基于PLC的送料切斷監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

1、福建工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）作者承諾保證書本人鄭重承諾： 本篇畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容真實、可靠。如果存在弄虛作假、抄襲的情況，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。學(xué)生簽名：年 月 日福建工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師承諾保證書本人鄭重承諾：我已按有關(guān)規(guī)定對本篇畢業(yè)設(shè)計(論文)的選題與內(nèi)容進(jìn)行了指導(dǎo)和審核，且提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）終稿與上傳至“大學(xué)生論文管理系統(tǒng)”檢測的電子文檔相吻合，未發(fā)現(xiàn)弄虛作假、抄襲的現(xiàn)象，本人愿承擔(dān)指導(dǎo)教師的相關(guān)責(zé)任。指導(dǎo)教師簽名：年 月 日目錄1、緒論11.1 該課題研究背景及意義11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3 本課題研究內(nèi)容12、設(shè)計方案的確定32.1 系統(tǒng)介紹3 2.1

2、.1 系統(tǒng)內(nèi)容3 2.1.2 系統(tǒng)要求32.2 系統(tǒng)組成3 2.2.1 硬件系統(tǒng)組成3 2.2.2 軟件系統(tǒng)組成42.3 總體方案的確定4 2.3.1 系統(tǒng)組成框圖4 2.3.2 系統(tǒng)實現(xiàn)方法52.4 方案論證5 2.4.1 主機(jī)的選擇5 2.4.2 人機(jī)界面的選擇6 2.4.3 伺服的選擇6 2.4.4 PLC與人機(jī)界面通訊方式的選擇7 2.4.5 PLC與PC通訊方式的選擇7 2.4.6 用戶權(quán)限控制方式的選擇7 2.4.7 PLC程序系統(tǒng)總體框架的選擇83、 硬件系統(tǒng)配置93.1 PLC的I/O分配93.2 PLC內(nèi)部繼電器、寄存器使用情況103.3 伺服驅(qū)動器各端口說明13 3.3.1

3、 伺服驅(qū)動器電源使用端口說明14 3.3.2 伺服驅(qū)動器CN1使用端口說明143.4 伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置143.5 Unicon內(nèi)部寄存器使用154、軟件系統(tǒng)的設(shè)計164.1 PLC控制程序設(shè)計16 4.1.1 總程序設(shè)計16 4.1.2 程序初始化17 4.1.3 按鍵或傳感器檢測程序編寫18 4.1.4 工作模式程序編寫19 4.1.5 輸出程序編寫20 4.1.6 數(shù)據(jù)換算程序編寫214.2 Unicon人機(jī)界面軟件設(shè)計23 4.2.1 Unicon界面規(guī)劃23 4.2.2 登錄畫面的設(shè)計23 4.2.3 手自動、設(shè)置畫面的設(shè)計25II 4.2.4 數(shù)據(jù)界面的設(shè)計275、系統(tǒng)調(diào)試285.

4、1 PLC程序的調(diào)試285.2 Unicon的調(diào)試295.3 伺服的調(diào)試305.4 PLC與Unicon聯(lián)機(jī)調(diào)試305.5 系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試31III基于PLC的送料切斷監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計摘要目前材料切割工作采用以人工勞動力為主的生產(chǎn)模式顯得落后,利用PLC控制技術(shù)和人機(jī)界面觸摸屏技術(shù)控制材料切割加工，對提高加工質(zhì)量、效率和資源的有效利用起到良好推動作用。本課題提出了利用人機(jī)界面觸摸屏、PLC控制器、伺服系統(tǒng)建立送料定長切斷監(jiān)控系統(tǒng)，利用485通訊線將控制信號送到伺服等執(zhí)行系統(tǒng)；選擇永宏MA機(jī)型PLC控制器、Unicon觸摸屏、臥龍系列伺服系統(tǒng)，編寫了PLC控制程序，繪制了Unicon人機(jī)操作界面，搭

5、建好系統(tǒng)后進(jìn)行了調(diào)試。實現(xiàn)了在線監(jiān)控，Unicon觸摸屏上可以實時顯示工作臺加工情況、用戶設(shè)置信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息等；操作者可以通過對Unicon畫面中組件的操作，經(jīng)PLC處理后完成對系統(tǒng)的實時控制。 關(guān)鍵詞： PLC控制，定長切斷，人機(jī)界面，實時監(jiān)控IVAbstractAt present material cutting work using artificial labor-based production patterns seem backward, the use of PLC control and man-machine interface touch screen contro

6、l technology material cutting, to improve processing quality, efficient and effective use of resources play a good role in promoting. This paper proposes the use of man-machine interface touch screen, PLC controller, servo system, the establishment of long convinced sent off monitoring system, using

7、 485-line signal to the servo control and other execution system; select models MA Yonghong PLC controller, Unicon touchscreen Wolong series servo system, PLC control program written, drawn Unicon man-machine interface, to build a good system after commissioning. To achieve an online monitoring, rea

8、l-time display table machining conditions on Unicon touch screen, the user setting information, system status information; the operator can operate Unicon screen components, processed by the PLC to complete real-time control system through.Keywords: PLC control, fixed-length cut, man-machine interfa

9、ce, real-time monitoringV1、緒論1.1 該課題研究背景及意義在大多數(shù)的傳統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場，切割鋼筋采用的方法為機(jī)械定尺進(jìn)行切割。該方式以工人操作為主，且定長切斷的精度很大程度上會因為定尺的長度變化而受到影響。并且容易出現(xiàn)操作失誤：切割長了再需進(jìn)行一次割，切割短了則原材料淪為廢品。工程上如果使用了此類型不合格的鋼材，對日后建筑安全的影響造成隱患。在目前科學(xué)技術(shù)日漸深入各個領(lǐng)域，此種生產(chǎn)方式顯得浪費人力成本、效率不高。為此，該課題提出利用永宏P(guān)LC系列產(chǎn)品解決傳統(tǒng)模式下定尺切割的低效率、浪費人力資源等問題。當(dāng)下PLC產(chǎn)品應(yīng)用于工業(yè)控制的案例層出不窮，PLC技術(shù)日漸融入工業(yè)生產(chǎn)，

10、成為工業(yè)控制不可缺少的一份子。基于PLC控制的定長切割系統(tǒng)既節(jié)省了人力勞動成本，又提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，可以為整個工業(yè)流程創(chuàng)造更多的利潤123。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)當(dāng)前切割機(jī)和國外的切割機(jī)比起來，存在一定偏差。由于切斷機(jī)本身含有的技術(shù)不多，容易被仿制，其中利潤提不高。國內(nèi)切斷機(jī)廠家大多以老式生產(chǎn)為主，沒有尋求技術(shù)突破。國內(nèi)切斷機(jī)的偏離軸心的距離較小，在生產(chǎn)時不利于員工操作；在精度、最大負(fù)荷、磨損等方面做的沒有國外的好；刀片為單螺栓加固，同國外的雙螺栓加固比起，刀片在受力和使用壽命等性能較差；切斷次數(shù)為每分鐘30次左右，少于的國外50次，工作效率從而低于先進(jìn)水平；國內(nèi)切斷機(jī)構(gòu)造分為全開、全閉

