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1、YCF任务四 认识昆仑通态触摸屏教学课件 电气控制与PLC应用技术 高教版任务四任务四 认识昆仑通态触摸屏认识昆仑通态触摸屏【任务目标任务目标】知识目标：1.了解触摸屏的功能、安装与连接方式 2.了解MCGS嵌入式组态软件的安装、功能及软件的结构 3.掌握MCGS软件启动、工程建立与设备组态 4.掌握MCGS用户窗口的动画组态操作方法能力目标：1.能正确安装MCGS嵌入式组态软件 2.能应用MCGS软件正确进行设备组态 3.能应用MCGS组态软件建立简单的组态画面 4.能进行组态检查、工程下载并进入运行环境素质目标：1.能够独立思考，在教师的引导下实现自主学习和合作学习 2.能够规范操作，逐渐
2、形成良好的职业素养任务一任务一 【任务呈现】如图1-4-1所示为一个简单的触摸屏组态画面：图1-4-1 触摸屏组态画面示例1.利用触摸屏组态软件MCGS制作如图1-4-1所示的组态画面；2.正确连接计算机与触摸屏的通信电缆，组态画面制作完成后，将该画面下载到触摸屏中；3.通过制作该组态画面，了解MCGS软件，掌握MCGS软件操作方法【知识解析知识解析】一、触摸屏的作用与功能一、触摸屏的作用与功能 触摸屏全称叫做触摸式图形显示终端，是一种人机交互装置，故又称人机界面。触摸屏是在显示器屏幕上加了一层具有检测功能的透明薄膜，使用者只要用手指轻轻地碰触摸屏上的图符或文字，就能实现对主机操作和信息显示，
3、人机交互更为简捷方便。触摸屏一般通过串行接口与个人电脑、PLC以及其他外部设备连接通讯、传输数据信息，由专用软件完成画面制作和传输，实现其作为图形操作和显示终端的功能。在控制系统中，触摸屏常作为PLC输入和输出设备，通过使用相关软件设计适合用户要求的控制画面，实现对控制对象的操作和显示。【知识解析知识解析】一、触摸屏的作用与功能一、触摸屏的作用与功能 目前市场触摸屏的种较多，如三菱公司的GOT系列、松下公司生产的GT系列、OMRON公司NT系列、昆仑通态TPC7062系列等。在本次任务中，以昆仑通态TPC7062K为例，介绍其使用方法。（a）正面图（a）背面图图1-4-2 MCGS TPC70
4、62K 触摸屏外观二、触摸屏的安装与连接1.触摸屏的安装触摸屏的安装角度介于030度之间，如图1-4-3所示。图1-4-3 触摸屏的安装角度示意图2.触摸屏电源线及通信线的连接触摸屏电源线及通信线的连接昆仑通态TPC7062K系列触摸屏的主要接口有：LAN口，2个USB口和1个串口，如图1-4-4所示：图1-4-4 TPC7062K系列触摸屏的接口TPC7062K系列触摸屏的接口说明如表1-4-1所示：表1-4-1 TPC7062K系列触摸屏的接口说明接线步骤：步骤1：将DC 24V电源线剥线后插入电源插头接线端子中；步骤2：使用一字螺丝刀将电源插头螺钉拧紧；步骤3：将电源插头插入产品的电源插
5、座。建议：采用截面为1.25平方的电源线。电源插头示意图及引脚定义如图1-4-5所示：电源插头示意图及引脚定义如图1-4-5所示：（1）电源线的连接图1-4-5 触摸屏的电源插头示意图及引脚定义（2）触摸屏与计算机的连接 触摸屏与计算机的连接采用USB连接方式，如图1-4-6所示：图1-4-6 触摸屏与计算机的连接（3）触摸屏与PLC的连接 触摸屏与PLC的连接采用专用的连接线，PLC端为8针DIN圆形公头，触摸屏端采用9针D形母头，如图1-4-7所示：图1-4-7 触摸屏与PLC的连接（三、MCGS嵌入版组态软件的主要功能 MCGS嵌入版组态软件是专门为MCGS触摸屏开发的一套组态软件。它包
6、括组态环境和运行环境两部分：组态环境是基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行的环境，运行环境应用在MCGS触摸屏的实时多任务嵌入式操作系统Windows CE运行的环境。MCGS嵌入版组态软件为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能，如图1-4-8示例所示。图1-4-8 MCGS组态画面示例 应用MCGS嵌入版组态软件开发出来的MCGS触摸屏监控系统适应于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的数据采集监控系统。通过对现场数据采集处理，
