摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，觸摸技術(shù)的應(yīng)用無(wú)處不在，給我們的日常生活及其工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了便利。本文詳細(xì)介紹了觸摸屏的原理，觸摸屏使用和維護(hù)要點(diǎn)，以及在濟(jì)鋼中板廠大規(guī)模應(yīng)用介紹。 關(guān)鍵詞：觸摸屏 工業(yè)控制 Abstract: With the development of science and technology, touch technology application everywhere, to our daily life and industrial production brought convenience. This paper introduces the principle, touch screen operation and maintenance, and the application in jigang plate mill are introduced. Keywords: Touch screen 、 Industrial control 一、 概述 　　工業(yè)觸摸屏，是通過(guò)觸摸式工業(yè)顯示器把人和機(jī)器連為一體的智能化界面。它是替代傳統(tǒng)控制按鈕和指示燈的智能化操作顯示終端。它可以用來(lái)設(shè)置參數(shù)，顯示數(shù)據(jù)，監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，以曲線/動(dòng)畫(huà)等形式描繪自動(dòng)化控制過(guò)程。更方便、快捷、表現(xiàn)力更強(qiáng)，并可簡(jiǎn)化為PLC的控制程序，功能強(qiáng)大的觸摸屏創(chuàng)造了友好的人機(jī)界面。觸摸屏作為一種特殊的計(jì)算機(jī)外設(shè)，它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。 二、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(cè)裝置兩個(gè)部分。其中，觸摸屏控制器（卡）的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，它同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行：觸摸檢測(cè)裝置一般安裝在顯示器的前端，主要作用是檢測(cè)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(qiáng)的靈活性，可以按照設(shè)計(jì)要求更換或增加功能模塊，擴(kuò)展性強(qiáng)，可以滿足復(fù)雜的工藝控制過(guò)程，甚至可以直接通過(guò)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(hù)量。下圖為ROCKWELL Panel View Plus型工業(yè)觸摸屏典型結(jié)構(gòu)： 　　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(jī)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(diǎn)把它們隔開(kāi)絕緣。 　　當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點(diǎn)位置有了一個(gè)接觸，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場(chǎng)，使得偵測(cè)層的電壓由零變?yōu)榉橇?，這種接通狀態(tài)被控制器偵測(cè)到后，進(jìn)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(diǎn)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)觸摸屏共同的最基本原理。電阻類(lèi)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(qiáng)化玻璃表面分別涂上兩層OTI透明氧化金屬導(dǎo)電層，最外面的一層OTI涂層作為導(dǎo)電體，第二層OTI則經(jīng)過(guò)精密的網(wǎng)絡(luò)附上橫豎兩個(gè)方向的+5V至0V的電壓場(chǎng)，兩層OTI之間以細(xì)小的透明隔離點(diǎn)隔開(kāi)。當(dāng)手指接觸屏幕時(shí)，兩層OTI導(dǎo)電層就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)接觸點(diǎn)，電腦同時(shí)檢測(cè)電壓及電流，計(jì)算出觸摸的位置，反應(yīng)速度為 10-20ms。 　　五線電阻觸摸屏的外層導(dǎo)電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料，外導(dǎo)電層由于頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長(zhǎng)使用壽命，但是工藝成本較為高昂。鎳金導(dǎo)電層雖然延展性好，但是只能作透明導(dǎo)體，不適合作為電阻觸摸屏的工作面，因?yàn)樗鼘?dǎo)電率高，而且金屬不易做到厚度非常均勻，不宜作電壓分布層，只能作為探層。 　　電阻型觸摸屏是一種對(duì)外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵和水汽，它可以用任何物體來(lái)觸摸,可以用來(lái)寫(xiě)字畫(huà)畫(huà)，比較適合工業(yè)控制領(lǐng)域及辦公室內(nèi)使用。電阻型觸摸屏共同的缺點(diǎn)是因?yàn)閺?fù)合薄膜的外層采用塑膠材料,不知道的人太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個(gè)觸摸屏而導(dǎo)致報(bào)廢。