11、、半開半閉三類型，采用稀油式潤滑、飛濺式潤滑；在設(shè)備上國外廠家肯下資本，技術(shù)水平較高，而國內(nèi)總體設(shè)備老化，生產(chǎn)途中多靠人力等提升利潤，機(jī)型質(zhì)量和性能有待提高。目前除物理刀片切割外，激光切斷是國家很看重的一項技術(shù)。激光切斷機(jī)以其特有的優(yōu)點，是切割機(jī)發(fā)展的方向1.3 本課題研究內(nèi)容（1） 對本課題背景、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行相關(guān)研究；（2） 給出系統(tǒng)設(shè)計方案、完成方案論證組建系統(tǒng)；（3） 完成PLC、Unicon觸摸屏寄存器或I/O口的配置；（4） 編寫PLC控制程序，繪制Unicon人機(jī)畫面；（5） 完成各部分調(diào)試以及聯(lián)機(jī)調(diào)試；2、設(shè)計方案的確定2.1 系統(tǒng)介紹2.1.1 系統(tǒng)內(nèi)容 利用永宏P(guān)LC系

12、列產(chǎn)品對高速送料切斷系統(tǒng)進(jìn)行控制、監(jiān)視、實時操作等。2.1.2 系統(tǒng)要求 1）由伺服自帶的編碼器進(jìn)行高速脈沖量計數(shù)，將位移檢測信號信息反饋給驅(qū)動器，再與PLC送到驅(qū)動器的脈沖頻率和脈沖數(shù)進(jìn)行比較達(dá)到伺服運轉(zhuǎn)條件4。2） 設(shè)有倆種工作模式：手動模式、自動模式。自動模式與手動模式自主進(jìn)行不會相互干擾。模式切換時要考慮實際工程情況，做到不浪費原材料、高效率。3） 系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)有原料缺少感應(yīng)檢測功能，當(dāng)缺少原料時，送料電機(jī)停止工作等待加料，以保證正常工作4） 具有生產(chǎn)流程顯示，設(shè)定/實際速度、設(shè)定/實際長度指示，方便工人觀察當(dāng)前運行情況。5） 設(shè)計報警界面，當(dāng)前數(shù)據(jù)報表、曲線界面。當(dāng)系統(tǒng)呈現(xiàn)障礙時，應(yīng)該

13、實時反饋給操作者，以便于操作者及時糾正2.2 系統(tǒng)組成2.2.1 硬件系統(tǒng)組成 本次設(shè)計控制系統(tǒng)控制器用到永宏P(guān)LC、人機(jī)界面采用永宏HMI系列觸摸屏、伺服采用臥龍伺服，伺服驅(qū)動器采用配套驅(qū)動器，伺服上自帶編碼器。硬件配置圖如圖2.1圖2.1 硬件配置圖2.2.2 軟件系統(tǒng)組成該課題軟件系統(tǒng)分為三大塊，一是控制器PLC軟件系統(tǒng)，二是人機(jī)界面軟件系統(tǒng)。PLC軟件系統(tǒng)負(fù)責(zé)對這個工程的控制，如通過對傳感器、編碼器信號的采集，經(jīng)過程序處理，控制送料電機(jī)是否運轉(zhuǎn)、控制裁刀是否動作。人機(jī)界面軟件系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)信息的顯示、工人實時操作的信號通過通訊線傳遞到控制器。2.3 總體方案的確定2.3.1 系統(tǒng)組成框圖

14、 圖2.2 系統(tǒng)組成框圖2.3.2 系統(tǒng)實現(xiàn)方法本次課題主要實現(xiàn)對送料伺服運行、裁刀的控制和整個系統(tǒng)運行情況的監(jiān)視。永宏FBs-32MAT-AC有著100KHz脈沖輸出能力，可以發(fā)送驅(qū)動伺服運轉(zhuǎn)的高速脈沖信號。伺服自帶編碼器可以采集伺服實際走過的位移，反饋到伺服驅(qū)動器再由驅(qū)動器中的偏差計數(shù)器和硬件電路和PLC的高速脈沖輸出比較處理后得到位移完成信號，送往PLC可形成閉環(huán)控制?？刂瞥绦驊?yīng)分為手動模式和自動模式，按下手動按鈕后用戶可以執(zhí)行手動模式下相應(yīng)的操作，如點動送料、點動后退、點動裁剪等。在自動模式下用戶只需按下啟動鍵，系統(tǒng)以用戶設(shè)置的切割數(shù)量為限，自動連續(xù)的切割，當(dāng)尚未超過切斷限制，但缺少原

15、材料或著有物體靠近裁刀容易發(fā)生危險時，系統(tǒng)會發(fā)出警報，并且終止各項動作，等待警報解除再繼續(xù)工作。監(jiān)視單元用永宏人機(jī)界面Unicon來實現(xiàn)，Unicon是一款具有顯示實時畫面，方便操控，具有精簡的編程元件，齊全的驅(qū)動、通訊接口等功能的人機(jī)界面。在該設(shè)備的軟件里我們可以編寫所需畫面，本課題需要手動畫面、自動畫面、設(shè)置畫面、數(shù)據(jù)畫面、登錄畫面等。首先在登錄界面可以管理操作用戶的權(quán)限，有相應(yīng)密碼的用戶才可以登入后操作相應(yīng)的按鍵；在手自動畫面中設(shè)置相應(yīng)的按鍵，如自動畫面中應(yīng)有啟動、停止、暫停等按鈕，在手動畫面中應(yīng)有點動送料、點動后退、點動裁剪等按鈕；在設(shè)置畫面中，應(yīng)具有設(shè)置送料速度、設(shè)置送料長度、設(shè)置切

16、割數(shù)量等按鈕。上述相應(yīng)的按鍵要一一和PLC中相應(yīng)的元件對應(yīng)，即按下按鈕相應(yīng)PLC中的寄存器的值要發(fā)生變化。同時Unicon中的一些顯示元件，如已切割長度值要能讀取到PLC中寄存器相應(yīng)的值。在工程出現(xiàn)異常的時候，操作畫面要顯示出警報。在數(shù)據(jù)界面中，應(yīng)該顯示出已切割長度、已加工數(shù)量、當(dāng)前送料速度等。2.4 方案論證2.4.1 主機(jī)的選擇本次設(shè)計初定使用永宏公司PLC系列產(chǎn)品，永宏P(guān)LC擁有優(yōu)越的架構(gòu)：控制芯片采用自主產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)單芯片（SOC），整合了CPU、HSC、NC等高階功能硬件電路與一體，功能強大，性能穩(wěn)定，響應(yīng)速度快速。這個品牌的PLC有著超強的硬件拓展能力，單擊支持32臺拓展機(jī)（數(shù)字量、

