【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 石油、航天、制藥、煤礦、水處理、電力、化工、冶金、礦山、運(yùn)輸、機(jī)械、食品等幾十個(gè)行業(yè)。 的選型 本設(shè)計(jì) 選擇觸摸屏型號(hào)的時(shí)候應(yīng)該考慮到觸摸屏的串口數(shù)量，以及屏的尺寸 、價(jià)格等 。 TPC1063E,有兩個(gè)串口，有 1 個(gè) RS285， 1 個(gè) RS232,。 24DC 供電， 65535 色真彩，支持位圖等。能夠充分的滿足功能上的要求。 其他元件的選擇 變頻器：本文采用 BP5,BP4。 壓力傳感器 \變送器： DMU01. 繼電器 :小型繼電器 KA1KA64. 交流接觸器 ： 西門子交流接觸器 KM28,KM31,KM21KM27,29,30. 斷路器 ： 西門子斷路器 3V13401MM00, 3V13401MK00, 3V13401TL00, 3V13401TK00, 3V13401NJ00, 3V13401NH00, 3VT80181AA030AA0. 電磁閥：電磁控制閥， YV30YV41，線圈電壓 DC24V。 基于 MCGS 的 貼面熱壓機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 貼面熱壓機(jī) 系統(tǒng) 的開(kāi)發(fā)平臺(tái) 圖 36 開(kāi)發(fā)設(shè)備通信線路連接 如圖 36所示，開(kāi)發(fā)過(guò)程中搭建的開(kāi)發(fā)框架平臺(tái)為： HMI 觸摸屏與 PLC 之間用接口連接線連接。 HMI 觸摸屏系統(tǒng)一般包括兩個(gè)部分：檢測(cè)裝置和控制器。觸摸屏檢測(cè)裝置安裝在顯示器的顯示表面，用于檢測(cè)用戶的觸摸位置，在將該處的信息傳送給觸摸屏控制器?？刂破鞯闹饕饔檬墙邮諄?lái)自觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置的觸摸 信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，判斷出觸摸的意義后送給 PLC。他同時(shí)能接收 PLC 發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行，如動(dòng)態(tài)的顯示開(kāi)關(guān)量和模擬量等。 PLC 工作時(shí)，將采集到的輸入信號(hào)狀態(tài)存放在輸入映像區(qū)對(duì)應(yīng)的位上，將運(yùn)算的結(jié)果存放到輸出映像區(qū)對(duì)應(yīng)的位上。 PLC 在執(zhí)行用戶程序時(shí)所需輸入繼電器、輸出繼電器的數(shù)據(jù)取自于 I\O映像區(qū)，而不直接與外部設(shè)備發(fā)生關(guān)系。 在運(yùn)行工作模式時(shí)， PLC 要進(jìn)行內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序處理、輸出處理，然后按上述過(guò)程循環(huán)掃描工作。 PLC 通過(guò)反復(fù)執(zhí)行反映控制要求的用戶 程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使 PLC 的輸出及時(shí)的響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不只是執(zhí)行一次，而是不斷的重復(fù)執(zhí)行。 通過(guò) HMI 觸摸屏上按鍵與變量建立連接，按下觸摸屏上的按鍵，觸摸屏控制器做出反應(yīng)，給 PLC 發(fā)出信號(hào)，然后 PLC 做出反應(yīng)，驅(qū)動(dòng)各自控制的內(nèi)部繼電器動(dòng)作。 PC PLC HMI USB 連接線 串口連接線 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 10 第 四 章 貼面熱壓機(jī)的程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)框圖 本課題的程序設(shè)計(jì)主要包括 三 個(gè)部分：基本程序設(shè)計(jì)、 壓力及溫度傳感器采集的模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)的值 程序設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)。如圖 51 所示。 圖 41 程序設(shè)計(jì)框 圖 I\O 的分配 結(jié)合控制系統(tǒng)的控制過(guò)程，制定其輸入輸出點(diǎn)分配見(jiàn)表 41。 表 41 I\O 的分配 PLC 電氣控制接線圖 PLC 及各模塊的接線圖如圖 42 所示。 