【正文】 系 部：機(jī)械工程系 班 級(jí)： 013021 姓 名： 厲榮 學(xué) 號(hào)： 01302108 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 56 頁 附錄 1：啟動(dòng)窗口標(biāo)題顯示程序 IF 封面 .控件 =0 THEN x1=1 ENDIF IF 。畢業(yè)設(shè)計(jì)的點(diǎn)點(diǎn)滴滴對(duì)我以后的工作、學(xué)習(xí)、生活都有很大幫助 。在四年 所學(xué) 的知識(shí)得到綜合應(yīng)用的同時(shí)，又學(xué)會(huì)了一些新的 知識(shí)。為我們今后踏上工作崗位起著非常重要的作用。隨著 UG 在全球的日益普及，必將推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展。模型的設(shè)計(jì)制作是我主要負(fù)責(zé)的部分 ， 得益于 ，使我能夠輕松快捷高質(zhì)量地 設(shè)計(jì)出模型的零部件。 在 PLC控制部分采用了西門子編程軟件進(jìn)行編程 ，在 MCGS監(jiān)控設(shè)計(jì)部分主要實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控界面的動(dòng)畫仿真效果和與 PLC連機(jī)調(diào)試運(yùn)行。在設(shè)計(jì)前期我們已 定出了初期方案，但經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)查后和從模型的加工工藝性及實(shí)用性等方面考慮， 在初步方案中進(jìn)行了進(jìn)一步的修改，并最終確定方案。在指 導(dǎo)老師的辛勤幫助下和我們小組成員的共同努力下，使這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 按質(zhì)按量 地 完成。 最后，忠心的感謝學(xué)院對(duì)我四年來的培養(yǎng)和教育；忠心的感謝各位 老師對(duì)我的辛勤教誨，都讓我終身受益。在這期間，我們非常感謝海心指導(dǎo)老師在這次設(shè)計(jì)中所給予我們認(rèn)真負(fù)責(zé)的指導(dǎo)和熱心的幫助，尤其是平時(shí)對(duì)我們的嚴(yán)格監(jiān)督，對(duì)疑難問題更是詳細(xì)講解，使我們能按 質(zhì)按量的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。 9. SIEMENS SIMATIC S7～ 200 Programmable Controller Hardware and Installation. 1995。希望下界學(xué)生能夠加以改進(jìn)，使分選系統(tǒng)更加完善。由于我們?nèi)鄙俟ぞ?，幾乎所有的零件修改都是用銼刀完成的；又由于我們?nèi)鄙俨牧希捅仨毎l(fā)揮我們的智慧，利用一切可利用的東西，來完成模型的裝配。在設(shè)計(jì)中，運(yùn)用PLC 程序的輸出信號(hào)來控制執(zhí)行件的動(dòng)作和實(shí)現(xiàn) MCGS 的監(jiān)控，進(jìn)行工件動(dòng)作的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的主要設(shè)計(jì)任務(wù)是模型的設(shè)計(jì)制作。同時(shí)我也學(xué)會(huì)了 UG繪圖軟件具體的操作，而且對(duì) UG三維圖繪制也有一定的提高。 這次設(shè)計(jì)是對(duì)我在大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行了一次全面的檢查。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間專業(yè)考核的重要環(huán)節(jié)，通過系統(tǒng)的運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能以及設(shè)計(jì)能力、邏輯分析能力、調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、收集資料、撰寫論文等各方面能力進(jìn)行的綜合設(shè)計(jì)的過程，將所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)和現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)生產(chǎn)做了初步嘗試性結(jié)合。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)試完畢， 我的 畢業(yè)設(shè)計(jì) 任務(wù) 就完成了。