西門子6AG1124-0XC02-4AX0

SIEMENS西門子上海朔川電氣設(shè)備有限公司

：肖媛（）

公司：

：

移動

商務(wù)：

公司地址：上海市金山區(qū)涇波路129號

6AG1124-0XC02-4AX0 SIPLUS HMI TP2200 COMFORT FOR MEDIAL STRESS WITH CONFORMAL COATING BASED ON 6AV2124-0XC02-0AX0

概述：

TM Count 2x24V，訂貨號： 6ES7550-1AA00-0AB0 是一個能夠提供雙通道計數(shù)、測量以及位置反饋功能的工藝模塊。

圖01. TM Count 2x24V 模塊視圖

工藝模塊 TM Count 2x24V 的主要屬性：

1. 支持的編碼器/信號類型：

• 24 V 增量編碼器；
• 具有方向信號的 24 V 脈沖編碼器；
• 不具有方向信號的 24 V 脈沖編碼器；
• 用于向上和向下計數(shù)脈沖的 24 V 脈沖編碼器；

2. 支持的技術(shù)功能：

• 高速計數(shù)
• 測量 (頻率, 速度, 脈沖周期)
• 作為運動控制的位置反饋

3. 集中式應(yīng)用/分布式應(yīng)用：

• 可以在 S7-1500 自動化系統(tǒng)中集中使用工藝模塊。
• 可以通過 ET 200MP 分布式 I/O 的接口模塊在分布式系統(tǒng)中使用工藝模塊，如在 S7-300/400 系統(tǒng)中的分布式運行或者在第三方系統(tǒng)中的分布式運行。

工藝模塊 TM Count 2x24V 的接線：

工藝模塊 TM Count 2x24V 可以接兩路 24V 脈沖信號編碼器，每個通道同時提供了三個數(shù)字量輸入和兩個數(shù)字量輸出信號，具體接線方式請參考圖02 和圖03。



圖02. TM Count 2x24V 端子分配


圖03. TM Count 2x24V 模塊的接線

在本例中，使用的是帶有方向信號的 24V 脈沖編碼器，所以將脈沖信號接到模塊的1號端子，將方向信號接到模塊的2號端子。 

計數(shù)功能概述：

計數(shù)是指對事件進行記錄和統(tǒng)計，工藝模塊的計數(shù)器 捕獲編碼器信號和脈沖，并對其進行相應(yīng)的評估?？梢允褂镁幋a器或脈沖信號或通過用戶程序計數(shù)的方向。也可以通過數(shù)字量輸入控制計數(shù)過程。模塊內(nèi)置的比 較值功能可在定義的計數(shù)值處準(zhǔn)確切換數(shù)字量輸出（不受用戶程序及 CPU 掃描周期的影響）。

計數(shù)功能組態(tài)實例：

    1. 本文中所使用的系統(tǒng)硬件及軟件信息：

2. 硬件配置：

首先將項目切換到項目視圖，然后從左側(cè)的硬件目錄中找到：工藝模塊->計數(shù)->TM Count 2x24V, 并將計數(shù)模塊拖拽到設(shè)備機架上（圖04）；


圖04. TM Count 2x24V 硬件配置 01

在模板下方點擊屬性，進入模板的基本參數(shù)設(shè)置界面，將通道 0 的工作模式選擇為：通過工藝對象組態(tài)通道（圖05）；


圖05. TM Count 2x24V 硬件配置 02

3. 組態(tài)工藝對象：

硬件配置完成后需要組態(tài)計數(shù)器的工藝對象。首先從左側(cè)的項目樹中，選擇工藝對象下面的：插入新對象（圖06）；

圖06. 插入新對象

在插入新對象時選擇：計數(shù)和測量，并填入對象名稱（圖07）；

圖07. 選擇新對象類型

插 入對象后，在左側(cè)的項目樹下就能看到新建的計數(shù)器工藝對象，選擇這個計數(shù)器工藝對象，點擊“組態(tài)”即可在中間的工作區(qū)域看到工藝對象的參數(shù)配置界面。參數(shù)界面可以通過 狀態(tài)圖標(biāo)反映出參數(shù)分配狀態(tài)：紅色圖標(biāo)表示參數(shù)里包含錯誤或者不可用的參數(shù)；綠色圖標(biāo)表示配置里面包含手動修改過得可用參數(shù)；藍色圖標(biāo)表示系統(tǒng)默認(rèn)可用的 配置參數(shù)（圖08）；

圖08. 組態(tài)工藝對象

在工藝對象的基本參數(shù)中，首先需要給這個計數(shù)器工藝對象分配一個硬件，也就是前面組態(tài)的高速計數(shù)模塊，并選擇相應(yīng)的模塊通道，完成工藝對象與硬件的關(guān)聯(lián)（圖09）；

圖09. 為工藝對象分配硬件

在計數(shù)器輸入?yún)?shù)中選擇輸入信號的類型，可選擇的類型參見下表，在附加參數(shù)里面還可以選擇對脈沖的濾波和傳感器類型（圖10），可以支持的信號類型請參見表01

