S7-300系列PLC 性能介绍 - 工业电气设备手册 - 中国工控网
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S7-300系列PLC 性能介绍　S7-300是SIMATIC控制器中销售量最多的产品，它已成功地用于范围广泛的自动化领域。S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台。这就是说，S7-300 是用于集中式或分布式结构的优化解决方案。坚持不懈的创新和改革使S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值概述。一、S7-300 PLC的种类
S7-300通用型
CPU 315-2 DP
CPU 315-2 PN/DP
CPU 317-2 DP
CPU 317-2 PN/DP
CPU 318-2 DP
模块化微型PLC 系统，满足中、小规模的性能要求
各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活
方便用户和简易的无风扇设计
当控制任务增加时，可自由扩展
大量的集成功能使它功能非常强劲
S7-300C紧凑型
CPU 313C-2 PtP
CPU 313C-2 DP
CPU 314C-2 PtP
CPU 314C-2 DP
带集成数字量输入和输出的紧凑型CPU
各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活
方便用户和简易的无风扇设计
当控制任务增加时，可自由扩展
大量的集成功能使它功能非常强劲
S7-300F故障安全型
CPU 315F-2 DP
CPU 315F-2 PN/DP
CPU 317F-2 DP
CPU 317F-2 PN/DP
故障安全型自动化系统，满足工厂日益增加的安全需求
基于S7-300
以连接带有安全相关的模块的ET200S和ET200M分布式I/O
站；采用PROFISAFE协议通过 PROFIBUS DP进行与安全相关
此外，还有用于与安全无关应用的标准模块
S7-300T技术型
CPU 315T-2 DP
CPU 317T-2 DP
具有智能技术/ 运动控制功能的SIMATIC CPU
具有标准CPU 315-2 DP、CPU 317-2 DP的全部功能
能满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系
最佳用于同步运动序列，例如与虚拟/ 实际主设备的耦合、减速器同步、凸轮盘或印刷点修正。
与集中式I/O 和分布式I/O 一起，可用作生产线上的中央控制器
在PROFIBUS
DP 上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
带有本机I/O，可实现快速技术功能( 例如凸轮切换，参考点探测）
PROFIBUS DP(DRIVE) 接口，用来实现驱动部件的等时连接
控制任务和运动控制任务使用相同的S7 应用程序( 无需其它编程语言就可以实现运动控制)
需要“S7 Technology”软件包
SIPLUS S7-300宽温度型
SIPLUS CPU 312C&
SIPLUS CPU 313C&
SIPLUS CPU 314
SIPLUS CPU 315-2 DP&
SIPLUS CPU 315-2 PN/DP&
SIPLUS CPU 317-2 PN/DP&
SIPLUS CPU 315F-2 DP&
SIPLUS CPU 317F-2 DP
用于恶劣环境条件下的PLC
扩展温度范围从-25°C 到+70°C
适用于特殊的环境( 污染空气中使用)
允许短时冷凝以及短时机械负载的增加
S7-300 采用经过认证的PLC 技术
易于操作、编程、维护和服务
特别适用于汽车工业、环境技术、采矿、化工厂、生产技术以
及食品加工等领域。
低成本的解决方案
一、S7-300 PLC系统组成系统组成：
电源模块 (PS)（选件）
为S7-300/ET 200M 提供电源将120/230V交流电压转变到所需要的24伏直流工作电压
输出电流2A、5A、10A
中央处理单元 (CPU)
多种CPU，有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通讯接口等。
接口模块 (IM) 　
用于连接多机架配置的
SIMATIC S7-300 的机架。最多配置4个机架。每个机架最多可以插入8个模块。在4个机架上最多可安装32个模块。
用于一个中央机架和一个扩展机架的配置中
IM 365/IM 361
用于一个中央机架和最多4个扩展机架的配置中
信号模块 (SM)
用于数字量和模拟量输入/输出
通讯处理器 (CP)
用于连接网络和点对点连接
功能模块 (FM)
用于高速计数，定位操作 (开环或闭环控制) 和闭环控制。
DIN标准导轨
用于模块安装
用于简单而方便地连接传感器和执行器更换模块时允许保持接线
采用编码元件以避免更
换模块时的错误
分为20针、40针两种
二、S7-300 PLC的结构特点1、模块化设计
模块化微型PLC 系统，满足中、小规模的性能要求
各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活
方便用户和简易的无风扇设计
当控制任务增加时，可自由扩展