7、以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在自动化领域有着广泛的应用。1.简单灵活的可视化操作界面 MCGS嵌入版组态软件采用全中文、可视化、面向窗口的开发界面，符合中国人的使用习惯和要求。以窗口为单位，构造用户运行系统的图形界面，使得MCGS嵌入版组态软件的组态工作既简单直观，又灵活多变。2.实时性强具有良好的并行处理性能 MCGS嵌入版组态软件是32位系统，充分利用了MCGS触摸屏32位Windows CE操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，以线程为单位对在工程作业中实时性强的关键任务和实时性不强的非关键任务进行分时并行处理，使嵌入式触摸屏应
8、用于工程测控领域成为可能。例如，嵌入式触摸屏在处理数据采集、设备驱动和异常处理等关键任务时，可在MCGS触摸屏的运行周期时间内插数据、进行打印数据一类的非关键性工作实现并行处理。3.丰富和生动的动态画面 MCGS嵌入版组态软件以图像、图符、报表、曲线等多种形式，为操作员及时提供系统运行中的状态、品质及异常报警等相关信息；用大小变化、颜色改变、明暗闪烁、移动翻转等多种手段，增强画面的动态显示效果；对图元、图符对象定义相应的状态属性，实现动画效果。MCGS嵌入版的组态软件还为用户提供了丰富的动画构件，每个动画构件都对应一个特定的动画功能。如图1-4-9示例所示。图1-4-9 MCGS嵌入版组态软件
9、组态画面示例4.完善用户的安全机制 MCGS嵌入版组态软件提供了良好的安全机制，可以为多个不同级别用户设定不同的操作权限。如图1-4-10所示。此外，MCGS嵌入版组态软件还提供了工程密码功能，以保护组态开发者的成果。图1-4-10 MCGS嵌入版组态软件安全机制示例 5.强大的网络功能 MCGS嵌入版的组态软件具有强大的网络通信功能，支持串口通信、Modem串口通信、以太网TCP/IP通信，不仅可以方便快捷的实现远程数据传输，还可以与网络版相结合通过Web浏览功能，在整个企业范围内浏览监测到所有生产信息，实现设备管理和企业管理的集成。6.多样化的报警功能 MCGS嵌入版的组态软件提供多种不同
10、的报警方式，具有丰富的报警类型，方便用户进行报警设置，并且系统能够实时显示报警信息，对报警数据进行应答，为工业现场安全可靠地生产运行提供有力的保障，如图1-4-11所示。图1-4-11 MCGS嵌入版的组态软件报警示例 综上所述，MCGS嵌入版组态软件具有强大的功能，特点为操作简单，易学易用，普通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。同时使用MCGS嵌入版的组态软件能够避开复杂的嵌入版计算机软、硬件问题，而将精力集中于解决工程问题本身，根据工程的需要和特点来组态配置出高性能、高可靠性和高度专业化的触摸屏控制监控系统。四、MCGS组态软件的体系结构 MCGS嵌入版的组
11、态环境还包括组态环境和模拟运行环境。模拟运行环境用于对组态后的工程进行模拟测试，方便用户对组态过程的调试。组态环境和模拟运行环境相当于一套完整的工具软件，可以在计算机上运行。它帮助工程人员设计和构造自己的组态工程并进行功能测试。运行环境则是一个独立的运行系统，它按照组态工程中用户指定的方式进行各种处理，完成工程人员组态设计的目标和功能。运行环境本身没有任何意义，必须与组态工程一起作为一个整体才能构成一个完整的应用系统。组态工作完成并且将组态好的工程通过串口或以太网下载到触摸屏的运行环境中，组态工程就可以离开组态环境而独立运行在触摸屏上。从而实现了控制系统的可靠性、实时性、确定性和安全性。MCG
12、S嵌入版组态软件生成的用户应用系统其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略5个部分构成，如图1-4-12所示。图1-4-12 组态环境结构示意图 1.主控窗口是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。2.设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。3.用户窗口本窗口主要用于设置工程中人机交互的
