&西门子1LE-3JA4
西门子1LE-3JA4
西门子1LE-3JA4
产品品牌：siemens/西门子
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公司主营：数控系统,S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人机界面,变频器,DP总线,MM420 变频器MM430 变频器MM440 6SE70交流工程调速变频器6RA70直流调速装置 SITOP电源,电线电缆,数控备件,伺服电机等工控产品.
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S7-300是德国西门子公司生产的可编程序控制器(PLC)系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好，使其在广泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决方案。
SMIATIC S7-300 是模块化微型PLC,满足中、小规模的性能要求，模块化与无风扇设计，易于实现分布式结构以及用户友好的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、小规模应用中各种不同控制任务的经济、方便的解决方案。SIMATIC S7-300 的应用领域包括：专用机床，纺织机械，包装机械，通用机械工程，控制器制造，机床，楼宇自动化。
电气与电子工业及相关产业。
一系列具有不同功率范围的CPU，以及具有很多用户友好功能的一系列扩展模块，可以使用户根据不同的应用情况选择相应的模块。 如果控制任务需要扩展，可以随时使用附加模块对控制系统进行扩展。SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器。高等级的电磁兼容性以及高等级的抗震性，使得它具有极高的工业控制能力。
中央处理单元（CPU）：
各种 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块(SM)
用于连接网络和点对点连接的通讯处理器 (CP)。
用于高速计数、定位控制以及闭环控制的功能模块（FM）。
根据要求，也可使用下列模块：
用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源的负载电源模块(PS)。
接口模块(IM)，用于多机架配置时连接中央控制器(CC)和扩展机架(ER)。
S7-300通过分布式中央控制器(CC)和3个扩展单元(EU) 可以操作多达32个模块。所有模块都是密封的，运行时无需风扇。
SIPLUS 模块扩展的环境条件下使用：
适用于-25至+60&C 的温度范围高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为IP20机柜内使用时，可直接用于车载或室外使用。不需要全天候防护的机柜和IP 65机柜保护。
独立空间***：
单独的 CC/EU 还可以相互距离较远地放置。两个相邻CC/EU或EU/EU之间的距离：长达 10m。灵活的***方式：CC/EU　既可以水平***，也可以垂直***。这样可以最大限度满足空间要求。
S7-300 具有不同的通讯接口：连接AS-i、PROFIBUS和工业以太网总线系统的通讯处理器。用于点到点连接的通讯处理器多点接口 MPI, 集成在 CPU 中;是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的SIMATIC S7/C7自动化系统。
通过PROFIBUS DP进行过程通讯
SIMATIC S7-300 通过通讯处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。带 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 可以进行分布式自动化结构，可以高速通讯并且易于使用。从用户的角度来看，PROFIBUS DP上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编程）。
以下设备可作为主站连接：
尽管配有 STEP 7 的编程设备/PC 或 OP 在总线上可作为主站使用，但是通过 PROFIBUS DP 也可以部分运行 MPI 功能。
通过 PROFINET IO 进行过程通讯
SIMATIC S7-300 通过通讯处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。配备 PROFINET 接口的 CPU 可实现高速、易于使用的分布式自动化组态。从用户的角度来看，通过 PROFINET IO 进行通讯的分布式 I/O 可作为中央 I/O（相同的组态、寻址和编程）。可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：
通过多点接口 (MPI) 进行数据通讯
MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通讯接口。它能用于简单的网络任务。MPI 可以同时连接多个配有 STEP 的编程设备/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
全局数据：
&全局数据通讯&服务可以在联网的CPU间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 最多和 4 个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7 V4.x)。&例如，这使一个 CPU 可以访问另一个 CPU 的输入和输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通讯。内部通讯总线(C-bus)：CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此，可以通过 MPI 从编程设备直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。
功能强大的通讯技术：
最多 32 个 MPI 站，使用 SIMATIC S7-300/400 的 S7 基本通讯的每个 CPU 有多个通讯接口。使用编程设备/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通讯的每个 CPU 有多个通讯接口。传输速率为 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
灵活的设计:
可靠的组件用于建立 MPI 通讯： PROFIBUS 和&分布式 I/O&系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。它们可以优化配备***达到特定要求。例如，如果需要可连接最多串联 10 个中继器，以实现任何两个 MPI 节点之间的最大距离。程、上线调试和服务支持。
快速的指令处理：
指令处理时间为 0.1 &s，可以在低端和中端性能范围中彻底开发新的应用可能性。浮点算术运算：使用浮点运算可以有效地执行更为复杂的运算功能。
用户友好的参数设置:只需一个带有统一用户界面的软件工具便可参数化所有模块。这就节省了熟悉操作的时间和成本。
操作和监控 (HMI)：
方便的人机界面 (HMI) 服务已经集成在 S7-300 的操作系统中。这些功能不再需要耗时的编程：SIMATIC HMI 系统需要来自 SIMATIC S7-300 的过程数据 - S7-300 按照请求的刷新间隔传输过程数据。SIMATIC S7-300 的操作系统自动传输数据。整个系统使用统一的符号和数据库。
的组成结构和实现原理
很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏，这些触摸屏等效于将物理位置转换为代表X、Y坐标的电压值的。通常有4线、5线、7线和8线触摸屏来实现，本文详细介绍了SAR结构、四种触摸屏的组成结构和实现原理，以及检测触摸的方法。
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。
SAR的实现方法很多，但它的基本结构很简单，参见图1。
图1 SAR的基本结构
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。
图2 4位转换过程
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。
图3 分压器通过两个电阻进行串联实现
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。
图4 四线触摸屏的两个阻性层
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。
图5 RTOUCH
图6 触摸屏电阻计算方法
检测触摸的方法
(文：fengzi1)
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