【正文】 當(dāng)然，在這個(gè)過(guò)程中我的成長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)離不開(kāi)我尊敬的指導(dǎo)老師李澄非老師，還有我親愛(ài)的同學(xué)們，沒(méi)有他們的幫助我遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能得到今天的進(jìn)步。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我遇見(jiàn)了不少的困難，這些困難不僅僅是靠我們的教材和課堂上面老師教給我們的那些知識(shí)就能解決的，我們必須自己想辦法解決。參考文獻(xiàn)1 ，2009 2 李道霖. ，2010 3 ，2011 4 J. ?wider, K. Foit. The use of the Mitsubishi PLC systems in student’s preparation for realization of industrial tasks. VOLUME 14 ISSUE 12JanuaryFebruary 20065 ，2009 6 ，2010 7 楊公源 黃琦蘭 可編程控制器應(yīng)用與實(shí)踐 清華大學(xué)出版社 8 9 ：人民郵電出版社,200610 (觸摸屏)：機(jī)械出版社,200711 12 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 13 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 14 組態(tài)王軟件在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 .: 1005—7277 ( 2006) 05—0049—03致謝歷時(shí)幾個(gè)月的努力，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，在同學(xué)們的幫助下，在自己通過(guò)各方面查找資料后，我最終完成了基于PLC的電鍍生產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行吊鉤設(shè)計(jì)時(shí)，采用了吊鉤與電鍍籃之間倒三角咬合關(guān)系，并且把這種關(guān)系利用CAD的作圖方式簡(jiǎn)單地描述出來(lái)，這種設(shè)計(jì)不但使電鍍籃在運(yùn)動(dòng)中更加穩(wěn)定而且還能糾行程開(kāi)關(guān)不靈敏所造成的定位不準(zhǔn)確，同時(shí)也為設(shè)計(jì)節(jié)省了電力成本，符合企業(yè)的應(yīng)用要求。具體的調(diào)試的過(guò)程就是實(shí)現(xiàn)電鍍生產(chǎn)線(xiàn)功能的過(guò)程，在這里就不一一贅述了。首先用rs232轉(zhuǎn)USB數(shù)據(jù)線(xiàn)連接好PLC與PC。在畫(huà)面中用簡(jiǎn)單的圖形來(lái)表示工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)裝置或者功能表示。if(\\本站點(diǎn)\A吊鉤移動(dòng)=100 || \\本站點(diǎn)\A吊鉤移動(dòng)=10)\\本站點(diǎn)\A吊鉤報(bào)警=1。if(\\本站點(diǎn)\B吊鉤移動(dòng)==90)\\本站點(diǎn)\行車(chē)B上限=1。if(\\本站點(diǎn)\A行車(chē)移動(dòng)==320)\\本站點(diǎn)\電鍍負(fù)=1。//A位置if(\\本站點(diǎn)\A行車(chē)移動(dòng)==0)\\本站點(diǎn)\行車(chē)A原位=1。//B行車(chē)與吊鉤運(yùn)動(dòng)if(\\本站點(diǎn)\B行車(chē)前進(jìn)（向右）==1)\\本站點(diǎn)\B行車(chē)移動(dòng)=\\本站點(diǎn)\B行車(chē)移動(dòng)10。} //A行車(chē)與吊鉤運(yùn)動(dòng)if(\\本站點(diǎn)\A吊鉤上升==1)\\本站點(diǎn)\A吊鉤移動(dòng)=\\本站點(diǎn)\A吊鉤移動(dòng)+10。\\本站點(diǎn)\B吊鉤上升=0。應(yīng)用程序命令語(yǔ)言編輯框如圖513：圖513 應(yīng)用程序命令語(yǔ)言編寫(xiě)對(duì)話(huà)框設(shè)計(jì)中所編寫(xiě)的應(yīng)用程序命令語(yǔ)言程序?yàn)椋?/暫停事件if(\\本站點(diǎn)\暫停==1){\\本站點(diǎn)\A吊鉤上升=0。例如行車(chē)的左移右移，我們可以選擇“水平移動(dòng)” 出現(xiàn)圖512對(duì)話(huà)框，圖512 水平移動(dòng)動(dòng)畫(huà)設(shè)置對(duì)話(huà)框點(diǎn)擊“？”在彈出的“選擇變量名”對(duì)話(huà)框中選中“行車(chē)移動(dòng)”并可以在這個(gè)對(duì)話(huà)框里面設(shè)置“移動(dòng)距離”和該移動(dòng)距離所對(duì)應(yīng)的值。