一、概 述
工業(yè)觸摸屏是一種能夠通過觸控方式操作的工業(yè)顯示器，作為現(xiàn)代智能化控制界面能夠有效地將人與機(jī)器連接為一體。它改變了工業(yè)設(shè)備傳統(tǒng)的控制方式，將按鈕與指示燈進(jìn)行智能化，最終達(dá)到通過操作顯示終端的方式完成操作檢測(cè)設(shè)備。工業(yè)觸屏能夠進(jìn)行設(shè)置參數(shù)，顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的各項(xiàng)狀態(tài)，能夠以曲線/動(dòng)畫等形式精細(xì)描繪自動(dòng)化控制過程。在表現(xiàn)力上更強(qiáng)力直面，在操控方面更方便、快捷、并可簡(jiǎn)化為PLC的控制程序，功能強(qiáng)大的觸控創(chuàng)造了友好的人機(jī)界面。觸屏作為一種特殊的計(jì)算機(jī)外設(shè)，它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。
二、工業(yè)觸屏原理
觸屏系統(tǒng)一般包括觸屏控制器（卡）和觸摸檢測(cè)裝置兩個(gè)部分。其中，觸屏控制器（卡）的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，它同時(shí)能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行：觸摸檢測(cè)裝置一般安裝在顯示器的前端，主要作用是檢測(cè)用戶的觸摸位置，并傳送給觸屏控制卡。
工業(yè)觸屏具有很強(qiáng)的靈活性，可以按照設(shè)計(jì)要求更換或增加功能模塊，擴(kuò)展性強(qiáng)，可以滿足復(fù)雜的工藝控制過程，甚至可以直接通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和PLC通訊，大大方便了控制數(shù)據(jù)的處理與傳輸，減少了維護(hù)量。下圖為工業(yè)觸屏典型結(jié)構(gòu)：
工業(yè)觸屏典型結(jié)構(gòu)
1. 觸摸顯示模塊
電阻型觸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面相匹配的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層透明導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)?。ㄐ∮谇Х种挥⒋纾┑耐该鞲綦x點(diǎn)把它們隔開絕緣。
當(dāng)手指觸屏幕時(shí)，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點(diǎn)位置有了一個(gè)接觸，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場(chǎng)，使得偵測(cè)層的電壓由零變?yōu)榉橇?，這種接通狀態(tài)被控制器偵測(cè)到后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比即可得到觸摸點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)，同理得出X軸的坐標(biāo)，這就是所有電阻技術(shù)觸屏共同的最基本原理。電阻類觸屏的關(guān)鍵在于材料科技。電阻屏根據(jù)引出線數(shù)多少，分為四線、五線、六線等多線電阻觸屏。電阻式觸屏在強(qiáng)化玻璃表面分別涂上兩層OTI透明氧化金屬導(dǎo)電層，最外面的一層OTI涂層作為導(dǎo)電體，第二層OTI則經(jīng)過精密的網(wǎng)絡(luò)附上橫豎兩個(gè)方向的+5V至0V的電壓場(chǎng)，兩層OTI之間以細(xì)小的透明隔離點(diǎn)隔開。當(dāng)手指接觸屏幕時(shí)，兩層OTI導(dǎo)電層就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)接觸點(diǎn)，電腦同時(shí)檢測(cè)電壓及電流，計(jì)算出觸摸的位置，反應(yīng)速度為 10-20ms。
五線電阻觸屏的外層導(dǎo)電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料，外導(dǎo)電層由于頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長(zhǎng)使用壽命，但是工藝成本較為高昂。鎳金導(dǎo)電層雖然延展性好，但是只能作透明導(dǎo)體，不適合作為電阻觸屏的工作面，因?yàn)樗鼘?dǎo)電率高，而且金屬不易做到厚度非常均勻，不宜作電壓分布層，只能作為探層。
電阻型觸屏是一種對(duì)外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵和水汽，它可以用任何物體來觸摸,可以用來寫字畫畫，比較適合工業(yè)控制領(lǐng)域及辦公室內(nèi)使用。電阻型觸屏共同的缺點(diǎn)是因?yàn)閺?fù)合薄膜的外層采用塑膠材料,不知道的人太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個(gè)觸屏而導(dǎo)致報(bào)廢。不過,在限度之內(nèi)，劃傷只會(huì)傷及外導(dǎo)電層，外導(dǎo)電層的劃傷對(duì)于五線電阻觸屏來說沒有關(guān)系,而對(duì)四線電阻觸屏來說是致命的。
2. 邏輯控制與通訊模塊
邏輯控制模塊包含24V直流輸入（18-32）電源，SDRAM內(nèi)存及CF閃存卡、10/100BaseT以太網(wǎng)端口、可用于文件傳送，打印及與可編程控制器通訊的232串行端口、可用于連接鼠標(biāo)，鍵盤或打印計(jì)的USB端口。內(nèi)部電路板上內(nèi)嵌了CPU處理芯片，負(fù)責(zé)顯示屏的輸入、輸出以及通訊數(shù)據(jù)的處理工作。通訊模塊負(fù)責(zé)特定的網(wǎng)絡(luò)傳輸，以提高數(shù)據(jù)傳輸速率。
