【正文】 17 HMI 介紹 ..................................................................................................... 17 TP177B 觸摸屏 ............................................................................................ 18 WinCC flexible 概述 .................................................................................... 18 建立項(xiàng)目 ...................................................................................................... 18 建立組態(tài)畫(huà)面 .............................................................................................. 19 S7200PLC 與 TP177B 觸摸屏的通訊設(shè)置 ......................................................... 19 組態(tài)軟件與 PLC 的連接要求 ..................................................................... 19 組態(tài)軟件與 PLC 之間的通訊 ..................................................................... 19 創(chuàng)建 S7200 的連接 ..................................................................................... 20 通訊參數(shù)的設(shè)置 .......................................................................................... 20 程序設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 20 程序流程圖 .................................................................................................. 20 主要實(shí)現(xiàn)的功能 .......................................................................................... 22 輸入輸出點(diǎn)的配置 ...................................................................................... 22 計(jì)算票價(jià) ...................................................................................................... 22 數(shù)錢(qián) .............................................................................................................. 24 計(jì)算找錢(qián)程序 .............................................................................................. 25 出票程序 ...................................................................................................... 27 找零 .............................................................................................................. 28 系統(tǒng)復(fù)位 ...................................................................................................... 29 結(jié) 論 ............................................................................................................................. 31 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 32 致 謝 ............................................................................................................................. 33 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) 1 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) 1 1 概述 地鐵自動(dòng)售票機(jī) 日 前，城市交通日益擁擠的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。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。 該系統(tǒng)由以下幾塊組成：CC(中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng) )； SC(車(chē)站計(jì)算機(jī) 系統(tǒng) )； TVM(自動(dòng)售票機(jī) )； AGM(自動(dòng)檢票機(jī) )；AVM(自動(dòng)加值機(jī) )； BOM(人工售補(bǔ)票機(jī) )； E／ S(編碼分揀機(jī) )； TCM(自動(dòng)查詢機(jī) )；緊急按鈕及雙電源設(shè)備以及其他輔助設(shè)備。 本章主要介紹了 論文的背景， 自動(dòng)售票機(jī)（ TVM)發(fā)展現(xiàn)狀 ， 自動(dòng)售票機(jī)（ TVM)的工作流程及組成。觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備，它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。 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(mén)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。 西門(mén)子 PLC 它主要由中央處理單元、輸入接口和輸出接口、通信接口和其他組件組成。對(duì)于完全整體式的 PLC,所有部件都是放在一個(gè)機(jī)殼內(nèi) ,而對(duì)于模塊化的 PLC,每個(gè)功能單元獨(dú)立封裝 ,叫做模板 ,每個(gè)模塊通過(guò)總線連接 ,安裝天津職業(yè)技術(shù)師范大 學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 在框架或?qū)к壍纳厦妗５雌饋?lái)從結(jié)構(gòu)、 PLC 具有相似的結(jié)構(gòu) ,包括 CPU、內(nèi)存、輸入 /輸出端口 ,等等 所組成。 ① 讀取用戶輸入的程序，并保存至程序存儲(chǔ)器； ② 讀取 I/O 送入的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器； ③ 執(zhí)行用戶程序，完成各種邏輯運(yùn)算和數(shù)學(xué)運(yùn)算，并輸出相應(yīng)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)。 （ 3） 輸入輸出接口電路 輸入輸出接口是 PLC 與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的連接端口。 