【正文】 度：繼電器控制線路控制速度比較低；PLC控制速度高。定時控制：繼電器控制邏輯利用時間繼電器進行時間控制，精度不高；PLC利用數(shù)字定時器進行時間控制，精度高，定時范圍大[2]。2）PLC與工業(yè)PC工業(yè)控制計算機（工業(yè)PC）是一同用衛(wèi)星計算機為基礎(chǔ)的工業(yè)現(xiàn)場自動控制設備，它的特點是具有標準化的總線結(jié)構(gòu)，因此各機型間的兼容性好，與計算機間的通信容易。而PLC的接口標準目前還沒有完全統(tǒng)一，標準化程度較差，其兼容性與通信性能與工業(yè)PC相比還有一定的差距。3）PLC與DSC集散控制系統(tǒng)（DSC）生產(chǎn)于20世紀70年代，它與PLC一樣都已微型計算機為基礎(chǔ)的工業(yè)自動控制裝備，但DSC發(fā)展的基礎(chǔ)和方向與PLC有所不同。首先，在控制功能方面，DSC是在生產(chǎn)過程儀表控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計算機控制裝置，控制功能側(cè)重于模擬量處理，回路調(diào)節(jié)，狀態(tài)顯示等方面。而PLC是在“繼電器接觸器”控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計算機控制裝備，控制功能側(cè)重于開關(guān)量處理，順序控制，邏輯運算方面[3]。 人機界面HMI人機界面（Human Machine Interface, HMI），是人與計算機之間專遞，交換信息的媒介和對話接口，是人機雙向信息交互的支持軟件和硬件。交互式實現(xiàn)信息轉(zhuǎn)達的情境刻畫，而界面是實現(xiàn)交互的手段。人機界面產(chǎn)品有硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器，顯示單元，輸入單元，通信接口，數(shù)據(jù)存儲單元等；軟件一般分成兩部分，即運行于 HMI 硬件中的系統(tǒng)軟件和運行與計算機 Windows 操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件。 一種采用觸摸屏的HMI設備在工業(yè)控制領(lǐng)域，人機界面產(chǎn)品包括觸摸屏和組態(tài)軟件，觸摸屏又稱為圖形操作終端（Graph Operation Terminal，GOT），是一種替代鼠標及鍵盤部分功能，安裝在顯示屏前端的輸入設備。組態(tài)軟件又稱組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，是自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的，通用層次的軟件工具。隨著計算機和數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，人機界面產(chǎn)品的接口能力越來越強。除了傳統(tǒng)的串行（RS232，RS422/485）通信接口外，有些人機界面產(chǎn)品已具有網(wǎng)口，并口，USB 等數(shù)據(jù)接口，可與具有網(wǎng)口，并口，USB 等接口的工業(yè)控制設備相連接，實現(xiàn)設備的人機交互。 人機界面的特點一般情況下，不同廠家的 HMI 硬件使用不同的畫面組態(tài)軟件，在工業(yè)控制系統(tǒng)中連接的主要設備種類是 PLC。通用的組態(tài)軟件支持的種類非常多，如各種PLC，PC板卡，儀表，變頻器，模塊等設備，而且由于 PC 的硬件平臺性能強大，通用組態(tài)軟件的功能也很多，適用于大型的監(jiān)控系統(tǒng)中。處理器的性能決定了 HMI 產(chǎn)品的性能高低，是 HMI 的核心單元。根據(jù) HMI的產(chǎn)品等級不同，處理器為8位，16位，32位的處理器。HMI軟件一般分成兩部分，即運行于 HMI 硬件中的系統(tǒng)軟件和運行與計算機 Windows 操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件。隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高，計算機在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用，人們對工業(yè)自動化的要求越來越高，種類繁多的控制設備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無法滿足用戶的各種需求。