２０１０年第１７期 。机械与电子０ 科技信息 触摸屏在Ｘ６２Ｗ型万能铣床中的应用 左敬源 （中山市技师学院电气应用系广东 中山５２８４０３） 【摘要】在控制系统中，触摸屏作为ＰＬＣ输入和输出设备，通过使用相关软件设计适合用户要求的控制画面，实现对控制对象的操作和 显示，本文介绍了三菱Ｆ９４０型触摸屏运用到Ｘ６２Ｗ型万能铣床中的一般方法。 【关键词】触摸屏；ＰＬＣ；万能铣床；继电器 ０引言 触摸屏全称叫作触模式图形显示终端．是一种人机交互装置，主 要结构机理是触摸屏的屏幕由上、下层分别是弱导电薄模（如氧化铟 ＩＴＯ）和１ＴＯ玻璃，中间以极小绝缘点隔开。手指触摸时．两层导电层在 触摸点接触，产生ｘ和Ｙ方向上信号，送触摸屏内的控制器计算出 （ｘ，Ｙ）的位置，模拟鼠标的方式运作。触摸屏的显示功能与普通显示 器相同，因此，在一定程度上触摸屏是集鼠标和显示器的功能于一 体，使用者只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实 现对主机操作和显示，人机交互更为简捷方便。 铣床的应用非常广泛。在金属切削机床中，铣床的数量仅次于车 床，它可用来加工平面、斜面。沟槽等。装上分度头，还可以铣切直齿轮 和螺旋面。加装圆工作台，可以铣切凸轮和弧形槽。 铣床的种类很多，按照结构型式和加工性能的不同。可分为立式 铣床、卧式铣床、龙门铣床、仿形铣床和各种专用铣床等。 图１ 用触摸屏与ＰＬＣ改造后的系统控制原理接线图 ２＿３触摸屏画面设计 触摸屏设计了两个画面，０屏为初始画面，如图２所示，开机后自 动进入初始匦面０屏．触摸“翻页键”后可以进入到画面Ｉ屏中，ｌ屏 为万能铣床操作与监控画面，画面中有主轴启动、主轴制动、主轴换 １ Ｘ６２Ｗ型万能铣床继电器控制电路的工作原理 １．１该铣床由三台异步电动机拖动，Ｍ１为主轴电动机，担负主轴的 旋转运动Ｍ２为进给电动机，机床的进给运动和辅助运动均由Ｍ２拖 动；Ｍ３为冷却泵电动机，将冷却液输送到机床切削部位，进行冷却。 １．２主轴电动机Ｍ１由接触器ＫＭ１控制。为了进行顺铣和逆铣加工。 要求主轴正、反转。 由于工作过程中不需要改变电动机旋转方向，故Ｍ１的正、反转 采用组合开关ＳＡ３改变电源的相序来实现。 １．３进给电动机Ｍ２由接触器ＫＭ３和ＫＭ４控制其正、反转。因六个 方向的进给运动同时只能有一种运动产生。本机床采用了机械操纵手 柄和行程开关相配合的办法实现六个方向进给运动的互锁。 １．４主轴运动和进给运动采用变速孔盘进行速度选择，为保证变速 齿轮进入良好的啮合状态，两种运动分别通过行程开关ＳＱ１和ＳＱ２ 实现变速后的瞬时点动。 刀、工作台快速移动、圆工作台工作５个触摸按钮和相应指示灯，触摸 “返回”键后可以返回到初始画面０屏。 画面Ｏ屏 画面１屏 图２ Ｘ６２Ｗ型万能铣床触摸屏控制画面 １．５主轴电动机、冷却泵电动机和进给电动机共用熔断器ＦＵ１作短 路保护，过载保护则分别由热继电器ＦＲ１、ＦＲ２和ＦＲ３来实现。当主轴 电动机或冷却泵电动机有一个过载时控制电路全部切断。