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在经常产生静电、辐射和感应干扰的环境下,要使用带屏蔽电缆并接地,避免损坏液晶显示器。
1.2GT32规格及各部位名称和功能
GT32触摸屏是GT系列中显示屏较大,应用较多的产品,这里以GT32为例介绍有关它的规格、名称和功能。
1.2.1GT32的主要规格
额定电源:
24VDC
消耗功率:
10W以下
触摸开关寿命:
100万次以上(25℃下)
1.2.2GT32各部位名称和功能
(1)GT32正面图如图1所示。
图1GT32正面图
(2)GT32侧面图如图2所示。
图2GT32侧面图
①将SD存储卡插入存储卡插槽中。
②用USB电缆直接与计算机USB口连接。
(3)GT32背面图如图3所示。
图3GT32背面图
①动作模式4个设定开关均打在ON位置为出厂状态,如图4所示。
图4动作模式设定开关出厂状态
设定开关打在ON位置主要用来对触摸屏操作、显示进行相应封锁,如开关2打到ON,用来禁止切换到系统菜单,避免管理者以外的人对触摸屏环境设置进行更改。
其它开关功能详见技术手册。
②24V/RS232C型COM端口及电源端子如图5所示。
该端子排包括触摸屏工作电源端子(24V),以及与PLC进行数据通信的多个端子。
根据PLC机型不同,端子的连接方法不同,详见技术手册。
图5COM端口及电源端子
1.3触摸屏与计算机和PLC的连接
1.3.1触摸屏与计算机连接
日本松下触摸屏有专用的画面制作工具软件,称为GTWIN,是以绘画软件的操作风格制作画面。
通过操作计算机对GTWIN软件编辑,将制作好的画面通过USB电缆或LAN电缆传送到GT主体,如图6所示。
图6触摸屏与计算机的连接
如果触摸屏带有USB口(如GT32),可按照前面图2所示直接与计算机USB口相接。
如果触摸屏只有RS232口,应该与计算机的RS232口相接。
若计算机没有RS232口只有USB口,应该通过接口转换器(适配器)使两者得到匹配。
计算机与触摸屏连接后要通过GTWIN对GT主体进行环境设置文件传输,以保证计算机与GT主体的正常通信。
详见技术手册。
1.3.2触摸屏与PLC连接
触摸屏与PLC通信为异步通信,有RS232C和RS422两种通信接口,这里
以带有RS232C通信接口的PLC—FPX连接为例,连接图如图7所示。
图7GT32触摸屏与FPX连接图
GT32触摸屏端子排与FPXRS232C端口管脚接线如图8所示。
图8GT32触摸屏端子排与FPXRS232C端口连接图
1.3.3穿越功能
所谓穿越功能系指计算机与触摸屏相接,触摸屏再与PLC相接,安装在计算机上的画面制作工具GTWIN和PLC编程软件FPWINGR可以分别与触摸屏、PLC通信。
亦即计算机上的FPWINGR编程软件可以穿越触摸屏对PLC进行程序编辑和在线监控,给设计人员带来极大的方便。
这种能力称为穿越功能,只适用在松下公司的触摸屏、PLC中使用。
线路连接如图9所示。
图9穿越功能
不具备穿越功能需要计算机单独连接触摸屏、单独连接PLC,分别进行程序编辑,最后再将触摸屏、PLC连接一起检验运行程序。
2.GTWIN软件使用
GTWIN是GT系列触摸屏专用画面制作工具软件。
它能够完成诸多操作,如利用准备好的部件进行开关、指示灯以及数据的显示,能自由地绘制字符串和各种图形描绘屏幕信息,还配备了位图显示等丰富的显示功能。
可以将已制作的画面传送到GT主体,或由GT主体传送数据,还可以进行打印等。
2.1GTWIN的基本使用
在使用GTWIN制作画面时会经历以下几个步骤:
启动GTWIN、选择机型、设定与PLC基本通信区、通过画面管理器打开基本画面、开始绘制文字和图形设计,最后将绘制好的画面文件保存或传送到GT主体。
2.1.1GTWIN的启动
GTWIN启动后,画面将显示如图10所示启动菜单。
选中其中的某个选项,点击「OK」按钮。
创建新文件:
编制新建画面的情况下选择。
