【正文】 式描述問題。現(xiàn)將常用的幾種應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)要介紹如下。高的內(nèi)存利用率，占用整個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)存比較少，可以大大縮短掃描周期時(shí)間，從而提到系統(tǒng)的相應(yīng)速度。該設(shè)計(jì)中以 I/O 地址表和 PLC 外部接線圖的形式給出，圖中也包含對(duì)每一個(gè)輸入點(diǎn)所做的簡(jiǎn)潔說(shuō)明，使其一目了然。對(duì)于前者可利用 PLC 自身的一些信息和手段來(lái)完成。該系統(tǒng)最主要的功能就是實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)輸送及裝載功能，但怎樣實(shí)現(xiàn)呢？這就要靠及時(shí)準(zhǔn)確地控制檢測(cè)開關(guān)、閥門、皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)等元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 PC/PPI 編程電纜上標(biāo)有 PC 的 RS 一 232 端連接電腦的 RS 一 232 通信接口，標(biāo)有 PPI 的 RS一 485 端連接到 CPU 模塊的通信口，并擰緊兩邊接口的螺絲。 圖中， M1， M2， M3 為三臺(tái)皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)，交流接觸器 KM1~KM3 通過控制三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來(lái)控制三個(gè)傳送帶，從而進(jìn)行對(duì)物料的傳輸。 當(dāng)電動(dòng)機(jī) M3 運(yùn)行后，進(jìn)料閥門 K1 打開給料斗進(jìn)料。 第 2 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 自動(dòng)化系統(tǒng)所使用的各種類型 PLC 中，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和各電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所 形成的惡劣電磁環(huán)境中。新增用戶組和安全區(qū)管理， 999 個(gè)不 同 級(jí)別的權(quán)限和 64 個(gè)安全區(qū)形成雙重保護(hù)，另外組態(tài)王能記錄程序運(yùn)行中操作員的所有操作。 OPC 節(jié)省了不同廠商的控制系統(tǒng)相連的工作量和費(fèi)用。 4. 報(bào)表系統(tǒng) 組態(tài)王 提供一套全新的、集成的內(nèi)嵌式報(bào)表系統(tǒng)，內(nèi)部提供豐富的報(bào)表函數(shù)，用戶可創(chuàng)建多樣的報(bào)表。設(shè)計(jì)者可以創(chuàng)建圖庫(kù)精靈，把它們加入到圖庫(kù)中去，或者把不再需要的精靈從圖庫(kù)中刪除。另外，組態(tài)王 開發(fā)系統(tǒng)提供工程加密，畫面和命令語(yǔ)言導(dǎo)入、導(dǎo)出功能。以這種方式構(gòu)建系統(tǒng)既提高了系統(tǒng)的成套速度 ,又保證了系統(tǒng)軟件的成熟性和可靠性 ,使用起來(lái)方便靈活 ,而且便于修改和維護(hù)。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多小型 PLC也具有此功能模塊。 PLC 廠家都生產(chǎn)配套的 A/D和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。近年來(lái) PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從送料小車運(yùn)行的工藝流程來(lái)看，其控制系統(tǒng)屬于自動(dòng)運(yùn)行的控制系統(tǒng)，因此，此送料小車的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用自動(dòng)掃描循環(huán)工作方式。據(jù)國(guó)外資料介紹 :1982 年美國(guó) PLC 用戶中，有 48%來(lái)自自動(dòng)程序操作部門 如汽車、拖拉機(jī)工業(yè)、機(jī)械工 業(yè)等 、 13%來(lái)自石油化工業(yè)、 9%來(lái)自食品飲料業(yè)、 7%來(lái)自冶金工業(yè)、其余部分來(lái)自造紙、采礦、污水處理等部門?，F(xiàn)代 PLC 已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設(shè)備。 PLC 與組態(tài)軟件的聯(lián)合應(yīng)用，可組成目前較為流行的監(jiān)控系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： PLC,組態(tài)王 ,監(jiān)控 ,仿真 PLCbased automatic feed Loading System ABSTRACT Along with PLC technology widespread application, industrial control system39。