基于S和組態(tài)王的四級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)

1、摘要本文介紹一種以組態(tài)王為主要設(shè)計(jì)平臺(tái)，并以組態(tài)王6.53軟件和PLC進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)的傳送帶監(jiān)控系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 進(jìn)行了PLC相關(guān)設(shè)計(jì)，設(shè)置了歡迎畫(huà)面、手動(dòng)控制畫(huà)面、自動(dòng)控制畫(huà)面、配方畫(huà)面和退出畫(huà)面，采用了動(dòng)畫(huà)切換、定義變量、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)和命令語(yǔ)言編程等方式，另外還設(shè)置了手動(dòng)控制、自動(dòng)控制和配方功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)傳送帶的監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用四節(jié)傳送帶電路，以PLC為控制核心，以Wincc軟件組態(tài)的人機(jī)界面為監(jiān)控中心，具備順序起動(dòng)和順序停止功能；當(dāng)某條傳送帶發(fā)載料超重時(shí)，前面的皮帶機(jī)立即停止，該傳送帶及其后面?zhèn)魉蛶а訒r(shí)停止的自動(dòng)控制功能；當(dāng)某條傳送帶發(fā)生故障時(shí)，該傳送帶及其前面的傳送帶立即停

2、止的自動(dòng)控制等功能。關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)，傳送帶,組態(tài)王，配方ABSTRACTThis paper introduces a kind of automatic Conveyer belt system based on kingview6.53 software for the main platform design. According to the design requirements,the design set the welcome screen, manual control, automatic control picture frames, the formula and o

3、ut from the picture-picture. According to the design requirements,the design set the animation switching, define a variable, animation design and command language programming method . According to the design requirements, the design set the manual control, automatic control and formula function, rea

4、lize the automatic Conveyer belt of the monitoring system. According to the design requirements,the design set the realize the automatic Conveyer belt of the monitoring system.Using plc for control center，the man-machine the Wincc software configured for surveillance center, the conveyor possess seq

5、uence starting and sequence stopping function; When a conveyor belt in material overweight, In front of the belt conveyor stop immediately, The conveyor belt and following conveyors delay stop of automatic control function; When one of the conveyor belt is at fault, The conveyor belt and forward con

6、veyors to immediately stop of automatic control function.Keywords: monitoring system, Conveyer belt KingView, recipe 目錄 第1章 緒論11.1 傳送帶的起源與發(fā)展11.2 PLC的發(fā)展21.3 組態(tài)軟件的發(fā)展31.4 傳送帶的研究方案及應(yīng)用前景4第2章 設(shè)計(jì)方案與要求52.1 四級(jí)傳送帶的研究方案52.2 設(shè)計(jì)要求6第3章 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)83.1 S7200的概述83.2 硬件設(shè)計(jì)83.2.1 系統(tǒng)的控制要求8主電路的設(shè)計(jì)93.2.3 控制電路93.3軟件設(shè)計(jì)113.3.1 設(shè)

7、計(jì)程序流程圖113.3.2 PLC的軟件特點(diǎn)11第4章 四級(jí)傳送帶組態(tài)王的設(shè)計(jì)134.1工程的建立和定義外部設(shè)備13新工程的建立134.1.2 外部設(shè)備的定義154.2 組態(tài)畫(huà)面的設(shè)計(jì)17組態(tài)畫(huà)面建立174.2.2 建立畫(huà)面的方法194.2.3 畫(huà)面的切換214.3 定義組態(tài)變量234.4動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)284.5命令語(yǔ)言304.5.1 手動(dòng)畫(huà)面控制命令語(yǔ)言304.5.2 自動(dòng)畫(huà)面控制命令語(yǔ)言31第5章 PLC與組態(tài)的驗(yàn)證325.1 的驗(yàn)證325.2 組態(tài)的驗(yàn)證34結(jié)論40參考文獻(xiàn)41致謝:42附錄1 PLC梯形圖43附錄2 PLC語(yǔ)句表45附錄3 手動(dòng)控制畫(huà)面命令語(yǔ)言47附錄4 自動(dòng)控制畫(huà)面命令語(yǔ)言

