GP觸摸屏擴展串口通信設計

摘 要:GP觸摸屏具有強大的圖形功能和數據處理功能，廣泛用于各類控制系統中，為使GP觸摸屏能廣泛應用于各種智能系統中，通過標準串行接口組成靈活的人機界面。GP觸摸屏有多種通信方式，與PLC的直接通信，基于Memorylink通訊協議的通信，以及擴展串口通信。給出擴展串口通信詳盡的解決方案，觸摸屏的具體設置，并提供了相應的D腳本程序。該方法穩定可靠，為開發者采用GP觸摸屏與帶標準串口的智能設備之間的通信連接提供了參考。

關鍵詞:GP2000觸摸屏;擴展串口;D腳本編程;RS 232

中圖分類號:TP274文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)05-145-02

Design on Expansion of Serial Communication of GP Touch-screen

JI Xinyuan

(Nanjing University of Information Science and Technology，Nanjing，210044，China)

Abstract:GP touch screen has a powerful graphics capabilities and data processing functions，which is widely used in all kinds of control systems，to make the GP touch screen can be widely used in a variety of intelligent system，a flexible man-machine interface is consisted through a standard serial interface.GP touch screen has several means of communication，directly communicates with the PLC，bases on memory link communication protocol and expansion of serial communication.A detailed solution of expansion of serial communication for touch-screen specific settings is given，and the corresponding D script is provided.This method is stable and reliable，provides a reference for developers to use connection between GP touch screen and intelligent equipments with a standard serial interface.

Keywords:GP2000 touch screen;extended serial interface;D script program;RS 232

0 引 言

傳統的儀器儀表和自動化控制系統通常采用鍵盤、開關作為輸入設備，采用數碼管、液晶或CRT顯示器作為輸出設備，這樣的人機界面復雜、笨重，技術水平低下。GP觸摸屏一改傳統人機界面風格，將鍵盤與顯示界面集成為一體，結構緊湊，畫面直觀。輸入信息，參數設置直接通過觸摸屏幕完成，機器運行信息、過程、結果直接在觸摸屏上通過圖形或者動畫顯示。實際使用中，由于觸摸屏一般是針對可編程控制器PLC設計的，所以智能系統與觸摸屏不能直接通訊，必須根據觸摸屏的通訊協議開發相應的通訊程序[1]。已有設計中常采用MemoryLink協議與單片機系統進行通信，而本文采用另一種方式——擴展串口D腳本編程通信方式實現與智能設備的串行通信，該方式采用標準232接口，接口更加靈活，基本上適用于一切智能控制系統，有助于提升產品檔次，改善人機界面，提高系統集成度。

1 GP觸摸屏簡介

GP觸摸屏是日本Digital公司Pro-face GP系列觸摸屏工業圖形顯示器的簡稱，它和平時所說的觸摸屏有較大的區別。一般的觸摸屏在人機系統中是一種交互輸入設備，用戶通過手指或光筆點觸摸屏上的內容來控制計算機運行;而GP觸摸屏本身就有CPU單元及自己的操作系統，其穩定性和可靠性大大超過了一般的計算機系統，在運行中即使遇到了突然斷電的情況，觸摸屏本身也不會有任何損害，完全能夠適應工業現場惡劣的運行環境。GP觸摸屏有強大的監視功能，可以用數據、曲線、圖形、動畫等各種形式來反映PLC的內部狀態，存貯器數據，從而直觀反映工業控制系統的流程、走向。它具有控制功能，可以通過觸摸來改變PLC的內部狀態位，存貯器數值，從而參與過程控制。它還有強大的數據處理功能，可以通過標準的大容量CF卡來存貯配方數據，實時采樣數據和歷史報警信息，并且通過標準的Ethernet在不增加工廠成本的情況下接入工廠現有的局域網，從而實現數據共享和機器的遠程監控。GP觸摸屏目前廣泛運用于工業現場的各個方面，作為各種專用、通用機械的操作面板，各種生產流水線的設定顯示面板及儀器儀表的操作界面等[2]。

2 D腳本編程介紹

在用GP軟件制作畫面的過程中，根據實際情況，有時候需要對數據進行處理，包括判斷、運算、轉移、復位，甚至包括一些動畫的繪制，因此，GP提供了一項特殊的功能，就是D腳本編程語言(D-Script)。D腳本程序有兩種，一種只針對當前畫面有效，還有一種全局D腳本對所有畫面有效，適用于GP77和GP2000系列。

D腳本程序在應用軟件的特殊菜單欄中添加，每個程序還可以設置程序運行的觸發條件，分別是定時周期觸發、位邊沿觸發、表達式條件觸發，當設定的條件滿足時，便執行公式編輯欄中的D腳本程序。