在開發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件時，當工業(yè)被控對象一旦有變動，就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導致其開發(fā)周期長；已開發(fā)成功的控制軟件又由于每個控制項目不同而使其重復使用率很低，導致它的價格非常昂貴；在修改工控軟件的源程序時，倘若原來的編程人員因工作變動而離去時，則必須從其他人員或新手進行源程序的修改，因而更是相當困難。通用工業(yè)自動化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實際工程問題提供了一種嶄新的方法，因為它能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)自動軟件存在的種種問題，是用戶能根據(jù)自己的控制對象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動化控制工程[4]。 組態(tài)軟件的功能及特點1）組態(tài)軟件的功能組態(tài)軟件指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，它解決了控制系統(tǒng)通用性問題。其預設備的各種軟件模塊可以非常容易的實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機 I/O 產(chǎn)品，與高可靠的工控計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)合，可向控制層和管理層提供軟硬件的全部接口，進行系統(tǒng)集成。組態(tài)軟件常有以下的幾方面的功能：（1）強大的界面顯示組態(tài)功能。（2）良好的開發(fā)性。（3）豐富的功能模塊，強大的數(shù)據(jù)庫。（4）可編程的命令語言。（5）周密的系統(tǒng)安全防范。（6）仿真功能。2）組態(tài)軟件的特點作為通用型工具軟件，組態(tài)軟件在自動化系統(tǒng)中始終處于“承上啟下”的地位。在工業(yè)信息化的項目中，如果涉及實時數(shù)據(jù)采集，人們首先會考慮用組態(tài)軟件。正因如此，組態(tài)軟件幾乎應用于所有的工業(yè)信息化項目當中。組態(tài)軟件的特點主要有：（1）延續(xù)性和可擴充性。（2）封裝性。（3）通用性。3）常用的組態(tài)軟件國外的組態(tài)軟件有如下幾種：（1）Wonderware （萬維）公司的 InTouch 軟件。（2）Siemens （西門子）公司的WinCC和 WinCC Flexible 軟件。（3）三菱電氣公司的 SoftGOT 組態(tài)軟件。中國主要開發(fā)并使用較多的組態(tài)軟件有：（1）世紀星組態(tài)軟件，由北京世紀長秋科技有限公司開發(fā)。（2）組態(tài)王（KingView）軟件，由北京亞控科技發(fā)展有限公司開發(fā)[5]。 觸摸屏的應用 觸摸屏 GOT（Graphic Operation Terminal，圖形操作終端設備）現(xiàn)在在人們生活中是無處不在的，從手機到電腦都采用了觸摸屏，因為它是最簡單，方便，自然的一種人機交互。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備。主要應用于公共信息的查詢、領(lǐng)導辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點歌點菜、多媒體教學、房地產(chǎn)預售等。 觸摸屏將從前在操作平臺上進行的開關(guān)操作，燈顯示，數(shù)據(jù)顯示，信息顯示等全部用監(jiān)控畫面實現(xiàn)，當接觸了屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預先編制的程序驅(qū)動各種連接裝置，用以取代機械式按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。 本章小結(jié)以上我們也分析到 PLC 的功能和特點，它的性能是很適合在工業(yè)領(lǐng)域中的應用，穩(wěn)定性高，編程簡單，開發(fā)周期短，保護和維修方便價格也不高所以在物料分揀系統(tǒng)中我采用了可編程控制器 PLC 來實現(xiàn)系統(tǒng)控制?