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潯之漫智控技術(shù)有限公司  上海詩慕自動化設(shè)備有限公司
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工業(yè)觸摸屏原理
觸摸屏系統(tǒng)一般包括觸摸屏控制器(卡)和觸摸檢測裝置兩個部分。其中，觸摸屏控制器(卡)的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，并將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標(biāo)，再送給CPU，它同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行：觸摸檢測裝置一般安裝在顯示器的前端，主要作用是檢測用戶的觸摸位置，并傳送給觸摸屏控制卡。
工業(yè)觸摸屏具有很強的靈活性，可以按照設(shè)計要求更換或增加功能模塊，擴展性強，可以滿足復(fù)雜的工藝控制過程，甚至可以直接通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和PLC通訊，大大方便了控制數(shù)據(jù)的處理與傳輸，減少了維護量。下圖為ROCKWELL Panel View Plus型工業(yè)觸摸屏典型結(jié)構(gòu)：

安裝簡單方便

　　所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有內(nèi)置夾，能夠方便地安裝在一個標(biāo)準(zhǔn)的 35 mmDIN 導(dǎo)軌上。這些內(nèi)置的夾子可以咬合到某個伸出位置，以便在需要進行面板安裝時提供安裝孔。SIMATIC S7-1200 硬件可進行豎直安裝或水平安裝。這些集成功能在安裝過程中為用戶提供了*大的靈活性，同時也使得 SIMATIC S7-1200 成為眾多應(yīng)用場合的理想選擇。

　　緊湊的結(jié)構(gòu)

• 在幾種可選的不同控制模式下，控制單元負(fù)責(zé)對電源模塊和所連接的電機進行控制和。它可與局部或中央控制器和設(shè)備進行通訊。

  電源模塊向電機供電的功率范圍 0.37 kW ～ 250 kW（0.5 hp ～ 400 hp）。通過控制單元中的微處理器控制功率模塊。采用脈寬調(diào)制的*進 IGBT 技術(shù)可用于實現(xiàn)高度可靠和靈活的電機運轉(zhuǎn)。全面保護功能為電源模塊和電機提供高級別保護。

  此外，還可提供大量的附加組件，如：

• 用于進行參數(shù)化、診斷、控制和復(fù)制驅(qū)動參數(shù)的智能操作員面板(IOP)
• 基本操作面板（BOP），用于參數(shù)化、診斷、
• 控制和復(fù)制驅(qū)動器參數(shù)
•  級和 B 級線路濾波器
• 線路電抗器
• 制動電阻器
• 正弦波濾波器
• 輸出電抗器

• 安全集成

  SINAMICS G120 標(biāo)準(zhǔn)變頻器為安全相關(guān)應(yīng)用提供了多種不同型號。所有電源模塊都已針對安全集成 (Safety Integrated) 進行設(shè)計。通過結(jié)合帶有適當(dāng)故障安全型控制單元的功率模塊可以創(chuàng)建安全集成驅(qū)動器。

  SINAMICS G120 故障安全型變頻器提供四種安全功能，通過 EN 954-1 標(biāo)準(zhǔn) 3 類和 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn) SIL 2 認(rèn)證：

• 安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉 (STO)，防止驅(qū)動器主動運動
• 安全停止 1 (SS1) 功能用于連續(xù)一個安全制動斜坡
• 安全限制轉(zhuǎn)速 (SLS) 功能用于防止超過某個轉(zhuǎn)速限值的危險移動
• 安全制動控制 (SBC)，用于驅(qū)動斷電狀態(tài)下仍處于活動狀態(tài)的電機制動器，例如，電機止動閘

• 功能“安全停止 1”和“安全限制轉(zhuǎn)速”都無需使用電機傳感器或編碼器來執(zhí)行，執(zhí)行成本非常低。尤其現(xiàn)有系統(tǒng)也可通過安全技術(shù)來更新，不需要更改電機或機械系統(tǒng)。

  “安全限速”和“安全停止 1”功能不能在使用起重裝置和絞車的情況下穿設(shè)負(fù)載。

  更多信息請參閱“安全集成”一節(jié)中“要點”部分。

  有效的饋電技術(shù)

  

  PM260 電源模塊通過這項技術(shù)，連接到標(biāo)準(zhǔn)變頻器、且于發(fā)電機模式下工作的電機所產(chǎn)生的能量可反饋到電源系統(tǒng)。由于不需要制動電阻、制動斬波器和電源電抗器等組件，因此可以避免控制柜的額外冷卻和額外空間要求。另外，大大降低了接線和工程與組態(tài)成本。同時，還可以大量節(jié)省能耗和運行成本。