17、模擬量、溫度、通訊、LED顯示等各種拓展模塊），很好地滿足了本次課題的控制要求。具體型號的選擇有以下倆種方案：方案一：選用永宏MN型主機(jī)，該型號主機(jī)為NC定位型專用主機(jī)，輸出口分繼電器和晶體管型，支持920KHz的高速計數(shù)頻率，920KHz的脈沖輸出。IO總點數(shù)有20、32、44三種類型。MN型主機(jī)支持差分接法，可以使用伺服自帶編碼器。滿足課題要求。方案二：選用永宏MA型主機(jī)，該型號為通用型主機(jī)，按主機(jī)IO點數(shù)分為10、14、20、24、32、40、60等7種型號，支持100KHz高速計數(shù)，100KHz高速脈沖輸出。滿足課題。綜上所述，考慮到實際條件，本次課題控制器主機(jī)使用永宏MA型主機(jī)。 2

18、.4.2 人機(jī)界面的選擇永宏人機(jī)界面有倆個系列產(chǎn)品，一是C3觸摸屏產(chǎn)品，二是Unicon觸摸屏產(chǎn)品，方案一：選用永宏經(jīng)濟(jì)型人機(jī)界面Unicon，該產(chǎn)品為經(jīng)濟(jì)型人機(jī)界面?？梢燥@示實時畫面，方便操控，具有精簡的編程元件，齊全的驅(qū)動、通訊接口。符合課題要求。方案二：選用C3系列產(chǎn)品。C3系列產(chǎn)品是Unicon產(chǎn)品的升級產(chǎn)物，有著高可靠性、高品質(zhì)的硬件，主要優(yōu)化了軟件的編程環(huán)境，界面的視圖效果；增加了背嵌式設(shè)計：可以和PLC直接嵌套使用，方便用戶對操作空間的布局；提升了軟件各項功能。綜上所述，本課題使用人機(jī)界面時，主要是操作工人和控制系統(tǒng)的互動，不需要很強大的功能，從成本考慮，人機(jī)界面使用Unicon

19、經(jīng)濟(jì)型中7寸屏幕即可，即選用HU070L-00。2.4.3 伺服的選擇本次課題伺服主要是帶動傳送帶輸送原材料，功率大致在1.5KW，可以和選用的PLC配套使用即可。方案一：A3伺服，具有優(yōu)異的硬件結(jié)構(gòu)可以大幅降低電機(jī)脈動轉(zhuǎn)矩，優(yōu)異的組裝工藝可以提高電機(jī)工作效率，高精度定位、快速響應(yīng)功能等方案二：臥龍伺服，具有小、中、大慣量3中類型的伺服，中慣量伺服普遍用于機(jī)床（車床、銑床）等機(jī)械設(shè)備，具有優(yōu)異的性能。綜上所述，本課題重在監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)，和考慮到實際情況，選用臥龍伺服為本設(shè)計的傳動裝置。2.4.4 PLC與人機(jī)界面通訊方式的選擇PLC和人機(jī)界面在一些寄存器值和其它配置參數(shù)上需要做實時數(shù)據(jù)共享，此

20、時我們需要將PLC主機(jī)和人機(jī)界面進(jìn)行通訊。有下面?zhèn)z種通訊方案方案一：使用以太網(wǎng)轉(zhuǎn)485通訊，由于232通訊距離較短，不能解決中控室到操作室距離的問題，此處我們可以用到以太網(wǎng)轉(zhuǎn)485，用水晶頭連接人機(jī)界面，485端連接從PLC的port 2拓展出的485通訊口（使用FBs-55拓展模塊可以拓展出485端口）。方案二：使用232通訊線，將通訊拓展模塊FBs-25連接與PLC的port 2口，PLC和人機(jī)界面?zhèn)z端都使用232的9pin串口連接。此方案適合調(diào)試時候使用，即當(dāng)PLC下載程序時，port 0口將會被占用，此時采用這種方案可以解決通訊口不足的現(xiàn)象。方案三：使用9F線，即一端用方孔特用串口連接

21、PLC的Port 0口，另一端使用9pin串口連接人機(jī)界面。綜上所述，關(guān)于PLC與人機(jī)界面通訊方式的選擇，當(dāng)程序編寫完畢后，實際運行的時候，我們選用方案一；當(dāng)工程處于調(diào)試階段，我們采用方案二、三2.4.5 PLC與PC通訊方式的選擇PLC與電腦（PC）通訊主要是在編寫程序、調(diào)試工程的時候用到，傳統(tǒng)方式采用有線連接，隨著科技的發(fā)展，目前出現(xiàn)了新的方式，具體方法和選擇如下：方案一：使用U2C，U2C是標(biāo)準(zhǔn)的電腦USB轉(zhuǎn)化為FBs主機(jī)port 0 R232使用，即一端USB口連接電腦，一端專用接口以232方式連接。方案二：Unicon產(chǎn)品支持穿透功能，即使用穿透功能，不需要額外的接線，電腦可以透過H

22、MI間接的連線到PLC，以供設(shè)計者或調(diào)試人員做程序的修改和參數(shù)設(shè)定。綜上所述，考慮到現(xiàn)有條件和實際工程接線方式，本設(shè)計暫用方案一，即PLC和PC的通訊方式采用U2C線通訊。2.4.6 用戶權(quán)限控制方式的選擇本課題使用的人機(jī)界面具有強大的安全機(jī)制和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)能力，給予了用戶權(quán)限分配的功能。當(dāng)主管人員不想讓訪客知道內(nèi)部參數(shù)設(shè)置時，可以給訪客一個訪客賬號，訪客賬號只能瀏覽部分操作頁面。目前Unicon提供倆種安全保護(hù)措施，具體實現(xiàn)方案選擇如下：方案一：使用用戶權(quán)限功能，即使用用戶組和用戶的理念來實現(xiàn)操作權(quán)限的限定。本軟件可以定義多個用戶組，而每個用戶組又可以包含多個用戶。然后操作權(quán)限按用戶組為單位