不過(guò),在限度之內(nèi)，劃傷只會(huì)傷及外導(dǎo)電層，外導(dǎo)電層的劃傷對(duì)于五線電阻觸摸屏來(lái)說(shuō)沒(méi)有關(guān)系,而對(duì)四線電阻觸摸屏來(lái)說(shuō)是致命的。 　　2. 邏輯控制與通訊模塊 　　邏輯控制模塊包含24V直流輸入（18-32）電源，SDRAM內(nèi)存及CF閃存卡、10/100BaseT以太網(wǎng)端口、可用于文件傳送，打印及與可編程控制器通訊的232串行端口、可用于連接鼠標(biāo)，鍵盤(pán)或打印計(jì)的USB端口。內(nèi)部電路板上內(nèi)嵌了CPU處理芯片，負(fù)責(zé)顯示屏的輸入、輸出以及通訊數(shù)據(jù)的處理工作。通訊模塊負(fù)責(zé)特定的網(wǎng)絡(luò)傳輸，以提高數(shù)據(jù)傳輸速率。 三、觸摸屏使用及維護(hù)要點(diǎn) 　　由于技術(shù)上的局限性和設(shè)備環(huán)境不同，屏幕上會(huì)由于水滴、灰塵等污染而無(wú)法正常使用，所以觸摸屏幕也同普通機(jī)器一樣需要定期保養(yǎng)維護(hù)。并且由于觸摸屏是多種電器設(shè)備高度集成的觸控一體機(jī)，所以在使用和維護(hù)時(shí)應(yīng)注意以下的一些問(wèn)題： 　　1） 在開(kāi)機(jī)之前，用軟干布擦拭屏幕; 　　2） 水滴或飲料落在屏幕上，會(huì)使軟件停止反應(yīng)，這是由于水滴和手指具有相似的特性，需把水滴擦去; 　　3） 觸摸屏控制器能自動(dòng)判斷灰塵，但積塵太多會(huì)降低觸摸屏的敏感性，只需用干布把屏幕擦拭干凈; 　　4） 應(yīng)用玻璃清潔劑清洗觸摸屏上的臟指印和油污; 　　5） 嚴(yán)格按規(guī)程開(kāi)、關(guān)電源，關(guān)閉電源則以相反的順序進(jìn)行。 　　6） 硬盤(pán)上產(chǎn)生大量臨時(shí)文件，如果經(jīng)常斷點(diǎn)或者不退出Windows就直接關(guān)機(jī)，很快就會(huì)導(dǎo)致硬盤(pán)錯(cuò)誤。因此，需要定期運(yùn)行Scandisk掃描硬盤(pán)錯(cuò)誤，應(yīng)用程序中最好能設(shè)置密碼方式退出應(yīng)用程序和Windows再斷電; 　　7） 純凈的觸摸屏程序是不需要鼠標(biāo)光標(biāo)的，光標(biāo)只會(huì)使用戶注意力不集中; 　　8） 應(yīng)選擇足夠應(yīng)用程序使用的最簡(jiǎn)單的防鼠標(biāo)模式，因?yàn)閺?fù)雜的模式需要犧牲延時(shí)和系統(tǒng)資源; 　　9） 視環(huán)境惡劣情況，定期打開(kāi)機(jī)頭清潔觸摸屏的反射條紋和內(nèi)表面。具體的方法是：在機(jī)內(nèi)兩側(cè)打開(kāi)蓋板，可以找到松開(kāi)扣住機(jī)頭前部鎖舌的機(jī)關(guān)，打開(kāi)機(jī)關(guān)即可松開(kāi)鎖舌。抬起機(jī)頭前部，可以看到觸摸屏控制卡，拔下觸摸屏電纜，向后退機(jī)頭可卸下機(jī)頭和觸摸屏。仔細(xì)看清楚固定觸摸屏的方法后，卸下觸摸屏清洗，注意不要使 用硬紙或硬布，不要?jiǎng)潅瓷錀l紋。最后，按相反順序和原結(jié)構(gòu)將機(jī)頭復(fù)原; 　　10）觸摸屏屬于人機(jī)界面一體機(jī)，發(fā)熱量比較大，必需采取對(duì)觸摸屏本體及周邊環(huán)境進(jìn)行降溫措施。 四、觸摸屏技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用 　　觸摸屏是通過(guò)外部物體接觸面板上的按鈕開(kāi)關(guān)或參數(shù)設(shè)置來(lái)完成工藝流程的控制，面板上的操作內(nèi)容可以人為的通過(guò)編程軟件來(lái)進(jìn)行編輯，同時(shí)可以把完成的工藝狀態(tài)顯示在觸摸屏上，所以它既是一個(gè)輸入設(shè)備，也是一個(gè)輸出設(shè)備，其操作靈活，功能強(qiáng)大。PLC系統(tǒng)只需通過(guò)DP網(wǎng)絡(luò)即可和觸摸屏連接起來(lái)，減少了外部信號(hào)傳輸線路，實(shí)現(xiàn)了資源的有機(jī)整合。下圖為濟(jì)鋼中板廠軋機(jī)控制設(shè)備網(wǎng)絡(luò)圖： 　　隨著這幾年鋼鐵行業(yè)的大規(guī)模結(jié)構(gòu)調(diào)整，濟(jì)鋼中板廠的設(shè)備也進(jìn)行了整體性改造，優(yōu)化了工藝，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，美化了操作環(huán)境，特別是一改以前的操作模式，全部啟用新型的觸摸系統(tǒng)代替老式的按鈕或者指示燈，并優(yōu)化了工藝流程，減少了電氣設(shè)備數(shù)量，大大減少了設(shè)備故障率，保障了設(shè)備的穩(wěn)定生產(chǎn)，觸摸屏系統(tǒng)主要應(yīng)用在濟(jì)鋼中板廠的加熱爐、精軋機(jī)、矯直、精整線等操作臺(tái)上。目前觸摸屏系統(tǒng)已經(jīng)在生產(chǎn)線使用1年半了，穩(wěn)定性非常強(qiáng)，沒(méi)有出現(xiàn)任何死機(jī)或控制失效現(xiàn)象，操作人員操作也集中，簡(jiǎn)單。 　　下圖為精扎機(jī)操作臺(tái)觸摸屏界面部分： 五、結(jié)束語(yǔ) 　　觸摸屏有著良好的抗干擾特性與應(yīng)用穩(wěn)定性，在工業(yè)生產(chǎn)線乃至日常生活的不同應(yīng)用環(huán)境下都有著廣闊的應(yīng)用前景，是目前電腦微型化應(yīng)用的替代品。相信在不久的將來(lái)觸摸屏一定會(huì)在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮更為重要的作用。而我們對(duì)于觸摸屏的深入研究與應(yīng)用推廣也就顯得格外的重要。