小型 PLC 通常將 I/O 部分集成在 PLC 設(shè)備上，提供的端口也較少，而對(duì)于中、大型 PLC， I/O 部分通常做成專(zhuān)門(mén)的輸入輸出模塊，用戶可根據(jù)自己的需要選取不同功能、不同點(diǎn)數(shù)的 I/O 模塊來(lái)滿足系統(tǒng)的需要。用戶可以方便地檢查各點(diǎn)的通斷狀態(tài)。 （ 4）功能模塊 如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。 設(shè)計(jì)目標(biāo)及任務(wù) 地鐵自動(dòng)售票機(jī)應(yīng)用于地鐵站，它能利用現(xiàn)代智能化技術(shù)讓地鐵站有限的空間發(fā)揮出最大的潛能。在人將信息經(jīng)觸摸屏輸入到 PLC，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) 3 以及 PLC 將信息通過(guò)觸摸屏進(jìn)行顯示的過(guò)程中，主要涉及到觸摸屏與 PLC 之間的通信問(wèn)題以及 PLC 程序執(zhí)行等問(wèn)題。在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，選擇西門(mén)子S7200 系列的 CPU226 型 PLC 作為地鐵售票機(jī)的主機(jī)，對(duì)由觸摸屏控制器輸入的信息進(jìn)行處理；觸摸屏選擇的是西門(mén)子 TP177B，可通過(guò) RS485 接口與 PLC 進(jìn)行通信，它對(duì)應(yīng)的組態(tài)軟件是 WinCC flexible。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中，用到的硬件有西門(mén)子 S7200PLC、西門(mén)子 TP177B 觸摸屏和計(jì)算機(jī)。 所選的觸摸屏是西門(mén)子 TP177B，它對(duì)應(yīng)的組態(tài)軟件是 WinCC flexible。觸摸屏上的每一個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的是一個(gè)過(guò)程變量，該變量是在觸摸屏組態(tài)軟件中進(jìn)行設(shè)定的。該 PLC 與 TP177B 觸摸屏可以通過(guò) PPI通信協(xié)議直接進(jìn)行通訊。 西門(mén)子 S7200PLC 與 TP177B 觸摸屏之間的通訊用的 PPI 協(xié)議。 在程序設(shè)計(jì)中，除完成地鐵自動(dòng)售票機(jī)的正常購(gòu)票外，還對(duì)取票托盤(pán)進(jìn)行了改進(jìn)，即增加了制票及找零動(dòng)作未完成前封鎖取票托盤(pán)的控制。其實(shí)，此時(shí)票或找回的硬幣還未到達(dá)取票口，只是在通往取票口的過(guò)程中，所以當(dāng)我們?cè)谄被蛘一氐挠矌胚€未到達(dá)取票口前打開(kāi)取票托盤(pán)的話，當(dāng)票或找回的硬幣到達(dá)取票口后便會(huì)沖出取票口，造成比較麻煩的后果。 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) 4 2 現(xiàn)代觸摸屏技術(shù) 觸摸屏概 述 我們?cè)诘谝徽乱呀?jīng)大致介紹了觸摸屏，本節(jié)我們主要介紹觸摸屏的分類(lèi)。其中的電阻觸摸屏技術(shù)方向是準(zhǔn)確的 ,但它的價(jià)格比較高 ,并且易碎怕磨損 。紅外線技術(shù)觸摸屏價(jià)格低廉 ,但外框脆弱 ,容易產(chǎn)生光干擾 ,曲面情況下失真 。表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷 ,清晰而不容易被損壞 ,適于各種場(chǎng)合 ,缺點(diǎn)是如果屏幕表面有水滴和塵土?xí)褂|摸屏變得遲鈍 ,甚至無(wú)法工作。每一類(lèi)觸摸屏都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要了解哪種觸摸屏適用于哪種場(chǎng)合，關(guān)鍵 的 就 是要 在于要懂得每一類(lèi) 觸摸屏技術(shù) 的工作原理和特點(diǎn)。 工作原理 以右下角的 X軸發(fā)射換能器為例：發(fā)射換能器把控制器通過(guò)觸摸屏電纜送來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲波能量向左方表面?zhèn)鬟f，然后由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻面?zhèn)鬟f，聲波能量經(jīng)過(guò)屏體表面，再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給 X軸的接收換能器，接收換能器將返回的表面聲波能量變?yōu)殡娦盘?hào)。因此這個(gè)波形信號(hào)的 時(shí)間軸 反映各原始波形疊加前的位置，也就 是 X 軸坐標(biāo)。當(dāng)手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸摸屏幕時(shí)， X 軸途經(jīng)手指部位向上走的聲波能量被部分吸收，反應(yīng)在接收波形上即某一時(shí)刻位置上波形有一個(gè)衰減缺口。之后 Y 軸同樣的過(guò)程判定出觸摸點(diǎn)的 Y 坐標(biāo)。其原理是 由接收信號(hào)衰減處的衰減量計(jì)算得到。 主要優(yōu)缺點(diǎn) 清晰度較高，透光率好。反應(yīng)靈敏。表面聲波屏需要經(jīng)常維護(hù)，因?yàn)榛覊m，油污甚至飲料的液體沾污在屏的表面，都會(huì)阻塞觸摸屏表面的導(dǎo)波槽，使波不能正常發(fā)射，或使波形改 變而控制器無(wú)法正常識(shí)別，從而影響觸摸屏的正常使用，用戶需嚴(yán)格注意環(huán)境衛(wèi)生。 電阻式觸摸屏 基本結(jié)構(gòu) 上、下兩層玻璃屏為基板，在基板的工作面上均勻的鍍上一層透明導(dǎo)電薄膜，兩個(gè)透明導(dǎo)電薄膜中間用均勻分布的絕緣的透明小球隔開(kāi) 。在多元脂表層表面的傳導(dǎo)層及玻璃層 感應(yīng)器 是被許多微小的隔層所分隔 電流 通過(guò)表層，輕觸表層壓下時(shí)，接觸到底層， 控制器 同時(shí)從四個(gè)角讀出相稱的電流及計(jì)算手指位置的距離。當(dāng)手指觸摸 屏幕 時(shí)，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點(diǎn)位置有了一個(gè)接觸，因其中一面導(dǎo)電層接通 Y 軸方向的 5V 均勻電壓場(chǎng)，使得偵測(cè)層的電壓由零變?yōu)榉橇?，控制器天津職業(yè)技術(shù)師范大 學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 偵測(cè)到這個(gè)接通后，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與 5V 相比，即可得觸摸點(diǎn)的Y 軸坐標(biāo)，同理得出 X 軸的坐標(biāo)，這就是所有 電阻 技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理 。它可以用任何物體來(lái)觸摸，穩(wěn)定性能較好。 電阻式觸摸屏的優(yōu)缺點(diǎn)可以歸類(lèi)為： 高，可到像素點(diǎn)的級(jí)別，適用的最大分辨率可達(dá)4096x4096。 3. 電阻式觸控屏使用的是壓力感應(yīng)，可以用任何物體來(lái)觸摸，即便是帶著手套也可以操作，并可以用來(lái)進(jìn)行手寫(xiě)識(shí)別。 5. 電阻式觸控屏能夠設(shè)計(jì)成多點(diǎn)觸控，但當(dāng)兩點(diǎn)同時(shí)受壓時(shí)，屏幕的壓力變得不平衡，導(dǎo)致觸控出現(xiàn)誤差，因而多點(diǎn)觸控的實(shí)現(xiàn)程度較難。 電容式觸摸屏 基本結(jié)構(gòu) 電容觸摸屏的基本結(jié)構(gòu)是：一個(gè)單層玻璃為基板，在玻璃屏的內(nèi)外表面上均勻的鍍上 一層透明導(dǎo)電薄膜，在外表面的透明導(dǎo)電薄膜的四個(gè)角上安置四個(gè)電極 。 電容式觸摸屏的感應(yīng)屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層導(dǎo)電層，最外層是一薄層矽土玻璃保護(hù)層。這個(gè)