大量的集成功能使它功能非常强劲2、安装简单、维护方便
DIN标准导轨安装：只需简单地将模块钩在 DIN标准的安装导轨上，转动到位，然后用螺栓锁紧。
集成的背板总线：背板总线集成在模块上，模块通过总线连接器相连，总线连接器插在机壳的背后。
更换模块简单并且不会弄错：更换模块时，只需松开安装螺钉。很简单地拔下已经接线的前连接器。在连接器上的编码防止将已接线的连接器插到其他的模块上。
可靠的接线端子：对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子
TOP连接：采用一个带螺钉或夹紧连接的1至3线系统进行预接线。或者直接在信号模块上进行接线。
确定的安装深度：所有的端子和连接器都在模块上的凹槽内，并有端盖保护，因此所有的模块都有相同的安装深度。
没有槽位的限制：信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何一个槽上，系统自行组态。
灵活布置：机架(CR/ER)可以根据最佳布局需要，水平或垂直安装。
独立安装：每个机架可以距离其他机架很远进行安装，两个机架间(主机架与扩展机架，扩展机架与扩展机架)的距离最长为10 米。
如果用户的自控系统任务需要多于8个信号模块或通讯处理器模块时，则可以扩展 s7-300机架(CPU314以上)
三、S7-300 PLC性能SIMATIC S7-300 的大量功能支持和帮助用户进行编程启动和维护
高速的指令处理：0.6~0.1μS的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。
浮点数运算：用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算。
方便用户的参数赋值：一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。
人机界面 (HMI)：方便的人机界面服务已经集成在S7-300 操作系统内。因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中要求数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。
诊断功能：CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件 (例如：超时，模块更换，等等)。
口令保护：多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。
操作方式选择开关 ：操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式。四、S7-300 PLC通讯功能SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口：
多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS和工业以太网总线系统
通讯处理器用来连接点到点的通讯系统
多点接口(MPI)集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。这是一个经济而有效的解决方案；方便用户的step7的用户界面提供了通讯组态功能，这使得组态非常容易、简单。 （1）通过多点接口(MPI) 的数据通讯所有CPU都配有一个MPI接口X1。组态配有MPI/DP接口的CPU，作为MPI节点。要使用DP接口，在STEP7中设置DP接口模式。MPI（多点接口）表示用于PG/OP连接或用于在MPI子网中进行通讯的CPU接口。所有CPU的典型（缺省）传输率为187.5kbps。对于与S7-200的通讯，还可以将传输率设置为19.2kbps。315-2PN/DP和317 CPU支持高达12Mbps的传输率。能进行MPI通讯的设备
带有MPI的S7-300/S7-400
S7-200（仅19.2kbps）　（2）通过PROFIBUS-DP接口通讯CPU至少配有一个DP X2接口。315-2PN/DP和317 CPU配有一个MPI/DP X1接口。带有MPI/DP接口的CPU带有缺省的MPI组态。如果要使用DP接口，则需要在STEP7中设置DP模式。PROFIBUS DP接口主要用于连接分布式I/O。例如，PROFIBUS DP允许您创建大型子网。可将PROFIBUS DP接口设置为在主站或从站模式下运行，支持的传输率最高可达12Mbps。　能进行PROFIBUS DP通讯的设备
执行器/传感器
带有PROFIBUS
DP接口的S7-300/S7-400（3）通过PROFINET（PN）通讯带有“PN”名称后缀的CPU配有一个PN X2接口。连接到工业以太网可以使用CPU的集成PROFINET接口与“工业以太网”建立连接。可通过MPI或PROFINET组态CPU的集成PROFINET接口。　能进行PROFINET(PN)通讯的设备
PROFINET IO组件（如，ET 200S中的接口模块IM 151-3 PN）
带有PROFINET接口的S7-300/S7-400（如，CPU
317-2PN/DP或CPU 343-1 PN）
激活的网络组件（如开关）
