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【摘 要】可编程逻辑控制器在自动化领域里广泛的应用在很大程度上促进了自动化的发展，可以说可编程逻辑控制器是自动化控制系统的核心器件。为了增强可编程逻辑控制器的功能，并使之更加的便于操作，可以将其与触摸屏相结合，实现操控可视化。本文对可编程逻辑控制器与触摸屏组合控制系统的应用进行了相关的研究，提出了一种可行的解决方案，实现了以触摸屏为人机交互界面，利用可编程逻辑控制器和相应外设器件对现场的温度、压力信号的采集，并对相应外设进行控制，具有一定得实际应用价值。
【关键词】控制系统 PLC
随着科技的进步，人类社会的自动化程度大大加深，自动化控制系统在科研、工业、国防等领域都承担着重要的任务。虽然各式各样的自动化控制系统正在逐渐的完善对于各种数据测量、提取、传送等的需求，但是人们已经不再满足于自动化控制系统的测量功能，提出了更多的需求。这其中一项最为迫切的需求就是自动化控制系统的可操作性有待增强。传统的可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）虽然具有很强大的功能，但是开发起来需要专业的电子设计人员用编程语言对其内部逻辑程序进行编写和烧录，使用过程中的操作人员则对这些程序类的操作并不熟悉，导致了使用者在读取数据和管理系统方面存在很大的障碍。触摸屏的出现具有划时代的意义，其操作更加符合人类的思维，因此如果能够将PLC与触摸屏相结合，设计实现一个可视化的组合控制系统，将大大的便利操作人员，增强自动化系统的可操作性和可读性。本文正是基于这个原因，将PLC与触控屏结合在一块儿，对基于这种组合的控制系统的一般建立过程进行探索。
一、系统组成
（一）可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器在行业内通常简称为PLC，它是一种简单、通用、功能强大的控制类器件，具有其它芯片所不具备的很高的抗干扰能力，它可以十分有效的提高系统的可靠性，并在很大程度上提升系统整体的效率。PLC具有很多功能强大的接口，比如串行口和一些自由通信接口。串行口由于是标准接口，因此可以兼容很多设备。而自由通信接口则可以由用户来自定义传输数据的协议，亦即用户可以在逻辑程序设计过程中，通过代码将自定义的程序实现出来。这就在很大程度上给PLC提供了更多的应用机会，因为很多的数据并不具有标准的数据格式，或者具有特殊的传输要求，比如实时性，数据块的大小等等的现实问题上的约束。PLC的串行口通常可以和一些常见的外围设备相连接，比如打印机，RFID阅读器，触摸屏等。一般PLC都可以支持一定范围内的串行口波特率，可以满足大部分设备对数据速率的需求。
（二）触摸屏。触摸屏是一种新的人机交互工具，它替代了传统的鼠标、键盘等外设输入设备和显示器、打印机等显示输出设备，具有双向交互能力。人们可以通过触摸屏来获取系统的状态和数据，并可以通过触控来进行相应的操作。这种使用操作方式非常符合人类的直观操作反映，因此触摸屏的出现具有划时代的意义。触摸屏的工作原理是当用户对触摸屏上的某一点进行触控时，触摸屏可以捕捉并反馈触摸屏中的位置坐标信息，从而达到对用户操作的识别。触摸屏自动化领域内也具有很大的应用前景，比如它可以替代一些控制按钮，将这些按钮软体化呈现在屏幕上，用户在点击这些按钮的同时完成传统按钮的功能。触摸屏可以将传统控制上的很多功能集成在一个小面板上，通过不断的切换来进行操作，十分的方便，从而减少按钮和一些仪器仪表的使用，可以为整个系统降低投入成本。
二、控制流程
