计算机接口技术报告

 2015 年  秋  季学期研究生课程考核

（读书报告、研究报告）

                                                                                 

一、计算机控制接口技术理论部分

1.1计算机控制系统组成及例子  

将模拟式自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了一个典型的计算机控制系统，如图所示。因此，简单地说，计算机控制系统就是采用计算机来实现的工业自动控制系统。

                  计算机控制系统基本框图

在控制系统中引入计算机，可以充分利用计算机的运算、逻辑判断和记忆等功能完成多种控制任务。在系统中，由于计算机只能处理数字信号，因而给定值和反馈量要先经过A/D转换器将其转换为数字量，才能输入计算机。当计算机接收了给定量和反馈量后，依照偏差值，按某种控制规律进行运算（如PID运算），计算结果（数字信号）再经过D/A转换器，将数字信号转换成模拟控制信号输出到执行机构，便完成了对系统的控制作用。

典型的机电一体化控制系统结构可用下图来示意，它可分为硬件和软件两大部分。硬件是指计算机本身及其外围设备，一般包括中央处理器、内存储器、磁盘驱动器、各种接口电路、以A/D转换和D/A转换为核心的模拟量I/O通道、数字量I/O通道以及各种显示、记录设备、运行操作台等。

（1）由中央处理器、时钟电路、内存储器构成的计算机主机是组成计算机控制系统的核心部件，主要进行数据采集、数据处理、逻辑判断、控制量计算、越限报警等，通过接口电路向系统发出各种控制命令，指挥全系统有条不紊地协调工作。

（2）操作台是人—机对话的联系纽带，操作人员可通过操作台向计算机输入和修改控制参数，发出各种操作命令；计算机可向操作人员显示系统运行状况，发出报警信号。操作台一般包括各种控制开关、数字键、功能键、指示灯、声讯器、数字显示器或CRT显示器等。

（3）通用外围设备主要是为了扩大计算机主机的功能而配置的。它们用来显示、存储、打印、记录各种数据。常用的有打印机、记录仪、图形显示器（CRT）、软盘、硬盘及外存储器等。

其中，采样时间要满足香农定理。

                  典型计算机控制系统的组成框图

（4）I/O接口与I/O通道是计算机主机与外部连接的桥梁，常用的I/O接口有并行接口和串行接口。I/O通道有模拟量I/O通道和数字量I/O通道。其中模拟量I/O通道的作用是，一方面将经由传感器得到的工业对象的生产过程参数变换成二进制代码传送给计算机；另一方面将计算机输出的数字控制量变换为控制操作执行机构的模拟信号，以实现对生产过程的控制。数字量通道的作用是，除完成编码数字输入输出外，还可将各种继电器、限位开关等的状态通过输入接口传送给计算机，或将计算机发出的开关动作逻辑信号经由输出接口传送给生产机械中的各个电子开关或电磁开关。

    （5）传感器的主要功能是将被检测的非电学量参数转变成电学量，如热电偶把温度变成电压信号，压力传感器把压力变成电信号等等。变送器的作用是将传感器得到的电信号转变成适用于计算机接口使用的标准的电信号（如0~10mADC）。

    此外，为了控制生产过程，还需有执行机构。常用的执行机构有各种电动、液动、气动开关，电液伺服阀，交、直流电动机，步进电动机等等。

    软件是指计算机控制系统中具有各种功能的计算机程序的总和，如完成操作、监控、管理、控制、计算和自诊断等功能的程序。整个系统在软件指挥下协调工作。从功能区分，软件可分为系统软件和应用软件。

    系统软件是由计算机的制造厂商提供的，用来管理计算机本身的资源和方便用户使用计算机的软件。常用的有操作系统、开发系统等，它们一般不需用户自行设计编程，只需掌握使用方法或根据实际需要加以适当改造即可。

    应用软件是用户根据要解决的控制问题而编写的各种程序，比如各种数据采集、滤波程序、控制量计算程序、生产过程监控程序等。

    在计算机控制系统中，软件和硬件不是独立存在的，在设计时必须注意两者相互间的有机配合和协调，只有这样才能研制出满足生产要求的高质量的控制系统。

例如数字监控系统即为一种典型的计算机控制系统。数字监控系统是指通过软硬件将监控头采集到的图像处理成数字信号，传送到电脑进行处理。对于数字监控系统，根据系统各部分功能的不同，我们将整个数字监控系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。当然，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。