带有网卡的PG/PC（4）通过点对点（PtP）通讯　带有“PtP”名称后缀的CPU配有一个PtP X2接口。使用CPU的PtP接口，可使用串行接口连接外部设备。可以在全双工模式下以高达19.2kbps的传输率(RS 422)，或半双工模式下以高达38.4kbps的传输率(RS 485)来运行此类系统。使用PtP通讯可以通过串行端口交换数据。PtP通讯可用于自动化设备、计算机或由其它厂商提供的具有通讯功能的系统之间的互连。该功能还允许使用通讯伙伴的协议。可连接下列设备：
PLC和S5 PLC及第三方系统
机器人控制
扫描仪、条码阅读器等五、模板的诊断及过程监视S7-300有多种输入/输出模板具有智能功能：
对信号进行监视(诊断)
对过程信号进行监视(过程中断)1、诊断通过诊断可以确定模板所获取的信号(例如数字量模板)或模拟量处理(例如模拟量模板)是否正确。在诊断评估中，可参数化的诊断信息与不可参数化的诊断信息有区别。
可参数化的诊断信息：通过相应的参数始能诊断信息的发送
不可参数化的诊断信息：不管是否参数化均可发送诊断信息如果发送诊断信息(例如无编码器电源)，则模板执行一个诊断中断。此时CPU中断执行用户程序，或中断执行低优先级的中断，来处理相应的诊断中断功能块(OB82)。模块的类型决定了诊断信息的种类：
数字量输入/输出模板
可能的错误原因
可能的错误原因
无编码器电源
编码器电源过载编码器
电源与M短路
看门狗故障
高电磁干扰模板损坏
无外部辅助电压
模板L+无电压
高电磁干扰模板损坏
无内部辅助电压
模板L+无电压内部模板
熔断器损坏
高电磁干扰模板损坏
熔断器熔断
内部模板熔断器损坏
过程报警丢失
过程中断到达时间快于
CPU处理时间
模板参数错误
传向模板的参数错误
模拟量输入模板
可能的错误原因
可能的错误原因
无外部电压
模板L+无电压
测量范围下溢　
输入值低压下限
•测量范围4至20mA 1至5V
-传感器极性接反
-测量范围选择错误
组态/参数错误
传向模板的参数错误
输入(M)与测量电路的参考
电势差UCM太高
编码器连接阻抗太高模板
和传感器之间断线通道开
测量范围上溢
输入值超过上限
模拟量输出模板
可能的错误原因
可能的错误原因
无外部电压
模板L+无电压
输出过载输出QV与MANA
组态/参数错误
传向模板的参数错误
执行器阻抗太高模拟与执行
器之间断线通道开路
2、过程中断通过过程中断，可以对过程信号进行监视和响应。（1）数字量输入模板根据设置的参数，模板可以对每个通道组进行过程中断，可以选择信号变化的上升沿、下降沿或两个沿均可。CPU中断执行用户程序，或中断执行低优先级的中断，来处理相应的诊断中断功能块(OB40)。信号模板可以对每个通道的一个中断进行暂存。（2）模拟量输入模板通过上限值和下限值定义一个工作范围。模板将对测量值与这些限制值进行比较。如果超限，则执行过程中断。CPU中断执行用户程序，或中断执行低优先级的中断，来处理相应的诊断中断功能块(OB40)。六、S7-300PLC编程软件和工具软件使用基本的STEP7或STEP7-Lite软件包，以及高级的集成软件包STEP7 Professional便可对S7-300进行编程，并能以简单，用户友好的方式利用S7-300的全部功能。该工程软件还包含自动化项目中所有阶段(从项目组态到调试，测试以及服务)的功能。1、编程软件（1）STEP7-LiteSTEP7-Lite是一种低成本、高效率的软件，使用SIMATIC S7-300 可以完成独立的应用。STEP 7-Lite 的特点是能非常迅速的进入编程和简单的项目处理。它不能和辅助的SIMATIC 软件包，例如工程工具，一起使用。但是，STEP 7-Lite 编写的程序可以由STEP 7进行处理。（2）STEP 7使用 STEP 7 可完成较大或较复杂的应用，例如，需要用高级语言或图形化语言进行编程或需要使用功能以及通信模块。STEP 7 能和辅助的SIMATIC 软件包，（例如工程工具）兼容。（3）STEP 7 Professional除由 STEP 7 识别的语言外STEP 7 Professional 支持所有 IEC 语言
STL这有以下的语言
顺序功能图
结构化文本还包括由这些语言所建立的程序的离线仿真，因此，STEP 7 Professional 取代了STEP7 STEP7- GRAPH、S7-SCL 和S7-PLCSIM 各个软件包的组合二、工程工具软件工程工具软件以用户友好，面向任务的方式对自动化系统进行附加的编程。可提供以下工具用于编程：
结构化语言，是一种基于PASCAL 的高级语言，用于编程SIMATIC S7/C7控制器。
对顺序控制进行图形组态， 用于SIAMTIC S7/C7 控制器
S7-HiGraph&
使用状态图对顺序或异步的生产过程进行图形化描述。用于SIAMTIC S7/C7 控制器。
连续功能图，通过复杂功能的图形化内部连接生成工艺规划， 用于SIMATIC S7
控制器。工程工具的使用对较大的更为复杂的应用是特别有利的，相应地，它需要较高等级的CPU。
离线仿真软件
CPU/ 工程工具
所有的CPU均能使用STL、LAD和FBD基本语言进行编程。
如需使用S7-SCL 高级语言，建议选择CPU 313C，CPU
314或更高等级的CPU。
如需使用图形化语言( S7 - GRAPH ,S7-HiGrahp
和 CFC )，建议选择CPU 314 或更高等级的CPU。　
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如何将西门子PLC实现MPI转以太网通讯
