【正文】 且固定的位置上，以便操作者需要時可以很快找到所需工具，同時減少測試時間，并降低使用失誤率。 人機界面簡介 人機界面是系統(tǒng)和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現(xiàn)了生產(chǎn)或生活信息的內(nèi)部形式與操作人員之間的可以接受的形式轉(zhuǎn)換。 PLC 配備有易于接受和掌握的梯形圖語言。 PLC 還具有通訊聯(lián)絡(luò)功能，可與上位干擾信號有良好的抑制作用。而在 20 世紀 6070 年代，社會的進步要求制造業(yè)生產(chǎn)出小批量、多品種多規(guī)格、低成本、高質(zhì)量的產(chǎn)品以滿足市場需要，不斷地提出改善生產(chǎn)機械功能的要求。用于主回路，控制較大電流的觸點是主觸點。 PLC 的產(chǎn)生背景 在 PLC 誕生之前，工業(yè)控制設(shè)備的主流品種是以繼電器、接觸器為主體的控制裝置。 圖 11 郵件分揀系統(tǒng)的工作原理圖 PLC 的概述 目前，世界上有 200 多個廠家生產(chǎn) 300 多品種 PLC 產(chǎn)品，而我國 PLC 生產(chǎn)廠有約 30 家，卻并沒有真正形成大規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，其中有一部分 廠家是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)。其中，利用機器自動分揀郵件是一個重要的課題。 (3)分揀作業(yè)基本實現(xiàn)無人化：國外建立自動分揀系統(tǒng) 的目的之一就是為了減少勞動力的使用，降低勞動強度，自動分揀系統(tǒng)能最大限度減少人員的使用，基本做到無人作業(yè)。比起人工每小時最多分揀 150 件的效率來說，特別明顯。在應(yīng)用上， PLC 有著其他設(shè)備無以比擬的優(yōu)越性，它可靠性高，抗干擾能力高；適用性強，應(yīng)用靈活；編程方便，易于使用；功能強大，擴展能力強；控 制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試方便；維修方便，維修工作量少；體積小，質(zhì)量輕，易于實現(xiàn)機電一體化。這種分揀系統(tǒng)的作業(yè)效率低下，無法滿足現(xiàn)代化物流配送對速度和準確性的高要求。 參考文獻 ......................................... 錯誤 !未定義書簽。 PLC 與 WinCC 的通訊 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 PLC 控制部分程序流程圖 ....................... 錯誤 !未定義書簽。 定時器的 確定 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 2 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞 ： PLC 控制 郵件分揀 WinCC II The study of the sorting mail monitoring system based on S7200 PLC Abstract With the rapid development of social economy, it demands the better of the mail sorting control in the mail sorting of industry, So it is inevitable tendency to design the mail sorting control system, with the help of advanced technique of automation, control and munication. Based on tools of the Siemens series S7200 PLC and WinCC monitoring software, this study realizes automatic monitoring of Email sorting system. This paper analyzes the processes of Email sorting system, and the selection of PLC is designed. This article designs the PLC control procedures, analyzes the requirements of the humanputer interaction, and the configuration software is used to design the monitoring program. PC access is used as opc server to realize the munications between WinCC and PLC. The system has been debugged in the laboratory, and the results show that the system scheme is feasible, the program is correct and the effect is good. Keywords： PLC controls Sorting mail WinCC III 目 錄 1 緒論 .......................................... 