數(shù)據(jù)顯示，2023年我國伺服電機市場規(guī)模達到195億元，在當前人形機器人的高端數(shù)控機床為代表的高端制造行業(yè)高速發(fā)展背景下，伺服電機有望迎來廣闊市場空間。為了實現(xiàn)伺服電機的智能控制，我們提出Model3A 7寸觸摸屏的HMI控制方案。本文將對這一方案進行詳細的介紹和分析。

一、方案概述

本方案旨在為用戶提供一種具備高可靠性、高穩(wěn)定性、操作簡單特點的伺服電機控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用低成本高性能的國產Model3A 7寸觸摸屏，實現(xiàn)伺服電機的智能化控制。用戶只要輕觸屏幕，就可以輕松實現(xiàn)伺服電機的正傳、反轉控制，相對位置和絕對位置運行，設置電機的當前位置、速度，顯示電機的運行狀態(tài)等等操作；同時，WIFI/藍牙功能可助力實現(xiàn)遠程HMI控制。

二、Model3A 7寸觸摸屏在方案中的應用

Model3A 7寸觸摸屏是本方案的核心，它通過觸控輸入來控制系統(tǒng)的運作，具體來說，它在以下方面發(fā)揮著重要作用：

1. 精確控制與調節(jié)：RS485接口可與上位機進行通訊，通過調節(jié)目標速度、位置、轉矩等參數(shù)，實現(xiàn)對伺服電機的控制，滿足不同生產場景下的需求；
2. 直觀顯示：Model3A 7寸觸摸屏作為控制界面，能夠直觀顯示伺服電機的各種參數(shù)和狀態(tài)，方便操作人員實時監(jiān)控與調整；
3. 便捷配置：通過觸摸屏，操作人員可以方便配置伺服電機的各項參數(shù)，提高工作效率；
4. 遠程控制：Model3A 7寸觸摸屏支持WIFI/藍牙無線通訊，可以支持遠程控制功能，讓操作人員能夠在不同地點對伺服電機進行監(jiān)控和控制；
5. 故障反饋：在伺服電機出現(xiàn)故障和異常情況時，Model3A 7寸屏可以迅速反饋相關信息，提示操作人員進行檢查和維修。

三、方案優(yōu)勢

1. 兼容性：無線通信與有線通訊相結合，支持無線WIFI/藍牙無線通信，有線通信除了支持傳統(tǒng)的RS485通訊，還支持CAN、TTL串口，支持電容、觸摸屏兼容廣；
2. 高效性：IPS全貼合技術，2D圖形加速，高達60FPS的刷新率，讓屏幕的響應速度達到極致；
3. 安全性：搭載國產自主工業(yè)級HMI芯片Model3A,工業(yè)溫寬，高溫、低溫還是高濕等極端條件，都能確保觸控顯示的準確性和可靠性；
4. 智能化：搭載板載蜂鳴器，出現(xiàn)故障馬上發(fā)出智能提示；
5. 美觀性：支持應用LVGL開源圖形庫，擁有豐富的UI組件和靈活的界面設計，一屏集成多種功能，實現(xiàn)有用的美學；
6. 開源性：全開源開發(fā)資料，幫助開發(fā)者節(jié)省開發(fā)成本，提升開發(fā)效率

四、技術實現(xiàn)

（一）硬件平臺

1. 觸控顯示：Model3A 7寸觸摸屏作為人機交互設備，分辨率1024*600，采用RS485作為通訊接口，WIFI/藍牙遠程顯示與控制，具有大屏幕顯示和直觀操作界面；
2. PLC：觸摸屏連接到PLC控制設備上，將觸摸屏輸入轉換為控制信號并發(fā)送到伺服電機；
3. 伺服電機：伺服電機作為被控制的對象，其運行狀態(tài)和參數(shù)設置可以通過PLC和觸摸屏實現(xiàn)監(jiān)控和控制。

（二）軟件平臺

采用LVGL開源圖形庫進行觸摸屏UI設計，在畫面上分別設置開關：壓力+、壓力-、原點回歸、自動調節(jié)、壓力校正、伺服急停、編碼器顯示、菜單等。

（三）程序實現(xiàn)

1. 硬件連接：本次控制系統(tǒng)采用RS485實現(xiàn)PLC和觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸，搭配WIFI/藍牙實現(xiàn)遠程控制，有線與無線相結合，滿足本次控制系統(tǒng)對實時性、可靠性、穩(wěn)定性的要求；
2. 觸摸屏界面設計：在Model3A 7寸觸摸屏上，設計界面元素，實現(xiàn)電機狀態(tài)的顯示和參數(shù)設置功能。

（四）功能實現(xiàn)

通過上述步驟，實現(xiàn)了對伺服電機的正轉、反轉控制，相對位置和絕對位置運行，設置電機的當前位置、速度以及顯示電機的運行狀態(tài)等功能。用戶可以通過Model3A 7寸觸摸屏進行參數(shù)設置和監(jiān)控，實現(xiàn)對電機的靈活控制。

五、市場前景

近年來國家工業(yè)4.0時代隨著傳統(tǒng)制造向智能制造轉變，工業(yè)自動化行業(yè)快速發(fā)展。因此，Model3A 7寸觸摸屏方案應用于伺服電機中，實現(xiàn)對伺服電機智能化控制，能夠提升伺服電機順應時代潮流，提升行業(yè)競爭力。