打开已有文件:
读取硬盘中所保存的画面数据并进行编辑的情况下选择。
图10启动菜单画面
从GT读取:
读取GT主体内所保存的画面数据并进行编辑的情况下选择。
2.1.2机型的选择
在启动菜单中选择「创建新文件」、「从GT读取」情况下,将会显示机型选择、对话框如图11所示。
点击下拉按钮(
)后,从所显示的选项中选择要使用的GT主体、PLC的机型。
然后点击[OK]按钮。
图11机型选择画面
2.1.3设定与PLC基本通信区
在进行画面编制之前,首先设置与PLC的基本通信区,如图12所示。
图12设定与PLC基本通信区画面
在已经确定PLC机型和GT机型后,进行GT基本通信区的参数设置,要将GT的参数与PLC的参数相对应才可以实现通信。
在「GT环境设置」PLC基本通信区段中,默认值(初始值)设定字存储器为DT0~DT2、位存储器WR0~WR2,表明这些存储器在GT进行画面切换设定等系统控制时将被固定占用。
如果选择GT32触摸屏,通信参数COM端口波特率、数据长度、停止位、奇偶校验默认值(初始值)设定为:
9600、8、1、odd。
2.1.4通过画面管理器打开基本画面
完成上述操作后,用鼠标双击画面管理器上任意画面编号按钮,会显示出基本画面,各部分名称如图13所示。
图13基本画面各部分名称
菜单栏功能:
GTWIN的所有操作和功能按照各种用途以菜单形式设置,菜单栏名称如图14所示。
只对其中典型功能简要介绍。
图14菜单栏名称
文件:
可进行画面文件操作、打印、传输、环境设置等。
编辑:
可进行图形和文字、部件等进行剪切、复制、粘贴、清除画面等编辑,还可对字符串、图形和部件重叠分布时前后层移动,改变顺序等。
部件的
视图:
可以对基本画面进行网格设定或缩放显示比例,可选择是否显示工具栏或状态栏等。
绘制:
可指定字符和线条、图形等基本画面中的绘制对象,可设定字符种类和颜色。
部件:
通过部件菜单可以打开部件库,或更改部件的属性等。
版本信息:
可调出帮助功能,显示版本的菜单。
工具栏功能:
工具栏图标如图15所示。
只对其中典型图标功能做简要介绍。
图15工具栏图标
[撤消]按钮:
撤消上一次操作。
[对齐]按钮:
用于字符串、图形、部件的对齐和分布。
[叠放次序]按钮:
当字符串、图形和部件重叠分布时,用来改变顶层和底层的顺序。
[显示/隐藏图形栏]按钮:
用来切换显示/隐藏图形工具栏。
[ON/OFF状态]按钮:
用于切换已选择的开关或指示灯的ON/OFF状态以及信息部件编号。
画面管理器功能:
画面管理器用来对若干基本画面进行集中管理,可以在画面管理器上打开任意编号画面(基本画面)进行制作,已经制成的画面会在画面管理器上表示出来。
此外,还可将已有画面在其它编号的画面上进行复制、粘贴或删除等。
部件库功能:
在菜单栏中点击「部件」打开部件库,会发现部件库中备有「开关部件」、「数据部件」、「键盘部件」等拥有各种功能的部件。
其中「开关部件」可通过触摸操作对PLC的触点进行ON/OFF控制;
「数据部件」可显示PLC数据寄存器的值,「键盘部件」可改写PLC数据寄存器的值。
只需用鼠标将这些部件从部件库拖放到基本画面中,即完成画面配置,操作十分简单。
图形工具栏:
图形工具栏图标如图16所示,只对其中典型图标功能做简要介绍。
图16图形工具栏图标
[字符串]按钮:
当需要输入字符时,按下该按钮后再输入。
[圆弧/橢圆弧]按钮:
按下该按钮可绘制圆弧和椭圆弧图形。
[填充]按钮:
可在线条或图形锁定的区域内填充颜色。
[字符类型]按钮:
按下该按钮可设定字符的大小、效果(粗体、空心、下划线)。
[颜色]按钮:
可更改字符串和图形的颜色。
[线型]按钮:
用来设定线条的粗细和线型。
2.2GTWIN常用部件制作
用GTWIN制作画面会经常用到字符输入、绘制开关部件、绘制指示灯、画面切换以及绘制棒图部件等,这些是GTWIN软件的基本应用。
2.2.1字符输入和传送到GT主体
