”，将基本画面窗口中软元件GD100修改为PLC的画面序号数据寄存器D100，如图8.38所示。图8.38修改画面切换控制字元件5.保存画面文件单击菜单栏“工程”、“保存”，选择保存路径，输入文件名“触摸屏电动机启动停止控制”，保存触摸屏用户画面程序。6.用户画面程序下载将制作好的用户画面程序下载到GOT中，操作步骤如下：单击GT-Designer2软件“菜单”→“通信”→“跟GOT通信”→“下载GOT”→“下载”，开始数据下载操作，此时GOT自动进入数据传送状态。若无法写入GOT，检查通信电缆连接以及GT-Designer2软件与GOT的通信设置项，关闭PLC程序的监控功能。四、操作步骤（1）按图8.2和图8.25所示连接计算机、PLC和触摸屏。（2）将图8.26所示程序下载PLC。（3）将图8.17～图8.20所示用户画面的程序下载GOT。（4）使PLC处于程序运行状态。（5）PLC上输入指示灯X0应点亮，表示热继电器KH工作正常。（6）PLC上输入指示灯X1应点亮，表示紧急停止按钮SB连接正常。（7）PLC上输入指示灯X2应点亮，表示车门已关闭，压迫行程开关SQ闭合。（8）在正常工作状态下，显示触摸屏操作画面1。（9）按触摸屏画面1中〖启动〗按钮，Y0状态ON，电动机启动，显示电动机运转中。

（10）按触摸屏画面1中〖停止〗按钮，Y0状态OFF，电动机停止。显示电动机停止。（11）在电动机运行状态时断开X0接线端，模拟热继电器过载保护，电动机停止。显示故障画面2，报警指示灯红、黄色交替闪烁。排除故障后，按〖返回〗按钮，返回操作画面1。（12）在电动机运行状态按下【紧急停止】按钮，电动机停止。显示故障画面3，报警指示灯红、黄色交替闪烁。排除故障后，按〖返回〗按钮，返回操作画面1。（13）在电动机运行状态时断开X2接线端，模拟打开车门，电动机停止。显示故障画面4，报警指示灯红、黄色交替闪烁。排除故障后，按〖返回〗按钮，返回操作画面1。任务三用PLC、变频器与触摸屏实现调速控制任务引入

本任务控制要求如下：

（1）电动机调速控制系统由PLC、模拟量扩展模块、触摸屏和变频器构成，要求控制功能强，操作方便。

（2）可以在屏幕上通过修改和设定变频器的输出频率来实现电动机调速控制。

（3）触摸屏操作画面上有〖启动〗、〖停止〗、〖正转点动〗、〖反转点动〗4个软按钮。启动/停止控制用于正式生产；正转点动/反转点动控制用于调试生产工艺；外接硬件【紧急停止】按钮用于生产现场出现紧急情况或触摸屏无法显示时停机。

（4）出现故障时自动停车并显示故障画面。任务实施一、主电路图8.39主电路二、PLC控制电路图8.40

PLC输入电路二、PLC控制电路图8.41

PLC输出电路二、PLC控制电路PLC基本单元（FX2N-48MR）、模拟量扩展模块（FX0N-3A）和触摸屏单元（F940WGOT）连接电路如图8.42所示。模拟量扩展模块的输出电压连接变频器的模拟量输入端。图8.42

PLC基本单元、模拟量模块和触摸屏连接电路三、触摸屏显示画面与关联部件1.编辑触摸屏用户画面1触摸屏用户画面1如图8.43所示，“启动”“停止”“正转点动”“反转点动”按钮分别与PLC辅助继电器M10、M20、M30、M40关联。触摸速度调整按钮，切换到触摸屏画面2。图8.43触摸屏用户画面12.编辑触摸屏用户画面2触摸屏用户画面2如图8.44所示，电动机频率设定值通过“数值输入”储存在停电保持数据寄存器D200，只要不输入新的数值，D200的数值始终保持不变，便于下次开车。根据工艺要求，电动机工作频率范围为30～50Hz。图8.44触摸屏用户画面22.编辑触摸屏用户画面2“数值输入”用来在触摸屏画面上输入数值，单击对象部件栏中的“数值输入”按钮，弹出图8.45所示的数值输入设置窗口。在基本窗口种类栏中选择“数值输入”，在软元件栏中选择D200，数据长度16位。在显示方式栏中选择数据类型为“无符号10进制数”，2位数，无小数位，高质量字体。图8.45数值输入基本设置窗口2.编辑触摸屏用户画面2在选项窗口控制范围栏中选择上限值为50，下限值为30，即超过上、下限的数值禁止输入，如图8.46所示。图8.46数值输入选项设置窗口3.编辑触摸屏用户画面3～7用户画面3～7如图8.47～图8.51所示。当出现故障时自动停车并显示相应的故障现象和检查方法，有利于迅速排除故障。故障排除后触摸返回操作按钮，返回触摸屏用户画面1。

图8.47触摸屏用户画面3图8.48触摸屏用户画面43.编辑触摸屏用户画面3～7

图8.49触摸屏用户画面5图8.50触摸屏用户画面63.编辑触摸屏用户画面3～7图8.51触摸屏用户画面7四、PLC程序PLC步进指令程序如图8.52～图8.55所示，程序由初始状态继电器S0～S2构成，各状态继电器主要功能见表8.9。四、PLC程序1.初始化程序图8.52所示为PLC初始化程序。当PLC程序运转时，初始化脉冲M8002使初始状态继电器S0～S2同时处于活动状态，并将常数K1传送画面序号寄存器D100，显示用户画面1。图8.52

PLC初始化程序2.设置故障控制字与显示故障画面图8.53

PLC状态S0程序3.数模转换图8.54所示为S1程序段，电动机工作频率设定值存储于D200。根据生产工艺对输入频率限定在30～50Hz范围的要求，设计程序步49～68，从而使30≤（D200）≤50。图8.54

PLC状态S1程序4.输出控制图8.55

PLC状态S2程序五、变频器参数修改变频器型号为FR-E540，参数修改操作步骤如下。（1）恢复变频器出厂设定值。有关出厂设定值如下：参数【1

=

120】，上限频率为120Hz；参数【2

=

0】，下限频率为0Hz；参数【3

=

50】，基准频率为50Hz；参数【7

=

5】，启动加速时间为5s；参数【8

=

5】，停止减