圖10. 選擇計數(shù)器工藝對象的信號類型

計數(shù)器工藝對象支持的信號類型：

圖例	名稱	信號類型
	增量編碼器（A、B 相差）	帶有 A 和 B 相位差信號的增量編碼器。
	增量編碼器（A、B、N）	帶有 A 和 B 相位差信號以及零信號 N 的增量編碼器。
	脈沖 (A) 和方向 (B)	帶有方向信號（信號 B）的脈沖編碼器（信號 A）。
	單相脈沖 (A)	不帶方向信號的脈沖編碼器（信號 A）?？梢酝ㄟ^控制接口計數(shù)方向。
	向上計數(shù) (A)，向下計數(shù) (B)	向上計數(shù)（信號 A）和向下計數(shù)（信號 B）的信號。

表01. 計數(shù)器工藝對象支持的信號類型

在計數(shù)器特性里面可以配置計數(shù)器的起始值，上下極限值和計數(shù)值到達極*的狀態(tài)，以及門啟動時計數(shù)值的狀態(tài)。在本例中設(shè)置起始值為0，上下極限為+/-10000，設(shè)置當(dāng)計數(shù)值到達極*計數(shù)器將停止，并且將計數(shù)值重置為起始值，將門功能設(shè)置為繼續(xù)計數(shù)（圖11）。

圖11.  設(shè)置計數(shù)器的上下限及門功能

4. 組態(tài) DO 在計數(shù)值大于比較值時輸出：

該 計數(shù)模塊內(nèi)置了兩個比較器，可以將計數(shù)值與預(yù)設(shè)的比較值之間進行比較，在 DO 特性里面可以設(shè)置計數(shù)模塊本體的兩個數(shù)字量輸出根據(jù)比較器的狀態(tài)做相應(yīng)的響應(yīng)。在本例中，將 DQ0 設(shè)置為當(dāng)計數(shù)值大于比較值且小于上限值時輸出，也就是當(dāng)計數(shù)值大于1000且小于10000的時候，*個數(shù)字量DQ 會輸出為 1 ，同時，比較器的狀態(tài)還可以在后面的程序塊輸出管腳的“CompResult”中顯示（圖12）。該參數(shù)界面還可以設(shè)置DO更多的響應(yīng)特性，具體細(xì)節(jié)請參 見模板手冊。

圖12.  組態(tài) DO 在計數(shù)值大于比較值時輸出

5. 調(diào)試工藝對象：

計 數(shù)功能中必要的參數(shù)基本配置完畢，其他功能如數(shù)字量輸入/輸出，測量等，可根據(jù)實際需要來做一定的修改，具體功能和使用方法請參考功能手冊。接下來進入計 數(shù)功能的調(diào)試階段。計數(shù)工藝對象提供了一個可以調(diào)試的控制面板，在這個調(diào)試界面下可以進行計數(shù)器的基本操作和錯誤診斷。需要注意的是，使用調(diào)試界面前，需 要先在主程序中調(diào)用高速計數(shù)功能塊才能正常使用。

將主畫面切換到 OB1 編輯界面，從右側(cè)的指令列表里面找到工藝類->計數(shù)和測量，找到 High_Speed_Counter 功能塊并拖拽到程序段中，并在背景數(shù)據(jù)塊中選擇之前建立的計數(shù)器工藝對象（圖13）：

圖13. 在程序中調(diào)用功能塊

將項目存盤編譯并下載之后，可以通過項目樹或者功能塊的快捷圖標(biāo)進入到工藝對象的調(diào)試功能（圖14）；

圖14. 在程序中調(diào)用功能塊

進 入調(diào)試界面后，首先點擊左上角的在線圖標(biāo)切換到在線模式，在在線模式下首先要使能軟件門”SwGate”，然后觀察反饋的門狀態(tài)”StatusGate” 是否為 TRUE，如果為 TRUE 說明計數(shù)器已經(jīng)開始工作，這時候如果有外部脈沖信號的話，計數(shù)器將進行計數(shù)并將計數(shù)值反饋到”CountValue”處（圖15）。

圖15. 計數(shù)器工藝對象的調(diào)試界面

5. 故障診斷：
   可以通過項目樹或功能塊上的快捷圖標(biāo)切換到診斷界面。在診斷界面可以看到錯誤的ID、描述和相關(guān)的狀態(tài)位（圖16）：

圖16. 計數(shù)器工藝對象的診斷界面

6. 編程：

如果調(diào)試面板沒有問題可以回到程序塊進行編程，程序塊的管腳及使用方法與之前的調(diào)試面板**，所以非常方便的參考調(diào)試面板進行編程（圖17），工藝功能塊的部分主要參數(shù)及功能請參見表02。


圖17. 高速計數(shù)程序功能塊

計數(shù)器工藝功能的主要參數(shù)：

表02. 計數(shù)器工藝功能的主要參數(shù)

