【正文】 的動(dòng)作信號(hào)實(shí)現(xiàn)程序預(yù)先規(guī)定的動(dòng)作； ④ 系統(tǒng)自診 斷，檢測(cè) CPU 自身的運(yùn)行狀態(tài)。 觸摸屏在我國(guó)的應(yīng)用范圍非常廣闊，主要是公共信息的查詢；如電信局、稅務(wù)局、銀行、電力等部門的業(yè)務(wù)查詢；城市街頭的信息查詢；此外應(yīng)用于領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等。城市與城際軌道交通的建設(shè)也逐漸成為近年國(guó)家投資的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。 這個(gè) 系統(tǒng)是 根據(jù) 行業(yè)管理中實(shí)際的地鐵售票系統(tǒng)運(yùn)行過程中的需求 并 且 經(jīng)過 了 實(shí)際的需求分析，采用強(qiáng)大 功能 的 WinCC flexible、 STEP7 MicroWIN 做為 這個(gè)系統(tǒng)的 開發(fā)工具 。 首先在短時(shí)間內(nèi)建立系統(tǒng)應(yīng)用原型，然后，對(duì)初始原型系統(tǒng)進(jìn)行需求迭代，不斷修正和改進(jìn)直到形成 人們中意 的地鐵售票管理的可行性系統(tǒng) 。 觸摸屏 觸摸屏（ touch screen）也叫做“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏 幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動(dòng)的影音效果。根據(jù)品牌的 PLC 在市場(chǎng)上很多 ,各種各樣的品牌下還有具體型號(hào) ,更具有不同的功能。 為便于檢查，每個(gè) I/O 點(diǎn)都接有指示燈，某點(diǎn)接通時(shí)，相應(yīng)的指示燈發(fā)光指示。在該論文中詳細(xì)的介紹以上問題，并將觸摸屏的分類、特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用場(chǎng)合等都做了詳盡的描述。 選擇的 PLC 是西門子 S7200 中的 CPU226。在設(shè)計(jì)中，增加了解決該問題的功能，使之更加完善。 按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，把觸摸屏分為四種，它們分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。接收波形對(duì)應(yīng)手指擋住部位信號(hào)衰減了一個(gè)缺口，計(jì)算缺口位置即得觸摸坐標(biāo) 控制器分析到接收信號(hào)的衰減并由缺口的位置判定 X 坐標(biāo)。不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率高，壽命長(zhǎng)（維護(hù)良好情況下 5000 萬(wàn)次）；透光率高（ 92%），能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量；沒有漂移，只需安裝時(shí)一次校正；有第三軸（即壓力軸）響應(yīng)，目前在公共場(chǎng)所使用較多。 主要優(yōu)缺點(diǎn) 電阻式觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)是它的屏和控制系統(tǒng)都比較便宜，反應(yīng)靈敏度很好，而且不管是四線 電阻觸摸屏 還是五線電阻觸摸屏，它們都是一種對(duì)外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵和水汽，能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。 6. 電阻式觸控屏較易因?yàn)閯潅葘?dǎo)致屏幕觸控部分受損。 。溫度和濕度等環(huán)境因素發(fā)生改變時(shí)，也會(huì)引起電容式觸摸屏的不穩(wěn)定甚至漂移。用戶在觸摸屏幕時(shí)，手指就會(huì)擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。衡量觸摸屏透明性能不僅要從它的視覺效果來(lái)衡量，還應(yīng)該包括透明度、色彩失真度、反光性和清晰度這四個(gè)特性。 天津職業(yè)技術(shù)師范大 學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 3 西門子 S7200PLC PLC 概述 可編程序控制器的典型產(chǎn)品 PLC 的產(chǎn)家有很多，并且每個(gè)產(chǎn)家的產(chǎn)品種類繁多，特點(diǎn)各異，而我們最常見也是最典型的產(chǎn)品有三菱 FX2N 系列的 PLC,西門子 S7200 系列的 PLC，歐姆龍 CPM1A系列 PLC。 （ 2） 安裝簡(jiǎn)單 ,維修方便。這就是 PLC 產(chǎn)品的市場(chǎng)生存價(jià)值。 天津職業(yè)技術(shù)師范大 學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 （ 6） 容易學(xué)習(xí)和容易使用。 適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、 監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。 13K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。 S7200系列 PLC 可采用多種編程器，一般可分為簡(jiǎn)易型和智能型。過程參數(shù)可在顯示器上顯示，并可以隨時(shí)修改。（ 3）高速計(jì)數(shù)器 S7200中有 4～ 6個(gè)可編程的 30Hz高速計(jì)數(shù)器，多個(gè)獨(dú)立的輸入端允許進(jìn)行加減計(jì)數(shù)，可以連接相位差為 90的 A/B相增量的編碼器。 CPU22X 系列的每種主機(jī)所提供的本機(jī) I/O 點(diǎn)的 I/O 地址是固定的，進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，可以在 CPU 右邊連接多個(gè)擴(kuò)展模塊，每個(gè)擴(kuò)展模塊的組態(tài)地址編號(hào)取決于各模塊的類型和該模塊在 I/O 鏈中所處的位置。（ 1） CPU 執(zhí)行指令的速度（ 2）指令本身占有的時(shí)間（ 3）指令條數(shù)，現(xiàn)在的 PLC 掃描速度都是非?？斓?。此串行字符通信的格式可以包括： ? 一個(gè)起始位 ? 7 或 8 位字符（數(shù)據(jù)字節(jié)） ? 一個(gè)奇 /偶校驗(yàn)位，或者沒有校驗(yàn)位 ? 一個(gè)停止位 自由口通信速波特率可以設(shè)置為 1200、 2400、 4800、 9600、 19200、 38400、 57600或 112500。如果某些控制站是 s7— 200 系列 PLC，則可以建立主／從連接關(guān)系，因?yàn)?s7— 200CPU 是從站，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)指令實(shí)現(xiàn) s7— 300CPU 對(duì) s7200CPU 的數(shù)據(jù)讀寫操作。（ 1） PROFIBUS－ DP：定義了第一．二層和用戶接口。根據(jù) IEC1158－ 2 標(biāo)準(zhǔn)， PA 的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，而且可通 過總線給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。 7：追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化 。 （ 6）制幣、找零未完成前封鎖取票托盤 。在這里，我們選擇的是 PC/PPI方式的通訊。 彩色型支持 Smart Service、 Smart Access，外表面 光滑 (IP 65， EX 2/22) ， 靈活性 極 好 。 圖 43 新建項(xiàng)目 天津職業(yè)技術(shù)師范大 學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 建立組態(tài)畫面 新建好項(xiàng)目，然后建立組態(tài)畫面。另外，其通訊參數(shù)等細(xì)節(jié)部分必須與 PLC 端一致。（ 5）在購(gòu)票的過程中有各個(gè)步驟的相應(yīng)提示。系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出乘客所投入的 10 元、 1 元、 2 元的數(shù)量，計(jì)算出乘客支付的總金額。 輸入輸出點(diǎn)的配置 本系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)的分配見圖 47。 程序設(shè)計(jì) 程序流程圖 系統(tǒng)啟動(dòng)自檢完成后，就會(huì)看到購(gòu)票頁(yè)面然后等待操作，乘客根據(jù)觸摸屏顯示的地圖選擇目的站點(diǎn)然后觸摸屏自動(dòng)顯示出購(gòu)票所需要的金額，由主控制單元給紙幣或著硬幣模塊發(fā)送可以接收紙幣或著硬幣的指令，這個(gè)時(shí)候乘客就可以選擇使用紙幣或硬幣購(gòu)票，然后將紙幣或硬幣投入紙幣或著硬幣的投入口，投幣模塊相應(yīng)的傳感器 將投入的金額數(shù)目返回給觸摸屏的界面，觸摸屏就可以馬上顯示乘客投入的金額數(shù)量，天津職業(yè)技術(shù)師范大 學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 假如金額足夠的話，主控單元給票卡讀卡器發(fā)送命令，從而進(jìn)行讀寫票卡操作，票卡讀入寫出成功后，主控單元給單程票發(fā)售模塊傳送出票指令，如果需要找零的話，主控單元就要給硬幣模塊傳送找零的指令，完成自動(dòng)出票的功能。 