13、界面，诸如：生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。4.实时数据库是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将MCGS工程的各个部分连接成有机的整体。在本窗口内定义不同类型和名称的变量，作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。5.运行策略本窗口主要完成工程运行流程的控制。包括编写控制程序（ifthen脚本程序），选用各种功能构件，如：数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等。MCGS嵌入版组态软件的运行环境是应用最多的是窗口，窗口直接提供给用户使用。在窗口内用户可以放置不同的构件和创建图形对象并调整画面的布局，还可以组态配置不同的参数以完成不同的功能。在MCGS
14、嵌入版组态软件中每个应用系统只能有一个主控窗口和一个设备窗口，但可以有多个用户窗口和多个运行策略，实时数据库中也可以有多个数据对象。MCGS嵌入版组态软件用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面，组态配置各种不同类型和功能的对象或构件，同时可以对实时数据进行可视化处理。五、MCGS软件的启动及新建工程设置 1.软件的启动 MCGS嵌入版组态软件的组态环境和模拟运行环境安装在计算机中，运行环境安装在MCGS的触摸屏中。组态环境是用户组态工程的平台，模拟运行环境在计算机上模拟工程的运行情况，可以不必连接触摸屏对工程进行运行和检查。运行环境是组态软件安装到触摸屏内存的运行环
15、境。点击桌面上“MCGS组态环境”的快捷图标，即可进入MCGS嵌入版的组态环境界面，如图1-4-13所示：图1-4-13 MCGS软件启动界面 2.新建工程及设置工程是用户应用系统的简称。引入工程的概念，是使复杂的计算机专业技术更贴近于普通工程用户。在MCGS 组态环境中生成的文件称为工程文件，后缀为.mcg，存放于MCGS 目录的WORK 子目录中，例如：“D:MCGSWORK水位控制系统.mcg”。点击MCGS软件启动界面的菜单栏文件新建，建立新工程，弹出如图1-4-14所示的“新工程设置”对话框。在新工程设置对话框中，可以选择触摸屏的型号，例如图1-4-14中，选择的触摸屏型号为TPC
16、7062K，还可以设置背景颜色、列宽、行高等。工程设置完成后，点击确定按钮，进入工作台，如图1-4-15所示：图1-4-15 MCGS 组态操作的总工作台 工作台的主要作用是进行组态操作和属性设置。上部设有五个窗口标签，分别对应主控窗口、用户窗口、设备窗口、实时数据库和运行策略五大窗口。分别完成工程命名和属性设置，动画设计，设备连接，定义数据变量，编写控制流程等项组态操作。鼠标单击标签按钮，即可将相应的窗口激活，进行组态操作；工作台右侧还设有创建对象和对象组态用的功能按钮；六、设备组态 在工作台中激活设备窗口，鼠标单击“设备组态”按钮进入设备组态画面，设备窗口如图1-4-16所示：图1-4-1
17、6 设备窗口设备组态页面如图1-4-17所示：图1-4-17 设备组态窗口（设置前）在设备工具箱中，按顺序先后双击“通用串口父设备”和“三菱FX 系列编程口”添加至组态画面窗口，如图1-4-18所示。在添加“三菱FX 系列编程口”时，提示是否使用三菱FX 系列编程口驱动的默认通讯参数设置父设备，选择“是”。图1-4-18 设备组态窗口（设置后）设置完成后，鼠标双击如图1-4-18所示设备窗口中的“通用串口父设备0通用串口父设备，弹出如图1-4-19所示的通用串口设备属性编辑窗口，在该窗口中可以设置串口端口号、波特率等通讯参数，一般情况下均使用系统默认参数，有时也可根据选用串口的实际情况设置串口
18、端口号为1-COM2或者2-COM3。图1-4-19 通用串口设备属性编辑窗口 通用串口设备属性编辑完成以后，鼠标双击如图1-4-18所示设备窗口中的“设备0三菱FX系列编程口，弹出如图1-4-20所示的设备编辑窗口:图1-4-20 设备编辑窗口 在该窗口中，可以设置PLC的CPU类型等设备属性参数，例如选择CPU类型为“2-FX2NCPU”，也可以在该窗口中进行增加设备通道及连接变量等操作，具体内容可以参考项目六，本次任务中不再作详细介绍。设备组态设置完成以后，点击工具栏上的“保存”工具，然后关闭设备组态窗口，返回MCGS软件的工作台。任务实施一、MCGS软件的启动及新建工程设置 1.MCG