由于 PLC 的信號(hào)輸入 MCGS 有滯后，要實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫和模型運(yùn)動(dòng)同步是很困難的。 系統(tǒng)調(diào)試 當(dāng)三部分都設(shè)計(jì)制作好并且都調(diào)試 好之后必須進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。 MCGS 監(jiān)控 調(diào)試 進(jìn)行監(jiān)控調(diào)試時(shí)，需要進(jìn)入 MCGS 的設(shè)備窗口，選擇 PLC 型號(hào)，設(shè)置通信參數(shù)，并建立和 PLC 的通道連接，而且需要制作一張調(diào)試表，如表 41： 表 41： MCGS 監(jiān)控調(diào)試表 工步 //輸入端 感應(yīng)料 1 + 撥料桿復(fù)位 + 轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn) + 轉(zhuǎn)盤復(fù)位 + 松開轉(zhuǎn)盤按鈕 — 落料 — 感應(yīng)料 2 + 啟動(dòng) + + 轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn) — 到滑道 1 + 1轉(zhuǎn)盤反轉(zhuǎn) — 1轉(zhuǎn)盤復(fù)位 + 1落料 — 1感應(yīng)料 3 + + 1轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn) — 1到滑道 2 + 1轉(zhuǎn)盤反轉(zhuǎn) — 1轉(zhuǎn)盤復(fù)位 + 1無感應(yīng) — — 轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn) — 2到滑道 3 + 2轉(zhuǎn)盤反轉(zhuǎn) — 2轉(zhuǎn)盤復(fù)位 + 2停止 + 利用 上面 這張調(diào)試表，調(diào)試 MCGS 監(jiān)控系統(tǒng)，看是否能按控制要求運(yùn)動(dòng)。當(dāng)仿真調(diào)試完畢無錯(cuò)誤時(shí)，就可以進(jìn)行下一步調(diào)試 —— 和 PLC的連接調(diào)試。為了更形象地顯示經(jīng)過各個(gè)滑道的物料數(shù)目，還制作了物料數(shù)目的柱狀圖，分別用不同的顏色表示。 ：條件是 I17=1 AND (M01=1 OR M02=1 OR M03=1)，程序是 N1=1 ：程序如下 IF N1=1 THEN 料 5=1 監(jiān)控 .控件 =監(jiān)控 .控件 + 10 ENDIF IF 監(jiān)控 .控件 = 198 THEN N1=0 料 5=0 ENDIF IF 監(jiān)控 .控件 =0 THEN 監(jiān)控 .控件 =118 ENDIF 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 49 頁 圖 45：落料圖 利用以上這段程序，當(dāng)料斗里有物料并且轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到料斗的正下方時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生物料下落的動(dòng)畫效果。先仿造實(shí)際模型設(shè)計(jì)出料斗，再制作出立體效果的物料如圖 45，最后編寫物料的運(yùn)動(dòng)程序即可。所以每個(gè)動(dòng)畫的可見條件不能相同而且要互鎖： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 47 頁 圖 43： MCGS 界面 圖 44：可見度設(shè)置窗口 第 1 段動(dòng)畫的可見條件是 I10=1 AND Q00=1 AND M01=1 AND M05=0； 第 2 段動(dòng)畫的可見條件是 I10=1 AND Q02=1 AND M05=1 AND Q01=0； 第 3 段動(dòng)畫的可見條件是 I10=1 AND Q01=1 AND M13=1 AND I17=0 AND南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 48 頁 （ M01=1 OR M02=1 OR M03=1）； 第 4 段動(dòng)畫的可見條件是 I10=1 AND Q00=1 AND M02=1 AND M06=0； 第 5 段動(dòng)畫的可見條件是 I10=1 AND Q02=1 AND M06=1 AND Q01=0； 第 6 段動(dòng)畫的可見條件是 I10=1 AND Q01=1 AND M14=1 AND I17=0 AND（ M01=1 OR M02=1 OR M03=1）； 第 7 段動(dòng)畫的可見條件是 I10=1 AND Q00=1 AND M03=1 AND M07=0； 第 8 段動(dòng)畫的可見條件是 I10=1 AND Q00=1 AND M03=1 AND M07=0； 第 9 段動(dòng) 畫的可見條件是 I10=1 AND Q01=1 AND M15=1 AND I17=0 AND（ M01=1 OR M02=1 OR M03=1）。