23、劃分。當(dāng)一個用戶所在的用戶組滿足操作某部件或畫面的權(quán)限時，該用戶才可以進(jìn)行相應(yīng)的操作。方案二：使用部件等級密碼，即用戶在操作某一個受保護(hù)的部件之前必須輸入相應(yīng)等級的密碼才可以操作。高等級的操作者輸入一次密碼后，后續(xù)操作同等級或者低等級的受保護(hù)部件不需要再次輸入密碼。使用該類型安全等級的部件保護(hù)可以有效保護(hù)設(shè)備不被沒有權(quán)限的人亂操作。綜上所述，用戶權(quán)限劃分比部件等級密碼保護(hù)更符合本課題保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)、防止訪客了解關(guān)鍵數(shù)據(jù)的功能，故本次安全保護(hù)措施的選用用戶權(quán)限功能，即方案一2.4.7 PLC程序系統(tǒng)總體框架的選擇對于PLC控制程序的編寫，不同的設(shè)計者可能采用不同的方法，但是總的編程框架思路是可以設(shè)

24、想的方案一：采用經(jīng)驗設(shè)計法5，本方法邏輯性強，具有隨意性編程者不必居于某些規(guī)矩。設(shè)計時，需要大量中間元件實現(xiàn)互鎖的功能。該方式設(shè)計出的程序?qū)罄m(xù)閱讀者有很大的難度，對系統(tǒng)的維修帶來了困難。方案二：采用順控法，即按照生產(chǎn)流程的順序，由各種信號的觸發(fā)，自動有序的進(jìn)行工作。順控法容易理解，方便維護(hù)等綜上所述，本環(huán)節(jié)采用方案二。3、 硬件系統(tǒng)配置在系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)涉及到PLC程序的編寫、為伺服運行而準(zhǔn)備的伺服驅(qū)動器參數(shù)的設(shè)置等。在編寫PLC程序時應(yīng)做好PLC內(nèi)部寄存器以及I/O的分配，在使用人機(jī)界面前要做好Unicon和PLC配合使用的一些寄存器分配如PLC寄存器表征Unicon軟按鍵的分配。在伺服系統(tǒng)中

25、，要了解好伺服驅(qū)動器相關(guān)端口的含義以及伺服驅(qū)動器的參數(shù)設(shè)置。3.1 PLC的I/O分配在程序設(shè)計之初，我們應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)功能以及相關(guān)操作動作做出PLC控制器的I/O分配6。 本系統(tǒng)所用到的輸入輸出分配如下表 表3.1 系統(tǒng)控制器I/O分配及功能PLC I/O批注描述功能X0高速計數(shù)1記錄HSC0通道A相脈沖編碼器采集的反饋脈沖數(shù)以AB相模式反饋到硬件高速計數(shù)器的通道0處，即HSC0處X1高速計數(shù)2記錄HSC0通道B相脈沖編碼器采集的反饋脈沖數(shù)以AB相模式反饋到硬件高速計數(shù)器的通道0處，即HSC0處X2手動工作模式切換按鍵按下后將系統(tǒng)工作模式切換為手動模式X3自動工作模式切換按鍵按下后將系統(tǒng)工作模

26、式切換為自動模式X4啟動自動模式環(huán)節(jié)操作按鍵在系統(tǒng)剛剛開機(jī)、暫停、停止后且為自動工作模式下，按下該按鍵，系統(tǒng)重新開始工作X5暫停自動模式環(huán)節(jié)操作按鍵在系統(tǒng)運行且為自動工作模式下時，按下該按鍵系統(tǒng)暫停運行X6解除暫停自動模式下操作按鍵在系統(tǒng)暫時停止運行并為自動工作模式時，按下該按鍵系統(tǒng)從之前暫停的地方繼續(xù)運行X7停止自動模式環(huán)節(jié)操作按鍵在系統(tǒng)開始運行、暫停運行且為自動工作模式下時，按下該按鍵，系統(tǒng)進(jìn)入停止運行狀態(tài)X8點動送料手動模式環(huán)節(jié)操作按鍵在系統(tǒng)為手動工作模式下,按下該按鍵傳送帶向送料方向運轉(zhuǎn)，松開按鍵傳送帶停止運轉(zhuǎn)X9點動后退手動模式環(huán)節(jié)操作按鍵在系統(tǒng)為手動工作模式下,按下該按鍵傳送帶向送

27、料反方向運轉(zhuǎn)，松開按鍵傳送帶停止運轉(zhuǎn)X10點動切割手動模式環(huán)節(jié)操作按鍵在系統(tǒng)為手動工作模式下，按下該按鍵，裁刀執(zhí)行裁剪動作續(xù)表3.1X11缺料檢測模擬缺料傳感器該按鍵模擬缺料傳感器，按下后相當(dāng)于缺料傳感器得電，即系統(tǒng)處于缺料狀態(tài)X12料裝好模擬缺料傳感器該按鍵模擬缺料傳感器，按下后相當(dāng)于缺料傳感器復(fù)位，即系統(tǒng)處于原材料充足狀態(tài)X13人手靠近切刀模擬溫度傳感器該按鍵模擬溫度傳感器，按下后，模擬有溫度的物體靠近裁刀，比如人的肢體靠近裁刀時，系統(tǒng)處于警報狀態(tài)，馬上停止所有動作X14人手離開切刀模擬溫度傳感器該按鍵模擬溫度傳感器，按下后模擬有溫度的物理離開裁刀，系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài) Y0脈沖輸出1PLC給

28、伺服信號端以P/D脈沖輸出模式給伺服脈沖數(shù)量信號Y1脈沖輸出2PLC給伺服信號端以P/D脈沖輸出模式給伺服脈沖方向信號Y3切割裁刀動作信號端有輸出時，裁刀動作，執(zhí)行切割Y4警報系統(tǒng)狀態(tài)提示輸出端有輸出時，系統(tǒng)異常，提示操作人員進(jìn)行修正Y5系統(tǒng)缺料系統(tǒng)狀態(tài)提示輸出端有輸出時表示系統(tǒng)處于缺料狀態(tài)，需操作人員加料后，系統(tǒng)才恢復(fù)正常Y6人手靠近，有危險系統(tǒng)狀態(tài)提示輸出端有輸出時表示系統(tǒng)處于危險狀態(tài)，系統(tǒng)停止運行，當(dāng)危險解除時，系統(tǒng)恢復(fù)正常Y7設(shè)置量切割完畢系統(tǒng)狀態(tài)提示輸出端有輸出時表示，系統(tǒng)已經(jīng)完成預(yù)定工作量3.2 PLC內(nèi)部繼電器、寄存器使用情況在PLC程序編寫時，在操作信息的輸入、控制信號的輸出、