    7. 通過用戶程序修改實際計數(shù)值：

在很多情況下都有可能需要人工修改一下當(dāng)前的實際計數(shù)值，這需要首先將要修改的值傳送到工藝DB的新計數(shù)值"NewCountValue"中，然后置位功能塊輸入管腳“SetCountValue” 則新計數(shù)值生效（圖18）。具體步驟如下：

(1). 選中左面項目樹的"High_Speed_Couter"工藝對象；
(2). 展開下面的詳細(xì)視圖，則可以看到工藝DB中的所有變量；
(3). 找到"NewCountValue"變量，并將其拖拽到用戶程序的傳送指令輸出端；
(4). 將新的計數(shù)值傳送到"NewCountValue"；
(5). 置位功能塊輸入管腳“SetCountValue” ；
(6). 新的計數(shù)值生效。


圖18. 通過用戶程序修改實際計數(shù)值

    8. 通過用戶程序修改比較值：

同修改實際計數(shù)值的方法類似，用戶也可以通過用戶程序修改該組態(tài)里面預(yù)制的比較值（圖19），具體步驟如下：

(1). 選中左面項目樹的"High_Speed_Couter"工藝對象；
(2). 展開下面的詳細(xì)視圖，則可以看到工藝DB中的所有變量；
(3). 找到"NewReferenceValue0"變量，并將其拖拽到用戶程序中進行賦值；
(4). 找到"SetReferenceValue0"變量，并將其拖拽到用戶程序中進行置位，就可以將剛剛修改的新比較值寫到計數(shù)器模塊中。


圖19. 通過用戶程序修改比較值

    9. 查看工藝對象 DB 中的所有變量

上 述查找工藝對象變量的方法適用于 STEP 7 TIA Protal V13 以上版本，之前的版本可以通過鼠標(biāo)右鍵點擊工藝對象名稱，選則zui下面的"打開 DB 編輯器" ，這樣可以通過數(shù)據(jù)視圖顯示工藝對象 DB 里面的所有變量，使用變量的時候可以在用戶程序中直接敲入相應(yīng)的變量名即可（圖20）。


圖20. 查看工藝對象 DB 中的所有變量

文章聲明：

本文僅針對 TM 2x24V 工藝模塊的計數(shù)功能進行簡單的描述，目的是為了能夠讓*次接觸該模塊的用戶能夠快速的了解一些基本功能，本文無法替代 TM 2x24V 工藝模塊的相關(guān)硬件手冊和功能手冊。更多關(guān)于該模塊的功能和使用信息請通過條目號 59193105 和 59709820 下載硬件和功能手冊。 1本例功能介紹

S7-300C集成頻率測量功能, 以314C 為例, 集成4 路*獨立zui高2.5KHZ 的脈沖輸出。在本例中將介紹S7-300C 中集成的脈寬調(diào)制功能及作業(yè)功能。

2示例系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

圖1 本例中選用一個S7-300 CPU314C-2DP, 并插入MMC 卡

3 本例所用的設(shè)備

3.1所用軟件
STEP7 V5.4
3.2所用硬件
1、一個S7-300 CPU314C-2DP
2、帶有CP5611 的 Field PG 710
3、512K MMC 卡

4 組態(tài)脈沖輸出參數(shù)
打開STEP7，新建一個項目，名稱為pwm（圖2），接著在項目中插入一個S7-300 站（圖3）。打開硬件組態(tài)，依次插入機架和CPU314C-2DP，雙擊子槽2.4“Count”進入組態(tài)畫面（圖4）。

圖2 新建項目

圖3插入S7-300站

圖4 插入CPU314C-2DP后雙擊“Count”打開組態(tài)畫面

4.1 操作模式
脈寬調(diào)制選“Pulse-width modulation”

圖5 操作模式

4.2 操作參數(shù)的設(shè)置
1、輸出格式分為Per mil 或S7 analog
Per mil格式：Pulse duration＝Outp_val/1000*Period duration
S7 analog格式：Pulse duration＝Outp_val/27648 * Period duration
其中，Pulse duration 是實際輸出脈沖時間，Period duration 是脈沖周期時間，Outp_val 是SFB49 中的一個變量, 可以在程序中隨時修改脈沖寬度。S7 analog格式適合S7 模擬量轉(zhuǎn)化成脈沖輸出。
2、時基可以選擇1ms 或0.1ms. Period zui小為0.4ms 所以zui大輸出頻率為2.5kHz。

圖6 操作參數(shù)

4.3 硬件門和中斷設(shè)置
1、硬件門－用模塊所帶輸入點觸發(fā)脈沖輸出，相比軟件門，硬件門用于更精確的要求。
2、產(chǎn)生中斷調(diào)用OB40 (必須在basic parameters 選擇中斷或診斷+中斷)可選擇:硬件門開中斷。

圖7 基本參數(shù)選擇中斷

圖8 硬件門和中斷

5 接線
示例使用的是通道0，參考下面的針腳定義接線。（注意：如果通道激活了脈寬調(diào)制功能，那么該通道的第二個輸入點不能用來接其他輸入信號，也不要接線。如示例中DI+0.1點就是如此。）