基本程序設(shè)計(jì) 手自動(dòng)程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 傳感器模擬量轉(zhuǎn)換的程序設(shè)計(jì) 基于 MCGS 的 貼面熱壓機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 12 圖 42 PLC電氣控制接線圖 基于 MCGS 的 貼面熱壓機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 貼面熱壓機(jī)系統(tǒng)基本程序設(shè)計(jì) 柜 1（主程序） （ 1）網(wǎng)絡(luò) 1 為移栽機(jī)的制動(dòng)控制 ,通過(guò)前后的限位開(kāi)關(guān)來(lái)控制 . （ 2）網(wǎng)絡(luò) 2 為 油泵啟動(dòng)的手動(dòng)和自動(dòng)控制，可以分別通過(guò)按鈕開(kāi)關(guān) /觸摸屏程序來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 （ 3）網(wǎng)絡(luò) 12 為 主程序 中對(duì)各子程序的調(diào)用 。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 14 （ 4）網(wǎng)絡(luò) 13 為 壓機(jī)保持壓力的時(shí)間在觸摸屏上的顯示 。 柜 1（ 子程序 ） （ 1） 原位指示中，網(wǎng)絡(luò) 4 為進(jìn)出板一體機(jī)的原位指示。 （ 2） 上料自動(dòng)程序中，網(wǎng)路 1 為進(jìn)板手動(dòng)和自動(dòng)模式的選擇，網(wǎng)絡(luò) 13 為 1升降臺(tái)的上升控制 。 基于 MCGS 的 貼面熱壓機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 （ 3） 溫度控制程序中， 網(wǎng)絡(luò) 2 為 內(nèi)部 設(shè)定的溫度參數(shù) 到模擬量輸出的轉(zhuǎn)換 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)于壓機(jī)溫度的控制。 （ 4） 模擬量顯示程序中， 網(wǎng)絡(luò) 1可 進(jìn)行模擬量輸入到 S7200 內(nèi)部數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 ，實(shí)現(xiàn)壓力值的顯示。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 16 第 五 章 貼面熱壓機(jī) HMI 組態(tài)設(shè)計(jì) 人機(jī)界面組態(tài)任務(wù) 根據(jù)控制系統(tǒng)任務(wù)要求，設(shè)計(jì)如圖 51與圖 52上位機(jī)界面。 圖 51 主畫(huà)面 圖 52 參數(shù)設(shè)定畫(huà)面 在圖 51中 升降臺(tái)通過(guò)伸長(zhǎng)和縮短來(lái)表現(xiàn)，傳送的運(yùn)動(dòng)帶通過(guò)閃爍來(lái)表現(xiàn)，移栽機(jī)基于 MCGS 的 貼面熱壓機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 的運(yùn)動(dòng)和進(jìn)出板一體機(jī)的運(yùn)動(dòng)都模仿實(shí)際的動(dòng)作。 在圖 52中可以 對(duì)溫度以及壓力的 進(jìn)行設(shè)定，并且參數(shù)設(shè)定畫(huà)面和 其他畫(huà)面 可以切換。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 圖 53中 為即組態(tài)主畫(huà)面與參數(shù)設(shè)定畫(huà)面中所用的變量列表 。 圖 53 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 圖 組態(tài)控制畫(huà)面的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)的添加 ： 進(jìn)入 設(shè)備窗口 ， 依次從 設(shè)備工具窗口中添加通用串口父設(shè)備 ,西門子 _S7200PPI 驅(qū)動(dòng) 。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 18 圖 54 驅(qū)動(dòng)添加 串口父設(shè)備 屬性 設(shè)定 ： 雙擊通用串口父設(shè)備 ,結(jié)合 PLC 的參數(shù) ,設(shè)置父設(shè)備的屬性 : 圖 55 串口父設(shè)備屬性 的設(shè)定 設(shè)備驅(qū)動(dòng)屬性 設(shè)定 ： 設(shè)備地址 要與 PLC 的實(shí)際地址一致 ， 相關(guān) 參數(shù)的設(shè)定如下。 