29、程序中部分線圈自鎖互鎖時會用到內(nèi)部繼電器來實現(xiàn)相應(yīng)功能；在HMI畫面中的一些信息顯示、PLC換算程序以及高速脈沖輸出指令會用到PLC中寄存器來儲存相關(guān)初值和結(jié)果。 表3.2 PLC內(nèi)部繼電器線圈分配及功能線圈批注描述功能M0手動輔助輔助線圈手動按鈕按下后該線圈得電M1自動輔助輔助線圈自動按鈕按下后該線圈得電M2啟動輔助輔助線圈啟動按鈕按下后該線圈得電M3暫停輔助輔助線圈暫停按鈕按下后該線圈得電M4解除暫停輔助輔助線圈解除暫停按鈕按下后該線圈得電M5停止輔助輔助線圈停止按鈕按下后該線圈得電續(xù)表3.2M6點動送料輔助輔助線圈點動送料按鈕按下后該線圈得電M7點退輔助輔助線圈點動送料按鈕按下后該線圈得

30、電M8點切割輔助輔助線圈點動切割按鈕按下后該線圈得電M9缺料輔助輔助線圈缺料傳感器檢測到缺料時，該線圈得電M10料裝好輔助輔助線圈缺料傳感器未檢測到缺料，該線圈得電M11人手靠近刀輔助輔助線圈溫度傳感器檢測到人手靠近時，該線圈得電M12人手離開輔助輔助線圈溫度傳感器未檢測到人手靠近時，該線圈得電M13切割輔助1輔助線圈自動模式下需要執(zhí)行切割時，該線圈得電M14切割輔助2輔助線圈手動模式下需要執(zhí)行切割時，該線圈得電M15運料中輔助線圈傳送帶運轉(zhuǎn)中，該線圈得電M16140錯誤輔助線圈140指令出現(xiàn)錯誤時，該線圈得電M17運送完畢輔助線圈規(guī)定脈沖長度輸送完畢，該線圈得電M18設(shè)置位移輔助輔助線圈位移

31、設(shè)置確認(rèn)后，該線圈得電M19設(shè)置速度輔助輔助線圈速度設(shè)定確認(rèn)后，該線圈得電M30手動-人機(jī)在Unicon中模擬手動按鍵的軟件輔助線圈按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M31自動-人機(jī)在Unicon中模擬自動按鍵的軟件輔助線圈按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M32啟動-人機(jī)在Unicon中模擬啟動按鍵的軟件輔助線圈按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M33暫停-人機(jī)在Unicon中模擬暫停按鍵的軟件輔助線圈按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M34解除暫停-人機(jī)在Unicon中模擬解除暫停按鍵的軟件輔助線圈按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M35停止-人機(jī)在Unicon中模擬停止按鍵的軟件輔助線圈

32、按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M36點動送料-人機(jī)在Unicon中模擬點動送料按鍵的軟件輔助線圈按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電續(xù)表3.2M37點退-人機(jī)在Unicon中模擬點動后退按鍵的軟件輔助線圈按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M38點切割-人機(jī)在Unicon中模擬點動切割按鍵的軟件輔助線圈按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M39缺料-人機(jī)在Unicon中模擬缺料傳感器的軟件輔助線圈按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M40料裝好-人機(jī)在Unicon中模擬缺料傳感器的軟件輔助線圈按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M41人手靠近切刀-人機(jī)在Unicon中模擬溫度傳感器的軟件輔助線圈按下

33、后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M42人手離開切刀-人機(jī)在Unicon中模擬溫度傳感器的軟件輔助按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M43位移設(shè)定確認(rèn)-人機(jī)在Unicon中模擬位移設(shè)定按鍵的軟件輔助按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M44速度設(shè)定確認(rèn)-人機(jī)在Unicon中模擬速度設(shè)定按鍵的軟件輔助按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M45設(shè)置量全部切完輔助線圈設(shè)置量全部切完后，該線圈得電M46數(shù)量確認(rèn)-人機(jī)在Unicon中模擬數(shù)量確認(rèn)按鍵的軟件輔助按下后對應(yīng)的線圈得電得電，松開失電M47計數(shù)清零-人機(jī)在Unicon中模擬計數(shù)清零按鍵的軟件輔助下表3.3為PLC內(nèi)部寄存器分配以及相關(guān)功能表3.3 PL

34、C內(nèi)部寄存器分配及功能R100設(shè)置頻率頻率緩沖器用于動態(tài)更改PLC送向伺服的脈沖頻率R200設(shè)置脈沖脈沖數(shù)緩沖器用于動態(tài)更改PLC送向伺服的脈沖數(shù)R300設(shè)置脈沖的浮點脈沖數(shù)浮點緩沖器存放脈沖數(shù)整型轉(zhuǎn)化為浮點型的結(jié)果R30460的浮點數(shù)定值浮點緩沖器緩沖器存放60轉(zhuǎn)化為浮點數(shù)的結(jié)果R306齒輪比浮點齒輪比浮點緩沖器存放齒輪比整型轉(zhuǎn)化為浮點后的結(jié)果R30810000的浮點數(shù)定值浮點緩沖器緩沖器存放10000轉(zhuǎn)化為浮點后的結(jié)果R362當(dāng)前速度速度緩沖器存放經(jīng)過程序計算后所得當(dāng)前速度的結(jié)果R380用戶鍵入位移用戶鍵入位移緩沖器存放用戶鍵入位移的數(shù)值R382用戶鍵入速度用戶鍵入速度緩沖器存放用戶鍵入速

35、度的數(shù)值R394切割長度切割長度緩沖器存放用戶工程所需成型后材料的長度R396當(dāng)前已用脈沖數(shù)已用脈沖數(shù)緩沖器存放當(dāng)前已經(jīng)走過的脈沖數(shù)R402已轉(zhuǎn)圈數(shù)已轉(zhuǎn)圈數(shù)寄存器存放經(jīng)過程序計算后所得已轉(zhuǎn)圈數(shù)地 數(shù)值R406當(dāng)前已切割長度已切割長度寄存器存放當(dāng)前已切割長度數(shù)值R408輸入手動速度手動速度輸入寄存器存放輸入的手動速度值R422手動速度顯示手動速度顯示寄存器存放手動速度數(shù)值R428已切割量顯示已切割量寄存器存放已切割完畢的工件數(shù)量R430總切割數(shù)鍵入總切割數(shù)量寄存器存放預(yù)先設(shè)定的總切割數(shù)量R432總切割數(shù)顯示總切割數(shù)顯示寄存器用于顯示總切割數(shù)量3.3 伺服驅(qū)動器各端口說明伺服驅(qū)動器端口主要分為電源