19、S软件的启动打开MCGS软件，进入MCGS嵌入版组态环境，鼠标点击菜单栏上的“文件”“新建工程”，弹出新建工程设置窗口，选择触摸屏的型号为TPC 7062K,其它参数保持默认值，设置完成后点击确认后进入MCGS 组态操作的工作台界面。2.设备组态在工作台界面，点击“设备窗口”“设备组态”按钮进入设备组态窗口，在设备工具箱中，按顺序先后双击“通用串口父设备”和“三菱FX 系列编程口”添加至组态画面窗口，双击设备窗口中的“设备0三菱FX系列编程口”，进入设备编辑窗口，选择PLC的CPU类型为：2-FX2NCPU，设置完成后保存设置并返回工作台界面。二、建立触摸屏组态画面 1.建立用户窗口并进行属性
20、设置在工作台界面，点击“用户窗口”“新建窗口”按钮，在用户窗口中建立“窗口0”，选中窗口0“窗口属性”按钮，进入用户窗口属性设置窗口，在该窗口中，修改窗口名称、窗口标题等属性如图1-4-21所示：图1-4-21 用户窗口属性设置 用户窗口属性设置完成以后，返回工作台界面，在用户窗口中双击新建立的“示例”窗口，进入该窗口的动画组态界面，如图1-4-22所示：图1-4-22 动画组态界面2.用绘图工具箱中的工具制作组态画面MCGS绘图工具箱中各种常用工具的功能如表1-4-2所示：表1-4-2 MCGS绘图工具箱中各工具的功能序号序号工具图标工具图标功能及说明功能及说明序号序号工具图标工具图标功能及
21、说明功能及说明1选择器，点选该工具，在画面中拖动时可选中多个组件；2直线工具，点选该工具，可在画面中画直线；直线工具，点选该工具，可在画面中画直线；3弧线工具，点选该工具，可在画面中画弧线；4矩形工具，点选该工具，可在画面中画矩形；矩形工具，点选该工具，可在画面中画矩形；5圆角矩形工具，点选该工具，可在画面中画圆角矩形；6椭椭圆圆工工具具，点点选选该该工工具具，可可在在画画面面中中画画圆圆形形或椭圆；或椭圆；7多边形或折线工具，用于画不规则图形；8标标签签工工具具，用用于于在在画画面面中中加加文文字字或或者者动动态态图图形形9位图工具，用于在画面中插入位图10插插入入元元件件工工具具，用用于于
22、向向画画面面中中插插入入元元件件库库中中的元件的元件11保存元件工具，用于将画面中制作的元件保存到元件库中12常用符号工具，包括常用符号工具，包括27中常用图形符号中常用图形符号13自由表格工具14历史表格工具历史表格工具15标准按钮工具16动画显示工具动画显示工具17动画按钮工具18报警滚动条工具报警滚动条工具19报警显示工具20报警浏览工具报警浏览工具21输入框工具输入框工具22组合框工具组合框工具 本次任务要求建立如图1-4-1所示的组态画面，该画面的构成如图1-4-23所示:三、组态检查及工程下载 在组态检查及工程下载的过程中，需要用到工具栏上的组态检查和工程下载等操作工具，工具栏上常
23、用工具的功能如表1-4-5所示：表1-4-5 工具栏上常用工具的功能 组态画面绘制完成以后，点击工具栏上的组态检查工具，会弹出提示框，提示组态是否正确，若组态正确，则点击“确定”按钮完成组态检查，若不正确，则重新检查组态画面的各项设置。组态检查完成后，保存工程，点击工具栏上的工程下载工具，弹出工程下载窗口，如图1-4-24所示：图1-4-24 工程下载窗口 在工程下载窗口中，有下列几个参数需要进行选择或者设置 1.连接方式用于设置计算机与触摸屏的连接方式。包括两个选项：（1）TCP/IP网络：通过TCP/IP网络连接。下方有显示目标机名输入框，用于指定触摸屏的IP地址。（2）USB通信：通过U
24、SB口进行连接。2.功能按钮（1）通信测试：用于测试通信情况。（2）工程下载：用于将工程下载到模拟运行环境，或触摸屏的运行环境中。（3）启动运行：启动嵌入式系统中的工程运行。（4）停止运行：停止嵌入式系统中的工程运行。（5）模拟运行：工程在模拟运行环境下运行。在线模拟运行并不是把工程下载到触摸屏中，而是将工程载入MCGS软件的模拟运行环境中进行仿真模拟。（6）连机运行：工程在实际的触摸屏中运行。在本次任务中，要求将工程下载到触摸屏中运行。将连接方式设置为：USB，点击连机运行工程下载，即可将工程下载到触摸屏中，用于工程实践,如图1-4-25所示。下载完成以后点击启动运行确定，即可查看触摸屏上的画面。若画面不符合任务要求，则返回MCGS组态环境中修改，直至符合要求为止。图1-4-25 工程下载任务评价对任务实施的完成情况进行检查，并将结果填入表1-4-6所示评分表内。表1-4-6 任务测评表