圖9 針腳分配

6 編程
在編程界面左側(cè)的庫文件中找到系統(tǒng)函數(shù)塊SFB49，并在OB1中調(diào)用。

圖10 功能塊所在位置

圖11 程序

圖12 "Count"子槽的地址

本例中在硬件組態(tài)時，設(shè)置的脈沖周期為1 秒，脈沖寬度為500/1000*1S=0.5S 當(dāng)M1.1 為1 時輸出脈沖，M1.2 為1 時，周期時間改變?yōu)?S,這時脈沖寬度變?yōu)?00/1000*2S=1S.如果CPU 掉電，則恢復(fù)在硬件組態(tài)里的值，周期時間為1 秒。

一、界面設(shè)計與工業(yè)設(shè)計之淵源
界面設(shè)計和工業(yè)設(shè)計在基本思想與內(nèi)容上有很多*性。
首先，在基本思想方面，工業(yè)設(shè)計的觀點是要把包括對美的追求在內(nèi)的精神、文化因素融入到物質(zhì)產(chǎn)品中去，即創(chuàng)造的產(chǎn)品應(yīng)同時滿足人們的物質(zhì)與文化需求。這與界面設(shè)計的基本理論即產(chǎn)品設(shè)計要適合人的，心理因素，與工業(yè)設(shè)計的基本觀念“創(chuàng)造的產(chǎn)品應(yīng)同時滿足人們的物質(zhì)與文化需求”，意義基本相同，側(cè)重稍有不同。

其次，關(guān)于工業(yè)設(shè)計與界面設(shè)計的不同，有一種說法是：界面設(shè)計是以研究與處理“人與物”之間的信息傳遞為主。而工業(yè)設(shè)計則以研究與處理“人與物”之間的各種關(guān)系。特別是對較復(fù)雜的產(chǎn)品，工業(yè)設(shè)計并不深入研究科學(xué)技術(shù)的具體細(xì)節(jié)。界面設(shè)計雖然也是既研究“機”，也研究“人”，研究人學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素。但研究“機”，一般是指其中與人發(fā)生直接關(guān)系的部分，不一定深入追究“機”的原理與構(gòu)造研究“人”，則僅研究與“機”相關(guān)的、心理學(xué)等方面的各種因素。簡言之，工業(yè)設(shè)計與界面設(shè)計同樣都是研究人與物之間的關(guān)系，研究人與物交接界面上的問題。

二、信息時代工業(yè)設(shè)計呼喚界面設(shè)計
當(dāng)機械大工業(yè)發(fā)展起來的時候，如何有效操縱和控制產(chǎn)品或機械的問題導(dǎo)致了人機工程學(xué)。二戰(zhàn)后，隨著體力的簡單勞動轉(zhuǎn)向腦力的復(fù)雜勞動，人體工學(xué)也進一步地擴大到人的思維能力的設(shè)計方面。”使設(shè)計能夠支持、解放、擴展人的腦力勞動“。在信息時代，滿足了物質(zhì)需求的情況下，人們追求自身個性的發(fā)展和情感訴求，設(shè)計必須要著重對人的情感需求進行考慮。設(shè)計因素復(fù)雜化導(dǎo)致設(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)困難化。個性化的設(shè)計作品能否被消費者所認(rèn)同7新產(chǎn)品開發(fā)能不能被市場所接受7在目前，我國大部分企業(yè)實力還并不強大，設(shè)計開發(fā)失利承受力還不很強的情況下，如何系統(tǒng)地、有根據(jù)地認(rèn)識、評價設(shè)計，使其符合市場，就需要對設(shè)計因素再認(rèn)識。利用界面分析法，正是使設(shè)計因素條理化，避免將人作為“生物人”的片面和走出籠統(tǒng)地說“設(shè)計＝科學(xué)＋藝術(shù)”的簡單誤區(qū)。對許多以微電子機制的產(chǎn)品而言，由于功能的執(zhí)行不再是傳統(tǒng)的可感知方式，而是電子的無形運作，造成了產(chǎn)品外觀形式無法解釋和表達其內(nèi)部功能及使用狀態(tài)。于是在使用者與產(chǎn)品之間便構(gòu)筑了所謂用戶界面（User Interface），籍以實現(xiàn)人機之間的溝通和交流。
隨著科技滲透到我們的日常生活中，用戶界面的出現(xiàn)日益普遍，其主要形式有：數(shù)字產(chǎn)品（信息產(chǎn)品）的使用操作界面，如收音機、PDA、rnp3播放器，電腦軟界面以及網(wǎng)頁界面等。隨著電子技術(shù)日益發(fā)展，尤其是科技應(yīng)用帶給人類的愉悅和體驗，電子數(shù)字產(chǎn)品必將更加深入地影響生活的各個方面和層面。將有越來越多的關(guān)于界面的問題出現(xiàn)，使界面設(shè)計提上日程。