数字监控系统结构：

表现层是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质。如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等等都属于这一层。

控制层是整个安防监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确体现。通常我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制。模拟控制是早期的控制方式，其控制台通常由控制器或者模拟控制矩阵构成，适用于小型局部安防监控系统，这种控制方式成本较低，故障率较小。但对于中大型安防监控系统而言，这种方式就显得操作复杂且无任何价格优势了，这时我们更为明智的选择应该是数字控制。数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核心，它将复杂的模拟控制操作变为简单的鼠标点击操作，将巨大的模拟控制器堆叠缩小为一个工控计算机，将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行电话线。它将中远程监控变为事实、为Internet远程监控提供可能。但数字控制也不是那么十全十美，控制主机的价格十分昂贵、模块浪费的情况、系统可能出现全线崩溃的危机、控制较为滞后等等问题仍然存在。

处理层或许该称为音视频处理层，它将由传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等等处理，有机的将表现层与控制层加以连接。音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。

传输层相当于安防监控系统的血脉。在小型安防监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线，对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波，对于远程监控而言，我们通常使用Internet这一廉价载体。值得一提的是，新出现的传输层介质——网线/光纤。大多数人在数字安防监控上存在一个误区，他们认为控制层使用的数字控制的安防监控系统就是数字安防监控系统了，其实不然。纯数字安防监控系统的传输介质一定是网线或光纤。信号从采集层出来时，就已经调制成数字信号了，数字信号已趋成熟的网络上跑，理论上是无衰减的，这就保证远程监控图像的无损失显示，这是模拟传输无法比拟的。当然，高性能的回报也需要高成本的投入，这是纯数字安防监控系统无法普及最重要的原因之一。

执行层是我们控制指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑层、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备。比如：云台、镜头、解码器、球等等。

支撑层是用于后端设备的支撑，保护和支撑采集层、执行层设备。它包括支架、防护罩等等辅助设备。

采集层是整个安防监控系统品质好坏的关键因素，也是系统成本开销最大的地方。它包括镜头、摄像机、报警传感器等等。

数字化监控系统具有计算机控制的网络化、数字化、广域化、智能化等典型优点。

1.2 D/A转换器及A/D转换器工作原理

D/A转换器是将数字量转换成模拟量的装置。目前常用的D/A转换器是将数字量转换成电压或电流的形式，被转换的方式可分为并行转换和串行转换，前者因为各位代码都同时送到转换器相应位的输入端，转换时间只取决于转换器中的电压或电流的建立时间及求和时间（一般为微秒级），所以转换速度快，应用较多。

   D/A转换器是把输入的数字量转换为与输入量成比例的模拟信号的器件，为了了解它的工作原理，先分析一下图所示的R—2R梯形电阻解码网络的原理电路。在图中，整个电路由若干个相同的支电路组成，每个支电路有两个电阻和一个开关，开关S-i是按二进“位”进行控制的。当该位为“1”时，开关将加权电阻与I_OUT1输出端接通；该位为“0”时，开关与I_OUT2接通。

            R－2R梯形电阻解码网络原理图

由于I_OUT2接地，I_OUT1为虚地，所以

                                                       （5-2）

    流过每个加权电阻的电流依次为

   … …

                                         （5-3）

由于I_outl端输出的总电流是置“1”各位加权电流的总和，I_OUT2端输出的总电流是置“0”各位加权电流的总和，所以当D/A转换器输入为全“1”时，I_OUT1和I_OUT2分别为

             （5-4）

I_OUT2＝0

    当运算放大器的反馈电阻R_fb等于反相端输入电阻∑R时，其输出模拟电压

                                        U_OUT1=- I_OUT1×R_fb

                             =-V_REF(1/2¹+1/2²+……+1/2ⁿ)             （5-5）

    对于任意二进制码，其输出模拟电压为

                      U_OUT=-V_REF(a₁/2¹+a₂/2²+……+a_n/2ⁿ)              （5-6）

  式中，a_i=1或a_i =0，由上式便可得到相应的模拟量输出。

A/D转换器的工作原理

A/D转换是指通过一定的电路将模拟量转变为数字量。实现A/D转换的方法比较多，常见的有计数法、双积分法和逐次逼近法。由于逐次逼近式A/D转换具有速度快，分辨率高等优点，而且采用该法的ADC芯片成本较低，因此获得了广泛的应用。下面仅以逐次逼近式A/D转换器为例，说明A/D转换器的工作原理。