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 PLC 控制的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng) 基于 PLC 控制的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng) 摘 要 隨著 PLC 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，工業(yè)控制系統(tǒng)的深入，在面臨規(guī)模更大、控制更復(fù)雜的控制系統(tǒng)時(shí)，人們逐漸意識(shí)到原有的上位機(jī)編程的開發(fā)方式，對(duì)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是費(fèi)力費(fèi)時(shí)、得不償失，同時(shí)， MIS（ management information system,管理信息系統(tǒng)）和 CIMS puter integration manufacture system,計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) 的 大量應(yīng)用，要求工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、決策提供更詳細(xì)和深入的數(shù)據(jù)，以便優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)。在實(shí)現(xiàn)組態(tài)控制時(shí) ，本文詳細(xì)的介紹了組態(tài)王軟件的編程及通信，使讀者很容易的了解組態(tài)王軟件運(yùn)行仿真過程。s programming and the correspondence, caused the reader very easy to understand the configuration king software movement simulation process. KEY WORDS: PLC,configuration,monitoring,simulation 目 錄 前 言 V 第 1 章 概 述 1 可編程控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 1 基于 PLC 控制的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1 PLC 的特點(diǎn) 2 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 3 組態(tài)仿真軟件簡(jiǎn)介 4 組態(tài)王軟件簡(jiǎn)介 4 組態(tài)王 的特點(diǎn) 5 組態(tài)王作用 8 第 2 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 9 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制工藝要求 9 主電路的設(shè)計(jì) 10 I/O 地址分配 10 PLC 外部接線圖的設(shè)計(jì) 11 第 3 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 13 系統(tǒng)功能的分析與設(shè)計(jì) 13 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì) 14 程序設(shè)計(jì)的常用方法 15 PLC 程序設(shè)計(jì) 16 PLC 程序流程圖 16 PLC 梯形圖設(shè)計(jì) 18 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 監(jiān)控系統(tǒng)的形成背景 21 組態(tài)王工程的建立 22 組態(tài)畫面的建立 23 4 定義 IO 設(shè)備 25 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 26 建立動(dòng)畫連接 28 第 4 章 軟件調(diào)試 32 軟件調(diào)試概述 32 通信協(xié)議 33 PLC 軟件測(cè)試 33 PLC 程序的模擬調(diào)試 33 PLC 程序下載 34 組態(tài)調(diào)試 35 組態(tài)通訊調(diào)試 35 組態(tài)監(jiān)控仿真 37 導(dǎo)航菜單 38 第 5 章 總結(jié)與展望 42 全文總結(jié) 42 研究展望 43 參考文獻(xiàn) 44 致 謝 46 附 錄 47 前 言 可編程控制器（ PLC）是集自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)三者于一體的工業(yè)控制裝置。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展， PLC 軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也不斷朝著智能化方向發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展。