三、以界面為中心的產(chǎn)品設(shè)計
1. 設(shè)計的幾個層面
以人為本的設(shè)計要求設(shè)計從用戶的需求出發(fā)。根據(jù)人的不同層次的需求，我們可以把設(shè)計分為幾個層面。人的需求是多方面的，它具有一定的層次性、階段性，是發(fā)展和變化的。心理學(xué)家亞伯拉罕?馬斯洛在研究人類動機時，提出了的“需求理論 ，他認(rèn)為人的需求的層次是從底級向高級需求發(fā)展的，呈階梯形?？梢苑譃槲鍌€基本層次：
（1） 需求：這是人類zui基本的生存需求，是首要的，也是必須的。
（2） 安全需求：這也是很容易理解的，在滿足了生存需要后，很自然就要求生存的沒有危險，使自己的生命得到保障，這還基本屬于生存需求的進一步延伸。
（3） 社會需求：zui主要的內(nèi)容是歸屬和愛情方面的要求。人類是群居動物中zui高形式，任何一個人在生活中擁有自己的朋友、事業(yè)、愛情或其它，在這里他可以找到快樂和愉悅。
（4） 尊重需求：也就是自己要得到別人的尊重。
（5）自我實現(xiàn)的需隸屬zui高需求，即人的價值有可以實現(xiàn)的機會和有可以實現(xiàn)的條件并可以得到承認(rèn)。像那些在擁有了大量物質(zhì)財富的人他們所追求的或許也就是能夠?qū)崿F(xiàn)自己價值并得到承認(rèn)。
2、界面與設(shè)計對應(yīng)的幾個層次
為了便于認(rèn)識和分析設(shè)計界面，可將設(shè)計界面分類為：功能性設(shè)計界面、情感性設(shè)計界面和環(huán)境性設(shè)計界面。
（1）功能性設(shè)計界面即接受物的功能信息，操縱與控制物，同時也包括與生產(chǎn)的接口，即材料運用、科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用等等。這一界面反映著設(shè)計與人造物的協(xié)調(diào)作用。
（2）情感性設(shè)計界面即物要傳遞感受給人，取得與人的感情共鳴。這種感受的信息傳達存在著確定性與不確定性的統(tǒng)一。情感把握在于深入目標(biāo)對象的使用者的感情，而不是個人的情感抒發(fā)。設(shè)計師“投入熱情，不投入感情”，避免個人的任何主觀臆斷與個性的自由發(fā)揮。這一界面反映著設(shè)計與人的關(guān)系。
（3）環(huán)境性設(shè)計界面即外部環(huán)境因素對人的信息傳遞。任何一件產(chǎn)品都不能脫離環(huán)境而存在，環(huán)境的物理條件與精神氛圍是不可忽視的界面因素。

3、以界面設(shè)計為中心的設(shè)計
界面設(shè)計的出現(xiàn)帶來產(chǎn)品設(shè)計的新課題，界面設(shè)計不再以傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計中的形式功能之爭為主要矛盾，而是將設(shè)計看成實現(xiàn)人機信息交流的過程。這種觀點更加深刻，更易于解釋先前的設(shè)計現(xiàn)象。
（1）人機分析
A、使用環(huán)境的分析：環(huán)境條件是影響人機關(guān)系的外界因素，如產(chǎn)品的使用場所、氣候，季節(jié)、時間等。因為使用環(huán)境不同，使用的條件就不同。例如，家用和公用因為使用環(huán)境不同，設(shè)計要求也不一樣。
B、使用者的分析：使用者的分析主要包括：使用對象、使用者狀態(tài)和條件以及使用者行為方式等的分析。因為使用對象不同，操作的尺寸、用力大小、對色彩的喜好等就不一樣。在人機分工時，要根據(jù)使用者的狀態(tài)和工作時的狀態(tài)確定任務(wù)分析。使用行為是由于年齡、性別、地區(qū)、種族、職業(yè)、生活習(xí)性、受教育程度等原因形成的動作習(xí)慣。
C、使用過程的分析：使用過程分析是一項深入細(xì)致的工作。一些產(chǎn)品中人機問題不是靠常識可以發(fā)現(xiàn)的，甚至短時間使用也體會不到。因此必須對使用過程進行認(rèn)真分析。
（2）人機交互模型的建立
通過對人機的分析，我們可以建立起人機界面的交互模型。通過用戶模型的建立，我們可以明確人機系統(tǒng)是否合理，人機分工是否恰當(dāng)，是否體現(xiàn)了人本主義思想。
 