逐次逼近式A/D转换器的原理如图所示。它由逐次逼近寄存器、D/A转换器、比较器和缓冲寄存器等组成。当启动信号由高电乎变为低电平时，逐次逼近寄存器清0，这时，D/A转换器输出电压V₀也为0，当启动信号变为高电平时，转换开始，同时，逐次逼近寄存器进行计数。

             逐次逼近式A/D转换                                                                         

    逐次逼近寄存器工作时与普通计数器不同，它不是从低位往高位逐一进行计数和进位，而是从最高位开始，通过设置试探值来进行计数。具体讲，在第一个时钟脉冲到来时，控制电路把最高位送到逐次逼近寄存器，使它的输出为10000000，这个输出数字一出现，D/A转换器的输出电压Vo就成为满量程值的128/255。这时，若V₀>V_i则作为比较器的运算放大器的输出就成为低电平，控制电路据此清除逐次逼近寄存器中的最高位；若V₀≤V_i，则比较器输出高电平，控制电路使最高位的1保留下来。

    若最高位被保留下来，则逐次逼近寄存器的内容为10000000，下一个时钟脉冲使次低位D₆为1。于是，逐次逼近寄存器的值为11000000，D/A转换器的输出电压V₀到达满量程值的192/255。此后，若V₀>V_i，则比较器输出为低电平，从而使次高位域复位；若V₀<V_i，则比较器输出为高电平，从而保留次高位为1……重复上述过程，经过N次比较以后，逐次逼近寄存器中得到的值就是转换后的数值。

    转换结束以后，控制电路送出一个低电平作为结束信号，这个信号的下降沿将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器，从而得到数字量输出。

目前，绝大多数A/D转换器都采用逐次逼近的方法。

1.3可编程序控制器（PLC）

可编程控制器（PLC）：是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，并易于扩充其功能的原则设计。

PLC特点：

1.功能齐全：多种控制功能，输入输出接口功能，数据存储与处理功能，通信联网功能，其他扩展功能；

2.应用灵活：标准的积木硬件结构和模块化的软件设计；

3.操作维修方便，稳定可靠：PLC采用电气操作人员习惯的梯形图形式编程与功能助记符编程；PLC机具备完善的监视和诊断功能。其内部工作等状态均有醒目显示，大多数模件可以带电插拔；

4.模块智能化，通信网络化。

                       

PLC原理结构图

在制造业的自动化生产线上，各道工序都是按预定的时间和条件顺序执行的，对这种自动化生产线进行控制的装置称为顺序控制器。以往顺序控制器主要是由继电器组成，改变生产线工序、执行次序或条件需改变硬件连线。随着大规模集成电路和微处理器在顺序控制器中的应用，顺序控制器开始采用类似微型计算机的通用结构，把程序存储于存储器中，用软件实现开关量的逻辑运算、延时等过去用继电器完成的功能，形成了可编程序逻辑控制器PLC（Programable Logic Controller）。现在它已经发展成了除了可用于顺序控制，还具有数据处理、故障自诊断、PID运算、联网等能力的多功能控制器。因此，现已把它们统称为可编程序控制器PC（Programable Controller）。

下图是PLC应用于逻辑控制的简单事例。输入信号由按扭开关、限位开关、继电器触点等提供各种开关信号，并通过接口进入PC，经PC处理后产生控制信号，通过输出接口送给线圈、继电器、指示灯、电动机等输出装置。

         PLC逻辑控制电路

目前，世界上生产PC的工厂有上百家，总产量已达千万台的数量级，其中通用电气、德克萨斯仪器、Honey-well、西门子、三菱、富士、东芝等公司的产品最为著名，这些公司为开拓市场，竞争十分激烈，竞相发展新的机型系列。而我国在PC技术上，不论是PC的制造水平，还是使用PC的广度与深度，与发达国家相比差距仍比较大。