設(shè)備工具箱 基于 MCGS 的 貼面熱壓機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 圖 56 設(shè)備驅(qū)動(dòng)屬性 的設(shè)定 設(shè)備通道的添加 :與 PLC 通訊 ,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě) ,需要添加設(shè)備通道 ,可在設(shè)備編輯窗口中添加通道，要注意添加設(shè)備通道的地址要與 PLC 實(shí)際地址相同。 圖 57 設(shè)備驅(qū)動(dòng)屬性 的設(shè)定 變量的添加 :進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，點(diǎn)擊新增對(duì)象，在彈出的對(duì)話框中 對(duì)新增變量的屬性設(shè)定。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 20 圖 58 變量的新建 組態(tài)畫(huà)面 的新建 : 在 用戶窗口中新建窗口，選擇右側(cè)的新建窗口。 圖 59 組態(tài)畫(huà)面的新建 組態(tài)畫(huà)面的編輯 :進(jìn)入窗口的組態(tài)畫(huà)面 。 在選擇工具 中選擇需要組態(tài)的構(gòu)件。 圖 510 工具箱 進(jìn)入窗口，組態(tài)畫(huà)面的編輯 增加組態(tài)畫(huà)面 設(shè)置窗口的填充顏色，名字等屬性的設(shè)定 基于 MCGS 的 貼面熱壓機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 構(gòu)件可見(jiàn)性的設(shè)定 :在構(gòu)件的屬性設(shè)置框里勾選可見(jiàn)性，再打開(kāi)可見(jiàn)性的設(shè)置設(shè)定界面，根據(jù)實(shí)際需要輸入相應(yīng)的表達(dá)式及表達(dá)式 0和 1時(shí)的狀態(tài)。 圖 511 構(gòu) 件可見(jiàn)性的設(shè)定 水平 /垂直移動(dòng)動(dòng)畫(huà) 構(gòu)件參數(shù)設(shè)定 :該系統(tǒng)中涉及很多木板及升降臺(tái)的水平 /垂直移動(dòng)，在構(gòu)件屬性 中勾選水平 /垂直移動(dòng)。 打開(kāi)水平 /垂直的參數(shù)設(shè)定 界面，在里面關(guān)聯(lián)變量，水平移動(dòng)的表達(dá)式，偏移量為正值在水平移動(dòng)中表示向右移動(dòng)，而在垂直移動(dòng)中表示表示向下移動(dòng)。 圖 510 水平 /垂直移動(dòng)動(dòng)畫(huà)構(gòu)件參數(shù)設(shè)定 水平 /垂直移動(dòng)動(dòng)畫(huà)腳本的編寫(xiě) :語(yǔ)句如下 If j50 then j=j+1 如果要提高木板移動(dòng)的速率，可以將把 j 加的值增大。 1 用戶權(quán)限 設(shè)置 ，選擇菜單工具中的用戶權(quán)限管理，彈出 用戶管 理器，在用戶中可以新增用戶 和用戶組， 點(diǎn)擊新增用戶 ， 在用戶屬性設(shè)置中編輯屬性 。 可根據(jù)需要添加多個(gè)用戶和用戶組。 設(shè)置完成后，在需要設(shè)限的輸入構(gòu)件的權(quán)限選擇對(duì)應(yīng)的組 (權(quán)限里面只能勾選用戶組，所在編輯完用戶后要選擇對(duì)應(yīng)的組 )。以上設(shè)置完成后還需要一個(gè)觸發(fā)條件。在一個(gè)按鈕的抬起屬性里輸入 函數(shù) !LogOn( )，執(zhí)行時(shí)會(huì)彈出用戶登錄的對(duì)話框。密碼的修改，使用函數(shù) !ChangePassword( )，運(yùn)行時(shí)可以彈出密碼修改的對(duì)話框。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 22 圖 511 用戶管理器 圖 512 用戶屬性設(shè)置 圖 513 用戶屬性設(shè)置 基于 MCGS 的 貼面熱壓機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 圖 514 用戶登錄窗口 圖 515 密碼修改窗口 1 策略的使用 :因?yàn)?系統(tǒng)中 涉及了很多的工序，所以本設(shè)計(jì)中采用了觸發(fā)的編程思想，即一個(gè)動(dòng)作結(jié)束后給下一個(gè)動(dòng)作一個(gè)觸發(fā)信號(hào)。 例 如 1升降機(jī)上升的條件就是上升 1 為 1，到條件滿足后 1升降機(jī)就上升，當(dāng)上升到位后將上升 1清零 ，同時(shí)也將平移 1 置 1 觸發(fā)下一個(gè)動(dòng)作水平移動(dòng) 1。 1 系統(tǒng)循環(huán)控制設(shè)計(jì) : 該系統(tǒng) 要求 前一塊木板被 1移載機(jī) 吸起后，判斷 1升降機(jī)上 有無(wú)物料，如果有則另一塊木板就要從 1升降臺(tái)上進(jìn)入，如果沒(méi)有就不 再 有木板進(jìn)入加工生產(chǎn)線。