但进给电动 机过载时，则只切断进给控制电路。 ２．４ ＰＬＣ程序设计 表１所示为Ｘ６２Ｗ型万能铣床控制系统的ＰＬＣ程序ＵＯ对照表。 表１ Ｘ６２Ｗ型万能铣床控制系统的ＰＬＣ程序Ｉ，Ｏ对照表 Ｘ０ｏ０ Ｘｏ０１ Ｘ００２ Ｘ０ｏ３ ＳＢ１ ＳＢ５ ＳＱ１ ＳＡ１ 主轴启动触摸键 主轴制动触摸键 主轴变速冲动开关 主轴换刀制动触摸键 １．６为了更换铣刀方便、安全，设置了换刀专用开关ＳＡ１。换刀肘。一 方面将主电动机的轴制动，使主轴不能自由转动，另一方面将控制电 路切断。避免人身事故发生。 ２触摸屏在Ｘ６２Ｗ型万能铣床中的应用 ２．１系统控制要求： 输入 ）。Ｄ０４ ＳＱ２ ＳＱ３ 进给变速冲动开关 工作台向下（或向前）运动开关 该机床的主轴启动、主轴制动、主轴换刀由触摸屏上的触摸键来 Ｘｏｏ５ 控制，同时工作台的快速移动和圆工作台的工作也由触摸键来控制， 并用触摸屏上的指示灯来显示相应的工作状态。在触摸屏上能显示工 作台的运行状态：工作台向左、工作台向右、工作台向上、工作台向下、 工作台向前、工作台向后。 ２．２控制系统结构 Ｘｏｏ６ Ｘｏｏ７ ＳＱ４ ＳＡ２ 工作台向上（或向后）运动开关 圆工作台工作触摸键 ＸＯ０８ ＳＯ５ 工作台向右运动开关 Ｘｏｏ９ ｘＯｌＯ 寄存器 ＤｌＯ ＳＱ６ ＳＢ３ 工作台向左运动开关 快速进给点动开关 控制系统部分由三菱的ＧＯＴ９４０触摸屏、三菱的Ｆｘ 系列ＰＬＣ 以及Ｘ６２Ｗ型万能铣床原部分电气线路等组成。其控制电路如图１所 示。 运行状态显示：工作台向右，工作台向左／２１１作台向下 （或向前）ｌＴ－－作台向上（或向后） （下转第２５页） ７８ 科技信息 ０本刊重稿ｏ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１０年第１７期 ４结束语 本无线数据采集系统基于Ｃ８０５１Ｆ０２１单片机平 台，依靠数字温度传感器ＤＳ１８Ｂ２０采集温度信息，通 过ＳＲｗＦ一１０２８无线传输模块实现了信号的无线传 输功能。本系统具有强大的信息采集和无线传输能 力、相比于传统的数据采集器，有着强大的优势，具有 广阔的应用前景。 图４电源部分电路图 ３系统软件设计 ３．１ 温度采集与处理子程序设计系统中Ｄｓ１８Ｂ２０数字温度传感器 可完成对温度的测量，其测得１２位数据通过转化．用１６位符号扩展 的二进制补码读数形式提供，以０．０６２ ５ ｏＣ／ＬＳＢ形式表达，其中Ｓ为 符号位。１２位转化后得到的ｌ２位数据，存储在１８Ｂ２０的两个８比特 的ＲＡＭ中，二进制中的前面５位是符号位，如果测得的温度大于０。 这５位为０，只要将测到的数值乘于０．０６２ ５即可得到实际温度：如果 温度小于０，这５位为１，测到的数值需要取反加１再乘于０．０６２ ５即 可得到实际温度。例５１１＋１２５ ｏＣ的数字输出为０７Ｄ０Ｈ。计算公式为： 图６主程序流程图 ５鸣谢 ｔｅｍｐ＿ｒｅａｄ＝ｆｌｏｏｒ（１０．０ （ｆｌｏａｔ）ｔｅｍｐ＿ｒｅａｄ．ｒｅａｄ．＿ｔｅｍｐ／１６．０＋０．５）； 感谢共青团中国地质大学（北京）委员会对本项目的大力资助，感 ＤＳ１８Ｂ２０测得数据值。