在D腳本工具箱中有D腳本編程所用到的所有指令，分為五大部分:Data Set數據設置、Draw繪圖、Memory Ops.內存操作、SIO Port Ops.串口操作、Bit Ops.位操作。下面主要介紹與串口通信相關的SIO操作編程函數。

接收函數:IO_READ(，LS Storage Address，Transer Byte)

IO_READ表示從擴展口讀取數據，表示擴展串口，LS Storage Address是存放接收數據的起始地址，Transer Byte是接收數據個數，其中存放數據地址第一個字節存放的是接收的數據個數，其后存放接收到的若干個數據。

發送函數:IO_WRITE(，LS Storage Address，Transer Byte)，各參數含義與接收函數類似，但應注意的是發送和接收的都是字節，也就是每個字的低8位。

控制寄存器:是只寫屬性的寄存器，最低三位有效，第0位置1可清除發送緩存，第1位置1可清除接收緩存，第2位置1可清除錯誤狀態。

狀態寄存器:是只讀寄存器，最低4位和最高1位有效，第0位為1表示發送緩存沒有數據，第1位為1表示發送錯誤，第2位為1表示接收到數據，第3位為1表示接收錯誤，第15位為1表示有擴展SIO協議，為0表示沒有協議。

3 軟件設計

GP觸摸屏程序開發采用專用的屏幕編輯軟件GP PRO/PB Ⅲ軟件對畫面進行開發。擴展串口編程適用于GP2000系列觸摸屏，此處使用觸摸屏型號GP2301S縱式。觸摸屏數據發送端與接收端和單片機系統交叉相連，觸摸屏的CS和RS引腳相連，采用Xon/Xoff控制方式[5]。在應用軟件中新建一個工程，PLC類型設置通信方式為擴展SIO方式(Extend SIO Script)，采用232接口，設置波特率9 600，8位數據，無校驗，1位停止位。

使用以上函數編寫D腳本程序控制觸摸屏與數據采集系統通信，編寫擴展SIO腳本程序如下:

第一段程序，通信初始化程序，觸發條件是當畫面切換到當前畫面時觸發，也可放入全局D腳本程序中:

If(==1)

{=0//通信標志清零初始化

=3//3 s的超時設定

=0X07//將發送和接收緩沖區清零

}endif

第二段程序為通信的主程序，它的觸發條件由畫面中的按鍵控制:

=

If(==1) //按鍵觸發，允許發送

{if(==1) //發送緩沖器為空

{IO_WRITE(，，8)//發送數據8個字節

=1 //通信標志設為1，表示發送完成

}endif

}endif

If(==1)//按鍵觸發，允許接收

{if(==1)//接收緩沖器有數據

{ if(>=8)//接收數據大于8

{IO_READ(，，8)//接收數據到緩沖區

=2//通信標志設為2，接收完成

==0

}endif

}endif

}endif

If(==0)

{=4}endif

//接收超時錯誤，可再加入警示信息第三段程序，用于檢測通信是否超時，觸發條件是每隔1 s運行一次

If(>=0)

{ = -1)//每秒鐘接收超時計數器減1

}endif

其余功能程序片斷，如出錯檢測程序，在此略。

4 結 語

GP觸摸屏人機界面美觀，具有強大的圖形動畫功能和數據處理功能;采用擴展串口通信，適應性好、可靠性高，該方法已成功應用于自動氣象站系統。該方法為開發者采用GP觸摸屏與帶標準串口的智能設備之間的通信連接提供了參考。

參考文獻

[1]吳廷忠，宋開臣，潘宏.DSP與觸摸屏的通信程序設計[J].工業控制計算機，2004，17(2):55-62.

[2]上海立銘電子有限公司.Pro-face 操作應用基礎.2007.

[3]上海立銘電子有限公司.GP系列觸摸屏工業圖形顯示器用戶手冊.2007.

[4]上海立銘電子有限公司.Pro-face高級應用手冊.2007.

[5]裘迅.基于單片機的工業觸摸屏控制系統的設計[J].機電工程技術，2005，34(10):40-42.

[6]普洛菲斯國際貿易(上海)有限公司.擴展串口通信連接說明.

[7]普洛菲斯國際貿易(上海)有限公司.Status Latch_CN.pdf[EB/OL].http://www.proface.com.cn/.

[8]普洛菲斯國際貿易(上海)有限公司.Graph history display_CN.pdf.http://www.proface.com.cn/.

[9]張海順，劉鐵根，王峻松，等.基于AT89C52 單片機的GP 觸摸屏通訊[J].自動化與儀表，2009(6):22-25.

[10]李明偉，張獻梅，張倩.基于MemoryLink協議的GP 觸摸屏與PIC 單片機通信的實現[J].儀表技術與傳感器，2007(2):52-53.