在“變量類(lèi)型”中我們有內(nèi)存離散、內(nèi)存整數(shù)、內(nèi)存實(shí)數(shù)、內(nèi)存字符串、I/O離散、I/O整數(shù)、I/O實(shí)數(shù)、I/O字符串選擇。 在建立好組態(tài)王畫(huà)面以后，我們要建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于組態(tài)王和PLC之間的數(shù)據(jù)交換。設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器對(duì)話(huà)框中顯示出所新建的外部設(shè)備名稱(chēng)。圖58 運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面 在組態(tài)王對(duì)PLC程序進(jìn)行調(diào)試時(shí)，必須在組態(tài)王和PLC之間建立一個(gè)連接通道。在工程瀏覽器中點(diǎn)擊“畫(huà)面”后，就可以在右邊的對(duì)話(huà)框中新建此次設(shè)計(jì)所需要的畫(huà)面，在這里，我建立了四個(gè)畫(huà)面，如圖54所示：圖54 新建組態(tài)畫(huà)面一、電鍍生產(chǎn)線(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)模擬圖55下：圖55 電鍍生產(chǎn)線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)模擬畫(huà)面二、電鍍生產(chǎn)線(xiàn)的監(jiān)控畫(huà)面如圖56下：圖56 監(jiān)控畫(huà)面三、行車(chē)和吊鉤在運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)各種越限、錯(cuò)位的情況，圖67就是當(dāng)出現(xiàn)這些情況時(shí)的實(shí)時(shí)報(bào)警以及記錄。圖52 選擇工程存放位置三、輸入新建工程的名稱(chēng)“電鍍生產(chǎn)線(xiàn)”至此我們完成了一個(gè)新工程的建立。啟動(dòng)“工程管理器”，點(diǎn)擊新建工程。接下來(lái)的小節(jié)中主要是根據(jù)電鍍生產(chǎn)線(xiàn)的控制要求，利用三菱專(zhuān)用的編程軟件gx developer來(lái)進(jìn)行編程，在編程之前首先要對(duì)編程對(duì)象進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際思考設(shè)計(jì)需要哪些功能，利用什么樣的編程方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 在啟動(dòng)自動(dòng)檔之前要把行車(chē)與吊鉤進(jìn)行位置的復(fù)位，否則會(huì)造成錯(cuò)誤。在編寫(xiě)行車(chē)與吊鉤的手動(dòng)功能時(shí)，考慮到安全因素，對(duì)需要進(jìn)行動(dòng)作的互鎖。如圖44，當(dāng)按下按鈕X15，M501保持接通，輸出Y0吊鉤開(kāi)始上升。如圖43，當(dāng)程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，利用cj指令跳轉(zhuǎn)到P0位置，P0是自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)的起始點(diǎn)。 PLC程序梯形圖設(shè)計(jì) 自動(dòng)手動(dòng)功能的切換 自動(dòng)和手動(dòng)的切換時(shí)電鍍生產(chǎn)線(xiàn)必須具備的功能之一。 圖41 程序的總體流程圖在把程序?qū)懭氲絇LC后，按下“啟動(dòng)”按鈕，程序的默認(rèn)是進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。指令表的編程也是非常靈活，即使同一功能的梯形圖轉(zhuǎn)換得到指令語(yǔ)句表也各有差異。梯形圖由于具有直觀(guān)、簡(jiǎn)潔、方便的編程特點(diǎn)，常常被工程開(kāi)發(fā)人員所用。最后根據(jù)系統(tǒng)的工作流程圖詳細(xì)介紹了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的一個(gè)詳細(xì)生產(chǎn)過(guò)程，并指出了生產(chǎn)中一些必須注意的事項(xiàng)。因此在本設(shè)計(jì)中便刪除了生產(chǎn)線(xiàn)在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下的掉電保持功能。