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正世工業(yè)自動化是一家集產(chǎn)品研發(fā)、銷售、自動化解決方案于一體的系統(tǒng)集成公司，致力于為客戶提供優(yōu)質(zhì)的自動化設(shè)備產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。

觸摸屏除了能與plc進(jìn)行通信、共享信息之外,它還可以與多種其他外圍設(shè)備相連接。它可能自帶輸出電接點;可以輸出音頻信號;可以連接到條形碼掃描器,直接讀入條形碼;還可以生成報表,并且打印輸出。因為它是一臺計算機(jī),實現(xiàn)多媒體功能也是分內(nèi)之事。當(dāng)然,可能并非必須,為此可能需要增加成本。例如，擴(kuò)充內(nèi)存。
現(xiàn)在的控制系統(tǒng),可以借助于網(wǎng)絡(luò)的功能,組成所需要的任何大小的不受空間限制的大系統(tǒng)。
我們在此不可能去研究各種信息。讓我們回到人機(jī)界面的主題中來。人機(jī)界面就是一種能促成人 與機(jī)器之間交換信息的工具，就是人和機(jī)器之間的“翻譯”。人機(jī)界面中的信息體現(xiàn)了所有人和控制系統(tǒng)之間的關(guān)系。

一、分工與合作的關(guān)系

  人機(jī)界面是系統(tǒng)中不可缺少的一環(huán)，它們只能是分工合作的關(guān)系,各司其職。

二、領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)系

 人機(jī)界面實際上代表了人的要求。因此確立了它的主導(dǎo)地位,所有的工作,都是在它所傳達(dá)的信息組織、管理、監(jiān)控下完成的，而完成這種領(lǐng)導(dǎo)或組織的具體方法,就是通過人機(jī)界面進(jìn)行某種選擇,改變某些數(shù)據(jù)或標(biāo)志。

三、控制指令的執(zhí)行時序和沖突

  既然系統(tǒng)的正常工作,包括在觸摸屏上顯示的內(nèi)容,都是按照事先編制的程字自動完成的。但是有兩種情況例外:①當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)了意外的緊急狀態(tài)時,必須優(yōu)先處理。此時人機(jī)界面必須同時傳達(dá)最新信息,并等待下一步的指示。②因為各種原因,操作人員要求立即干預(yù)當(dāng)前的進(jìn)程。人機(jī)界面必須隨時提供這種可能,并且能立即反饋干預(yù)的效果。

  然而不要忘了PLC和GOT本身實際上是兩臺各自獨立運行的計算機(jī),而完成或體現(xiàn)操作者意圖的手段,僅僅是進(jìn)行某種選擇,或改變某些數(shù)據(jù)或標(biāo)志。其效果最終應(yīng)體現(xiàn)在兩者共享的數(shù)據(jù)信息上,而非進(jìn)行直接的干預(yù)。因此設(shè)計中必須保證GOT命令的優(yōu)先權(quán),也就是保持領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)系,決不能發(fā)生內(nèi)部沖突。分別進(jìn)行編制的PLC和GOT軟件,應(yīng)該首先仔細(xì)地考慮兩者的相互協(xié)調(diào)。

 四、人機(jī)界面的使用和設(shè)置1.歷史的演變

   說到人機(jī)界面的設(shè)置, 我們可能仍然記得各種控制面板,控制柜和控制屏的設(shè)置。它們可能按照每個裝置在系統(tǒng)中的功能、位置、所屬的關(guān)系等因數(shù),分別設(shè)置成不同的控制屏。按照各自的分工、重要性、工藝流程和操作頻度而分布在控制室的不同位置。即使只用一塊面板,也遵照基本類似的原則布置。這顯然是必要的和合理的。但是建立在硬件關(guān)系上的控制屏與建立在信息交換基礎(chǔ)上的觸摸屏則不同。首先,前者是硬件組成的、專用的和不可替代和改變的(運行中) ,而后者是由通用硬件構(gòu)成的,內(nèi)容隨時可以切換的。