對(duì)于這一點(diǎn)，系統(tǒng)中 有 一個(gè)判斷的變量 ，在前一塊木板被吸起后就判斷，沒(méi)有就不給下一塊木板觸發(fā)信號(hào)。 如果在整個(gè)工序中只是用一個(gè)構(gòu)件來(lái)表示木板，就體現(xiàn)不出 生產(chǎn)線上多塊木板 在不同的工序中同時(shí)被加工的實(shí)際情況 。 為了體現(xiàn)出這一點(diǎn) ， 本系統(tǒng)中 就 采用了多塊構(gòu)件 分工序 來(lái)表現(xiàn) ， 執(zhí)行到該工序時(shí)就讓該木板可見(jiàn)，其他時(shí)間不可見(jiàn)。 1 移栽機(jī)及升降臺(tái)的實(shí)際動(dòng)畫(huà)效果 :為了使得移栽機(jī)及升降臺(tái)能帶著木板運(yùn)動(dòng) ,就需要將表示木板及移栽機(jī)、升降臺(tái)構(gòu)件的動(dòng)畫(huà)屬性設(shè)置成一樣，關(guān)聯(lián)相同的變量。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 24 第六章 系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 組態(tài)畫(huà)面與程序設(shè)計(jì)完成后，按照下列步驟進(jìn)行調(diào)試： 編譯、下載程序于 PLC 中，若編譯不成功需對(duì)程序作進(jìn)一步修改。 檢查組態(tài)工程，如沒(méi)有錯(cuò)誤，下載到觸摸屏中。 建立觸摸屏與 PLC 的通信設(shè)置，選擇其波特率 ，校驗(yàn)方式及串口方式 等。如圖61。 圖 61 步驟 1 組態(tài)界面操作： （ 1）通過(guò)組態(tài)界面菜單設(shè)定 壓機(jī)的壓強(qiáng)和溫度的設(shè)定 ； （ 2） 手動(dòng)的控制設(shè)備的運(yùn)行 ； （ 3）界面會(huì)適時(shí)更新系統(tǒng)時(shí)間。 （ 4）動(dòng)畫(huà)演示畫(huà)面與設(shè)備的實(shí)際動(dòng)作要求基本同步。 按下啟動(dòng)按鈕后，首 先進(jìn)入手動(dòng)狀態(tài)，回至組態(tài)界面進(jìn)一步操作。 檢查電機(jī)與閥門是否工作正常，按組態(tài)界面的各個(gè)電機(jī)與閥按鈕，若電機(jī)故障，組態(tài)界面對(duì)應(yīng)的指示燈會(huì)呈紅色； 按下 進(jìn)入自動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)造粒機(jī)開(kāi)始工作： 按下啟動(dòng)按鈕烘干電機(jī)，供水電機(jī)、冷水閥、物料閥、送料電機(jī)、切料電機(jī)、出料磁閥按順序啟動(dòng)，此時(shí)觸摸屏上就有各狀態(tài)的顯示了，指示燈按順序都是這是綠色，切料電機(jī)轉(zhuǎn)速、切頭溫度和循環(huán)水溫度也都有顯示。 按下停止按鈕各電機(jī)與閥順序停止工 作，此時(shí)指示燈都順序變?yōu)榛疑?。另外，排水電磁換向氣閥和出料電磁換向氣閥分別動(dòng)作，完成放水與關(guān)料閥的功能。 基于 MCGS 的 貼面熱壓機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 致 謝 這份畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我接觸到 MCGS 組態(tài)軟件做的第一個(gè)含有較為復(fù)雜的動(dòng)畫(huà)的工程，這個(gè)工程我雖然花了很多的時(shí)間，更過(guò)了好幾次，但是最后還是做出來(lái)了 。完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中 得到了我的指導(dǎo)老師湯煊琳 老師 和公司同事的指導(dǎo)和幫助。我覺(jué)得如果沒(méi)有他們的幫助，我不會(huì)順利的完成的。 在這里 要感謝我的導(dǎo)師 湯煊琳 老師 。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期 的 檢查，后期 的 詳細(xì)設(shè)計(jì)等整個(gè)過(guò) 程中都給予了我 細(xì) 心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是老師仍然細(xì)心地糾正 論文 中的錯(cuò)誤。除了敬佩 湯煊琳 老師 的專業(yè)水平外， 她 的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次我 還要感謝大學(xué) 三 年來(lái)所有的老師，為我打下 了 機(jī)械專業(yè) 、電氣專業(yè)方面的相關(guān)的 知識(shí)基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)?