  更多信息請參閱“高效橫進技術(shù)”一節(jié)中的“要點”部分。

  總結(jié)

  SIMATIC 控制器

  SIMATIC 控制器有多種多樣，包括從高性能 PLC 的書本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，無論什么要求，它都能滿足要求。

  這些控制器的共同特點是，在***小的空間里壓縮了***大處理能力，能滿足***苛刻的機械和氣候條件、高速及可擴展性等要求。

  這種分級的性能特征是 SIMATIC 系列產(chǎn)品的力量所在。

  目前，SIMATIC PLC 正在執(zhí)行越來越多的功能，原本需要*不同技術(shù)。 對您來說，一切都變得更加容易，更加*，更加經(jīng)濟。

  S7-300

• 模塊化微型 PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求
• 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù)
• 簡單實用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，應(yīng)用十分靈活
• 操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇
• 任務(wù)增加時可順利擴展
• 大量的集成功能，使它功能非常強勁

• S7-300F

• 故障安全型自動化系統(tǒng)，可滿足工廠日益增加的安全需求
• 基于 S7-300
• 可連接配有安全型模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
• 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進行安全相關(guān)通信
• 標(biāo)準(zhǔn)模塊另外也可用于非安全相關(guān)應(yīng)用

• S7-300

  SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng)，可滿足中、低端的性能要求。

  模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。

  SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

• 特殊機械，
• 紡織機械，
• 包裝機械，
• 一般機械設(shè)備制造，
• 控制器制造，
• 機床制造，
• 安裝系統(tǒng)，
• 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

• 多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊。任務(wù)擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。

  SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器：

• 具有高電磁兼容性和抗震性，可***大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。

• S7-300F

  SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中。其可對立即停車過程進行控制，因此不會對人身、環(huán)境造成損害。

　　所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在設(shè)計時都力求緊湊，以節(jié)省控制面板中的空間。例如，CPU 1214C 的寬度僅有 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的寬度也僅有90 mm。通訊模塊和信號模塊的體積也十分小巧，使得這個緊湊的模塊化系統(tǒng)大大節(jié)省了空間，從而在安裝過程中為您提供了*高的效率和靈活性。

　　快速、簡單、靈活的工業(yè)通訊 集成 PROFINET 接口

　　新型的 SIMATIC S7-1200 配備了集成PROFINET 接口，提供與下列組件的無縫通訊：集成 SIMATIC STEP 7 Basic 工程組態(tài)系統(tǒng)（用于編程）；SIMATIC HMI 精簡系列面板（用于可視化）；其它控制器（用于 PLC 間的通訊）；第三方設(shè)備（用于可選的高級集成）。

　　組網(wǎng)簡單

　　SIMATIC S7-1200 通訊接口由一個抗干擾的 RJ45 連接器組成。該連接器具有自動交叉網(wǎng)線（auto-cross-over）功能，支持*多 16 個以太網(wǎng)連接，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)10/100 Mbit/s。為了使布線*少并提供*大的組網(wǎng)靈活性，可以將緊湊型交換機模塊 CSM 1277 和 SIMATIC S7-1200 一起使用，以便輕松組建一個統(tǒng)一或混合的網(wǎng)絡(luò)（具有線型、樹型或星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）。CSM 1277 是一個 4 端口的非托管交換機，用戶可以通過它將 SIMATIC S7-1200連接到*多 3 個附加設(shè)備。除此之外，如果將 SIMATIC S7-1200 和 SIMATIC NET 工業(yè)無線局域網(wǎng)組件一起使用，您還可以獲得一個全新的組網(wǎng)規(guī)模。

　　與其它控制器和 HMI 設(shè)備進行通訊

　　為了保證與其它控制器和 HMI 設(shè)備之間的通訊，SIMATIC S7-1200 可以連接到多個S7 控制器和 HMI 設(shè)備，使用成熟的 S7 通訊協(xié)議進行通訊。

　　與第三方設(shè)備進行通訊

　　SIMATIC S7-1200 上的集成接口不僅可以與其它廠商的設(shè)備進行無縫集成，還可以通過開放式以太網(wǎng)協(xié)議 TCP/IP native 和ISO on TCP 與多個第三方設(shè)備進行連接和通訊。集成的工程組態(tài)系統(tǒng) SIMATIC STEP7 Basic 還為 SIMATIC S7-1200 提供了標(biāo)準(zhǔn) T-Send/T-Receive 指令，因此用戶在設(shè)計自動化解決方案時能夠獲得更高的靈活性。