市面上常见的触摸屏都是用串口与控制器进行通信的，而PLC也支持标准的串口通信，因此在设计实现PLC和触控屏两者相结合所组成的控制系统时，应适当选取均支持相同串口协议的硬件设备和芯片。这里不选用自由通信接口的原因是，虽然自由通信接口具有很高的灵活性，但是由于数据通信协议是用户自定义的，因此不具有通用性，并且可维护性和可移植性很差，专用性太强，不适合大型系统和后续的维护升级。在实际系统中，首先PLC利用外围数据采集电路将待测的数据信号转换成电信号。这个过程通常要依靠一些物理感应装置将数据收集起来，而后使用一些专用的模拟-数字转换器来实现。比如在实践中很多系统都会使用的温度这一参量，就可以利用温度传感器等传感设备，将温度这一环境信息变换为模拟电信号，然后用模数转换器转化为电信号，这样电子系统内就可以将其传输和处理了。之后，这些数据会通过传送器上传到PLC中，PLC经过计算，将计算结果传送到触摸屏上。这时候触控屏所起到的作用较之于传统的显示屏幕在功用上来讲是同样的，亦即能够使诸如温度变化曲线等信息在屏幕上提供给使用者，以供参考。用户通过点触触控屏上的显示出来的信息和按钮等内容，触控屏则获知屏幕上被点击部位的方位坐标信息，并将其反馈给PLC，再由PLC中用户预置烧录的程序来判断用户的操作状态和执行相应的反馈操作指令，从而完成对系统的相关状态参数进行查询、保存和对比分析等相关操作，然后用户通过点击相关按钮或者通过触控屏的输入界面键入相关参数调整信息到指定器件后，数据就被传送到PLC的中与命令相对应的控制寄存器中，最后各种器件就根据用户所下达的指令对相应的外围设备进行操作，比如开关电路的连接与切断等。而对于那些需要模拟量进行操作控制的外设装备，就需要引入数字-模拟转换器这样的模数转换设备，通过信号转化，将控制信号变换为模拟量，从而驱动相关电路进行控制和动作。
三、系统的应用前景展望
PLC和触摸屏的组合具有很强的优势，能够发挥出PLC的控制功能和触摸屏的交互功能。这一组合具有非常好的可操作性和便利性，一方面可以替代传统的输入输出设备，降低系统的成本，简化系统的结构；而另一方面，PLC和触摸屏的组合也方便操作人员的使用，降低了操作难度，可以更直观的对系统进行状态的获取和反馈控制。因此PLC和触摸屏组合控制系统将会是自动化控制领域未来发展的必然趋势。
参考文献：
[1]刘战术， 常晓玲. 伺服定位单元， PLC， 触摸屏在精密磨床控制中的应用[J]. 制造技术与机床， 2008 （5）： 28-31.
[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.
【关键词】控制系统 PLC
随着科技的进步，人类社会的自动化程度大大加深，自动化控制系统在科研、工业、国防等领域都承担着重要的任务。虽然各式各样的自动化控制系统正在逐渐的完善对于各种数据测量、提取、传送等的需求，但是人们已经不再满足于自动化控制系统的测量功能，提出了更多的需求。这其中一项最为迫切的需求就是自动化控制系统的可操作性有待增强。传统的可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）虽然具有很强大的功能，但是开发起来需要专业的电子设计人员用编程语言对其内部逻辑程序进行编写和烧录，使用过程中的操作人员则对这些程序类的操作并不熟悉，导致了使用者在读取数据和管理系统方面存在很大的障碍。触摸屏的出现具有划时代的意义，其操作更加符合人类的思维，因此如果能够将PLC与触摸屏相结合，设计实现一个可视化的组合控制系统，将大大的便利操作人员，增强自动化系统的可操作性和可读性。本文正是基于这个原因，将PLC与触控屏结合在一块儿，对基于这种组合的控制系统的一般建立过程进行探索。
一、系统组成
（一）可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器在行业内通常简称为PLC，它是一种简单、通用、功能强大的控制类器件，具有其它芯片所不具备的很高的抗干扰能力，它可以十分有效的提高系统的可靠性，并在很大程度上提升系统整体的效率。PLC具有很多功能强大的接口，比如串行口和一些自由通信接口。串行口由于是标准接口，因此可以兼容很多设备。而自由通信接口则可以由用户来自定义传输数据的协议，亦即用户可以在逻辑程序设计过程中，通过代码将自定义的程序实现出来。这就在很大程度上给PLC提供了更多的应用机会，因为很多的数据并不具有标准的数据格式，或者具有特殊的传输要求，比如实时性，数据块的大小等等的现实问题上的约束。PLC的串行口通常可以和一些常见的外围设备相连接，比如打印机，RFID阅读器，触摸屏等。一般PLC都可以支持一定范围内的串行口波特率，可以满足大部分设备对数据速率的需求。