  2.多個(種)控制屏的分時顯示

   控制屏的多少是由人機(jī)對話的內(nèi)容決定的。但是一一個人不可能 (必要)同時與多個控制屏對話。就像-般我們不會同時操作多個控制屏一樣。鑒于觸摸屏的通用性和內(nèi)容隨時可以切換的特點,便有了分時工作的可能。形成一種實質(zhì)上多個人機(jī)界面裝置與-個控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。正常工作時,面對我們的是一幅主要顯示工藝狀態(tài)和參數(shù)的界面,以及某些常用的功能鍵。但是它隨時可以根據(jù)需要切換到其他操作界面，或 是能夠提供更多運行細(xì)節(jié)的界面。一旦出現(xiàn)異常情況,它又能自動地跳轉(zhuǎn)到應(yīng)該立即給予關(guān)注,或者征詢決策意見的界面?？梢娺@種分時功能是既靈活又實用的辦法,在性價比方面占有明顯的優(yōu)勢。

  除此之外,另外-一個優(yōu)點是我們非常需要的,就是大量降低了誤操作的可能性。從前為了防止誤操作,有時不得不增加很多連鎖機(jī)制。使用觸摸屏之后,不讓操作的動作或命令,根本就不會出現(xiàn)在當(dāng)前屏蒂上。不應(yīng)該選擇的項目.根本就選不到。超出合理范圍的設(shè)定根本就輸不進(jìn)去。形成了-道天然的屏障。

  3.異地界面的分工和同權(quán)

  有時裝置比較大,人們需要在不同的位置進(jìn)行操作這好比樓梯 上的電燈,最好在樓上和樓下都可以開和關(guān)。實現(xiàn)異地操作功能對于觸摸屏而言是t分容易的。無非是增加一根通信電纜和觸摸屏，其中使用的硬件和軟件是相同的。

  由于僅僅是一個信息共享的問題,異地操作完全可以實現(xiàn)"同權(quán)”,當(dāng)然也可以限制部分權(quán)力。為了安全起見,還可以選用”排他性"的互鎖功能,也就是一-旦選用其中一 個界面,其他界面自動封鎖。只保留顯示功能,而不接受命令。

  4.運行進(jìn)程的回顧

  任何由硬件組成的控制屏都只能顯示當(dāng)前狀態(tài),但是觸摸屏可以方便地回顧歷史的進(jìn)程。這不過是將共享的信息予以保存罷了。

  5.其他輔助功能界面

    裝置除了處于運行狀態(tài)之外,還可處于非工作狀態(tài)。但是仍然需要進(jìn)行人機(jī)對話。例如,部件的維修和調(diào)試、方案的制訂和選擇、參數(shù)的標(biāo)定、 統(tǒng)計和報表、故障分析、 易損件的使用壽命等輔助性的工作。

      現(xiàn)在所介紹的液晶觸摸屏作為人機(jī)界面,它原本就是一臺專用計算機(jī)。 所以一般計算機(jī)所能使用的接口,它都能夠使用。因此它完全可以不經(jīng)過PLC ,而獨立地?fù)碛凶约旱?span>I/O口和存儲卡。利用通信接口(可有多通道) , 直接與變頻控制器、打印機(jī)、條形碼閱讀器、溫度控制器、各種伺服放大器等設(shè)備連接,進(jìn)行操作和控制。

觸摸屏和控制器的（GOT與PLC）信息交換

  觸摸屏和人之間也在不停地交換信息。觸摸屏根據(jù)當(dāng)前軟件資源上的信息狀態(tài)，所顯示的圖形、動作、數(shù)字、字符和提示語句,甚至還可能有聲音,都是操作者可以接收到的信息。而操作者的各種要求、決定、選擇和命令,又可以通過觸摸屏傳達(dá)給pl。從而可以改變當(dāng)前軟件資源上的信息狀態(tài),完成了信息雙向交流的任務(wù)。所謂"人機(jī)對話”由此而得名,

  PLC和GOT都是一臺完全獨立運行的微型計算機(jī)。它們按照各自的用戶軟件,獨立地完成自己的工作。兩者之間經(jīng)過一條通信線路(通常是RS422)聯(lián)系在一起,使得它們得以共享所有的信息資源。也就是說, PLC中所有供用戶使用的軟件資源,即數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器、定時器、計數(shù)器等,在GOT中也有完全相同的一套鏡像。其中任何一臺計算機(jī),無論因何種原因,以何種方式,改變了任何資源中的任何信息,都會在另一臺計算機(jī)中立即被復(fù)制。也可以說,因為兩者之間的即時通信,使得兩者的信息資源互為鏡像。這種既獨立又分工的協(xié)作關(guān)系,使得它們能夠出色地完成共同的任務(wù)。