36、端口、控制信號輸入/輸出端口CN1、編碼器信號輸入端子CN27。下面主要介紹本設(shè)計用到的各端口端子說明。3.3.1 伺服驅(qū)動器電源使用端口說明表3.4 伺服驅(qū)動器電源使用端口端子序號代表字母名稱功能1L1驅(qū)動器電源輸入端單相交流AC 220V/50Hz2L23FG6U電機(jī)連接端與電機(jī)電源端子相連7V8W9FG接地端電機(jī)電源和驅(qū)動器電源接地3.3.2 伺服驅(qū)動器CN1使用端口說明表3.5 伺服驅(qū)動器CN1使用端口端子符號信號名稱功能PLUS+指令脈沖輸入外部指令脈沖輸入端子，由參數(shù)PA14設(shè)定脈沖輸入式，PA14=0，指令脈沖+符號方式PLUS-SIGN+指令符號輸入SIGN-OA+編碼器A相信

37、號編碼器信號差分驅(qū)動輸出OA-OB+編碼器B相信號OB-3.4 伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置伺服運行之前必須進(jìn)行對應(yīng)的參數(shù)設(shè)置才能運行，主要設(shè)置如下表。表3.6 伺服驅(qū)動器參數(shù)說明序號名稱設(shè)定值PA4控制方式選擇0PA14位置指令脈沖輸入方式0PA53強制使能1本課題是有PLC向伺服輸送位置指令脈沖來控制伺服運轉(zhuǎn)，所以控制方式為位置控制即PA4的值等于0；在伺服輸入端子控制字為ON時，通俗地將就是強制使能后，輸入脈沖才能控制伺服運轉(zhuǎn)。所以PA53為1；本次設(shè)計采用脈沖+方向（P/D模式）方式向伺服輸送控制脈沖。3.5 Unicon內(nèi)部寄存器使用 為了方便用戶編寫HMI工程，Unicon的編程軟件UNbu

38、ild提供了四大類內(nèi)部存儲器，用戶在程序中的臨時變量可以用其來充當(dāng)，調(diào)用這些寄存器的方法與訪問PLC的寄存器方法是一樣的。本次課題在使用用戶權(quán)限分配時，在自動畫面等非登錄畫面中，會用到注銷鍵，用來注銷當(dāng)前用戶權(quán)限并返回登錄界面。在返回登錄界面這個功能上，我們用到Unicon數(shù)據(jù)存儲區(qū)（HDW）和系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)（HSW）來編寫腳本軟件以實現(xiàn)畫面的跳轉(zhuǎn)。其中用到的HSW10001等于不同的數(shù)值代表用戶進(jìn)行各種不同功能的操作，當(dāng)其值為19時表示用戶退出。HDW90設(shè)置儲存為畫面序號8。4、軟件系統(tǒng)的設(shè)計4.1 PLC控制程序設(shè)計4.1.1 總程序設(shè)計系統(tǒng)PLC控制程序分為初始化、按鍵或傳感器檢測環(huán)節(jié)、自

39、動工作模式環(huán)節(jié)、手動工作模式環(huán)節(jié)、結(jié)果換算環(huán)節(jié)、輸出環(huán)節(jié)。初始化負(fù)責(zé)整個整個系統(tǒng)控制程序的準(zhǔn)備工作，將一些必要的數(shù)值賦給寄存器，進(jìn)行一些必要的清零等工作。按鍵或傳感器檢測環(huán)節(jié)，等待操作者的操作，將操作后相應(yīng)中間繼電器得失電情況送往下一環(huán)節(jié)。手動工作模式環(huán)節(jié)和自動工作模式環(huán)節(jié)是重點，根據(jù)上述倆個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過該環(huán)節(jié)程序處理負(fù)責(zé)控制伺服運轉(zhuǎn)與否，是否警報等各種動作，當(dāng)然手自動環(huán)節(jié)是和輸出環(huán)節(jié)配合使用的，手自動環(huán)節(jié)處理出來的數(shù)據(jù)輸送給結(jié)果換算環(huán)節(jié)，換算出理想格式的數(shù)值，由輸出環(huán)節(jié)輸出。詳細(xì)關(guān)系參照圖4.1 總程序流程圖 圖4.1 總程序流程圖4.1.2 程序初始化在程序運行之前，我們應(yīng)該進(jìn)行必要的

40、初始化設(shè)置，如PLC向伺服驅(qū)動器輸送脈沖信號的頻率以及數(shù)量的初值需要初定一個值；換算環(huán)節(jié)用到的常數(shù)在本環(huán)節(jié)存放在指定寄存器中；輸出環(huán)節(jié)用于顯示的寄存器需要清零；永宏專用NC定位控制指令FUN140指令9，該指令中的WR起始緩沖器單元需要清零。具體程序見圖4.2。圖4.2 程序初始化具體分析：D200為自動環(huán)節(jié)的高速脈沖輸出指令FUN140中的起始緩沖器WR，WR中存放著總步數(shù)、輸出狀態(tài)、已經(jīng)輸出控制條件等關(guān)鍵信息，在程序剛剛開始時，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該都被清零。D400、D600位手動環(huán)節(jié)的高速脈沖輸出指令FUN140的起始緩沖器WR，被清零原理同D200的清零原理。R100、R200中存放的是初始設(shè)

41、定的頻率，即本系統(tǒng)在操作人員未設(shè)置輸出高速脈沖頻率和脈沖數(shù)時，默認(rèn)輸出的脈沖頻率為2000Hz，輸出8000個脈沖（后續(xù)經(jīng)過數(shù)據(jù)換算程序可以換算為速度和位移）。R284賦25、R286賦2是在數(shù)據(jù)換算程序中用到的定值。剛剛開機(jī)時，系統(tǒng)未運行，還沒有進(jìn)行切割所以總切割數(shù)和當(dāng)前已切割數(shù)為0。在FUN140指令中第一組Pulse Output即Y0、Y1的當(dāng)前PS位置存放于DR4088，在系統(tǒng)剛剛開機(jī)時，當(dāng)前PS值應(yīng)該為010。4.1.3 按鍵或傳感器檢測程序編寫程序運行之初，要等待操作者按下按鈕或有傳感器信號輸送到PLC輸入口，才能進(jìn)行下一步動作。按鈕信號分為實物元件和HMI軟元件，操作者對上述倆

42、者的操作都可以經(jīng)過傳輸線達(dá)到PLC。傳感器信號為傳感器滿足動作條件會發(fā)出相應(yīng)信號傳輸?shù)絇LC。圖4.2 按鍵程序舉例如上圖4.2，X3為自動模式切換按鈕，M31為人機(jī)界面的自動模式切換按鈕，二者并聯(lián)，按下其中任意一個都可以使M1得電、M0失電。按下X3或者M(jìn)31同時動作SET M1 和RST M0是為了電氣互鎖，手動工作模式和自動工作模式倆者不可同時得電，分開運行，通過上述保護(hù)實現(xiàn)了這個功能。圖4.3 傳感器類程序舉例上圖4.3是缺料傳感器信號輸入的程序編寫。在實際生活中，當(dāng)工作臺缺料時，傳感器有信號輸出，并且傳感器是一直保持這個狀態(tài)直至操作人員添加物料后傳感器才失電，表示工作臺暫不缺料。為了