8、50 第1章 緒論1.1 傳送帶的起源與發(fā)展1、傳送帶系統(tǒng)的起源17世紀(jì)中，美國(guó)開(kāi)始應(yīng)用空架索道傳送散裝物料；19世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的傳送帶輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。皮帶式傳送帶設(shè)備1868年，在英國(guó)出現(xiàn)了皮帶式傳送帶輸送機(jī)；1887年，在美國(guó)出現(xiàn)了螺旋輸送機(jī)；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機(jī)；1906年，在英國(guó)和德國(guó)出現(xiàn)了慣性輸送機(jī)；此后，傳送帶輸送機(jī)受到機(jī)械制造，電機(jī)，化工和冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響，不斷完善，逐步完成車(chē)間內(nèi)部的傳送，發(fā)展的完成在企業(yè)內(nèi)部，企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運(yùn)，成為物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的組成部分。2、傳送帶系統(tǒng)的發(fā)展未來(lái)傳送帶設(shè)備的將向著大型化發(fā)展，擴(kuò)大

9、使用范圍，物料自動(dòng)分揀，降低能量消耗，減少污染等方面發(fā)展。大型化包括大輸送能力，打單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等各個(gè)方面。水利輸送裝置的長(zhǎng)度已達(dá)440公里以上帶式輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺(tái)組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送帶”。不少?lài)?guó)家正在探索長(zhǎng)距離，大運(yùn)量連續(xù)輸送無(wú)聊的更完善的輸送結(jié)構(gòu)。擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫，低溫條件下有腐蝕性，放射性，易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱，易爆，易結(jié)團(tuán)，粘性物料的傳送帶設(shè)備。本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)多級(jí)傳送帶傳送系統(tǒng)，它多用于處于復(fù)雜地形的大型工業(yè)廠礦。系統(tǒng)采用可編程的控制器（PLC）做下位機(jī)控制，上位機(jī)則采用工業(yè)通用組態(tài)軟件“組態(tài)王”設(shè)

10、計(jì)控制畫(huà)面，并最終完成上下機(jī)位的通信以達(dá)到直觀方便的控制效果。多級(jí)皮帶傳輸系統(tǒng)憑借它自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要的作用和地位，最典型的應(yīng)用就是我們常說(shuō)的輸煤系統(tǒng)，輸煤系統(tǒng)的組成部分包括給煤機(jī)，皮帶，破碎機(jī)，三通，卸料器等。1、繼電器用于傳送帶的特點(diǎn)繼電器用于傳送帶系統(tǒng)當(dāng)中，控制技術(shù)較成熟，不能實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算，控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機(jī)觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控 制邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能、較為困難，不利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代。由于繼電器控控制系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線多，觸點(diǎn)開(kāi)閉時(shí)存在機(jī)械磨損、電弧燒傷等現(xiàn)象，觸點(diǎn)壽命短，所以可靠

11、性和可維護(hù)性較差。2、單片機(jī)用于傳送帶的特點(diǎn)比較繼電器控制邏輯可以很復(fù)雜，方便地實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算，其體積小，功耗低，利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代，在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用抗干擾能力差。3、PLC用于傳送帶的特點(diǎn)相對(duì)于繼電器控制系統(tǒng)，輸入輸出接入點(diǎn)少，可靠性高，完全可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算，可靠性高于單片機(jī)控制系統(tǒng)。4、組態(tài)用于傳送帶的特點(diǎn)相對(duì)于純PLC控制系統(tǒng)，能適應(yīng)種類(lèi)繁多的控制設(shè)備和過(guò)程其開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)不利影響；也避免了倘若原來(lái)的編程人員因工作變動(dòng)而離去時(shí)，則必須同其他人員或新手進(jìn)行源程序的修改，因而更是相當(dāng)困難不利局面。它能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制存在的種種問(wèn)題，使用戶能根據(jù)自己的控制對(duì)象和控制目的的任意組

