2.1.1 触摸屏概述

1.触摸屏系统的组成

触摸屏是一种可接收手指触控等输入信号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形或文字按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程序驱动各种连接装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的多媒体效果。触摸屏作为一种最新的计算机输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式，在工业上则是显示和控制PLC等外围设备的最理想的解决方案。

触摸屏系统的基本组成如图2-1所示，它包括编程计算机（含编程软件）、触摸屏、现场连接设备（如PLC、条码阅读器、温控器、打印机等）。

触摸屏从一出现就受到了广泛的关注，它显示直观，操作简单。它强大的功能及优异的稳定性使它非常适合应用于工业环境，如工业中的自动化控制设备、自动洗车机、天车升降控制、生产线监控等。目前在日常生活中，各个领域也已经在应用触摸屏，甚至智能大厦管理、会议室声光控制、温室温度调整等也都在应用触摸屏。

触摸屏是在操作人员和机器设备之间架起双向沟通的桥梁，操作人员可以自由地在触摸屏上组合文字、按钮、指示灯、仪表、图形、表格、测量数字等，来监控管理或显示机器设备的运行状态。在工业控制中，应用触摸屏前，电气控制设备的操作需要由操作人员根据控制设备上的一个个指示灯信号和数字显示屏上一串串的字母数字所代表的设备运行状态，去操作一个个按钮来控制设备的运行，不但显示不直观，故障率高，且很难提高工作效率、易误操作。使用了触摸屏后，屏幕能明确指示并告知操作人员机器设备目前的运行状况，使操作变得简单直观，并且可以避免操作上的失误，即使是新手也可以根据屏幕显示很轻松地操作整个机器设备；使用触摸屏还可以使整个机器设备的配线标准化、简单化，且可减少与之相连的PLC等设备的I/O接口数量，不但降低了生产成本，而且可大大地减少故障率，同时由于整个设备控制面板的小型化及高性能，也相对提高了整套设备的附加价值。

2.触摸屏的编程软件

从触摸屏编程软件的内涵上说，它是指操作人员根据工业应用对象及控制任务的要求，配置（包括对象的定义、制作和编辑，以及对象状态特征属性参数的设定等）用户应用软件的过程。

不同品牌的触摸屏或操作面板所开发的编程软件不尽相同，但都会具有一些通用功能，如画面、标签、配方、上传、下载、仿真等。

（1）编程基本功能

触摸屏编程的目的在于操作与监控设备或过程，因此，用户应尽可能精确地在人机界面上映射设备或过程。触摸屏与机器或过程之间通过PLC等外围连接设备利用变量进行通信，变量值写入PLC上的存储区域或地址，由人机界面从该区域读取，基本结构如图2-2所示。

（2）画面编辑制作

画面是触摸屏工程的重要组成部分，利用它们用户可以将机器或过程的状态可视化，并为操作机器或过程创建先决条件。用户可以创建一系列带有显示单元或控件的画面用于画面之间的切换，如图2-3所示。

对于画面的创建一定要从工程项目的全局考虑，并在编程之前就进行基本设置和拆分。图2-4所示为画面创建的基本模板，它包括固定窗口、事件消息窗口、基本区域、消息指示器、功能键分配。

画面是过程的映像，可以在画面上显示过程并指定过程值，图2-5显示了一个用于生产不同果汁的搅拌设备的实例。配料从不同容器注入搅拌器，然后进行搅拌，通过画面显示出容器与搅拌器中的液面。通过人机界面可以打开与关闭进口阀门、搅拌电动机等。

（3）联合仿真

联合仿真的目的就是在触摸屏和实体PLC投入正式使用之前，触摸屏从仿真PLC的本地地址读取数据，其数据是静态的，但联合仿真方便了用户直观地预览效果而不必每次都下载程序到PLC或触摸屏，可以极大地提高编程效率，节省大量的由于重复下载所花费的工程时间。

（4）下载

下载之前，都必须通过画面编程制作“工程文件”，再通过PC和触摸屏产品的串行通信口、USB或以太网口，把编制好的“工程文件”下载到人机界面的处理器中运行。