小型 PLC 開始步入諸如塑料注塑機(jī)、包裝機(jī)械、橡膠機(jī)械、紡織機(jī)械等輕工機(jī)械的控制領(lǐng)域，其成本的低廉和性能的優(yōu)良對(duì)直接使用微機(jī)作為控制單元的做法構(gòu)成了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，更有全面取代傳統(tǒng)繼電器控制屏的趨勢(shì)。本次自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)采用了 PLC 控制。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá) 30 萬(wàn)小時(shí)。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（ Analog）和數(shù)字量（ Digital）之間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 D/A 轉(zhuǎn)換。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各 PLC 廠商都 十分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。而組態(tài)軟件正是在保持軟件平臺(tái)執(zhí)行代碼不變的基礎(chǔ)上通過改變軟件配置信息 包括圖形文件、硬件配置文件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)等 ,適應(yīng)兩大不同系統(tǒng)對(duì)兩大因素的要求，構(gòu)建新的監(jiān)控 系統(tǒng)的平臺(tái)軟件。工程管理器的主要功能包括：新建、刪除工程，對(duì)工程重命名，搜索指定路徑下的所有組態(tài)王工程，修改工程屬性，工程的備份、恢復(fù)，資料詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開發(fā)或運(yùn)行環(huán)境等。為了滿足不同行業(yè)用戶的需要，圖庫(kù)被設(shè)計(jì)成可擴(kuò)充的。報(bào)警和事件具有多種輸出方式：文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、打印機(jī)和報(bào)警窗，并且可以利用控件等工具輕松瀏覽和打印報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容。 6. OPC 全面支持 OPC 標(biāo)準(zhǔn)（組態(tài)王 既可以 作為 OPC 服務(wù)器，也可以作為OPC 客戶端）開發(fā)人員可以從任何一個(gè) OPC 服務(wù)器直接獲取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并集成到組態(tài)王中；同時(shí)組態(tài)王作為 OPC 服務(wù)器，可向其它符合 OPC 規(guī)范的廠商的控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。 8. 安全系統(tǒng) 組態(tài)王 采用分級(jí)和分區(qū)保護(hù)的雙重保護(hù)策略。每個(gè)趨勢(shì)曲線顯示的畫面主要包括畫面 名稱、時(shí)間、趨勢(shì)等； 4 畫面系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)料位參數(shù)進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)自動(dòng) /手動(dòng)的切換； 5 管理權(quán)限：實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的系統(tǒng)管理權(quán)限，系統(tǒng)操作員可以選擇操作模式，查看趨勢(shì)曲線及報(bào)表等；系統(tǒng)工程師可以對(duì)監(jiān)控軟件和下位機(jī)軟件進(jìn)行修改； 6 操作控制功能：根據(jù)界面上的按鈕可以對(duì)各條皮帶進(jìn)行操作，比如：?jiǎn)?dòng)、停止；對(duì)料位按工藝要求進(jìn)行設(shè)定并對(duì)其進(jìn)行選擇。當(dāng)汽車到來(lái)時(shí)，車輛檢測(cè)開關(guān) S2 接通，紅燈 L2 亮，綠燈 L1 滅，電動(dòng)機(jī) M3運(yùn)行，電動(dòng)機(jī) M2 在M3 接通 2 秒后運(yùn)行，電動(dòng)機(jī) M1 在 M2 啟動(dòng) 2 秒后運(yùn)行，依次順序起動(dòng)整個(gè)送料系統(tǒng)。 根據(jù)系統(tǒng)的控制工藝要求，我所設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖 21所示。 PLC 外部硬件接線圖如圖 22 所示 PLC 外部接線圖 。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的 PLC 控制系統(tǒng)或許僅此功能就可以了，但對(duì)于本次 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。繞組對(duì)地及相間短路 PLC 自身工作狀態(tài)的自診斷和系統(tǒng)中被控設(shè)備工作狀態(tài)的自診斷兩部分。 I/O 信號(hào)分析的主要內(nèi)容有： （ 1）定義每一個(gè)輸入信號(hào)并確定它的地址。