12、態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。另外對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)行報(bào)表等操作，不但可以改善生產(chǎn)操作人員的工作環(huán)境，而且可以保證產(chǎn)品的工藝和質(zhì)量的要求。1.2 PLC的發(fā)展PLC英文全稱(chēng)Programmable Logic Controller ,中文全稱(chēng)為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程.PLC是可編程邏輯電路，也是一種和硬件結(jié)合很緊密的語(yǔ)言，在半導(dǎo)體方面有很重要的應(yīng)用，可以說(shuō)有半導(dǎo)體的

13、地方就有PLC 。PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、

14、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類(lèi)。21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型

15、的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。1.3 組態(tài)軟件的發(fā)展組態(tài)王開(kāi)發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開(kāi)放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層，對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)

16、現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開(kāi)發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問(wèn)題：畫(huà)面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫(huà)。通過(guò)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫(huà)面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫(huà)面，并以動(dòng)畫(huà)方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。1、使用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真的基本方法： （1）圖形界面的設(shè)計(jì) （2）構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) （3）建立動(dòng)畫(huà)連接 （4）運(yùn)行和調(diào)試 2、使用組態(tài)王軟件

17、開(kāi)發(fā)具有以下幾個(gè)特點(diǎn): （1）實(shí)驗(yàn)全部用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),只需利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)就可完成自動(dòng)控制系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn),從而大大減少購(gòu)置儀器的經(jīng)費(fèi)。 （2）該系統(tǒng)是中文界面,具有人機(jī)界面友好、結(jié)果可視化的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)用戶而言,操作簡(jiǎn)單易學(xué)且編程簡(jiǎn)單,參數(shù)輸入與修改靈活,具有多次或重復(fù)仿真運(yùn)行的控制能力,可以實(shí)時(shí)地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線,能很直觀地顯示控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線,這些很強(qiáng)的交互能力使其在自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)揮理想的效果。 3、在采用組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)編制應(yīng)用程序過(guò)程中要考慮以下三個(gè)方面: （1）圖形,是用抽象的圖形畫(huà)面來(lái)模擬實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和相應(yīng)的工控設(shè)備。 （2）數(shù)據(jù),就是創(chuàng)建一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)

18、,并用此數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量描述工控對(duì)象的各種屬性,比如水位、流量等。 （3）連接,就是畫(huà)面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行,以及怎樣讓操作者輸入控制設(shè)備的指令。1.4 傳送帶的研究方案及應(yīng)用前景1、研究方案運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字電子控制技術(shù)和組態(tài)控制技術(shù)，利用PLC和組態(tài)及其計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)出穩(wěn)定實(shí)用、節(jié)能性高、操作簡(jiǎn)單方便的四級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)，進(jìn)而滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需求。在本設(shè)計(jì)中將按照：規(guī)劃設(shè)計(jì)PLC選型PLC硬件設(shè)計(jì)PLC程序設(shè)計(jì)組態(tài)軟件設(shè)計(jì)與仿真設(shè)計(jì)驗(yàn)證的方法進(jìn)行。首先按照客戶的要求制定設(shè)計(jì)規(guī)劃。在完成設(shè)計(jì)規(guī)劃后，根據(jù)控制對(duì)象的實(shí)際情況和控制要求選擇適合型號(hào)的PLC作為控制器，依照

19、所選用型號(hào)的PLC設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件電路。根據(jù)硬件設(shè)計(jì)圖編寫(xiě)程序。依照規(guī)劃設(shè)計(jì)在組態(tài)軟件中建立對(duì)應(yīng)的畫(huà)面。連接畫(huà)面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。再完成PLC與組態(tài)的設(shè)計(jì)后在主機(jī)上進(jìn)行運(yùn)行驗(yàn)證，直到控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，完成使用文檔，最終交付用戶使用。2、應(yīng)用前景本設(shè)計(jì)所涉及的基于PLC和組態(tài)王四級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)，達(dá)到了智能化的設(shè)計(jì)要求，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作簡(jiǎn)便，而且提高了控制系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。適應(yīng)了當(dāng)前組態(tài)軟件生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化的需求。這些領(lǐng)域大量地使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件，而且需要人機(jī)界面，但是由于現(xiàn)有組態(tài)軟件為這些應(yīng)用領(lǐng)域考慮得太少，不能充分滿足系統(tǒng)的要求，因而目前這些領(lǐng)域仍然是專(zhuān)用軟件占統(tǒng)治地位。隨著計(jì)算機(jī)技