1、PC的组成原理

PC实际上是一个专用计算机，它的结构组成与通用微机基本相同，主要包括：CPU、存储器、接口模块、外部设备、编程器等。下面介绍PC的各主要部分。

（1）CPU  与通用微机CPU一样，它按PC的系统程序的要求，接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；用扫描的方式接收现场输入装置的状态和数据，并存入输入状态表或数据寄存器中；诊断电源、内部电路的故障和编程过程中的语法错误等。PC进入运行状态后，从存储器逐条读入用户程序，经过命令解释后按指令规定的任务产生相应的控制输出，去启动有关的控制门电路，分时、分渠道地执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等工作；完成用户程序规定的逻辑和算术运算等任务；根据运算结果更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容，再由输出状态表的位状态和数据寄存器的有关内容，实现输出控制、制表打印和数据通信等内容。

PC的运行方式是采取扫描工作机制，这是和微处理器的本质区别。扫描工作机制就是按照定义和设计的要求连续和重复地检测系统输入，求解目前的控制逻辑，以及修正系统输出。在PC的典型扫描机制中，I/O服务处于扫描周期的末尾，并且为扫描计时的组成部分。这种典型的扫描称为同步扫描。扫描循环一周所花费的时间为扫描周期。根据不同的PC扫描周期一般为10~100ms。在多数PC中，都设有一个“看门狗”计时器，测量每一次扫描循环的长度，如果扫描时间超过预设的长度（例如150~200ms），系统将激发临界警报。在同步扫描周期内，除I/O扫描之外，还有服务程序，通信窗口，内部执行程序等。

（2）存储器  存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。

系统程序存储器的作用是存放监控程序、命令解释、功能子程序、调用管理程序和各种系统参数等。系统程序是由PC生产厂家提供的，并固化在存储器中。

用户存储器的作用是存储用户编写的梯形逻辑图等程序。用户程序是使用者根据现场的生产过程和工艺要求编写的控制程序。PC产品说明中提供的存储器型号和容量一般指的是用户程序存储器。

（3）接口模块  它是CPU与现场I/O装置和其他外部设备之间的连接部件。PC是通过接口模块来实现对工业设备或生产过程的检测、控制和联网通信。各个生产厂家都有各自的模块系列供用户选用。PLC模块包括：如下几种类型：

1）数字量I/O模块：完成数字量信号的输入/输出，一般替代继电器逻辑控制。数字量输入模块的技术指标有：输入点数、公共端极性、隔离方式、电源电压、输入电压和输出电流等；数字量输出模块的技术指标有：输出形式、输出点数、公共端极性、隔离方式、电源电压、输出电流、响应时间和开路端电流等。

2）模拟量I/O模块：控制系统中，经常要对电流、电压、温度、压力、流量、位移和速度等模拟量进行信号采集和输入给CPU进行判断和控制，模拟量输入模块就是用来将这些模拟量输入信号转换成PC能够识别的数字量信号的模块，模拟量输入模块的技术指标包括：输入点数、隔离方式、转换方式、转换时间、输入范围、输入阻抗和分辨率等。模拟量输出模块就是将CPU输出的数字信息变换成电压或电流对电磁阀、电磁铁和其他模拟量执行机构进行控制，它的技术指标包括：输出点数、隔离方式、转换时间、输出范围、负载电阻和分辨率等

3）专用和智能接口模块：上述的接口模块都是在PC的扫描方式下工作的，能满足一般的继电器逻辑控制和回路调节控制，然而对于同上位机通信、控制CRT和其他显示器、连接各种传感器和其他驱动装置等工作需要专门的接口模块完成。专用和智能接口模块主要有：扩展接口模块、通信模块、CRT/LCD控制模块、PID控制模块、高速计算模块、快速响应模块和定位模块等

（4）编程器  为用户提供程序的编制、编辑、调试和监控的专用工具，还可以通过其键盘去调用和显示PC的一些内部状态和系统参数。它通过通信端口与CPU联系，完成人机对话功能。各个厂家为自己的PC提供专用的编程器，不同品牌的PC编程器一般不能互换使用。