（二）触摸屏。触摸屏是一种新的人机交互工具，它替代了传统的鼠标、键盘等外设输入设备和显示器、打印机等显示输出设备，具有双向交互能力。人们可以通过触摸屏来获取系统的状态和数据，并可以通过触控来进行相应的操作。这种使用操作方式非常符合人类的直观操作反映，因此触摸屏的出现具有划时代的意义。触摸屏的工作原理是当用户对触摸屏上的某一点进行触控时，触摸屏可以捕捉并反馈触摸屏中的位置坐标信息，从而达到对用户操作的识别。触摸屏自动化领域内也具有很大的应用前景，比如它可以替代一些控制按钮，将这些按钮软体化呈现在屏幕上，用户在点击这些按钮的同时完成传统按钮的功能。触摸屏可以将传统控制上的很多功能集成在一个小面板上，通过不断的切换来进行操作，十分的方便，从而减少按钮和一些仪器仪表的使用，可以为整个系统降低投入成本。
二、控制流程
市面上常见的触摸屏都是用串口与控制器进行通信的，而PLC也支持标准的串口通信，因此在设计实现PLC和触控屏两者相结合所组成的控制系统时，应适当选取均支持相同串口协议的硬件设备和芯片。这里不选用自由通信接口的原因是，虽然自由通信接口具有很高的灵活性，但是由于数据通信协议是用户自定义的，因此不具有通用性，并且可维护性和可移植性很差，专用性太强，不适合大型系统和后续的维护升级。在实际系统中，首先PLC利用外围数据采集电路将待测的数据信号转换成电信号。这个过程通常要依靠一些物理感应装置将数据收集起来，而后使用一些专用的模拟-数字转换器来实现。比如在实践中很多系统都会使用的温度这一参量，就可以利用温度传感器等传感设备，将温度这一环境信息变换为模拟电信号，然后用模数转换器转化为电信号，这样电子系统内就可以将其传输和处理了。之后，这些数据会通过传送器上传到PLC中，PLC经过计算，将计算结果传送到触摸屏上。这时候触控屏所起到的作用较之于传统的显示屏幕在功用上来讲是同样的，亦即能够使诸如温度变化曲线等信息在屏幕上提供给使用者，以供参考。用户通过点触触控屏上的显示出来的信息和按钮等内容，触控屏则获知屏幕上被点击部位的方位坐标信息，并将其反馈给PLC，再由PLC中用户预置烧录的程序来判断用户的操作状态和执行相应的反馈操作指令，从而完成对系统的相关状态参数进行查询、保存和对比分析等相关操作，然后用户通过点击相关按钮或者通过触控屏的输入界面键入相关参数调整信息到指定器件后，数据就被传送到PLC的中与命令相对应的控制寄存器中，最后各种器件就根据用户所下达的指令对相应的外围设备进行操作，比如开关电路的连接与切断等。而对于那些需要模拟量进行操作控制的外设装备，就需要引入数字-模拟转换器这样的模数转换设备，通过信号转化，将控制信号变换为模拟量，从而驱动相关电路进行控制和动作。
三、系统的应用前景展望
PLC和触摸屏的组合具有很强的优势，能够发挥出PLC的控制功能和触摸屏的交互功能。这一组合具有非常好的可操作性和便利性，一方面可以替代传统的输入输出设备，降低系统的成本，简化系统的结构；而另一方面，PLC和触摸屏的组合也方便操作人员的使用，降低了操作难度，可以更直观的对系统进行状态的获取和反馈控制。因此PLC和触摸屏组合控制系统将会是自动化控制领域未来发展的必然趋势。
参考文献：
[1]刘战术， 常晓玲. 伺服定位单元， PLC， 触摸屏在精密磨床控制中的应用[J]. 制造技术与机床， 2008 （5）： 28-31.
[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.