在制作触摸屏画面时,一般要在首页写明控制系统的名称或控制系统的操作说明等,因此要输入字符,具体方法如下:
打开基本画面0,点击图形工具栏的[字符串]按钮
。
输入字符“XX控制系统”,选中后再点击图形工具栏[字符类型]按钮
,可进行字符修饰,可选定字体大小,选择字体为粗体、空心、斜体等。
如图17所示。
图17字符输入
在菜单栏中选择[文件]中的[传输],并依次进行如下设定:
传输数据的内容:
[全部数据]
数据传输方向:
[GTWIN→GT主体]
点击[OK]按钮将制作好的画面传输到GT主体。
2.2.2绘制开关部件和传送到GT主体
GTWIN的部件库中应用最多的是开关部件,开关部件用字母SW表示,如SW0,SW1……,开关部件分为:
交替开关、瞬时开关以及置位和复位开关。
其中交替开关相当于机械按钮中的带锁按钮,瞬时开关相当于点动按钮,置位和复位开关分别专用于运行和停止操作,可根据需要选择。
画面制作依次进行如下设定:
①打开画面0,将Standard部件库的「SW0」拖放到基本画面上。
该部件将会指定PLC的位设备置ON/OFF。
如图18所示。
图18将「SW0」拖放到基本画面0
②双击「SW0」,在[基本设置]对话框中将操作模式选择为交替型,并选定PLC内部继电器R100作为交替型开关在PLC梯形图程序中的触点。
为区分开关动作的状态,可使用ON/OFF显示功能,即通过设置字符区分通断。
例如开关处于OFF时显示“运行”,处于ON时显示“停止”。
如果不使用ON/OFF显示功能,开关通断状态只能显示一种字符,不能用两种字符区分。
选择交替型开关、确定PLC继电器R100、启用ON/OFF显示控制如图19所示。
图19选择交替型、继电器R100、启用ON/OFF显示控制
③在开关为ON,OFF时设置字符,按照以下方法设定。
点击「字符」删除字符串ABCD,在字符设置为OFF下,选择「TrueType字体(GTWIN)」书写字符“运行”,同时可进行字符修饰,确定字体大小,粗细等。
如图20所示。
图20开关为OFF时设置字符
点击[OK]按钮“运行”两字会出现在开关上。
如图21所示。
类似地在字符设置为ON时可书写“停止”。
图21字符设置
④在「有效条件」设置中选择按键操作始终有效,也可根据控制需要选择当条件满足时,按键操作有效。
如图22所示。
图22选择按键操作始终有效
⑤与字符传送到GT主体的方法相同,将画面传输到GT主体。
⑥通信完成后,通过GTWIN制作的开关将显示在GT面板上,如图23所示。
图23GT面板
瞬时开关以及置位和复位开关的设定方法与交替开关相类似,不再赘述。
2.2.3启动FPWINGR编程确认触摸屏面板上开关动作
GT主体与PLC进行通信要占用PLC的一些内部设备,如PLC中的内部继电器WR、数据寄存器DT等。
这些PLC内部设备通过PLC梯形图程序和GT画面相互配合。
换言之,GT画面中出现的开关、指示灯或其它部件,都与PLC梯形图程序有一一对应关系。
如前面图19交替型开关对应的PLC内部继电器为R100,当触摸屏上的交替型开关被按动时,PLC内部继电器R100会动作。
启动FPWINGR编制PLC程序如图24所示。
将程序下载,按下GT面板上显示的开关,可实现控制Y0通断。
图24PLC程序
特别指出GT的画面切换、系统控制分别占用WR0~WR2,DT0~DT2各三个字节。
该三个字节为GT主体与PLC的基本通信区,为系统默认值。
如果需要改变它们起始地址可通过GTWIN,祥见技术手册。
在使用FPWINGR对PLC编程时应尽可能不要使用这三个字节,以免造成寄存器使用冲突。
例如可以从WR3,DT3初始地址开始使用。
2.2.4绘制指示灯和传送到GT主体
GTWIN部件库中有许多指示灯部件,用字母Lamp表示,如Lamp0,Lamp1……,画面制作过程与开关部件相类似,依次为:
①打开画面0,将Standard部件库的「Lamp0」拖放到基本画面上。
该部件会根据PLC指定的位设备点亮/熄灭。