20、術(shù)的飛速發(fā)展，組態(tài)軟件應(yīng)該更多地總結(jié)這些領(lǐng)域的需求，設(shè)計(jì)出符合應(yīng)用要求的開(kāi)發(fā)工具，更好地滿足這些行業(yè)對(duì)軟件的需求，進(jìn)一步減少這些行業(yè)在自動(dòng)測(cè)試、數(shù)據(jù)分析方面的軟件成本，提高系統(tǒng)的開(kāi)放程度。不但可以改善生產(chǎn)操作人員的工作環(huán)境，而且可以保證產(chǎn)品的工藝和質(zhì)量的要求，并且還可以為傳送帶成產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代，減少設(shè)備投入，降低生產(chǎn)成本提供了有利的手段，具有良好的應(yīng)用前景。第2章 設(shè)計(jì)方案與要求2.1 四級(jí)傳送帶的研究方案1、PLC的設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)采用全新的邏輯模塊控制法，即使用PLC作為系統(tǒng)的控制器。所以在本設(shè)計(jì)中將以PLC為基礎(chǔ)制定設(shè)計(jì)方案。首先根據(jù)控制對(duì)象的實(shí)際情況和控制要求選擇適合型號(hào)的PLC作為

21、控制器。確定好要選用型號(hào)的PLC后，就要設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件電路。硬件電路的設(shè)計(jì)包括主電路的設(shè)計(jì)和控制電路的設(shè)計(jì)。其中，在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，要根據(jù)所選PLC的型號(hào)確定接線方式，同時(shí)還要根據(jù)具體的控制要求對(duì)PLC的輸入和輸出端口進(jìn)行功能分配。完成硬件設(shè)計(jì)后，將開(kāi)始軟件設(shè)計(jì)。采用PLC的配套編程軟件在PC機(jī)上開(kāi)發(fā)控制系統(tǒng)程序，并進(jìn)行仿真調(diào)試。最后把程序下載到PLC主機(jī)上進(jìn)行驗(yàn)證。整個(gè)設(shè)計(jì)流程如圖2.1所示。圖 2.1 設(shè)計(jì)流程圖2、組態(tài)王的設(shè)計(jì)方案如何就具體的工程應(yīng)用在組態(tài)軟件中進(jìn)行完整、嚴(yán)密的開(kāi)發(fā)，使組態(tài)軟件能夠正常工作。下面列出了典型的組態(tài)步驟：1、將所有I/O點(diǎn)的參數(shù)收集齊全，并填寫(xiě)表格，以備在監(jiān)控

22、組態(tài)軟件和PLC上組態(tài)時(shí)使用。2、搞清楚所使用的I/O設(shè)備的生產(chǎn)商、種類(lèi)、型號(hào)、使用的通信接口類(lèi)型，采用的通信協(xié)議，以便在定義I/O設(shè)備時(shí)做出準(zhǔn)確選擇。3、將所有I/O點(diǎn)的I/O標(biāo)識(shí)收集齊全，并填寫(xiě)表格，I/O標(biāo)識(shí)是唯一地確定一個(gè)I/O點(diǎn)的關(guān)鍵字，組態(tài)軟件通過(guò)向I/O設(shè)備發(fā)出I/O標(biāo)識(shí)來(lái)請(qǐng)求其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。在大多數(shù)情況下I/O標(biāo)識(shí)是I/O點(diǎn)的地址或位號(hào)名稱(chēng)。4、根據(jù)工藝過(guò)程繪制、設(shè)計(jì)畫(huà)面結(jié)構(gòu)和畫(huà)面草圖。5、按照第一步統(tǒng)計(jì)出的表格，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，正確組態(tài)各種變量參數(shù)。6、根據(jù)第一步和第二步的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量與I/O點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即定義數(shù)據(jù)連接。7、根據(jù)第四步的畫(huà)面結(jié)

