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用触摸屏和PLC实现四人抢答器的控制设计

作者:时间:2012-05-29来源:网络收藏

0 引 言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/160547.htm

抢答器是一种典型的电气产品,广泛应用在各种智力抢答竞赛中。现在市面上的抢答器,种类繁多,功能各异,方式也不尽相同。

本文提出了一种新的方法--用和PLc(可编程逻辑控制器)抢答器的控制。与一般的控制方法相比,运行更加可靠,操作更加直观,更适合于高档的场合。

本文以三菱F940GOT-LwD-c型和三菱FXOS_30MR型PLc控制4路抢答器为例,介绍具体的方法。

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20世纪90年代初出现了一种新的人机交互技术--触摸屏技术,触摸屏便是这种技术的具体体现。触摸屏是一种最直观的计算机的输入设备,使用者只要触摸屏幕上的图形对象,计算机便会执行相应的操作,这样就摆脱了键盘和鼠标操作,大大提高了计算机的可操作性。 触摸屏的基本原理是:用户用手指或其他物体触摸触摸屏时,所触摸的位置(以坐标形式)被触摸屏控制器检测,并通过串行通信接口送到计算机或PLc的CPU,CPU将此坐标和触摸屏上的各个图形对象(代表特定的信息)的坐标相对比,从而确定输入的信息。

触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部分。触摸屏控制器(卡)的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给计算机或的CPU,它同时能接收cPu发来的命令并加以执行,例如直观动态地显示开关量和模拟量。触摸检测装置一般安装在显示器的前端,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触摸屏控制器(卡)。

触摸屏有以下5种类型:电阻式、电容式、红外线式、声波式或近场成像式。现在用得最多的是电阻式触摸屏。

触摸屏有以下特点:

a)触摸屏用专用的画面制作软件生成画面。画面的生成是可视化的,不需要用户编程。在画面中用文字或图形动态地显示PLc中开关量的状态和数字量的数值,还可以某些动画功能。通过各种输入方式,将操作人员的开关量命令和数字量设定值传送到

b)触摸屏的按键在屏幕上的画面中。每个画面可以设置不同大小和个数的按键,每个按键均可以设置有明确意义的文字或图形提示。

c)用触摸屏上的软元件代替硬件按钮和指示灯等外部元件,可以节省的输入点和输出点。

d)触摸屏的画面制作软件带有丰富的图库。使用图库中的元件,可以快速方便地生成各种画面。 e)为了实现触摸屏与计算机或PLc之间的通信,只要对通信参数进行简单的设置,用户不用编写通信程序。在生成画面时将图形对象与控制器中的存储器地址联系起来,就可以实现PLC与触摸屏之间的通信。

f)触摸屏可以在恶劣的工业现场环境使用,其稳定性和可靠性与PLC相当。

2抢答器的控制要求

1个4个参赛组的抢答器,主持人通过触摸屏监控比赛的进行。为了方便观众了解比赛情况,抢答器应设置必要的显示。抢答器的功能如下:

a)比赛开始之前,主持人要按一次触摸屏上的复位按钮,使所有参赛组的显示均灭。 b)比赛开始后,主持人要按一次触摸屏上的开始按钮,当开始灯(绿灯)亮之后,才允许参赛组进行抢答。

c)比赛开始后,如果参赛组在开始灯(绿灯)亮之前按下按钮进行抢答,则视为抢答违规。此时,蜂鸣器以1次/s的频率呜叫,数码管显示参赛组的序号,同时,触摸屏显示违规组号及抢答违规信号。

d)比赛开始后,如果参赛组在开始灯(绿灯)亮之后按下按钮进行抢答,数码管显示先抢到的参赛组的序号,同时,触摸屏显示答题组号及答题信号,然后主持人请此参赛组回答问题。

e)为了控制比赛时间,回答问题必须在20 s内完成,超时按错误论处。当时间进行到lO s时,红灯亮,提示抢答者抓紧时间;当时间进行到20 s时,红灯亮,同时蜂鸣器不间断地呜叫,提示抢答者答题超时,同时,触摸屏显示答题超时信号及答题超时组号。

f)答对一题加10分,答错一题、答题超时或违规一次扣10分,按积分的多少论胜负。

其中,加分和减分靠现场工作人员手动翻动记分牌进行计分,其余功能靠PLc控制实现。

3抢答器的软硬件

根据系统的控制要求,综合控制点数,本装置选择三菱。FXOS-30MR型PLc,它特别适合于小型单机且仅需要开关量控制的普通设备。 触摸屏选用三菱F940GOT-LwD-C型图形操作终端,它是基于PLC的软硬一体人机界面,能以图形界面方式实现各种工作状态的显示,并具有使用方便、人机对话界面友好、组态技术易掌握、与PLC可进行良好通信的功能。三菱F940GOT-LWD-c型触摸屏含有两个通信接口:RS-232C接口,与装有专用画面制作软件的计算机通信(上载、下载画面);RS一422接口,与PLC通信(通过画面实时监控PLC的运行)。

3.1触摸屏画面

本文中的触摸屏操作画面是用三菱公司专用的画面制作软件SWOPC-FXDU/wIN-c制作的。

为了达到用触摸屏操作画面实时监控PLc运行的目的,必须将操作画面中的图形对象与PLC中的编程软器件联系起来。触摸屏操作画面的组态如表1所示。根据表l所制作的触摸屏操作画面如图1所示。


图1 触摸屏操作画画


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