& &&&经常使用S西门子的朋友都知道，一般传统的MPI连接方式是采用西门子PLC适配器或者CP5611，进行Step7程序下载，组态软件通过其与西门子PLC进行数据通讯。但是西门子PLC适配器，是采用串口或者usb口的方式，通讯距离受到MT8100ie很大局限。并且PC如果要与西门子PLC通过以太网进行通讯，需要增加西门子专门的以太网PLC通讯模块（如CP343 ）和西门子NET软件。特别是对于那些已经使用MPI通讯的项目改造，用户不仅仅需要购买西门子以太网通讯模块，还要考虑柜内槽位和接线问题，同时还要对西门子PLC程序和上位机监控软件进行修改，工作量是比较大的，也存在修改是否正确等问题。
& & 针对以上提出的问题，我们提出一个全新的解决方案，使用德国HILSCHER的NETLINK转换器可以轻松通过以太网连接西门子PLC，进行Step7程序下载，并实现组态软件与西门子PLC之间进行以太网数据通讯，并且不需要对原有西门子PLC程序和上位组态软件进行任何修改，极大地提高了工作效率，其良好的性价比无论对最终用户还是系统集成商而言都是不二选择。
一、产品简介
& & netLINK具有MPI接口和10/100 MBit/s以太网接口，是连接PC与PLC的紧凑型以太网网关。其结构是固定在DSub连接器外壳中，能够直接接到设备的MPI插头，通过一根3米长的以太网电缆，再连接到交换机、Hub或PC上。供电电源是直接由MPI插头提供。
淘宝网上卖的以太网转RS232 485轻松解决！
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1688/淘宝会员（仅限会员名）请在此登录
cbulogin.et2Server is OK更换plc300模拟量模块后需要重新下载程序吗
更换plc300模拟量模块后需要重新下载程序吗
09-09-03 &匿名提问
用ps cs以上的版本外带说下  ESP文件是矢量的  有的ESP文件 在AI里面打开   图层是分层的 所以建议安装ai然后在里面打开   复制你想要的东西后  粘贴到ps里面
请登录后再发表评论!
其实你通过网络搜索一下可以得到很多相关的内容我帮你摘抄了一些，希望你有用  概述电阻式触摸屏原理电容式触摸屏原理红外线式触摸屏原理表面声波触摸屏原理驱动程序下载常见问题触摸屏原理随着多媒体信息查询的与日俱增，人们越来越多地谈到触摸屏，因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情，而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术，我们用户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，从而使人机交互更为直截了当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。 ??触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔，主要是公共信息的查询；如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。将来，触摸屏还要走入家庭。随着使用电脑作为信息来源的与日俱增，触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点，使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有具有相当大的优越性。触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间，这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解，包括一些正打算使用触摸屏的系统设计师，还都把触摸屏当作可有可无的设备，从发达国家触摸屏的普及历程和我国多媒体信息业正处在的阶段来看，这种观念还具有一定的普遍性。事实上，触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备，它赋予多媒体系统以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。发达国家的系统设计师们和我国率先使用触摸屏的系统设计师们已经清楚的知道，触摸屏对于各种应用领域的电脑已经不再是可有可无的东西，而是必不可少的设备。它极大的简化了计算机的使用，即使是对计算机一无所知的人，也照样能够信手拈来，使计算机展现出更大的魅力。解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。随着城市向信息化方向发展和电脑网络在国民生活中的渗透，信息查询都已用触摸屏实现--显示内容可触摸的形式出现。为了帮助大家对触摸屏有一个大概的了解，笔者就在这里提供一些有关触摸屏的相关知识，希望这些内容能对大家有所用处。一、触摸屏的工作原理 ??为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。二、触摸屏的主要类型 ??