（3）功能性設(shè)計
界面設(shè)計首先要實現(xiàn)界面zui基本的使用功能。功能性設(shè)計主要是界面的顯示設(shè)計和控制設(shè)計。產(chǎn)品界面的信息交流主要通過顯示和控制來實現(xiàn)。顯示的信息要符合使用者接受的感覺通道，并且選擇的顯示方式，控制設(shè)計要符合使用者的操作習(xí)慣，使用戶能夠很容易地進行控制產(chǎn)品。
（4）認(rèn)知性設(shè)計
特別是產(chǎn)品的操作界面，按鈕、圖標(biāo)以及其他功能鍵的設(shè)計要符合用戶的認(rèn)知習(xí)慣。信息產(chǎn)品設(shè)計中尤其顯得重要。當(dāng)用戶使用產(chǎn)品時盡量不需要通過太多的學(xué)習(xí)，通過按鈕的形態(tài)、色彩以及上面的圖標(biāo)就可以進行操作。同樣，信息產(chǎn)品的軟件界面的設(shè)計也必須符合用戶的認(rèn)知。用戶不需要太依靠說明書，根據(jù)界面的引導(dǎo)或者圖標(biāo)的含義就可以進行自然地操作。
（5）審美性設(shè)計
界面的美，不僅要作為藝術(shù)審美形式的美，滿足人們感覺上的愉悅性，更多的是操作產(chǎn)品的一種工具，來滿足人們實現(xiàn)某種目的時帶來的愉悅性。它不僅僅是一種表象，也是一種實質(zhì)性的體現(xiàn)，帶來更多的實用性。一般來說，產(chǎn)品的設(shè)計美主要考慮功能美、技術(shù)美、形態(tài)美和材質(zhì)美。
（6）整體性設(shè)計
界面既是作為產(chǎn)品與人接觸的主要部分，又是作為產(chǎn)品的一個部分，同時也是使用環(huán)境的一部分，必須對產(chǎn)品進行整體性設(shè)計，統(tǒng)一設(shè)計風(fēng)格。這樣產(chǎn)品才是一個統(tǒng)一的整體。
（7）界面的評價
 
A、界面的學(xué)習(xí)性：產(chǎn)品界面應(yīng)能讓使用者快速學(xué)習(xí)和上手，且盡量符合使用者的操作認(rèn)知。
B、界面的認(rèn)知性產(chǎn)品的界面應(yīng)符合使用者的認(rèn)知，不良的呈現(xiàn)方式往往造成認(rèn)知誤差 從而導(dǎo)致不良操作。
C、界面效率：產(chǎn)品的界面操作與功能實現(xiàn)之間要準(zhǔn)確快速，使用戶盡快實現(xiàn)功能。
D、界面的操作性界面的布局合理、結(jié)構(gòu)明晰，避免使用者迷失在界面中。
四、結(jié)論
總之，在信息時代，隨著工業(yè)設(shè)計內(nèi)涵和外延的不斷延伸，界面設(shè)計的引入對工業(yè)設(shè)計有著不可估量的意義。從此，人們將脫離功能與形式之爭，從而把設(shè)計的中心轉(zhuǎn)移到對人的關(guān)注。產(chǎn)品設(shè)計已經(jīng)是軟界面與硬界面的融合，以界面設(shè)計為中心的工業(yè)設(shè)計將會給產(chǎn)品設(shè)計帶來新的設(shè)計理念和方法。
 

• 觸摸屏訂貨號

人機界面是指人操作PLC的一個平臺.該平臺提供了一個程序與人的接口. 是人與計算機之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，是計算機系統(tǒng)的重要組成部分。它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機信息交流的領(lǐng)域都存在著人機界面。觸摸屏是PLC人機界面的一種.人通過觸摸屏幕上的按鈕等就可以調(diào)整參數(shù)或監(jiān)視參數(shù).但人機界面不一定全部是觸摸屏的,有的是在操作面板上安裝了若干個按鈕,人通過按鈕來監(jiān)控PLC運行.這種界面的屏幕只是用來觀察參數(shù),沒有觸摸操作功能.觸摸屏是人機界面,但觸摸屏幕只是人機界面中的一種.人機界面還包括非觸摸屏的.人機界面還包括非觸摸屏的.還有上位機,文本顯示器等.連接PLC總是人機界面的一個功能，能實現(xiàn)人機交互的操作界面就是人機界面！嚴(yán)格意義上來說，“觸摸屏”是具有觸摸進行具體工程的抗干擾設(shè)計時，要選擇有較高抗*力的產(chǎn)品，采取抑制干擾源、切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑和利用軟件手段等措施，提高裝置和系統(tǒng)的抗*力。


1、采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾。
對于PLC控制器供電的電源，應(yīng)采用非動力線路供電，直接從低壓配電室的主母線上采用線供電。選用隔離變壓器，且變壓器容量應(yīng)比實際需要大1.2～1.5倍左右，還可在隔離變壓器前加入濾波器。對于變送器和共用信號儀表供電應(yīng)選擇分布電容小、采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)的配電器?？刂破骱虸/O系統(tǒng)分別由各自的隔離變壓器供電，并與主電路電源分開。PLC控制器的24V直流電源盡量不要給外圍的各類傳感器供電,以減少外圍傳感器內(nèi)部或供電線路短路故障對PLC控制器的干擾。此外，為保證電網(wǎng)饋電不中斷，可采用在線式不間斷供電電源(UPS)供電，UPS具備過壓、欠壓保護功能、軟件監(jiān)控、與電網(wǎng)隔離等功能，可提高供電的安全可靠性。對于一些重要的設(shè)備，交流供電電路可采用雙路供電系統(tǒng)。

