触摸屏在LED数码显示实践教学项目中的应用

摘 要：本文以LED数码显示项目说明触摸屏在实践教学项目中的应用，分别阐述了项目的功能要求，硬件、软件与通讯，对触摸屏界面设计，项目仿真与实现过程做了说明。学生通过这个触摸屏项目实践平台获得了良好的学习体验。

关键词：触摸屏；PLC；数码显示；实践教学

随着工业控制在我国地飞速发展，PLC、触摸屏成为控制系统中的重要设备，各大高校也开设了相关课程，而高校课程往往针对PLC开设，忽视了触摸屏的应用。经过长时间的发展，触摸屏现已广泛应用到我们的生活中，具有较高的稳定性，在工业上有较大需求，在自动化系统中有较大潜力[1]。开发触摸屏的实践教学平台，研究触摸屏的实践教学项目，具有良好的教学效果和实际意义，能帮助机电、电气、自动化等相关专业的学生更好地学习如何应用工业自动化设备。本文以LED数码显示项目为例说明触摸屏在实践教学项目中的应用。

1 硬件、软件与通讯与、触摸屏界面设计

LED数码显示项目的触摸屏选择三菱公司的GOT1000系列型号，触摸屏设计和仿真软件分别为GT Designer2，GT Simulator2，PLC选择三菱FX2N系列，PLC编程软件为GX Developer[2]。

控制系统主要由电脑、PLC、触摸屏三个设备构成，实现通讯接线，过程如下：PLC程序设计好后，将电脑COM端和PLC的编程接线通讯口用专用数据线连接起来，把程序下载到PLC中；触摸屏界面设计好后，将电脑COM端和触摸屏RS232口用专用数据线连接起来，把界面设计文件下载到触摸屏中；下载完毕后，将触摸屏的RS485口和PLC的编程接线通讯口用专用数据线连接起来，可通过触摸屏开关元件控制触摸屏负载元件，以及PLC的输出，同时，PLC输出还可连接到相关负载设备上，如LED彩灯等，从而实现对负载设备的控制；在PLC输入端也可连接实际开关，实现实际开关和触摸屏开关的双控制。通讯时要注意，数据线的插拔时最好为断电状态，否则可能会损坏设备。

每一个触摸屏元件都需设置软元件编号，如I/O点端子号。在PLC程序设计里，触摸屏输出软元件用输出继电器Y表示，而触摸屏输入软元件用中间继电器M表示，与实际开关输入软元件用输入继电器X软元件表示相区别，这样可以用触摸屏和实际开关来控制整个系统，组成双控制系统。触摸屏控件软元件设置与PLC程序相对应。

启动和循环开关均为位开关控件，动作设置为交替，启动按钮文本设置在开关为ON时设置为"启动"，为OFF时设置为"停止"，可通过交替按按钮选择启动或停止功能；循环按钮文本设置在开关为ON时设置为"循环"，为OFF时设置为"单字"，可通过交替按按钮选择所需功能模式。右下角箭头为画面切换按钮，按下可以切换回欢迎界面；右上角"Help"为帮助按键，按下可以切换到帮助界面，显示功能说明。普通点动位开关控件排列成4×4按键键盘，普通位指示灯控件在画面左侧排列成8字形。通过按键输入和模式选择，在8字形LED上显示出所要求的按键数字或字母。

2 仿真与实现

LED数码显示项目的PLC程序可以编写梯形图程序，或状态转移图（SFC）程序。LED数码显示结果最终可通过仿真或下载来实现。

3 结语

触摸屏界面设计并实现的过程可以充分调动学生的自主能动性[3]，也提供了一个学生实践的平台，为学生自行拓展设计新功能创造了条件，促进学生进行控制系统创新的功能设计，还可以同时演练仿真和下载，激发学生的钻研兴趣。在教学中，学生在这个触摸屏的项目实践平台上提高了学习热情，获得了良好的学习体验。

参考文献：

[1] 贺庆山，王洪凯.触摸屏在PLC实践教学中的应用[J].辽宁高职学报，2012.14（3）：70-72.

[2] 褚渊博，唐云龙. PLC、触摸屏仿真软件在交通信号灯系统设计中的应用[J].石家庄铁道学院学报（自然科学版），2010.23（1）：82-87.

[3] 罗慧芳，方晓毅.触摸屏仿真在PLC课程实践教学中的应用[J].机械职业教育，2014.（6）：39-41.

项目：本论文为2014年武汉市市属高等学校教学研究项目课题《触摸屏控制系统实践教学平台的开发》研究成果之一，课题编号为2014124。