43、模擬這個真實場景，我們在程序中使用了倆個輔助線圈M9、M10。當(dāng)按下X11（M39）表示傳感器檢測到工作臺缺料，通過M9常開觸點進(jìn)行自鎖，系統(tǒng)一直保持缺料狀態(tài)；當(dāng)操作人員按下X12（M40）表示已經(jīng)添加原材料，工作臺不在缺料，M10線圈得電的瞬間會把M9線圈的自鎖破壞掉，M9失電，系統(tǒng)處于不缺料狀態(tài)。4.1.4 工作模式程序編寫本設(shè)計系統(tǒng)工作模式有手動工作模式與自動工作模式倆種。倆部分的工作相互不干擾，手動模式下可以隨操作者意愿切為自動模式；自動工模式下，可以隨操作者意愿切為手動模式，但是有一個地方應(yīng)該注意：自動模式換到手動模式時，要等待自動模式下正在加工的元件加工完畢后才能跳轉(zhuǎn)到自動模式，否

44、則會造成原材料的浪費。圖4.4 手自動功能表圖手自動工作環(huán)節(jié)遵循上圖4.4功能表圖，系統(tǒng)剛剛開機(jī)時M1924發(fā)出一個脈沖觸發(fā)S0得電，系統(tǒng)等待按鈕或傳感器環(huán)節(jié)的信號到來；當(dāng)操作者按下手動按鈕，M1得電S0跳轉(zhuǎn)條件滿足，S0失電S21得電系統(tǒng)進(jìn)入自動工作模式；在系統(tǒng)不缺料、設(shè)置切割量未切割完畢時，當(dāng)操作者按下啟動按鈕S21失電，S22得電，系統(tǒng)進(jìn)入傳送帶運行階段，在S21得電期間，如果操作者想換會手動工作模式按下相應(yīng)按鍵即可切換；當(dāng)S22中FUN140指令規(guī)定的脈沖數(shù)發(fā)送完畢后且操作者沒有按下暫停系統(tǒng)沒有異常情況下，S22失電S23得電，系統(tǒng)切斷傳送帶工作準(zhǔn)備進(jìn)行切割裁剪動作，切割裁剪動作完成后

45、即T200計時到 返回S0后繼續(xù)下一輪循環(huán)。在系統(tǒng)剛剛開機(jī)時，操作者按下手動按鈕后系統(tǒng)進(jìn)入S24步即手動工作模式，操作者按下相應(yīng)的按鈕就會有相應(yīng)的輸出，如點動送料、點動切割。此狀態(tài)當(dāng)操作者按下自動工作模式按鈕系統(tǒng)會進(jìn)入自動工作模式。4.1.5 輸出程序編寫輸出信號有驅(qū)動伺服的信號、驅(qū)動裁刀工作的信號、驅(qū)動提示燈工作的信號。驅(qū)動伺服工作的信號有Y0、Y1輸出，由FUN140指令控制。先在編寫FUN140指令之前應(yīng)該在程序編程軟件的IO組態(tài)選項中設(shè)置Y0、Y1高速脈沖輸出模式為P/D模式即脈沖加方向，配圖4.5圖4.5 高速脈沖輸出設(shè)定在輸出設(shè)定完畢后，可以進(jìn)行編寫FUN140指令，F(xiàn)UN140的

46、編寫有三點注意項：1、Ps，PS為使用第幾組輸出口輸出，本次設(shè)計用到Y(jié)0、Y1為第0組，故Ps為0。2、SR，定位程序起始緩沖器，在FUN140中程序的運行定位會用到一些緩沖器，自動工作模式下的FUN140的SR定為D100。3、WR，指令運行程序起始緩沖器，程序的定位狀態(tài)由該緩沖器提供，自動工作模式下的WR定位D200。做完這些工作后，下面進(jìn)行伺服命令表格的編寫，這個是伺服是否運轉(zhuǎn)、如何運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在。圖4.6 自動模式下伺服命令表格上圖中SPD R100 DRV ADR,+,R200，Ps MEND表示以R100寄存器中的數(shù)值為頻率，以相對值坐標(biāo)定位方式，輸出以R200寄存器中數(shù)值為個數(shù)的

47、正向脈沖，直到脈沖輸出完畢該程序完成。手動工作模式下的高速輸出脈沖程序于此相似，值得注意的是，當(dāng)點動后退是把圖4.6中的“+”方向改為“-”方向即可。驅(qū)動裁刀工作的信號、驅(qū)動提示燈工作的信號的輸出中切割信號Y3是控制裁刀工作，缺料指示Y5、設(shè)置量已切割完畢指示Y7、人手靠近裁刀指示Y6、警報Y4用于HMI觸摸屏顯示。如下圖4.7圖4.7 用于HMI畫面顯示的部分輸出程序M9、M11在按鈕或傳感器檢測環(huán)節(jié)被決定是否得電，M45在切割計數(shù)模塊記滿用戶設(shè)定總切割數(shù)量時得電。M9、M11、M45得電后HMI畫面應(yīng)該有輸出指示。4.1.6 數(shù)據(jù)換算程序編寫從臥龍伺服指導(dǎo)書上可以查到伺服速度計算公式： （

48、41）其中是電子齒輪比，由用戶設(shè)定，本系統(tǒng)設(shè)定為25:2，即知道PLC送向伺服的高速脈沖輸出信號的頻率后即可以由公式4-1求得對應(yīng)的伺服旋轉(zhuǎn)速度。伺服轉(zhuǎn)正旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計算公式： （42）同理知道PLC送向伺服的高速脈沖輸出信號的脈沖個數(shù)后即可求出伺服轉(zhuǎn)正的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。在計算當(dāng)前自動模式下的傳送帶運行速度、已切割長度、已切割數(shù)量，手動工作模式下的運行速度等會出現(xiàn)浮點數(shù)， 永宏基本數(shù)學(xué)運算指令FUN11加法指令、FUN12減法指令、FUN13乘法指令、FUN14除法指令不支持浮點運算，故我們需要將浮點型結(jié)果數(shù)據(jù)在永宏FUN200、FUN201、FUN202、FUN203、FUN204、FUN205指令中