2、正確選擇電纜的和實施敷設(shè)，消除可編程控制器、人機界面的空間輻射干擾。
不同類型的信號分別由不同電纜傳輸，采用遠離技術(shù)，信號電纜按傳輸信號種類分層敷設(shè)，相同類型的信號線采用雙絞方式。嚴(yán)禁用同一電纜的不同導(dǎo)線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠近平行敷設(shè)，增大電纜之間的夾角，以減少電磁干擾。為了減少動力電纜尤其是變頻裝置饋電電纜的輻射電磁干擾，從干擾途徑上阻隔干擾的侵入，要采用屏蔽電力電纜。

3、PLC控制器輸入輸出通道的抗干擾措施
輸入模塊的濾波可以降低輸入信號的線間的差模干擾。為了降低輸入信號與大地間的共模干擾，PLC控制器要良好接地。輸入端有感性負(fù)載時，對于交流輸入信號，可在負(fù)載兩端并接電容和電阻，對于直流輸入信號可并接續(xù)流二極管。為了抑制輸入信號線間的寄生電容、與其他線間的寄生電容或耦合所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，可采用RC浪涌吸收器。輸出為交流感性負(fù)載，可在負(fù)載兩端并聯(lián)RC浪涌吸收器；若為直流負(fù)載，可并聯(lián)續(xù)流二極管，也要盡可能靠近負(fù)載。對于開關(guān)量輸出的場合，可以采用浪涌吸收器或晶閘管輸出模塊。另外，采用輸出點串接中間繼電器或光電耦合措施，可防止PLC控制器輸出點直接接入電氣控制回路，在電氣上*隔離。

4、PLC控制器抗干擾的軟件措施
由于電磁干擾的復(fù)雜性，僅采取硬件抗干擾措施是不夠的，要用PLC控制器的軟件抗干擾技術(shù)來加以配合,進一步提高系統(tǒng)的可靠性。采用數(shù)字濾波和工頻整形采樣、定時校正參考點電位等措施，有效消除周期性干擾、防止電位漂移。采用信息冗余技術(shù)，設(shè)計相應(yīng)的軟件標(biāo)志位；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件保護等。例如對開關(guān)量輸入信號，采用定時器延時的方式多次讀入，結(jié)果*再確認(rèn)有效， 提高了軟件的可靠性。

5、正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)。
良好的接地是保證PLC控制器可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害，還可以抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制器抗電磁干擾的重要措施之一。PLC控制器屬高速低電平控制裝置，應(yīng)采用直接接地方式。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給PLC控制器接上地線，接地點應(yīng)與動力設(shè)備的接地點分開。若達不到這種要求，也必須做到與其他設(shè)備公共接地，禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地。接地點應(yīng)盡可能靠近PLC控制器。集中布置的PLC控制器適于并聯(lián)一點接地方式，各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。分散布置的PLC控制器，應(yīng)采用串聯(lián)一點接地方式。接地極的接地電阻小于2Ω，接地極埋在距建筑物10～15m遠處，而且PLC控制器接地點必須與強電設(shè)備接地點相距10m以上。如果要用擴展單元，其接地點應(yīng)與基本單元的接地點接在一起。信號源接地時，屏蔽層應(yīng)在信號側(cè)接地；信號源不接地時，應(yīng)在PLC控制器側(cè)接地。信號線中間有接頭時，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進行絕緣處理，各屏蔽層應(yīng)相互連接好。選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c接地，要避免多點接地。

6、設(shè)備選型。
在選擇設(shè)備時，首先要了解國產(chǎn)PLC生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標(biāo)，如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環(huán)境中工作等，要選擇有較高抗*力的產(chǎn)品，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的可編程控制器、人機界面HMI?？删幊炭刂破?、人機界面現(xiàn)場應(yīng)用時的抗干擾問題，是復(fù)雜而細(xì)致的?？垢蓴_性設(shè)計是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，涉及到具體的輸入輸出設(shè)備和工業(yè)現(xiàn)場的具體環(huán)境，要求我們要綜合考慮各方面的因素，必須根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，從減少干擾源、切斷干擾途徑等方面進行全面的考慮，充分利用各種抗干擾措施來進行可編程控制器、人機界面的設(shè)計。才能真正提高可編程控制器、人機界面HMI現(xiàn)場應(yīng)用時的抗*力，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