（5）外部设备  一般PC都可以配置打印机、EPROM写入器、高分辨率大屏幕显示器等外围设备。

2、PC的性能特点

（1）存储器  可以是带有电源保护的RAM、EPROM或EEPROM。

（2）数字量输入/输出端子  具有继电逻辑控制中的输入/输出继电器功能，端子点数多少是决定PC的控制规模的主要参数。

（3）计数器和定时器  在PC的逻辑顺序控制中，替代继电器逻辑控制中的时间继电器和计数继电器。

（4）标志（软继电器）  在PC的逻辑顺序控制中用作中间继电器，其中部分的标志具有保持作用。

（5）平均扫描时间  指扫描用户程序的时间，决定了PC的控制响应速度。

（6）诊断  由通电检查和故障指示的软件完成

（7）通信接口  一般采用RS232接口标准，可以连接打印机和上位机等设备。

（8）编程语言  一般采用继电器控制方式的梯形图语言和语句表，并在此基础上建立的控制系统流程图和顺序功能图等语言。

除上述一般特性外，高性能的PC还具有下列特性：

（9）数据传送和矩阵处理功能  可以满足工厂管理的需要。

（10）PID调节功能  备有模拟量的输入/输出模块和PID调节控制软件包，以满足闭环控制的要求。

（11）远程I/O功能  输入/输出通道可分散安装在被控设备的附近，以减少现场电缆布线和系统成本。

（12）图形显示功能  借助图形显示软件包（组态软件等），可显示被控设备的运行状态。方便操作者监控系统的运行。

（13）冗余控制  控制系统设计中，备用一台同样的PC系统作为待机状态，当原系统出现故障时，系统会自动切换，使待机的PC投入运行，从而提高控制的可靠性。

（14）网络功能  通过数据通道与其他数台PC连接或与管理计算机连接，以构成控制网络，实现大规模生产管理系统。

3、PC的结构特点

PC的结构分成单元式和模块式两种。

（1）单元式  特点是结构紧凑、体积小、成本低、安装方便。它是将所有的电路都装在一个机箱内，构成一个整体。为了实现输入输出点数的灵活配置和易于扩展，通常都有不同点数的基本单元和扩展单元，其中某些单元为全输入和全输出型。

（2）采用积木式组成方式  在机架上按需要插上CPU、电源、I/O模块、及各种特殊功能模块，构成一个综合控制系统。这种结构的特点是CPU与各种接口模块都是独立的模块，因此配置很灵活，可以根据不同的系统规模要求选用不同档次的CPU等各种模块。由于不同档次模块的结构尺寸和连接方式相同，对I/O点数很多的系统选型、安装调试、扩展、维护都非常方便。目前大的PC控制系统均采用该种结构。这种结构形式的PC除了各种模块外，还需要用主基板、扩展基板及基板间连接电缆将各模块联成整体。

二、实验部分

1.PLC控制实验

一．实验目的

1.了解可编程控制器(PLC)的工作原理和应用FPWin软件的设计开发方法。

（1）松下FP1-C24C40型可编程控制器简介：

日本松下电工株式会社自20世纪80年代开始生产可编程控制器，至今已有20多年历史。它所生产的FP系列机主要有FP0,FP1,FP2,FP3,FP5,FP10和Fpe等。FP1系列机是PLC中的小型机产品。主控单元有C14~C72六种。扩展单元有E8~E40四种。

（2）PLC软件FPWIN GR：

FPWIN GR软件是一种纯汉化版的PLC编程软件，与之前所常用的FPSOFT所不同。本软件的主要特点有以下几点：符号梯形图编辑模式 ；注释功能 ；查找功能 ；调试功能 ；监控功能 ；I/O分配 ；程序传输 ；在线编辑。

2.掌握PLC与PC机的联结通讯。

3.编写程序，烧写，运行。

二．实验继电器I/O分配表及实验步骤

1.电机控制实验

X0电机启停键，X1电机逆转键，Y0-DJTD ，Y1-DJZF

2.双灯闪烁实验

交替闪烁时间为1秒，X0闪烁启停键，Y0灯1， Y1灯2

3.十字路口交通信号灯PLC控制系统

需要实现如下控制要求：

A.设置一个启动和停止按钮X0，X0使用交替开关。

B.当合上X0时，南北红灯与东西绿灯同时点亮。南北红灯亮将维持1.8秒；而东西绿灯亮将维持1.2秒，接着绿灯闪烁，亮暗间隔各为0.05秒，闪烁三次后熄灭；变为东西黄灯亮，并维持0.3秒后熄灭；同时南北红灯也熄灭。