②双击「Lamp0」,在[基本设置]对话框中选定ON/OFF位设备,如选择输出继电器Y0作为指示灯在PLC梯形图程序中的位设备。
亦即当PLC梯形图程序中的输出继电器Y0得电时,触摸屏面板上的指示灯同时点亮。
Y0失电时,指示灯熄灭。
利用触摸屏面板上的指示灯监测输出设备。
③如同在开关上设置字符一样,在指示灯上同样可以设置字符。
如书写字符“1#电机”,并可进行字符修饰,确定字体大小,粗细等。
点击[OK]按钮“1#电机”四个字会出现在指示灯上。
在前面开关部件绘制的基础上,增加用指示灯监测输出继电器Y0,制作的画面如图25所示。
图25开关部件与指示灯部件联合应用
其中开关部件选用的ON/OFF位设备为R101,指示灯部件选用的ON/OFF位设备为Y1。
④将画面传输到GT主体。
通过GTWIN制作的开关部件和指示灯部件将显示在GT面板上。
如图26所示。
图26GT面板
PLC程序如图27所示。
图27PLC程序
2.2.5画面切换
根据控制系统大小以及复杂程度,触摸屏设计所占用的页面可多可少,GTWIN最多可提供256页画面(0页~FF页)。
在多画面组成的控制系统中,首页画面一般用来标明控制系统名称,第二页甚至第三页、第四页是子系统分配画面,根据控制要求可切换到任意相应子系统页,每个子系统页可能又由多个画面组成。
因此,在触摸屏操作过程中常常会发生多次页面跳转,不仅会从首页跳转到第二页、第三页,以及任意子系统页,同时又能够返回到第二页或第三页及首页,这一过程称为画面切换。
画面切换有多种方法,如使用功能开关部件切换画面,自动切换画面等,可根据需要和习惯选择一种或几种。
(1)使用功能开关部件切换画面。
GTWIN部件库中具有切换功能的开关部件用字母FSW表示,如FSW0,FSW1……,可根据需要选择。
①打开基本画面0,将Standard部件库的「FSW0」功能开关部件拖放到基本画面上。
如图28所示。
图28将「FSW0」拖放到基本画面0
②双击「FSW0」,在[基本设置]对话框中将操作模式选择为切换画面,并选定将要切换的画面编号,例如选定切换画面编号1,表明将从第0页切换到第1页。
如图29所示。
图29选择切换画面,确定切换画面编号
③点击[ON/OFF显示设置]对话框,在ON/OFF显示控制标签中选择[使用],会对应两种选择,即[按键开关]和[指定设备]。
若选择[指定设备]R100,当PLC内部继电器R100为ON,该功能开关部件会有相应的显示动作。
如图30所示。
图30选择[指定设备]
④点击[字符]删除字符串ABCD,在「TrueType字体(GTWIN)」下书写字符“下一页”,如图31所示。
完成后点击[OK]按钮,至此完成了由第0页画面切换到第1页画面的设计。
图31点击[OK]按钮完成第0页画面切换设计
类似地,可在基本画面1中制作出“返回首页”(基本画面0)的画面,不再赘述。
(2)自动切换画面
所谓自动切换是指当前画面经过一定时间延迟,自动切换到另一指定画面。
制作步骤:
在菜单栏[文件]的[基本配置]中点击「GT环境设置」,打开后选择
[自动换页]对话框,如图32所示。
图32选择[自动换页]对话框
选择“使用”,单击“设置”按钮会弹出自动换页数值设定表格,如图33所示。
图33自动换页数值表格
在“画面编号”“延时时间”及“跳转到”数值表格中分别设定数值0、5、1,表明第0页画面延时5秒后自动切换到第1页。
可以设定多组数值确定多个页面切换,点击[保存]按钮后各组数值会以列表形式表示出来。
点击[返回]在[自动换页]对话框画面(图32)中,点击[OK]按钮完成画面自动切换设计。
画面切换除了使用功能开关部件和自动切换功能,还可用开关部件结合PLC程序实现,可参考技术手册。
2.2.6棒图部件
棒图部件是通过不断移动的图形,直观的显示当前所参照的PLC设备的值,例如可直接显示物体运行速度、液体流量的变化趋势等。
棒状图形的移动方向有两种,即横向和纵向,可任意选择一种。