對(duì)于PLC控制的設(shè)備，每個(gè)執(zhí)行元件都會(huì)有個(gè)初始狀態(tài)，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，首先要執(zhí)行程序的初始化，讓每一個(gè)執(zhí)行元件恢復(fù)至初始狀態(tài)，當(dāng)所有的執(zhí)行元件的初始化完成時(shí)才能進(jìn)入程序的自動(dòng)運(yùn)行。在手動(dòng)上升時(shí)，下降開(kāi)關(guān)無(wú)效，反之亦然，同理手動(dòng)左移時(shí)，右移開(kāi)關(guān)無(wú)效。至此，兩臺(tái)行車(chē)共同配合完成了一個(gè)電鍍籃工件的電鍍工作。在A行車(chē)把電鍍籃放置至回收槽的同時(shí)發(fā)送信號(hào)驅(qū)動(dòng)行車(chē)B，B行車(chē)保持吊鉤在下限處并向左移動(dòng)至“回收槽”位。一、自動(dòng)狀態(tài)下，兩臺(tái)行車(chē)與吊鉤的工作流程大致如下：行車(chē)A在上掛處把電鍍籃提起至上限后，向右行駛至“電鍍正”槽位停止，吊鉤A下降使電鍍籃放置進(jìn)電鍍正槽里面進(jìn)行工件的電鍍處理，時(shí)間延時(shí)30S。根據(jù)34PLC的外圍接線(xiàn)圖所示，設(shè)計(jì)一共有23個(gè)輸入端和8個(gè)輸出端。根據(jù)設(shè)計(jì)所需的IO口數(shù)量、容量、電源、成本等，我們選擇了三菱公司的PLC，型號(hào)為FX1N40MT001。根據(jù)電鍍生產(chǎn)線(xiàn)的控制在要求，本設(shè)計(jì)所需的輸入設(shè)備包括按鈕、行程限位開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，輸出設(shè)備有接觸器、指示信號(hào)燈。為了更接近企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，我們采用了兩臺(tái)行車(chē)的協(xié)調(diào)運(yùn)作此次設(shè)計(jì)的主要要求。目前市面上PLC的種類(lèi)很多，而且對(duì)于每個(gè)廠(chǎng)家所生產(chǎn)的PLC，其外形、結(jié)構(gòu)、功能還有配套設(shè)備均有差別，面向的工業(yè)場(chǎng)合也各有不同。 控制電路的設(shè)計(jì)采用了PLC來(lái)進(jìn)行過(guò)程控制，擺脫了傳統(tǒng)繼電器控制的種種局限。如圖32，吊鉤提起電鍍籃的動(dòng)作過(guò)程如下：首先吊鉤保持在下限處，通過(guò)左移或者右移使吊鉤的三角形溝槽鐵置于電鍍籃倒三角掛鐵下方，然后吊鉤上升，在上升的過(guò)程中就能順利地提起電鍍籃。采用電磁失電制動(dòng)型電機(jī)控制吊鉤上下運(yùn)動(dòng)，防止行車(chē)在左右移動(dòng)過(guò)程中由于重力因素使電鍍籃下降。圖31 PLC電鍍生產(chǎn)線(xiàn)的主電路圖如圖31所示，當(dāng)下企業(yè)所應(yīng)用的電鍍生產(chǎn)線(xiàn)均為多臺(tái)行車(chē)同時(shí)運(yùn)行，為了更接近企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，此次設(shè)計(jì)采用兩臺(tái)行車(chē)協(xié)調(diào)運(yùn)作作為設(shè)計(jì)模型。在第二、三中分別講述了組態(tài)王軟件的組成以及說(shuō)明GXdeveloper與GXSimulator在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的作用，為接下來(lái)的工作做好準(zhǔn)備。GXSimulator是在GXDEVELOPER基礎(chǔ)上才能安裝的，它提供了一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，安裝后可實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)行程序的離線(xiàn)仿真調(diào)試。正是由于這種相互獨(dú)立性，為工程的調(diào)試提供了極大的便利。用于組態(tài)工程的創(chuàng)建和集中管理本機(jī)上的已有組態(tài)王工程，可對(duì)現(xiàn)有的組態(tài)工程進(jìn)行操作，如添加、備份、刪除、恢復(fù)以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。主要用于工程的新建、監(jiān)控畫(huà)面的創(chuàng)建、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的模擬、系統(tǒng)中各種變量的建立等等。由于組態(tài)王具有友好的人機(jī)界面、對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)情況有很強(qiáng)適應(yīng)性、系統(tǒng)的開(kāi)放性和豐富的拓展模等特點(diǎn)，為傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件所存在的種種限制提供出了良好的解決方案，大大縮短了工程的開(kāi)發(fā)周