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 46 頁 圖 42： Flash 背景圖 MCGS 監(jiān)控窗口設(shè)計(jì)制作 要 調(diào)用的動(dòng)畫準(zhǔn)備好之后就可以設(shè)計(jì) MCGS 監(jiān)控窗口了， 將 制作好的9 段 AVI動(dòng)畫調(diào)入 MCGS，要使這 9 段動(dòng)畫大小相同，位置重疊。各段動(dòng)畫的不同之處是轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度不同，需要制作的動(dòng)畫是轉(zhuǎn)盤的正反轉(zhuǎn)、物料的滑動(dòng)和接近開關(guān)的通斷。物料通過滑道 1 的 3段動(dòng)畫：轉(zhuǎn)盤從起始位置轉(zhuǎn)到滑道 1，撥料桿轉(zhuǎn)動(dòng)將物料推入滑道 1，轉(zhuǎn)盤從滑道 1反轉(zhuǎn)到起始位置；物料通過滑道 2 的 3 段動(dòng)畫：轉(zhuǎn)盤從起始位置轉(zhuǎn)到滑道 2，撥料桿轉(zhuǎn)動(dòng)將物料推入滑道 2，轉(zhuǎn)盤從滑道 2 反轉(zhuǎn)到起始位置；物料通過滑 道 3 的 3段動(dòng)畫：轉(zhuǎn)盤從起始位置轉(zhuǎn)到滑道 3，撥料桿轉(zhuǎn)動(dòng)將物料推入滑道 3，轉(zhuǎn)盤從滑道 3 反轉(zhuǎn)到起始位置。經(jīng)過反復(fù)思考想到一個(gè)方法： MCGS有播放 avi 格式動(dòng)畫的功能，可以用動(dòng)畫制作軟件 Flash作出模型運(yùn)動(dòng)效果，然后將模型運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫轉(zhuǎn)換成 avi 格式的動(dòng)畫調(diào)入 MCGS中播放。如圖 41： 圖 41：啟動(dòng)窗口畫面 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 45 頁 設(shè)計(jì)方案確定 我們所使用的組態(tài)軟件 MCGS 是 通用版，由于版本過老，有許多功能不能實(shí)現(xiàn)。具體程序見附錄 1： 控制按鈕制作 控制按鈕的作用是：當(dāng)你點(diǎn)擊控制按鈕時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)關(guān)閉啟動(dòng)窗口，同時(shí)打開監(jiān)控窗口。先將這 10 個(gè)字圍成一個(gè)橢圓狀，為了作出閃爍效果，還必須在這些字的屬性里設(shè)置字的顏色和可見度，我為每個(gè)字都設(shè)置了 12 種不同的顏色。為了使啟動(dòng)畫面更生動(dòng)一些，就要把標(biāo)題做好。為了使背景畫面更加生動(dòng) ，需要使用 Photoshop 對(duì)圖片進(jìn)行了處理，使圖片更加清晰美觀，如圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 44 頁 41。既可以不做任何組態(tài)工作，使用系統(tǒng)的缺省構(gòu)架，又可以根據(jù)需要自由組態(tài)，生成各種風(fēng)格和各種類型的圖形界面。對(duì)不同的外部硬件設(shè)備，只須提供相應(yīng)的設(shè)備構(gòu)件，而系統(tǒng)的其它部分和設(shè)備無關(guān) ，不作任何改動(dòng)。 設(shè)備無關(guān) 在 MCGS 中，設(shè)備被實(shí)現(xiàn)成獨(dú)立的構(gòu)件形式，不同的設(shè)備對(duì)應(yīng)于不同的構(gòu)件。圖元圖符對(duì)象可實(shí)現(xiàn)自由構(gòu)圖和定義動(dòng)畫，包括顏色、位置、大小、可見度、閃爍、輸入輸出、按鈕動(dòng)作等多種動(dòng)畫效果。作為工控組態(tài)軟件， MCGS具有以下一系列優(yōu)點(diǎn)： 概念簡單，易于理解和使用 普通工程人員經(jīng)過短時(shí)間的培訓(xùn)就能正確掌握、快速完成大多數(shù)簡單的工程項(xiàng)目，使其能集中精力解決工程本身的問題，而不需了解太多的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜的軟硬件問題，就可組態(tài)出高性能、高可靠性、高度專業(yè)化的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 在調(diào)試的過程中還發(fā)現(xiàn)了其他許多問題 ，都要一一加以修改，直到所有的問題得到解決。 