錯誤 !未定義書簽。 保密的畢業(yè)設(shè)計 (論文 )在解密后遵守此規(guī)定。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。 本文以西門子 S7200 系列 PLC 和 WinCC 監(jiān)控軟件為工具 ,研究實現(xiàn)郵件分揀系統(tǒng)的全自動監(jiān)控 。 自動分揀系統(tǒng)的主要特點 ................... 錯誤 !未定義書簽。 分揀機的動作過程 ......................... 錯誤 !未定義書簽。 CPU224 硬件連接圖 ....................... 錯誤 !未定義書簽。 WinCC 的介紹和特點 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 在 WinCC 的 OPC 客戶端建立鏈接 ............. 錯誤 !未定義書簽。它們以往一直采用人工分揀的方法，效率低成本高。機械化、自動化、智能化成為現(xiàn)代 分揀系統(tǒng)的主要特點與發(fā)展趨勢?？梢钥隙?，隨著物流大環(huán)境的逐步改善，科學(xué)技術(shù)日新月異的進步，特別是感測技術(shù) (激光掃描 )、電子標簽及計算機控制技術(shù)等的引入使用，自動分揀系統(tǒng)在我國發(fā)展空間巨大。 (2)分揀誤差率低：自動分揀系統(tǒng)的分揀誤差率主要取決于所輸入分揀信息的準確性。郵件分揀作業(yè)是自動分揀的一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域，郵件分揀機依據(jù)郵件的地址，迅速、準確地將發(fā)往不同地點的郵件從眾多郵件中按郵政編碼分揀出來。截止 1998 年底 ，全國共有 106 套郵件自動分揀設(shè)備投入運行。一句話， PLC 自誕生之日起就成為自動控制領(lǐng)域一顆耀眼的明星，到今天已經(jīng)發(fā)展為一個極其巨大的產(chǎn)業(yè)，也形成了其在自動化控制領(lǐng)域中短期內(nèi)不可被替代的地位。其中觸點是接通或斷開電路的部件，按勵磁線圈通電前的狀態(tài)又可分為常開和常閉兩種類型。人們將由導(dǎo)線連接決定器件間邏輯關(guān)系的控制方式稱為接線邏輯。 PLC 的特點 (1)控制結(jié)構(gòu)簡單，通用性強，使用方便。 (3)抗干擾能力強，可靠性高。 PLC 用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等部件，硬軟件齊全，且為模塊化積木式 結(jié)構(gòu)，并已商品化故可按性能、容量（輸入、輸出點、內(nèi)存大?。┑冗x用組裝。 人機界面的設(shè)計法則有以下十點： （ 1）以通訊功能作為界面設(shè)計的核心 人機界面的關(guān)鍵是使人與機器之間能夠準確的交流信息。不對稱的視覺平面，會讓人覺得整個畫面是傾斜的，或者好像少了什么東西；而對稱的視覺平面，看起來既整潔有完整，識別性高，又符合操作者心理。 （ 7）必須使用戶隨時掌握任務(wù)的進展情況 人機界面應(yīng)該能夠告訴用戶軟件運行的進度。對郵政編碼不符合規(guī)格的郵件進行處理 (剔除 )，并根據(jù)郵政編碼的不同加以分類，實現(xiàn)郵件的準確自動分揀； (2)自動分揀。之后 L2 燈滅， L1燈亮。之后 L2 燈滅， L1燈亮。一般的 PLC 都能滿足其要求。 S7200 PLC 屬于小型整體式的 PLC, 本機自帶常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 RS485 通信接口、內(nèi)置電源和 I/O 接口。 表 22 定時器的作用 定時器 功能 T37 根據(jù)郵碼啟動定時， 2 秒后了 L1 亮 T38 根據(jù)郵碼啟動定時， 2 秒后郵件送入油箱 T39 根據(jù)郵碼啟動定時， 3 秒后郵件送入油箱 T40 根據(jù)郵碼啟動定時， 4 秒后郵件送入油箱 T41 根據(jù)郵碼啟動定時， 5 秒 后郵件送入油箱 T42 設(shè)定分揀時長， 2 秒后提示下一郵件進入 EM231 模擬量輸入模塊 郵件分揀控制系統(tǒng)中，分揀機檢測郵件編碼信號，把檢測的信號由數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量輸入到分揀電機中 ,驅(qū)動電機的運行。 177。目前變頻器對電動機的控制方式大體可分為 V/F 恒定控制，轉(zhuǎn)差頻率控制，矢量控制，直接轉(zhuǎn)矩控制。 AIN1～ AIN2 為模擬信號輸入端子分別作為頻率給定信號和閉環(huán)時反饋信號輸入。 STEP7Micro/WIN 簡單介紹 圖 26 編程軟件 STEP7Micro/WIN 主界面 以 STEP7Micro/WIN創(chuàng)建程序， 為接通 STEP 7Micro/WIN，可雙擊 STEP 7Micro/WIN圖標，或選擇 開始（ Start） SIMATIC STEP 7 Micro/WIN 菜單命令。