C.此后，变为东西红灯亮，南北绿灯亮。东西红灯亮将维持1.8秒；而南北绿灯亮将维持1.2秒，接着绿灯闪烁，亮暗间隔各为0.05秒，闪烁三次后熄灭；变为南北黄灯亮，并维持0.3秒后熄灭；同时东西红灯也熄灭。之后程序循环进行。I/O分配表：X0系统启停键，Y0东西向红灯，Y1南北向绿灯，Y2南北向黄灯，Y3东西向绿灯，Y4南北向红灯，Y5南北向黄灯

三．实验中使用T型图

1.电机控制实验

2.双灯闪烁实验

3.十字路口交通信号灯PLC控制系统

2.触摸屏控制和监测实验

一．实验目的 ；

1.掌握使用GTWin2.72开发GT01触摸屏应用程序的方法。

2掌握触摸屏与PLC联合实现人机交互现场控制的设计方法。

二. 实验内容及步骤

实验内容：

1实现使用GT01触摸屏控制PLC实验箱电机控制模块。要求能控制电机的启动和停止，能控制电机的旋转方向（顺时针和逆时针）。

2.实现通过GT01触摸屏监测罐料实验模块（或者其他模块，可任选）的工作状态。由PLC内部最后一次烧写的程序决定。罐料监测实验包括四个状态：进料口1进料；进料口2进料；罐料混合；出料口出料。其他模块可自行设定完成。双灯闪烁可以监控工作端口2个。交通灯可监控六个端口的工作状态。

基本原理和步骤：

1.联机：（1）触摸屏的通讯端口和PLC控制台连通。

（2）通过GTWIN，将触摸屏控制或监测开关，和PLC的输出Y0…Yn相关联。

（3）触摸屏的操作行为引起PLC输出端状态的变化。可以控制电机的起停状态，用另一个输出端口，来控制电机的方向逆转。

2.编辑：（1）启动画面0屏，可设置自动跳转时间，也可以开关触发跳转。例如图2-5-1：同学们可自行设置好看的界面。

图2-5-1 触摸屏第0屏画面

（2）逻辑功能实现，例如图2-5-2，同学们可以按照自己的习惯完成设定。

图2-5-2逻辑功能演示画面

（3）实验模拟监控工业过程状态，图2-5-3为示意图，实验中需要设计完善。

图2-5-3 监控演示画面

3．选择串口，烧写程序，美化修改，观察实验现象，完成实验总结收获

三．触摸屏控制双灯闪烁及监测界面设计

实验实现了用触摸屏与PLC联合实现触摸屏控制双灯闪烁。PC机程序控制属于内部控制，具有较高的优先级，触摸屏属于外部控制，优先级低，所以触摸屏不能更改T型图程序控制，不能对T型图程序占用的输出端口写入外部指令。故先将原双灯闪烁的T型图改为如下：

将控制启动停止继电器X0,X1改为Y3,Y4。然后设计GT01触摸屏界面如下图，设置SW0控制继电器Y3， SW1控制继电器Y4。Lamp0检测继电器Y0， Lamp1检测继电器Y1。（即分别检测双灯）。同时设置相应的屏幕切换。

实验实拍如下：

                          

3.以上各项实验中的遇到的问题、解决方法、及实验改进意见

（1）PLC控制实验

1.画T型图时注意每个输出点只能有一个触点。如果重复程序将会报错。如下连接方式是不允许。

2．T型图每一行都是从左母线开始，终止于右母线。触点不能放在输出继电器的右边，如下图所示

             正确                        错误

  3.PLC与计算机的数据串口应该选用COM4而不是默认的COM1，使用COM1将会出现传输失败的情况。

（2）触摸屏控制和监测实验

  1. PLC控制的优先级，内部控制具有较高的优先级，外部控制优先级低，所以外部不能更改T型图程序控制，不能对T型图程序占用的输出端口写入外部指令。

  2.触摸屏背面的数据线和PC机的串口（COM4）相连，实现设计界面的烧写；而触摸屏侧面的的RX端和PLC的RX端相连接，实现数据传送。

  3.双灯闪烁实验中想实现触摸屏和PLC按钮同时控制双灯闪烁，并编写T型图如下图。X0,X1分别连结PLC实验台上的开关。想实现同时控制，但没能实现。后又尝试了不同过度继电器，并联串联。都没能实现，为本次实验遗憾。