我們很容易可以看出假如我們停在在站 3，要去站 6，此時(shí)我們只需按下站 6 的圖標(biāo)，觸摸屏上我們所需要的信息都會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，如票價(jià)，應(yīng)付的錢，應(yīng)該找的錢，你已經(jīng)給的錢和你購(gòu)買的張數(shù)。 內(nèi)置USB 接口 (可以 用于打印機(jī)和下載等 等 )，通用的 多媒體卡插槽 ， 彩色型帶 Profi I/O 以太網(wǎng) 的 接口 ，已得到 NEMA Ex2/2船級(jí)社 的 認(rèn)證 ， 使用 WinCC flexible 2020 或 者是更高級(jí) 高效組態(tài) WinCC flexible 概述 WinCC flexible， 德國(guó) 西門子（ SIEMENS）公司工業(yè)全集成自動(dòng)化（ TIA）的子產(chǎn)品，是一款面向機(jī)器的自動(dòng)化概念的 HMI 軟件 。 圖 42 通訊設(shè)置 TP177B 觸摸屏及其組態(tài)軟件 WinCC flexible 的應(yīng)用 HMI 介紹 HMI 是 Human Machine Interface 的縮寫， “人機(jī)接口 ”，也叫 人機(jī)界面 。 給系統(tǒng)由 PLC 作為主控制器，通過 RS485 與觸摸屏進(jìn)行通訊，觸摸屏由程序進(jìn)行控制提示乘客進(jìn)行相應(yīng)的操作，并將執(zhí)行數(shù)據(jù)返回給 PLC， PLC 通過既定程序控制外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)地鐵自動(dòng)售票機(jī)的功能。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售票機(jī)的基本功能外，還采用自動(dòng)封鎖技術(shù)，對(duì)取票托盤進(jìn)行了改進(jìn)，使整機(jī)更加以人為本。 注：第一層為物理層，第二層為數(shù)據(jù)鏈路層，第三－六層末使用，第七層為應(yīng)用層。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說明了各種不同 PROFIBUS－ DP 設(shè)備的設(shè)備行為。PROFIBUS 傳送速度可在 ~12Mbaud 范圍內(nèi)選擇且當(dāng)總線系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所有連接到總線上的裝置應(yīng)該被設(shè)成相同的速度。 自由口模式可以靈活應(yīng)用。 二 .掃描周期：讀輸入階段（輸入采樣階段）、執(zhí)行程序階段、處理通信請(qǐng)求階段、CPU 自診斷階段、寫輸出階段（輸出刷新階段）。 西門子 S7200PLC 掃描周期 及工作方式 PLC 采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式 ： 次掃描過程，集中采集輸入信號(hào)，集中對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。（ 5）模擬電位器 模擬電位器的功能是可用來(lái)改變某些特殊寄存器中的數(shù)值。 西門子 S7200PLC 的輸入、輸出 PLC 通過輸入 /輸出點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成一個(gè)完整的 PLC 控制系統(tǒng)，因此要綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的性質(zhì)及 PLC 的輸入 /輸出特性，才能更好地利用 PLC 的功能。智能型編程器采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程操作，將專用的編程軟件裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)，可直接采用梯形圖語(yǔ)言 編程，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，非常直觀，且功能強(qiáng)大， S7200 系列 PLC 的專用編程軟件為STEP7Micro/WIN。 2 個(gè) RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。因此 S7200 系列具有極高的性能 /價(jià)格比。 PLC 編程大多采用類似的繼電器控制電路的梯形圖的形式 ,對(duì)于用戶來(lái)說 ,不需要專業(yè)的計(jì)算機(jī)知識(shí) ,因此 ,計(jì)算機(jī)易于被一般的工程技術(shù)人員理解和掌握。