①打开基本画面0,将Standard部件库的「BarGraph」拖放到基本画面上。
如图34所示。
图34将「BarGraph」拖放到基本画面0
②双击棒图部件,在[基本设置]对话框中选择
参照设备:
[DT100]
数据格式:
[10进制1字]
图形类型:
[向右]
最大值:
[固定值100]
最小值:
[固定值0]
其中数据寄存器DT100为PLC参照设备,亦即棒图的图形移动规律将按照DT100提供的数据变化。
DT100中的数据可能来自A/D转换后的数字量或其它变化量。
图形类型选择向右表明棒图中黑色部分将从左到右横向移动。
最大值和最小值分别界定了棒图移动的数值范围,如图35所示。
图35在[基本设置]对话框中选择
③在[颜色和格式]对话框中,用来设置棒图背景和移动图形颜色。
图形色和背景色应设置不同的颜色,以便区分。
一般保留初始选择。
④[显示数字]功能用来在棒图附近增加一个数值百分比的显示标志,以便更方便了解当前数值变化情况。
点击[显示数字]对话框选择“使用”,在[显示%]对话框中再次选择“使用”,点击[OK]按钮一个附加的%号方框会自动配置到基本画面上。
如果选择“不使用”点击[OK]按钮则不会显示%号。
如图36所示。
图36选择[显示数字]增加数值百分比标志
设定完成后,将画面传输到GT主体。
通信完成后,GT画面上将显示GTWIN所制作的棒图。
如图37所示。
图37GT面板
启动FPWINGR编制程序并下载,在定时器作用下,GT面板上棒图的黑色部分将从左到右周而复始的横向移动。
PLC程序如图38所示。
图38PLC程序
2.2.7数据部件
数据部件是用阿拉伯数字显示当前所参照PLC存储器中的数据,例如可以显示当前累计的产品数量、温度值等。
此外,配合键盘部件还可以通过GT主体更改或输入PLC存储器中的数据。
数据格式可从10进制、16进制、12进制、BCD码、ASCⅡ码等中选择。
触摸屏数据部件与PLC及键盘部件之间通信关系如图39所示。
图39数据部件与PLC及键盘部件通信关系
①打开基本画面0,将Standard部件库的「Data」拖放到基本画面上。
如图40所示。
图40将「Data」拖放到基本画面0
部件库中数据部件只有1种。
②双击数据部件,在[基本设置]对话框中选择
数据位数:
[4]
其中数据位数要根据显示数据的大小确定,选择数据格式不同,最大显示数据的位数不同。
当数据格式选择[10进制1字]时,最大显示位5位数。
寄存器DT100为PLC参照设备,亦即数据部件所显示的数据是按照DT100提供的数据变化。
可以选择数据部件的字符大小,以满足视觉要求。
可以显示小数,同时要确定小数点的位置。
如图41所示。
图41在[基本设置]对话框中选择
设定完成后,将画面传输到GT主体即可。
2.2.8键盘部件
键盘部件是与数据部件配合使用的数据输入部件,可以改写数据部件所显示的PLC设备的数值。
一般将键盘部件和数据部件配置在同一画面上,由键盘部件输入数据。
考虑到键盘部件会占据较大空间,通常将键盘部件进行隐藏,设置为只在输入数据时显示键盘部件。
部件库中有多种形式键盘部件,可根据需要选择。
①打开基本画面0,将Standard部件库的「DEC1」拖放到基本画面上。
如图42所示。
图42将「DEC1」拖放到基本画面0
②双击键盘部件,在[基本设置]对话框中选择按键数量,在[操作设置]对话框中选择仅在输入数据时显示键盘部件。
至此完成键盘部件设计,将画面传输到GT主体即可。
3.应用举例
利用变频器、触摸屏、PLC实现对三相交流电动机的四段速控制。
3.1设计要求
①变频器输出四段速频率分别为;
10Hz,40Hz,20Hz,50Hz,由触摸屏按钮控制速度转换。
②变频器运行、停止采用外控方式,由PLC控制变频器控制端子实现。
③要求触摸屏的四种速度控制按钮分别兼有起动运行功能,即在选择速度同时运行变频器,不再另设起
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