通常把系統(tǒng)中 I/O 點(diǎn)數(shù)和存放用戶機(jī)器語(yǔ)言所占內(nèi)存數(shù)之比成為內(nèi)存利用率。 程序設(shè)計(jì)的常用方法 在工程中，對(duì) PLC 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)有多種方法，這些方法的使用，也因各個(gè)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平和喜好有較大的差異。而繼電器、交流接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“ 0”和“ 1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控制線路是完全可以的。 功能圖由流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動(dòng)作組成，在使用時(shí)它有一些使用規(guī)則，具體如下： （ 1）步與步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開； （ 2）轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移之間必須用步隔開； （ 3）轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右。 167。 開始裝料： 閉合， 斷開， 接通，表示裝料中。使用更方便，功能更強(qiáng)大，性能更優(yōu)異，軟件更穩(wěn)定，質(zhì)量更可靠。用戶還可以自己編輯發(fā)布的網(wǎng)站首頁(yè)信息和圖標(biāo)，成為真正企業(yè)信息化的 Inter 門戶。工程名稱長(zhǎng)度應(yīng)小于 32 個(gè)字節(jié)，工程描述長(zhǎng)度應(yīng)小于 40 個(gè)字節(jié)。提供了對(duì)圖形對(duì)象在窗口內(nèi)任意移動(dòng)、縮放、改變形狀、復(fù)制、刪除、對(duì)齊等編輯操作，全面支持鍵盤、鼠標(biāo)繪圖，并可提供對(duì)圖形對(duì)象的顏色、線型、填充屬性進(jìn)行改變的操作工具。 圖 37 工具箱 工具箱提供了許多常用的菜單命令，也提供了菜單中沒有的一些操作。之所以稱為“精靈”，是因?yàn)樗鼈兙哂凶约旱摹吧?。假設(shè)西門子 S7200 PLC 連接在計(jì)算機(jī)的COM1 口。 167。采用這種卡片式管理方式，用戶只要用鼠標(biāo)單擊卡片頂部的屬性標(biāo)簽，則該屬性卡片有效，用戶可以定義相應(yīng)的屬性。下面繼續(xù)定義一個(gè) IO 變量?！敖M態(tài)王”系統(tǒng)還為部分動(dòng)畫連接的圖形對(duì)象設(shè)置了訪問權(quán)限，這對(duì)于保障系統(tǒng)的安全具有重要的意義。 用運(yùn)算符連接變量或常量就可以組成較簡(jiǎn)單的命令語(yǔ)言語(yǔ)句，如賦值、比較、數(shù)學(xué)運(yùn)算等。 if 水流 10 水流 0。調(diào)試的任務(wù)是及時(shí)改正測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)的軟件錯(cuò)誤。回溯法對(duì)小程序而言是一種比較好的調(diào)試策略，但是對(duì)于一些大規(guī)模的程序來(lái)說(shuō)，就不適合用此方法 了。以上是一些調(diào)試策略的介紹，在這些策略中較普遍的調(diào)試策略是歸納法和演繹法。 讀失?。涸诮M態(tài)王信息窗口中顯示 /不顯示組態(tài)王讀取設(shè)備寄存器數(shù)據(jù)時(shí)失敗的信息。 圖 43 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 當(dāng)我們進(jìn)入組 態(tài)王主畫面后，首先確定把我們修改的畫面是否保存。選中“導(dǎo)航圖”命令后在畫面的右上方會(huì)出現(xiàn) 矩形顯示小窗口，該窗口就是導(dǎo)航畫面。 當(dāng)運(yùn)行畫面切換 時(shí)，如導(dǎo)航圖在顯示狀態(tài)，其內(nèi)容也隨之改變。 選中此命令后該項(xiàng)前面有一個(gè)“ ”符號(hào)，同時(shí)鼠標(biāo)變成小手的形狀，按住鼠標(biāo)左鍵移動(dòng)鼠標(biāo)可移動(dòng)畫面，但此狀態(tài)下鼠標(biāo)不能獲得焦點(diǎn)。 為提高生產(chǎn)效率，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)控制臺(tái)，來(lái)控制閥門的流量： 本系統(tǒng)為適應(yīng)不同的場(chǎng)合，在工藝上做了小小的改變，我們把送料口設(shè)計(jì)成可控的對(duì)象，通過調(diào)整組態(tài)模擬輸入量的大小，來(lái)調(diào)整送料口的大小，這樣，在不同載重運(yùn)輸物料貨車的到來(lái)時(shí)，可以隨著貨車載重的大小適當(dāng)?shù)恼{(diào)整送料口的大小。 調(diào)試功能的控制 在大規(guī)模生產(chǎn)前，系統(tǒng)每一部分都需要分開進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)試。 謝辭 參考文獻(xiàn) 附錄 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41