按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，我们把触摸屏分为四种，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。每一类触摸屏都有其各自的优缺点，要了解那种触摸屏适用于那种场合，关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点。下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下：1、 电阻式触摸屏 （电阻式触摸屏工作原理图）这种触摸屏利用压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属（透明的导电电阻）导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的（小于1/1000英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出（X，Y）的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。 电阻类触摸屏的关键在于材料科技，常用的透明导电涂层材料有： ??A、ITO，氧化铟，弱导电体，特性是当厚度降到1800个埃（埃＝10-10米）以下时会突然变得透明，透光率为80％，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度时又上升到80％。ITO是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要材料，实际上电阻和电容技术触摸屏的工作面就是ITO涂层。 ??B、镍金涂层，五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料，外导电层由于频繁触摸，使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命，但是工艺成本较为高昂。镍金导电层虽然延展性好，但是只能作透明导体，不适合作为电阻触摸屏的工作面，因为它导电率高，而且金属不易做到厚度非常均匀，不宜作电压分布层，只能作为探层。1．1四线电阻屏四线电阻模拟量技术的两层透明金属层工作时每层均增加5V恒定电压：一个竖直方向，一个水平方向。总共需四根电缆。 特点：高解析度，高速传输反应。 表面硬度处理，减少擦伤、刮伤及防化学处理。 具有光面及雾面处理。 一次校正，稳定性高，永不漂移。1．2五线电阻屏五线电阻技术触摸屏的基层把两个方向的电压场通过精密电阻网络都加在玻璃的导电工作面上，我们可以简单的理解为两个方向的电压场分时工作加在同一工作面上，而外层镍金导电层只仅仅用来当作纯导体，有触摸后分时检测内层ITO接触点X轴和Y轴电压值的方法测得触摸点的位置。五线电阻触摸屏内层ITO 需四条引线，外层只作导体仅仅一条，触摸屏得引出线共有5条。 特点：解析度高，高速传输反应。 表面硬度高，减少擦伤、刮伤及防化学处理。同点接触3000万次尚可使用。 导电玻璃为基材的介质。 一次校正，稳定性高，永不漂移。 五线电阻触摸屏有高价位和对环境要求高的缺点1. 3电阻屏的局限不管是四线电阻触摸屏还是五线电阻触摸屏,它们都是一种对外界完全隔离的工作环境，不怕灰尘和水汽，它可以用任何物体来触摸,可以用来写字画画，比较适合工业控制领域及办公室内有限人的使用。电阻触摸屏共同的缺点是因为复合薄膜的外层采用塑胶材料,不知道的人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。不过,在限度之内，划伤只会伤及外导电层，外导电层的划伤对于五线电阻触摸屏来说没有关系,而对四线电阻触摸屏来说是致命的。2、 电容式触摸屏2．1电容技术触摸屏 ??是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层矽土玻璃保护层, 夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。2．2电容触摸屏的缺陷电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏，当然还不能和表面声波屏和五线电阻屏相比。电容屏反光严重，而且，电容技术的四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀，存在色彩失真的问题，由于光线在各层间的反射，还造成图像字符的模糊。电容屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用，当有导体靠近与夹层ITO工作面之间耦合出足够量容值的电容时，流走的电流就足够引起电容屏的误动作。我们知道，电容值虽然与极间距离成反比，却与相对面积成正比，并且还与介质的的绝缘系数有关。因此，当较大面积的手掌或手持的导体物靠近电容屏而不是触摸时就能引起电容屏的误动作，在潮湿的天气，这种情况尤为严重，手扶住显示器、手掌靠近显示器7厘米以内或身体靠近显示器15厘米以内就能引起电容屏的误动作。 电容屏的另一个缺点用戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没有反应，这是因为增加了更为绝缘的介质。电容屏更主要的缺点是漂移：当环境温度、湿度改变时，环境电场发生改变时，都会引起电容屏的漂移，造成不准确。