NULL觸控屏的基本原理是，用手指或其他物體觸摸安裝在顯示器前端的觸控屏?xí)r，所觸摸的位置 ( 以坐標(biāo)形式 ) 由觸 控屏控制器檢測，并通過接口 ( 如 RS-232 串行口 ) 送到 CPU ，從而確定輸入的信息。 觸控屏系統(tǒng)一般包括觸控屏控制器 ( 卡 ) 和觸摸檢測裝置兩個部分。其中，觸控屏控制器 ( 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(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，并傳送給觸控屏控制卡。
1 ．電阻觸控屏
電阻觸控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，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)手指觸控屏幕時，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)觸控屏共同的zui基本原理。
2. 電容技術(shù)觸控屏：
是利用人體的電流感應(yīng)進行工作的。電容式觸控屏是是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層 ITO ，zui外層是一薄層矽土玻璃保護層 , 夾層 ITO 涂層作為工作面 , 四個角上引出四個電極，內(nèi)層 ITO 為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。 當(dāng)手指觸摸在金屬層上時，由于人體電場，用戶和觸控屏表面形成以一個耦合電容，對于高頻電流來說，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸控屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置。電容觸控屏的特點：
■ 對大多數(shù)的環(huán)境污染物有抗力。
■ 人體成為線路的一部分，因而漂移現(xiàn)象比較嚴(yán)重。
■ 帶手套不起作用。
■ 需經(jīng)常校準(zhǔn)。
■ 不適用于金屬機柜。
■ 當(dāng)外界有電感和磁感的時候，會使觸控屏失靈。
3. 紅外觸控屏
紅外觸控屏是利用 X 、 Y 方向上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸。紅外觸控屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸控屏幕時，手指就會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點上的紅外線而實現(xiàn)觸控屏操作。紅外觸控屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜惡劣的環(huán)境條件，紅外線技術(shù)是觸控屏產(chǎn)品zui終的發(fā)展趨勢。采用聲學(xué)和其它材料學(xué)技術(shù)的觸屏都有其難以逾越的屏障，如單一傳感器的受損、老化，觸摸界面怕受污染、破壞性使用，維護繁雜等等問題。紅外線觸控屏只要真正實現(xiàn)了高穩(wěn)定性能和高分辨率，必將替代其它技術(shù)產(chǎn)品而成為觸控屏市場主流。 過去的紅外觸控屏的分辨率由框架中的紅外對管數(shù)目決定，因此分辨率較低，市場上主要國內(nèi)產(chǎn)品為 32x32 、 4032 ，另外還有說紅外屏對光照環(huán)境因素比較敏感，在光照變化較大時會誤判甚至死機。這些正是國外非紅外觸控屏的國內(nèi)代理商銷售宣傳的紅外屏的弱點。而的技術(shù)第五代紅外屏的分辨率取決于紅外對管數(shù)目、掃描頻率以及差值算法，分辨率已經(jīng)達到了 1000720 ，至于說紅外屏在光照條件下不穩(wěn)定，從第二代紅外觸控屏開始，就已經(jīng)較好的克服了抗光干擾這個弱點。 第五代紅外線觸控屏是全新一代的智能技術(shù)產(chǎn)品，它實現(xiàn)了 1000*720 高分辨率、多層次自調(diào)節(jié)和自恢復(fù)的硬件適應(yīng)能力和高度智能化的判別識別，可長時間在各種惡劣環(huán)境下任意使用。并且可針對用戶定制擴充功能，如網(wǎng)絡(luò)控制、聲感應(yīng)、人體接近感應(yīng)、用戶軟件加密保護、紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?原來媒體宣傳的紅外觸控屏另外一個主要缺點是抗暴性差，其實紅外屏*可以選用任何客戶認(rèn)為滿意的防暴玻璃而不會增加太多的成本和影響使用性能，這是其他的觸控屏所無法效仿的。
4. 表面聲波觸控屏
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觸控屏電纜送來的電信號轉(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)殡娦盘枴?當(dāng)發(fā)射換能器發(fā)射一個窄脈沖后，聲波能量歷經(jīng)不同途徑到達接收換能器，走zui右邊的zui早到達，走zui左邊的zui晚到達，早到達的和晚到達的這些聲波能量疊加成一個較寬的波形信號，不難看出，接收信號集合了所有在 X 軸方向歷經(jīng)長短不同路徑回歸的聲波能量，它們在 Y 軸走過的路程是相同的，但在 X 軸上，zui遠的比zui近的多走了兩倍 X 軸zui大距離。因此這個波形信號的時間軸反映各原始波形疊加前的位置，也就是 X 軸坐標(biāo)。 發(fā)射信號與接收信號波形 在沒有觸摸的時候，接收信號的波形與參照波形*一樣。當(dāng)手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸控屏幕時， 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刻位置上波形有一個衰減缺口。 接收波形對應(yīng)手指擋住部位信號衰減了一個缺口，計算缺口位置即得觸摸坐標(biāo) 控制器分析到接收信號的衰減并由缺口的位置判定 X 坐標(biāo)。之后 Y 軸同樣的過程判定出觸摸點的 Y 坐標(biāo)。除了一般觸控屏都能響應(yīng)的 X 、 Y 坐標(biāo)外，表面聲波觸控屏還響應(yīng)第三軸 Z 軸坐標(biāo)，也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。其原理是由接收信號衰減處的衰減量計算得到。三軸一旦確定，控制器就把它們傳給主機。