通過調(diào)試，發(fā)現(xiàn)許多需要修改的地方： 1．用于轉(zhuǎn)盤定位的感應(yīng)鐵片的寬度和位置不合適，轉(zhuǎn)盤的定位不準(zhǔn)，物料掉不下來，需要修改鐵片的寬度和位置，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試和修改，轉(zhuǎn)盤的定位終于比較精確了 ； 2．滑道的定 位不準(zhǔn)，需要調(diào)節(jié)滑道定位的鐵片位置和寬度，滑道的三個(gè)過道的寬度也不合適，物料很容易掉出滑道，需要將滑道的寬度減小； 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 42 頁 3．有個(gè)物料做的略大了一些，很容易被卡住，需要重做一個(gè)小一些的，還要將料斗的位置向后移一點(diǎn)。 圖 34： STEP7 界面 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 41 頁 圖 35：通信設(shè)置窗口 PLC 和模型連接調(diào)試 在 PLC和模型連接調(diào)試之前，需要 按照端子圖 將控制按鈕和接近開關(guān)的端子和 PLC 的輸入端子連接起來；將指示燈和繼電器的 端子和 PLC 的輸出端連接起來 線接好之后，就可以進(jìn)行 PLC和模型的連接調(diào)試了。 PLC 程序調(diào)試 在 STEP7 中編好程序后，首先需要建立和 PLC 的通信，如圖 34，雙擊箭頭 1 所指的“ Communications” ,進(jìn)入如圖 35 的通信設(shè)置窗口，設(shè)置左邊的通信參數(shù)，當(dāng)參數(shù)設(shè)置好之后，雙擊圖 右邊的旋轉(zhuǎn)箭頭，建立計(jì)算機(jī)和 PLC的通信；建立通信之后，點(diǎn)擊圖 34 中箭頭 2 指的“ Download”，將程序下載到 PLC 中；下載成功后，點(diǎn)擊箭頭 3 所指的“ Run”運(yùn)行程序，并且點(diǎn)擊箭頭南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 40 頁 4 所指的“ Program Status”監(jiān)控程序的運(yùn)行，按照控制流程調(diào)試 PLC 程序。當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到料斗下面，接近開關(guān) 接通，使 常閉觸點(diǎn)斷開，切斷 ，轉(zhuǎn)盤停止 反 轉(zhuǎn) ，進(jìn)入下一個(gè)物料的分選 。 梯形圖如下： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 38 頁 料 當(dāng) 或 或 接通時(shí)， 觸發(fā)轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)觸發(fā) 撥料桿轉(zhuǎn)動(dòng) ，將物料推入選擇的滑道，同時(shí)滑道定位指示燈 或 或 亮。 梯形圖如下： 當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到選擇的滑道 時(shí)需要讓轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng) ， 以實(shí)現(xiàn)滑道的定位，轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng) 需要兩個(gè)條件，當(dāng) 和滑道 1 接近開關(guān) 都 接通時(shí)， 才能得電 自鎖 ；當(dāng) 和滑道 2 接近開關(guān) 都 接通時(shí)， 自鎖 ；當(dāng) 和滑道 3接近開關(guān) 都 接通時(shí)， 才能得電 自鎖 。當(dāng)轉(zhuǎn)到選擇的滑道時(shí)，定時(shí)器 T33 將立即被常閉觸點(diǎn) 或 或 切斷， 轉(zhuǎn)盤南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 37 頁 停止在選擇的滑道， 實(shí)現(xiàn)滑道的定位 。定時(shí)器 T33是延時(shí)接通定時(shí)器，分辨率是 10 毫秒。梯形圖如下： 在手動(dòng)復(fù)位完成之后， 撥下選擇開關(guān) ， 斷開 ，接通 常開觸點(diǎn)， 鎖住手動(dòng)復(fù)位 ， 再按下啟動(dòng)按鈕 ， 得電自鎖， 常開觸點(diǎn)全部閉合，使下面的程序可以運(yùn)行。 PLC 梯形圖如下： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 36 頁 2．手動(dòng)復(fù)