例如：开机后显示器温度上升会造成漂移：用户触摸屏幕的同时另一只手或身体一侧靠近显示器会漂移；电容触摸屏附近较大的物体搬移后回漂移，你触摸时如果有人围过来观看也会引起漂移；电容屏的漂移原因属于技术上的先天不足，环境电势面（包括用户的身体）虽然与电容触摸屏离得较远，却比手指头面积大的多，他们直接影响了触摸位置的测定。此外，理论上许多应该线性的关系实际上却是非线性，如：体重不同或者手指湿润程度不同的人吸走的总电流量是不同的，而总电流量的变化和四个分电流量的变化是非线性的关系，电容触摸屏采用的这种四个角的自定义极坐标系还没有坐标上的原点，漂移后控制器不能察觉和恢复，而且，4个A/D完成后，由四个分流量的值到触摸点在直角坐标系上的X、Y坐标值的计算过程复杂。由于没有原点，电容屏的漂移是累积的，在工作现场也经常需要校准。电容触摸屏最外面的矽土保护玻璃防刮擦性很好，但是怕指甲或硬物的敲击，敲出一个小洞就会伤及夹层ITO，不管是伤及夹层ITO还是安装运输过程中伤及内表面ITO层，电容屏就不能正常工作了。3、红外线式触摸屏 （红外线式触摸屏工作原理图）红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。早期观念上，红外触摸屏存在分辨率低、触摸方式受限制和易受环境干扰而误动作等技术上的局限，因而一度淡出过市场。此后第二代红外屏部分解决了抗光干扰的问题，第三代和第四代在提升分辨率和稳定性能上亦有所改进，但都没有在关键指标或综合性能上有质的飞跃。但是，了解触摸屏技术的人都知道，红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适宜恶劣的环境条件，红外线技术是触摸屏产品最终的发展趋势。采用声学和其它材料学技术的触屏都有其难以逾越的屏障，如单一传感器的受损、老化，触摸界面怕受污染、破坏性使用，维护繁杂等等问题。红外线触摸屏只要真正实现了高稳定性能和高分辨率，必将替代其它技术产品而成为触摸屏市场主流。过去的红外触摸屏的分辨率由框架中的红外对管数目决定，因此分辨率较低，市场上主要国内产品为32x32、40X32，另外还有说红外屏对光照环境因素比较敏感，在光照变化较大时会误判甚至死机。这些正是国外非红外触摸屏的国内代理商销售宣传的红外屏的弱点。而最新的技术第五代红外屏的分辨率取决于红外对管数目、扫描频率以及差值算法，分辨率已经达到了，至于说红外屏在光照条件下不稳定，从第二代红外触摸屏开始，就已经较好的克服了抗光干扰这个弱点。第五代红外线触摸屏是全新一代的智能技术产品，它实现了高分辨率、多层次自调节和自恢复的硬件适应能力和高度智能化的判别识别，可长时间在各种恶劣环境下任意使用。并且可针对用户定制扩充功能，如网络控制、声感应、人体接近感应、用户软件加密保护、红外数据传输等。原来媒体宣传的红外触摸屏另外一个主要缺点是抗暴性差，其实红外屏完全可以选用任何客户认为满意的防暴玻璃而不会增加太多的成本和影响使用性能，这是其他的触摸屏所无法效仿的。4、表面声波触摸屏 （表面声波触摸屏工作原理图）?4.1 表面声波表面声波，超声波的一种，在介质(例如玻璃或金属等刚性材料)表面浅层传播的机械能量波。通过楔形三角基座（根据表面波的波长严格设计），可以做到定向、小角度的表面声波能量发射。表面声波性能稳定、易于分析，并且在横波传递过程中具有非常尖锐的频率特性，近年来在无损探伤、造影和退波器方向上应用发展很快，表面声波相关的理论研究、半导体材料、声导材料、检测技术等技术都已经相当成熟。表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是一块平面、球面或是柱面的玻璃平板，安装在CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器，右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。4.2 表面声波触摸屏工作原理以右下角的X-轴发射换能器为例：发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递，然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递，声波能量经过屏体表面，再由上边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器，接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。当发射换能器发射一个窄脉冲后，声波能量历经不同途径到达接收换能器，走最右边的最早到达，走最左边的最晚到达，早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号，不难看出，接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量，它们在Y轴走过的路程是相同的，但在X轴上，最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置，也就是X轴坐标。 发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候，接收信号的波形与参照波形完全一样。