　　將強大的工藝功能集于一身 用于計數(shù)和測量的高速輸入

　　集成了多達(dá)6個高速計數(shù)器（3個100kHz，3個30kHz），用于 監(jiān)視增量編碼器、頻率計數(shù)或?qū)^程事件進行高速計數(shù)。

　　用于速度、定位或占空比控制的高速輸出

　　SIMATIC S7-1200 控制器中集成了 2 個高速輸出，可用作高速脈沖輸出或脈寬調(diào)制輸出。當(dāng)組態(tài)成 PTO 時，它們將提供*高頻率為 100kHz 的 50% 占空比高速脈沖輸出，以便對步進電機或伺服驅(qū)動器進行開環(huán)速度控制和定位控制。通過 2 個高速計數(shù)器對高速脈沖輸出進行內(nèi)部反饋。當(dāng)組態(tài)成 PWM 輸出時，將生成一個具有可變占空比的固定周期輸出來控制電機速度、閥位置或加熱元件的占空比。

　　PLCopen 運動功能塊

　　SIMATIC S7-1200 支持對步進電機和伺服驅(qū)動器進行開環(huán)速度控制和位置控制。對該功能的組態(tài)十分簡單：通過一個軸工藝對象和通用的 PLCopen 運行功能塊（包含在工程組態(tài)系統(tǒng) SIMATIC STEP 7 Basic中）即可實現(xiàn)。除了返回（home）和點動（jog）功能以外，還支持、相對和速度運動。

1. 觸摸顯示模塊
電阻型觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面相匹配的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層透明導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小 (小于千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開絕緣。

當(dāng)手指觸摸屏幕時，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點位置有了一個接觸，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇?，這種接通狀態(tài)被控制器偵測到后，進行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比即可得到觸摸點的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)觸摸屏共同的基本原理。電阻類觸摸屏的關(guān)鍵在于材料科技。電阻屏根據(jù)引出線數(shù)多少，分為四線、五線、六線等多線電阻觸摸屏。電阻式觸摸屏在強化玻璃表面分別涂上兩層OTI透明氧化金屬導(dǎo)電層，外面的一層OTI涂層作為導(dǎo)電體，第二層OTI則經(jīng)過精密的網(wǎng)絡(luò)附上橫豎兩個方向的+5V至0V的電壓場，兩層OTI之間以細(xì)小的透明隔離點隔開。當(dāng)手指接觸屏幕時，兩層OTI導(dǎo)電層就會出現(xiàn)一個接觸點，電腦同時檢測電壓及電流，計算出觸摸的位置，反應(yīng)速度為 10-20ms。

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如果電源(僅S7－400)或緩沖區(qū)中的一個錯誤觸發(fā)一個事件，則CPU操作系統(tǒng)訪問OB81。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。它按照要求設(shè)計，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)（BiCo）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時間和電壓波形。F231故障也是ECO變頻器的一種常見故障，引起原因就是因為采樣電阻的損壞。企業(yè)在工業(yè)4.0、智能制造、互聯(lián)網(wǎng)+等概念滿天飛的環(huán)境下迷失了方向，不知該如何下手，盲目跟風(fēng)。
這樣模塊的一個例子就是SM331(MLFB號6ES7331-7PF00-0AB0)。降低工程與組態(tài)、調(diào)試和維護費用。順應(yīng)新一輪工業(yè)革命和產(chǎn)業(yè)變革，蘊含著創(chuàng)新基因的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運而生，雖然起步不久，但已展現(xiàn)出蓬勃生機。①PLC的每一個安裝位置都按照該系列PLC全部模塊中可能存在的I/O點數(shù)分配地址。"從上述定義可以看出，PLC是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機，除了能完成各種各樣的控制功能外，還有與其他計算機通信聯(lián)網(wǎng)的功能。工作溫度隔離電壓：隔離就是將輸出與輸入進行電路上的分離。

而變頻器是由交流一直流一交流（調(diào)制波）等電路構(gòu)成的,變頻器標(biāo)準(zhǔn)叫法應(yīng)為變頻調(diào)速器。西門子S7-300安裝注意事項六)PLC輸出電路中沒有保護，因此應(yīng)在外部電路中串聯(lián)使用熔斷器等保護裝置，防止負(fù)載短路造成損壞PLC;在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)?？墒褂孟旅娴乃惴ǎ旱刂?指數(shù))：b=元素長度*(指數(shù)-1)可帶擴展模塊數(shù)22工具菜單的選項子菜單可以設(shè)置3種編輯器的風(fēng)格，如字體、指令盒的大小等樣式。