隔離和過濾 ,是它兩個(gè)主要的抗干擾措施。在各個(gè)模塊的運(yùn)行和故障都設(shè)有顯示裝置 ,便于用戶理解操作和尋找故障。 （ 1） 功能健全 ,靈活組合 ,擴(kuò)展 容易 ,方便實(shí)用。而 觸摸屏 則是一種絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)，要選哪就直接點(diǎn)哪，與相對(duì)定位系 統(tǒng)有著本質(zhì)的區(qū)別。紅外觸摸屏包含一個(gè)完整的整合控制電路，和一組高精度、抗干擾紅外發(fā)射管和一組紅外接收管，交叉安裝在高度集成的電路板上的兩個(gè)相對(duì)的方向，形成一個(gè)不可見的紅外線光柵。這主要是由于電容式觸摸屏技術(shù)的 工作原理所致，雖然用戶的手指距離屏幕更近，但屏幕附近還有很多體積遠(yuǎn)大于手指的電場(chǎng)同時(shí)作用，這樣就會(huì)影響到觸摸位置的判斷。 。 工作原理 電容式觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。缺點(diǎn)是電阻觸摸屏的外層薄膜容易被劃傷導(dǎo)致觸摸屏不可用， 多層結(jié)構(gòu) 會(huì)導(dǎo)致很大的光損失，對(duì)于手持設(shè)備通常需要加大背光源來(lái)彌補(bǔ)透光性不好的問題，但這樣也會(huì)增加電池的消耗。必須經(jīng)常擦抹屏的表面以保持屏面的光潔，并定期作一次全面徹底擦除。除了一般觸摸屏都能響應(yīng)的 X、 Y 坐標(biāo)外，表面聲波觸摸屏還響應(yīng)第三軸 Z 軸坐標(biāo)，也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。 表面聲波式觸摸屏 基本結(jié)構(gòu) 表面聲波觸摸屏的基本 結(jié)構(gòu)是：由強(qiáng)化玻璃和超聲波換能器組成，超聲波換能器安置在玻璃屏的邊角上 。 從技術(shù)原理來(lái)區(qū)分觸摸屏 ,大致可以分為五個(gè)基本種類 :電阻技術(shù)觸摸屏、矢量壓力傳感技術(shù)觸摸屏、紅外線技術(shù)觸摸屏、電容觸技術(shù)觸摸屏和表面聲波觸摸屏。并且該 PLC 有 16 個(gè)輸出點(diǎn)，在本設(shè)計(jì)中已經(jīng)足夠。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售票機(jī)的基本功能外，還采用自動(dòng)封鎖技術(shù)，對(duì)取票托盤進(jìn)行了改進(jìn)，使整機(jī)更加以人為本。 PLC 的輸出接口在工業(yè)過程中通?？梢詫?shí)現(xiàn)開關(guān)量邏輯控制、模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制以及數(shù)據(jù)處理等功能。 PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微機(jī)相 同，基本構(gòu)成為： （ 1） 中央處理單元 CPU CPU 是 PLC 的核心，其主要作用如下。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。因此，全國(guó)各大城市都開始了地鐵項(xiàng)目的建設(shè)。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) Tianjin University of Technology and Education 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 地鐵自動(dòng)售票機(jī)的觸摸屏控制程序設(shè)計(jì) Touch screen control program design of the subway ticket machines 專業(yè)班級(jí)： 電自 0901 學(xué)生姓名： 史珍東 指導(dǎo)教師： 肖寶興 高級(jí)工程師 學(xué) 院： 自動(dòng)化與電氣工程 2020 年 6 月 摘 要 跟隨 計(jì)算機(jī)技術(shù)的 猛速 發(fā)展，計(jì)算機(jī)在 每 行 每 業(yè)管理中應(yīng)用的普及， 使用 計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn) 每 行 每 業(yè) 信息化的管理已經(jīng)勢(shì)在必行。 關(guān)鍵詞 ： 地鐵自動(dòng)售票 ， plc，觸摸屏，西門子 ABSTRACT Following the sharply development of puter technology,The popularity of puter application in virtually every industry in the management,Usi