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用觸摸屏和PLC實現(xiàn)四人搶答器的控制設(shè)計

作者: 時間:2012-05-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

0 引 言

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/160547.htm

搶答器是一種典型的電氣產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用在各種智力搶答競賽中?,F(xiàn)在市面上的搶答器,種類繁多,功能各異,方式也不盡相同。

本文提出了一種新的方法--用和PLc(可編程邏輯控制器)搶答器的控制。與一般的控制方法相比,運行更加可靠,操作更加直觀,更適合于高檔的場合。

本文以三菱F940GOT-LwD-c型和三菱FXOS_30MR型PLc控制4路搶答器為例,介紹具體的方法。

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20世紀90年代初出現(xiàn)了一種新的人機交互技術(shù)--觸摸屏技術(shù),觸摸屏便是這種技術(shù)的具體體現(xiàn)。觸摸屏是一種最直觀的計算機的輸入設(shè)備,使用者只要觸摸屏幕上的圖形對象,計算機便會執(zhí)行相應(yīng)的操作,這樣就擺脫了鍵盤和鼠標操作,大大提高了計算機的可操作性。 觸摸屏的基本原理是:用戶用手指或其他物體觸摸觸摸屏?xí)r,所觸摸的位置(以坐標形式)被觸摸屏控制器檢測,并通過串行通信接口送到計算機或PLc的CPU,CPU將此坐標和觸摸屏上的各個圖形對象(代表特定的信息)的坐標相對比,從而確定輸入的信息。

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。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,并將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標,再送給計算機或的CPU,它同時能接收cPu發(fā)來的命令并加以執(zhí)行,例如直觀動態(tài)地顯示開關(guān)量和模擬量。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器(卡)。

觸摸屏有以下5種類型:電阻式、電容式、紅外線式、聲波式或近場成像式?,F(xiàn)在用得最多的是電阻式觸摸屏。

觸摸屏有以下特點:

a)觸摸屏用專用的畫面制作軟件生成畫面。畫面的生成是可視化的,不需要用戶編程。在畫面中用文字或圖形動態(tài)地顯示PLc中開關(guān)量的狀態(tài)和數(shù)字量的數(shù)值,還可以某些動畫功能。通過各種輸入方式,將操作人員的開關(guān)量命令和數(shù)字量設(shè)定值傳送到

b)觸摸屏的按鍵在屏幕上的畫面中。每個畫面可以設(shè)置不同大小和個數(shù)的按鍵,每個按鍵均可以設(shè)置有明確意義的文字或圖形提示。

c)用觸摸屏上的軟元件代替硬件按鈕和指示燈等外部元件,可以節(jié)省的輸入點和輸出點。

d)觸摸屏的畫面制作軟件帶有豐富的圖庫。使用圖庫中的元件,可以快速方便地生成各種畫面。 e)為了實現(xiàn)觸摸屏與計算機或PLc之間的通信,只要對通信參數(shù)進行簡單的設(shè)置,用戶不用編寫通信程序。在生成畫面時將圖形對象與控制器中的存儲器地址聯(lián)系起來,就可以實現(xiàn)PLC與觸摸屏之間的通信。

f)觸摸屏可以在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境使用,其穩(wěn)定性和可靠性與PLC相當。

2搶答器的控制要求

1個4個參賽組的搶答器,主持人通過觸摸屏監(jiān)控比賽的進行。為了方便觀眾了解比賽情況,搶答器應(yīng)設(shè)置必要的顯示。搶答器的功能如下:

a)比賽開始之前,主持人要按一次觸摸屏上的復(fù)位按鈕,使所有參賽組的顯示均滅。 b)比賽開始后,主持人要按一次觸摸屏上的開始按鈕,當開始燈(綠燈)亮之后,才允許參賽組進行搶答。

c)比賽開始后,如果參賽組在開始燈(綠燈)亮之前按下按鈕進行搶答,則視為搶答違規(guī)。此時,蜂鳴器以1次/s的頻率嗚叫,數(shù)碼管顯示參賽組的序號,同時,觸摸屏顯示違規(guī)組號及搶答違規(guī)信號。

d)比賽開始后,如果參賽組在開始燈(綠燈)亮之后按下按鈕進行搶答,數(shù)碼管顯示先搶到的參賽組的序號,同時,觸摸屏顯示答題組號及答題信號,然后主持人請此參賽組回答問題。

e)為了控制比賽時間,回答問題必須在20 s內(nèi)完成,超時按錯誤論處。當時間進行到lO s時,紅燈亮,提示搶答者抓緊時間;當時間進行到20 s時,紅燈亮,同時蜂鳴器不間斷地嗚叫,提示搶答者答題超時,同時,觸摸屏顯示答題超時信號及答題超時組號。

f)答對一題加10分,答錯一題、答題超時或違規(guī)一次扣10分,按積分的多少論勝負。

其中,加分和減分靠現(xiàn)場工作人員手動翻動記分牌進行計分,其余功能靠PLc控制實現(xiàn)。

3搶答器的軟硬件

根據(jù)系統(tǒng)的控制要求,綜合控制點數(shù),本裝置選擇三菱。FXOS-30MR型PLc,它特別適合于小型單機且僅需要開關(guān)量控制的普通設(shè)備。 觸摸屏選用三菱F940GOT-LwD-C型圖形操作終端,它是基于PLC的軟硬一體人機界面,能以圖形界面方式實現(xiàn)各種工作狀態(tài)的顯示,并具有使用方便、人機對話界面友好、組態(tài)技術(shù)易掌握、與PLC可進行良好通信的功能。三菱F940GOT-LWD-c型觸摸屏含有兩個通信接口:RS-232C接口,與裝有專用畫面制作軟件的計算機通信(上載、下載畫面);RS一422接口,與PLC通信(通過畫面實時監(jiān)控PLC的運行)。

3.1觸摸屏畫面

本文中的觸摸屏操作畫面是用三菱公司專用的畫面制作軟件SWOPC-FXDU/wIN-c制作的。

為了達到用觸摸屏操作畫面實時監(jiān)控PLc運行的目的,必須將操作畫面中的圖形對象與PLC中的編程軟器件聯(lián)系起來。觸摸屏操作畫面的組態(tài)如表1所示。根據(jù)表l所制作的觸摸屏操作畫面如圖1所示。


圖1 觸摸屏操作畫畫


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