49、完成，F(xiàn)UN200指令是將整型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為浮點型數(shù)據(jù)、FUN201指令是將浮點型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為整型數(shù)據(jù)（用于HMI顯示用，HMI只支持整型數(shù)據(jù)顯示）FUN2002到FUN205分別對應(yīng)浮點加法、浮點減法、浮點乘法、浮點除法。如下圖4.8為已切割長度顯示換算程序。圖4.8 已切割長度顯示程序換算首先將FUN140指令中存放Ps當(dāng)前位置，即已經(jīng)發(fā)出的脈沖數(shù)的寄存器R4088中的整型數(shù)值存放于R396，再利用FUN200指令將R396中的整型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為浮點型數(shù)據(jù)并將結(jié)果存放于R398，在根據(jù)上述公式42利用FUN204浮點乘法指令和FUN205浮點除法指令算出伺服轉(zhuǎn)子已轉(zhuǎn)圈數(shù)存放于R402中，再將R402

50、中的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)圈數(shù)乘以轉(zhuǎn)子的周長得出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子走過的路徑并存放于R404，再利用FUN201浮點轉(zhuǎn)化整型指令將已切割長度轉(zhuǎn)化為HMI可以顯示的數(shù)據(jù)類型并用于HMI顯示。在實際工程中轉(zhuǎn)子走過的路徑乘以機(jī)械齒輪傳動比才等于已切割的長度，本設(shè)計默認(rèn)伺服旋轉(zhuǎn)圈數(shù)比傳送帶前進(jìn)舉例為1:1，故不做考慮。4.2 Unicon人機(jī)界面軟件設(shè)計4.2.1 Unicon界面規(guī)劃在實際工程中，考慮到用戶對知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，要設(shè)計用戶權(quán)限，有密碼的用戶登入后才可以進(jìn)行對應(yīng)用戶組所擁有操作權(quán)限的按鍵操作。對權(quán)限不夠的操作，系統(tǒng)無反應(yīng)或者提示權(quán)限不夠。故本設(shè)計第一個畫面為用戶登錄界面。登錄之后，用戶可以看到自動畫面以及相應(yīng)自動

51、工作模式下的相應(yīng)按鈕和指示，在該頁面，用戶可以選擇跳轉(zhuǎn)任意界面或者選擇注銷權(quán)限返回登錄界面；當(dāng)用戶跳轉(zhuǎn)到手動界面時，可以看到手動工作模式界面以及手動工作模式下相應(yīng)的操作按鍵和顯示窗口；當(dāng)用戶跳轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)界面時，用戶可以看到切割原材料的動態(tài)曲線，總切割數(shù)量，已切割數(shù)量，以及歷史速度、切割長度設(shè)定值。當(dāng)用戶跳轉(zhuǎn)到設(shè)置界面時，用戶可在該界面設(shè)置自動工作模式下切割速度、切割長度和總切割量。在上述除登錄界面外任一一個界面可以相互跳轉(zhuǎn)，但要注意的是其它界面跳轉(zhuǎn)到設(shè)置界面時，要有足夠的權(quán)限進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，這一功能模擬在實際工程中，管理人員可以進(jìn)行一些管理操作而普通操作人員以及更低級的訪客人員是不能進(jìn)行操作的。4.2

52、.2 登錄畫面的設(shè)計在登錄界面，我們應(yīng)該設(shè)有登錄按鍵、用戶操作提示窗口、系統(tǒng)狀態(tài)提示窗口、進(jìn)入系統(tǒng)按鍵。在設(shè)計登錄功能之前，我們需要先規(guī)劃好用戶權(quán)限。用戶權(quán)限設(shè)定方法如下：在Unicon設(shè)置中找到工程參數(shù)中的特殊功能拓展，勾選其中的用戶權(quán)限管理進(jìn)行配置會跳出如圖4.9的對話框。圖4.9 用戶權(quán)限配置在該對話框中我們可以新增用戶和用戶組，并對用戶所屬用戶組進(jìn)行分配。每個用戶可以設(shè)置自己獨立的密碼，用于登錄系統(tǒng)。Unicon中的部件操作權(quán)限是按用戶組劃分的，即用戶所在的用戶組有權(quán)限操作的部件，該用戶在輸入自己密碼進(jìn)入系統(tǒng)后才可以操作，對于用戶所屬用戶組無權(quán)限操作的部件，即使用戶成功登入系統(tǒng)也無權(quán)限

53、操作。在設(shè)置好用戶權(quán)限后，就可以開始進(jìn)行登入功能的實現(xiàn)。首先，畫一個位按鈕，其功能為按下后彈出子畫面1011如圖4.10，在該畫面中用戶可以選擇自己的用戶名，輸入密碼時會彈出鍵盤方便用戶輸入密碼，而后按下登入鍵完成登錄。在該子畫面用到HMI系統(tǒng)保留寄存器的功能。如登入鍵按下后寫入的地址是HSX10000.0，而系統(tǒng)保留寄存器功能是已經(jīng)內(nèi)定好的，即按下登錄鍵給HSX1000.0賦1就相當(dāng)于用戶進(jìn)入系統(tǒng)。圖4.10 系統(tǒng)內(nèi)置子畫面-用戶登錄用戶在用戶權(quán)限方面進(jìn)行各種操作時，所有操作結(jié)果都以HSW10001的值來表征。如HSW10001為1時表示操作權(quán)限不足，HSW10001為3時表示密碼錯誤。這樣

54、我們只需新建一個字顯示窗口監(jiān)控HSW10001的值，設(shè)定HWS10001為何值時在文本顯示窗口顯示對應(yīng)的文字。如圖4.11圖4.12 系統(tǒng)狀態(tài)顯示設(shè)置當(dāng)用戶密碼輸入錯誤時，HSW10001的值為3，此時通過如圖4.11字狀態(tài)顯示的設(shè)置，字狀態(tài)顯示窗口會顯示密碼錯誤，在文本的具體狀態(tài)設(shè)置中我們可以設(shè)置顯示字的顏色大小等屬性。需要系統(tǒng)提示操作權(quán)限不足的時候，設(shè)置方法等同上述密碼錯誤的設(shè)置方法。當(dāng)用戶工程登入系統(tǒng)后就可以選擇按下進(jìn)入鍵進(jìn)入系統(tǒng)。繪制進(jìn)入鍵時選用功能開關(guān)如圖4.13。圖4.13跳轉(zhuǎn)鍵設(shè)置方式4.2.3 手自動、設(shè)置畫面的設(shè)計在手自動畫面中主要設(shè)置的是速度、長度顯示，工作狀態(tài)指示、和相應(yīng)的操作按鈕以及跳轉(zhuǎn)畫面按鍵等。速度、長度顯示用Unicon中的數(shù)值顯示部件實現(xiàn)。如圖4.14。點開編輯對話框在讀取地址欄選定應(yīng)顯示項目對應(yīng)PLC中的寄存器即可實現(xiàn)。圖4.14 速度長度等顯示方式狀