  由于兩臺計算機(jī)都有可能改變某一個信息(例如改變某一位的狀態(tài) ,或是對某一數(shù)據(jù)字的賦值等) , 因此就有可能產(chǎn)生矛盾。那么,該信息的最后狀態(tài)由誰來決定呢?顯然,由在時序上后執(zhí)行的來決定。如同我們早就知道的那樣,在編寫和運行PLC程序時,它每次都是按照掃描周期,由上(地址號為0 )而下地(終點是END指令所在行，它地址號最大)執(zhí)行程序。如果有兩條或兩條以上的指令改變了同一一個寄存器的數(shù)值(或是同一個寄存位的狀態(tài)) , 其結(jié)果是只有最后一條指令有效。 不過,經(jīng)過仔細(xì)分析后我們還會發(fā)現(xiàn)，以上兩者還是不同的:①對某信息的改變PLC是直接進(jìn)行的,而GOT則是間接地通過通信方式進(jìn)行的。因此我們事先并不-定十分清楚這兩者的時序。因此單由時序原則難以確定最后的結(jié)果。②PLC的掃描是在不斷重復(fù)進(jìn)行的。它在完成一定工作時,將會重復(fù)執(zhí)行- -段特定的程序(某些一次性指令除外 )。但是GOT改變某- 一個信息 ,只是在操作者按下觸摸鍵時,或是輸入數(shù)據(jù)(數(shù)字或字符)時,因此多為- -次性的操作。不難想象,最終結(jié)果是由PLC決定的。了解了以上特點之后,在調(diào)試系統(tǒng)時,如果發(fā)現(xiàn)在觸摸屏上的操作未能如期實現(xiàn)，除了應(yīng)該檢查軟件本身之外,還應(yīng)該考慮PLC和GOT是否發(fā)生了沖突。
無論是PLC還是GOT ,它們除了各自的硬件和系統(tǒng)軟件(操作系統(tǒng))外,還必須運行各自的用戶應(yīng)用軟件。而這些應(yīng)用軟件,都是由運行在個人計算機(jī)平臺上,由各自專用的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件來完成的。編寫完成之后,必須由個人計算機(jī)，分別送到各自的用戶程序存儲區(qū)中。另外,也有可能從PLC或GOT將原有程序讀回到個人計算機(jī)，進(jìn)行修改和補(bǔ)充。由此可以看出,僅此-項任務(wù), PLC和GOT計算機(jī)，必須具備單獨與個人計算機(jī)之間的通信能力。

      在實際操作中,如果PLC和GOT已經(jīng)被連接在一起( -般使用RS422接口的專用電纜)， 個人計算機(jī)與GOT已經(jīng)可以通信時(早期一般使用RS232接口,現(xiàn)在大多使用更方便的USB接口的專用電纜) , 個人計算機(jī)與PLC之間的通信,可以自動地通過GOT間接地完成。這樣就不必改動連接電纜,使用起來更加方便。

      既然三者之間的通信已經(jīng)建立起來,除了能完成上述的軟件安裝任務(wù)之外,個人計算機(jī)還可以參與系統(tǒng)的調(diào)試和運行監(jiān)控工作。更進(jìn)一步還可以利用這個平臺,進(jìn)行系統(tǒng)仿真。這些對于開發(fā)新系統(tǒng)和改進(jìn)老系統(tǒng)都是t分有利的。

      早在繼電接觸器系統(tǒng)的設(shè)計中,就已經(jīng)提出了多位置監(jiān)控問題。I業(yè)生產(chǎn)中使用的很多設(shè)備,特別是中大型設(shè)備,都有可進(jìn)行多位置控制的要求,日常生活中也隨處可見。如樓梯燈光的控制,電梯運行的控制,均有多位置控制問題。對于依靠通信技術(shù),已經(jīng)實現(xiàn)了信息共享的PLC-GOT系統(tǒng),在多個需要的位置，安裝使用多 個GOT是十分方便的。因為應(yīng)用軟件和通信接口都是現(xiàn)成的。

      觸摸屏除了能與PLC進(jìn)行通信、共享信息之外,它還可以與多種其他外圍設(shè)備相連接。它可能自帶輸出電接點;可以輸出音頻信號;可以連接到條形碼掃描器,直接讀入條形碼;還可以生成報表,并且打印輸出。因為它是一臺計算機(jī)，實現(xiàn)多媒體功能也是分內(nèi)之事。當(dāng)然,可能并非必須,為此可能需要增加成本。例如,擴(kuò)充內(nèi)存。

      現(xiàn)在的控制系統(tǒng),可以借助于網(wǎng)絡(luò)的功能,組成所需要的任何大小的不受空間限制的大系統(tǒng)。