当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时，X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收，反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。 接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口，计算缺口位置即得触摸坐标控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外，表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标，也就是能感知用户触摸压力大小值。其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。三轴一旦确定，控制器就把它们传给主机。4.3表面声波触摸屏特点清晰度较高，透光率好。高度耐久，抗刮伤性良好(相对于电阻、电容等有表面度膜)。反应灵敏。不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率高，寿命长（维护良好情况下5000万次）；透光率高（92%），能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应，目前在公共场所使用较多。表面声波屏需要经常维护，因为灰尘，油污甚至饮料的液体沾污在屏的表面，都会阻塞触摸屏表面的导波槽，使波不能正常发射，或使波形改变而控制器无法正常识别，从而影响触摸屏的正常使用，用户需严格注意环境卫生。必须经常擦抹屏的表面以保持屏面的光洁，并定期作一次全面彻底擦除。 ?触摸屏原理表面声波屏声波屏的三个角分别粘贴着X，Y方向的发射和接收声波的换能器（换能器：由特殊陶瓷材料制成的，分为发射换能器和接收换能器。是把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能和由反射条纹汇聚成的表面声波能变为电信号。），四个边刻着反射表面超声波的反射条纹。当手指或软性物体触摸屏幕，部分声波能量被吸收，于是改变了接收信号，经过控制器的处理得到触摸的X，Y坐标。四线电阻屏四线电阻屏在表面保护涂层和基层之间覆着两层透明电导层ITO（ITO：氧化铟，弱导电体，特性是当厚度降到1800个埃（埃＝10-10米）以下时会突然变得透明，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度时透光率又上升。是所有电阻屏及电容屏的主要材料。），两层分别对应X，Y轴，它门之间用细微透明绝缘颗粒绝缘，当触摸时产生的压力使两导电层接通，由于电阻值的变化而得到触摸的X，Y坐标。五线电阻屏五线电阻屏的基层之上覆有把X，Y两方向的电压场加在同一层的透明电导层ITO，最外层镍金导电层（镍金导电层：五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料，外导电层由于频繁触摸，使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命。）只用来作纯导体，当触摸时，用分时检测接触点X轴和Y轴电压值的方法测得触摸点的位置。内层ITO需四条引线，外层一条，共5根引线。电容屏电容屏表面涂有透明电导层ITO，电压连接到四角，微小直流电散部在屏表面，形成均匀之电场，用手触屏时，人体作为耦合电容一极，电流从屏四角汇集形成耦合电容另一极，通过控制器计算电流传到碰触位置的相对距离得到触摸的坐标 。红外屏红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。&br/&&br/&&font color=#0556A3&参考文献：&/font&网络
电阻式触摸屏是一种传感器，它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏，这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压，同时读回触摸点的电压。 过去，为了将电阻式触摸屏上的触摸点坐标读入微控制器，需要使用一个专用的触摸屏控制器芯片，或者利用一个复杂的外部开关网络来连接微控制器的片上模数转换器(ADC)。夏普公司的LH/11系列和LH7A404等微控制器都带有一个内含触摸屏偏置电路的片上ADC，该ADC采用了一种逐次逼近寄存器(SAR)类型的转换器。采用这些控制器可以实现在触摸屏传感器和微控制器之间进行直接接口，无需CPU介入的情况下控制所有的触摸屏偏置电压，并记录全部测量结果。本文将详细介绍四线、五线、七线和八线触摸屏的结构和实现原理，在下期的文章中将介绍触摸屏与ADC的接口与编程。 SAR结构 SAR的实现方法很多，但它的基本结构很简单，参见图1。该结构将模拟输入电压(VIN)保存在一个跟踪/保持器中，N位寄存器被设置为中间值(即100...0，其中最高位被设置为1)，以执行二进制查找算法。因此，数模转换器(DAC)的输出(VDAC)为VREF的二分之一，这里VREF为ADC的参考电压。之后，再执行一个比较操作，以决定VIN小于还是大于VDAC： 1. 如果VIN小于VDAC，比较器输出逻辑低，N位寄存器的最高位清0。 2. 