，F(xiàn)在 PLC 的產(chǎn)家比較多但是最流行，受到人們的最多歡迎是西門子公司的產(chǎn)品。對比較復查的系統(tǒng)我們都要對系統(tǒng)的控制和運行進行監(jiān)控，上面也介紹了人機界面和觸摸屏，從而如果把人機界面和觸摸屏結(jié)合起來就起很大的作用，能給用戶在運行系統(tǒng)時能方便，簡單的操作。第2章 硬件設備和組態(tài)軟件介紹 監(jiān)控系統(tǒng)選型本題目是物料分揀系統(tǒng)監(jiān)控的程序設計，用 S7200 226CN PLC 來控制系統(tǒng)，用Smart Line 700IE 觸摸屏來實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，通過 WinCC Flexible 組態(tài)軟件來編寫監(jiān)控程序。 西門子S7200 PLC系統(tǒng)概述SIMATICH S7200 PLC 系統(tǒng)采用模塊化設計，屬緊湊型可編程控制器，控制系統(tǒng)的硬件有 CPU 模塊，各種擴展模塊和附加硬件組成。S7200 PLC 既可獨立控制簡單的系統(tǒng)，又可連成網(wǎng)絡控制復雜的系統(tǒng)，其應用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域。S7200產(chǎn)品具有極高的性價比。它的優(yōu)點是：1）結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。SIMATIC S7200 PLC 結(jié)構(gòu)緊湊，牢固；易于接線，有接線端子排和連接器等接線配件，容易拆，接線；安裝方便，器安裝孔或標準 DIN 導軌方便在機柜上垂直或水平安裝。2）指令豐富，功能強大。S7200 指令包括位邏輯指令，計數(shù)器，定時器。復雜數(shù)學運算指令，PID指令，字符串指令，時鐘指令，通信指令，以及和模塊配合的專用指令等。出指令豐富外，其功能也強大，包括豐富的內(nèi)置集成功能，強勁的通信能力，豐富的擴展模塊和實時特性等。因此，它能夠監(jiān)視各種輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)，實現(xiàn)復雜控制。3）質(zhì)量穩(wěn)定，安全可靠。S7200 CPU 22X 系列符合 VDE,UL,CSA 和 FM 等國際標準和航級社航用電器認證，并獲 ISO 9001 質(zhì)量保證體系認證，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。數(shù)據(jù)安全性好，在內(nèi)部 EEPROM 存儲用戶原程序和預設值，在一個長時間段（如190h），所有中間數(shù)據(jù)可以通過一個超級電容器保持，如果選配電池模塊可以確保停電后中間數(shù)據(jù)保存多大200天，同時易于掌握，操作便捷，可靠性高。4）編程軟件易學好用。STEP7Micro/WIN 編程軟件為用戶提供了開發(fā)，編輯和監(jiān)控的良好編程環(huán)境。全中文面，中文的在線幫助信息，Windows 的界面風格，以及豐富的編程向?qū)?，能使用戶快速進入狀態(tài)，得心應手[1]。 西門子Smart Line 700IE 觸摸屏使用簡介 西門子Smart Line 700IE觸摸屏特點如今，人機界面已經(jīng)成為大多數(shù)工業(yè)機械設備的標準配置，尤其在使用小型機器和簡單應用時，成本成了關(guān)鍵因素。西門子順應市場需求推出的全新 SIMATIC 精彩系列面板（SMART LINE），準確地提供了人機界面的標準功能，經(jīng)濟實用，具備高性價比。精彩系列面板采用全新的高分辨率 16:9 寬屏液晶顯示和先進的工業(yè)設計理念，使設備操作變得更加輕松快捷，引領(lǐng)人機界面產(chǎn)品進入高分辨率寬屏顯示時代。 1）高分辨率寬屏顯示800480 dpi 寬屏顯示設計和傳統(tǒng)屏幕相比具有更大的可視面積，使單個畫面中可以顯示更多的信息，讓操作員具有更舒適的視覺體驗，高分辨率使得畫面更清晰，畫質(zhì)更細膩。2）LED 背光，節(jié)能降耗LED 較之 CCFL，背光板厚度降低一半左右，使精彩系列面板更輕巧。同時，操作屏亮度更高，色彩更均勻，表現(xiàn)力更強，可視范圍提高到 140176。LED 背光可以降低設備能耗，結(jié)合屏保功能最大程度地延長操作屏的使用壽命。3）強大且豐富的通信能力PPI 通訊協(xié)議確保精彩系列面板與 S7200 建立高速無縫的連