單擊標簽可在子程序、中斷程序和主程序之間來回變換。 梯形圖程序設(shè)計語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設(shè)計語言。梯形圖程序設(shè)計語言的特點是： （ 1）與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性； （ 2）與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對電氣技術(shù)人員來說，易于撐握和學(xué)習(xí)； （ 3）與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同在于梯形圖的能流不是實際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實際存在的繼電器，所以應(yīng)用時，需于原有的繼電器邏輯控 制技術(shù)的有關(guān)概念相區(qū)別。 S7200 的用戶程序中包括了位邏輯、計數(shù)器、定時器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運算以及其他智能模塊通信等指令內(nèi)容，從而 使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達到控制目的。在此，使用西門子公司的 監(jiān)控軟件來設(shè)計人機界面 (HMI)對系統(tǒng)進行監(jiān)控，該組態(tài)軟件功能強大、靈活性好、可靠性高 WinCC 的介紹和特點 WinCC 的概述和發(fā)展 WinCC 運行于個人計算機環(huán)境，可以與多種自動化設(shè)備及控制軟件集成，具有豐富的設(shè)置項目、可視窗口和菜單選項，使用方式靈活，功能齊全。 WinCC 該軟件包專為使用 SIMATIC S7 組件而設(shè)計 . 主要特點 1).通用的應(yīng)用程序，適合所有工業(yè)領(lǐng)域的解決 方案； 3).可以集成到所有自動化解決方案內(nèi)； 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 4).內(nèi)置所有操作和管理功能，可簡單、有效地進行組態(tài)； 5).可基于 Web 持續(xù)延展，采用開放性標準，集成簡便； 6).WinCC 具有強大的腳本編程范圍 7).集成的 Historian（過程管理）系統(tǒng)作為 IT 和商務(wù)集成的平臺； 8).可用選件和附加件進行擴展 ； 9).運行 WinCC 的計算機名不要包含任何空格或反斜線符號，并且前面的13 個字符必須是唯一的。主控界面主要包括了進郵件信號的指示燈、郵件檢測的指示燈、光電開關(guān)的指示燈以及電機帶動皮帶運動。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 圖 33 監(jiān)控畫面 監(jiān)控系統(tǒng)變量的設(shè)計 通過對郵件分揀系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn) WinCC 系統(tǒng) 有 7 個輸出變量和 7 個輸入變量。變量鏈接如圖所示。安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大，開關(guān)柜上、下部應(yīng)有通風(fēng)的百葉窗，防止太陽光直接照射；如果周圍環(huán)境溫度超過 55。 10％ )V的交流電，對于電源線來的干擾，PLC 本身具有足夠的抵御能力。 PLC 的輸入輸出最好分開走線，開關(guān)量和模擬量也要分開敷設(shè)。 ② 輸出連接 輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。 PLC 的接地線與機器的接地端相接，接地線的截面積應(yīng)不小于 2 平方毫米，接地電阻小于 100 歐；如果要用擴展單元接地點應(yīng)與基本單元接地點接在一起。 圖 41 郵件分揀監(jiān)控系統(tǒng) ,為了保證調(diào)試能順利，我們還做了以下的檢查工作： （ 1）檢查了通信電纜的連接是 否正常； 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 （ 2）檢查了 PLC 系統(tǒng)相應(yīng)模塊的連接線是否正常； （ 3）檢查了 WinCC 中過程變量的地址與 PLC 中的地址是否對應(yīng)； （ 4） I/O 域連接的變量和數(shù)據(jù)格式是否正確。 圖 43網(wǎng)絡(luò)拓撲畫面 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 ，按下開關(guān) ST， L1 亮。用鼠標左鍵點擊監(jiān)控界面上的按鈕 ST， B1， B2，可觀察到相同的結(jié)果。 4） WinCC 和 PLC 不能直接數(shù)據(jù)交換，用 OPC 協(xié)議， PC ACCESS 程序解決了數(shù)據(jù)交換問題。