如果VIN大于VDAC，比较器输出逻辑高(或1)，N位寄存器的最高位保持为1。 其后，SAR的控制逻辑移动到下一位，将该位强制置为高，再执行下一次比较。SAR控制逻辑将重复上述顺序操作，直到最后一位。当转换完成时，寄存器中就得到了一个N位数据字。 图2显示了一个4位转换过程的例子，图中Y轴和粗线表示DAC的输出电压。在本例中： 1. 第一次比较显示VIN小于VDAC，因此位[3]被置0。随后DAC被设置为0b0100并执行第二次比较。 2. 在第二次比较中，VIN大于VDAC，因此位[2]保持为1。随后，DAC被设置为0b0110并执行第三次比较。 3. 在第三次比较中，位[1]被置0。DAC随后被设置为0b0101，并执行最后一次比较。 4. 在最后一次比较中，由于VIN大于VDAC，位[0]保持为1。 触摸屏原理 触摸屏包含上下叠合的两个透明层，四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成，五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成，通常还要用一种弹性材料来将两层隔开。当触摸屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时，顶层与底层之间会产生接触。所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压。如图3所示，分压器是通过将两个电阻进行串联来实现的。上面的电阻(R1)连接正参考电压(VREF)，下面的电阻(R2)接地。两个电阻连接点处的电压测量值与下面那个电阻的阻值成正比。 为了在电阻式触摸屏上的特定方向测量一个坐标，需要对一个阻性层进行偏置：将它的一边接VREF，另一边接地。同时，将未偏置的那一层连接到一个ADC的高阻抗输入端。当触摸屏上的压力足够大，使两层之间发生接触时，电阻性表面被分隔为两个电阻。它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。因此，在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比。 四线触摸屏 四线触摸屏包含两个阻性层。其中一层在屏幕的左右边缘各有一条垂直总线，另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线，见图4。为了在X轴方向进行测量，将左侧总线偏置为0V，右侧总线偏置为VREF。将顶部或底部总线连接到ADC，当顶层和底层相接触时即可作一次测量。 为了在Y轴方向进行测量，将顶部总线偏置为VREF，底部总线偏置为0V。将ADC输入端接左侧总线或右侧总线，当顶层与底层相接触时即可对电压进行测量。图5显示了四线触摸屏在两层相接触时的简化模型。对于四线触摸屏，最理想的连接方法是将偏置为VREF的总线接ADC的正参考输入端，并将设置为0V的总线接ADC的负参考输入端。 五线触摸屏 五线触摸屏使用了一个阻性层和一个导电层。导电层有一个触点，通常在其一侧的边缘。阻性层的四个角上各有一个触点。为了在X轴方向进行测量，将左上角和左下角偏置到VREF，右上角和右下角接地。由于左、右角为同一电压，其效果与连接左右侧的总线差不多，类似于四线触摸屏中采用的方法。 为了沿Y轴方向进行测量，将左上角和右上角偏置为VREF，左下角和右下角偏置为0V。由于上、下角分别为同一电压，其效果与连接顶部和底部边缘的总线大致相同，类似于在四线触摸屏中采用的方法。这种测量算法的优点在于它使左上角和右下角的电压保持不变；但如果采用栅格坐标，X轴和Y轴需要反向。对于五线触摸屏，最佳的连接方法是将左上角(偏置为VREF)接ADC的正参考输入端，将左下角(偏置为0V)接ADC的负参考输入端。 七线触摸屏 七线触摸屏的实现方法除了在左上角和右下角各增加一根线之外，与五线触摸屏相同。执行屏幕测量时，将左上角的一根线连到VREF，另一根线接SAR ADC的正参考端。同时，右下角的一根线接0V，另一根线连接SAR ADC的负参考端。导电层仍用来测量分压器的电压。 八线触摸屏 除了在每条总线上各增加一根线之外，八线触摸屏的实现方法与四线触摸屏相同。对于VREF总线，将一根线用来连接VREF，另一根线作为SAR ADC的数模转换器的正参考输入。对于0V总线，将一根线用来连接0V，另一根线作为SAR ADC的数模转换器的负参考输入。未偏置层上的四根线中，任何一根都可用来测量分压器的电压。 检测有无接触 所有的触摸屏都能检测到是否有触摸发生，其方法是用一个弱上拉电阻将其中一层上拉，而用一个强下拉电阻来将另一层下拉。如果上拉层的测量电压大于某个逻辑阈值，就表明没有触摸，反之则有触摸。这种方法存在的问题在于触摸屏是一个巨大的电容器，此外还可能需要增加触摸屏引线的电容，以便滤除LCD引入的噪声。弱上拉电阻与大电容器相连会使上升时间变长，可能导致检测到虚假的触摸。 四线和八线触摸屏可以测量出接触电阻，即图5中的RTOUCH。RTOUCH与触摸压力近似成正比。要测量触摸压力，需要知道触摸屏中一层或两层的电阻。图6中的公式给出了计算方法。需要注意的是，如果Z1的测量值接近或等于0(在测量过程中当触摸点靠近接地的X总线时)，计算将出现一些问题，通过采用弱上拉方法可以有效改善这个问题。
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