本设计中ＤＳ１８Ｂ２０温度检测程序是结合它的 谢中国地质大学（北京）测控技术与仪器实验室提供了完全开放式的实 用户使用资料编写，主要完成的是初始化ＤＳ１８Ｂ２０，从ＤＳ１８Ｂ２０中读 验条件，感谢测控教研室张启升老师对本项目的技术指导。 出一个字节的数据，向ＤＳ１８Ｂ２０中写入一个字节的数据，配置 ＤＳ１８Ｂ２０温度转换的精度，读出Ｓｅｒａｅｈｐａｄ存储器中的９个字节的数 【参考文献】 单片机中级教程——原理与应用．北京：北京航空航天大学出版社， 据，读出Ｒｏｍ中的６４位Ｃｏｄｅ值。然后根据读出的数据得到测量出的 ［１］张俊谟．２００６，１０． 十进制温度值。其流程图如图５所示： ［２］张迎新，等．Ｃ８０５１Ｆ系列ＳＯＣ单片机原理及应用．北京：国防工业出版社， ２Ｏ０５． 其中，ｔｅｍｐ＿ｒｅａｄ为实际温度值，ｔｅｍｐ＿ｒｅａｄ，ｒｅａｄ＿ｔｅｍｐ为 童Ｉｇｌｔ４１ｌｌｌ・■●嘴Ｉ ［３］郁有文，常健，程继红．传感器原理及工程应用．第三版．西安：西安电子科技大 学出版社．２００８．７． ［４］童一帆，张武坤．单片机测控技术．北京：航空航天大学出版社，２００７：３２—２４３． ［５］李朝青，刘艳玲，沈恰麟．单片机与Ｐｃ机网络通信技术．北京：北京航空航天大 学出版社．２００７．１． ［６］张天鹏，魏蔚．“一线式”数字温度计ＤＳ１８Ｂ２０原理与应用叨．办公自动， 匿旦圜１ｒ ２ｏｏ９，２（２）：２４—２６． ［７］刘乐善．微型计算机接口技术及应用．武汉：华中科技大学出版社，２０００，４． Ｉｉｌ出糟柚重■ｌ ［８］上海桑瑞电子科技有限公司．ＳＲＷＦ－１０２８无线模块用户使用说明书． ※基金项目：中国地质大学（北京）团委大学生课外学术科技作品 图５温度采集流程图 竞赛学术基金资助。 ［责任编辑：翟成梁】 ３．２主程序设计主程序是软件系统的核心部分．是系统实现数据 采集和处理、控制数据发送的中 ｔＬ，。图６为系统主程序的流程图 （上接第７８页） ＹＯ００ Ｙ００ｌ Ｙ００２ ＫＭｌ ＹＣ１ ＫＭ２ 屏与ＰＬＣ技术改造其继电器控制电路，克服了以上缺点，降低了设备 故障率，提高了设备使用率，并使机床操作更加直观、方便、安全、稳 定。 【参考文献】 ［１］熊辛明．机床电路原理与维修［Ｍ】．北京：人民邮电出版社，２００１． ［２］李秀忠．ＰＬＣ在Ｘ６２Ｗ铣床电气控制电路中的应用叨．北京１２００４．【８】． ［３］史国生．电气控制与可编程控制器技术ＩＭ］．北京：化学工业出版社，２００４ 【４］付家才．工业控制工程实践技术【Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００３． 作者简介：左敬源（１９７４一），汉族，男，学士。研究领域为机电技术开发与教 输出 Ｙ００３ Ｙｏ０４ ＫＭ３ ＫＭ４ Ｙ０ｏ５ Ｙｏ０６ ＹＣ２ ＹＣ３ ３结束语 Ｘ６２Ｗ型万能铣床原继电器控制电路为继电器控制，接触触点 多，故障也多，操作人员维修任务较大，机械使用率较低。所以用触摸 ［责任编辑：张艳芳］
