1. 研究目的与意义
PLC和触摸屏是自动化现场常见的设备，由于各个品牌在起步阶段都是自己发展，制定了自己的协议/标准，导致不同品牌之间的设备互联比较困难。所以设计人员一般在设备选型时会选择统一品牌，以免相互的无法通信或者不兼容。触摸屏与PLC控制摒弃了传统电气控制中的继电器、指示仪表、操作开关，变硬件设备为软件设备，具有占地少、控制精度高、功能强、可编程、智能化等诸多特点。当前在一些控制要求较高，参数变数多，硬件接线有变化的场所，触摸屏与PLC控制形式已占主导地位。
该课题是一个探索研究设计，选取了现场比较常见的两款自动化设备，进行相互通信研究。学生需要翻阅大量资料，并且实际进行相关通讯程序的编制。探索研究跨品牌产品通信的方式和可行性。
2. 课题关键问题和重难点
随着控制技术的不断发展，触摸屏与可编程控制器在工业控制中的应用越来越广泛。触摸屏又称可编程终端，它是新一代高科技图形化人机界面产品。它具有强大的显示功能和操作功能，既可以对生产现场、设备进行实时显示和监控，同时又可以在其屏上设置触摸开关，对设备进行操作。触摸屏与PLC连接起来组成的控制系统的具体应用是：触摸屏完成对设备的操作、显示、报警，PLC则根据生产工艺的要求，编制程序，直接对设备进行控制。触摸屏替代了原控制中的显示盘、操作盘，PLC替代原控制中的控制盘。本文以施耐德触摸屏和西门子S7-200型PLC控制八路抢答器为例，分别在介绍抢答器、触摸屏和PLC等基础知识的基础上，提出控制要求进行基于触摸屏与PLC八路抢答器的设计。对系统需实现的控制要求进行编程，并通过调试来介绍具体的实现方法。设计的难点如下：
1、西门子S7-200系列PLC程序编写
2、西门子S7-200系列PLC与计算机连接、通讯
3. 国内外研究现状（文献综述）
《现代电气控制及PLC应用技术》和其他同类的教材相比，本书主要有以下特点：(1)除最基本的常用低压电器外，还介绍了和电气控制技术有关的其他器件和一些新型器件，讲解了软启动器和变频器的使用；(2)对传统的电气控制系统的内容进行了较大幅度的删减，简明扼要地讲解了其中最基础的知识，给出并讲解了电气控制线路和可编程序控制器程序的简单设计法；(3)详细讲解了软启动器、交频器和人机界面HMI的基本原理和使用；(4)全面使用新的电气控制系统图形符号和文字符号国家标准；(5)以最新版本的sIEMENSS7200 PLC为对象，详细讲解了其系统组成、寻址方式和各种新模块的特点；(6)结合大量实例讲解了S7 200 PLC基本指令、功能指令的用法和功能图(SFC)的编程；(7)对PLC控制系统的网络通信技术以及S7200 PLC的通信功能进行了详细的讲解，并给出了大量实例；(8)附有思考题、练习题、实验指导书和课程设计、毕业设计素材指导书；(9)介绍了最新编程软件的使用；(7)附有作者精心挑选并修订过的S7200 PLC资料速查表。
USB是UniversalSerialBus的简称,译为通用串行总线。USB是一种外设总线,它是由In-tel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC及NorthernTelecom等几家计算机和通信公司联合制定的,并成为行业标准。从USB1.0到现在的USB2.0与OTG规范,USB在一定程度上代表了计算机接口的发展趋势。目前USB外设广为流行:鼠标、键盘、麦克风、游戏杆、摄像头、数码相机、扫描仪、打印机及外置硬盘甚至显示器等也加入到USB的行列。其他基于USB接口的开发和应用也非常活跃,如数据采集卡、快速存储器和软件加密卡等。
施耐德Magelis GXO亮剑系列触摸屏，Magelis GXO 亮剑系列触摸屏严格遵循施耐德产品质量标准，具有国际CE认证和欧盟Rohs认证，并以创新的技术和高性价比惠及广大用户群体，从而助力客户实现品质、性能、价格三者兼得。GXO 亮剑系列触摸屏采用了施耐德独有的画面处理功能，符合人体工程学的16:9 宽屏液晶LED低功耗高亮背光，6万5千色真彩显示配上WVGA(800x480dpi)的高分辨率，使画面更加细腻明艳。全新引入的PCBA加强涂层工艺能有效抵抗油污、潮湿、导电粉尘等影响，经过涂层处理和隔离电源设计的GXO触摸屏主板，具备强大的环境适应能力和电网波动适应能力，高度适应纺机印染、水处理、暖通空调等各种恶劣的应用环境。借助内置于SoMachineTM平台的Vijeo Designer软件，Magelis GXO 亮剑系列触摸屏与所有Magelis HMI人机界面共享同一编程环境，支持程序画面自动拉伸，使用户能够更便捷、快速地建立项目，帮助缩短机器上市时间。MODBUS协议是MODICON公司1979年为自己的PLC产品而推出的一个开放式现场总线通信协议，是应用于电子控制器上的一种通用语言，通过此协议，可实现控制器相互之间、控制器其它设备之间进行串行通信，目前已成为一种工业领域被广为应用的真正开放、标准的网络通信协议.以DSP为核心的控制器在控制过程中往往需要将许多参数展示给用户，同时有的控制参数需要在线修改，因此可以选择具有人机交互能力的人机界面触摸屏来解决上述问题。MODBUS通倍协议采用主从方式，在同一个网络中有一个主设备及最多达255台从设备，从设备的地址编码为1~255。主设备地址码为0，通信时采用广播方式，可以将消息发送给所有的从设备，从设备收到主设备发送来的地址码后与自己的地址码进行比较，如果一致时则与主设备进行通信标准的MODBUS协议使用RS232C串行接口，因此MODBUS通信以帧为单位，帧的数据结构与RS232C帧相同。MODBUS 次通倍发送和接收的数据包由若干帧组成，协议正是定义了这些帧的意义。控制器只要按照协议解释其接收和发送的帧数据，就能与在同一网络中采用同样协议的控制器实现通信。
4. 研究方案
抢答器是一种典型的电气控制产品，广泛应用在各种智力抢答竞赛中。现在市面上的抢答器，种类繁多，功能各异，控制方式也不尽相同。下面将分别介绍各类抢答器。
方案一：模/数抢答器。这类抢答器电路组成一般由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、数字显示器几部分组成。
方案二：单片机抢答器。这类抢答器主要由单片机控制模块、按键模块、蜂鸣器模块和和数码显示模块组成。
5. 工作计划
第1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；
第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；
第 3 周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