23、構(gòu)和畫(huà)面草圖，組態(tài)每一幅靜態(tài)的操作畫(huà)面（主要是繪圖）。8、將操作畫(huà)面中的圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量建立動(dòng)畫(huà)連接關(guān)系，規(guī)定動(dòng)畫(huà)屬性和幅度。9、對(duì)組態(tài)內(nèi)容進(jìn)行分段和總體調(diào)試，視調(diào)試情況對(duì)軟件進(jìn)行相應(yīng)修改。10、將全部?jī)?nèi)容調(diào)試完成以后，對(duì)上位軟件進(jìn)行最后完善（如：加上開(kāi)機(jī)自動(dòng)打開(kāi)監(jiān)控畫(huà)面，禁止從監(jiān)控畫(huà)面推出等），讓系統(tǒng)投入正式（或試）運(yùn)行。2.2 設(shè)計(jì)要求本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是應(yīng)用S7-200PLC與組態(tài)王控制四級(jí)傳送帶系統(tǒng)的。1、S7-200PLC的設(shè)計(jì)要求（1）要求啟動(dòng)時(shí)先啟動(dòng)最末一條傳送帶，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，在依次啟動(dòng)其他傳送帶，停止時(shí)應(yīng)先停止第一條傳送帶，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它傳送帶，當(dāng)某條傳送

24、帶發(fā)生故障時(shí)，該傳送帶及其前面的所有傳送帶立即停止而該傳送帶以后的傳送帶待運(yùn)完后才停止，例如M2故障，M1，M2立即停止，延時(shí)5秒后M3停止，再延時(shí)5秒后M4停止。（2）當(dāng)某條傳送帶上有重物是，該傳送帶前面的傳送帶停止，該傳送帶運(yùn)行5秒后停止。該傳送帶及其前面的所有傳送帶立即停止而該傳送帶以后的傳送帶待運(yùn)完后才停止，例如M3上有重物，M1，M2立即停止M3運(yùn)行5秒后停止，再延時(shí)5秒后M4停止。2、組態(tài)王的設(shè)計(jì)要求四級(jí)傳送帶根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要。設(shè)計(jì)了“自動(dòng)”和手動(dòng)倆種控制方式，閉合四級(jí)傳送帶的開(kāi)關(guān)，閉合四級(jí)傳送帶預(yù)設(shè)開(kāi)關(guān)這樣就實(shí)現(xiàn)了四級(jí)傳送帶的手動(dòng)控制要求，至于自動(dòng)控制，則是把各四級(jí)傳送帶的長(zhǎng)亮開(kāi)關(guān)閉

25、合，輸入四級(jí)傳送帶燈光色彩.亮燈的時(shí)間以及四級(jí)傳送帶的計(jì)時(shí)時(shí)間，關(guān)閉確認(rèn)開(kāi)關(guān)，通過(guò)長(zhǎng)亮啟動(dòng)確定和及時(shí)啟動(dòng)確定開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制四級(jí)傳送帶的要求。3、方案的比較和評(píng)價(jià)（1）因?yàn)镻LC的可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，配套齊全，功能完善，實(shí)用性強(qiáng)，易學(xué)易用，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，建造工作量小。維護(hù)方面：容易改造。（2）相對(duì)于純PLC控制系統(tǒng)，能適應(yīng)種類(lèi)繁多的控制設(shè)備和過(guò)程監(jiān)控裝置，避免了當(dāng)工業(yè)被控對(duì)象一旦有變動(dòng)，就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導(dǎo)致其開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)不利影響；也避免了倘若原來(lái)的編程人員因工作變動(dòng)而離去時(shí)，則必須同其他人員或新手進(jìn)行源程序的修改，因而更是相當(dāng)困難不利局面。它能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制存在的種種問(wèn)

26、題，使用戶能根據(jù)自己的控制對(duì)象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。另外對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)行報(bào)表等操作，不但可以改善生產(chǎn)操作人員的工作環(huán)境，而且可以保證產(chǎn)品的工藝和質(zhì)量的要求。4、預(yù)期的效果及指標(biāo)預(yù)期的效果為能有效的應(yīng)用S7-200PLC控制四級(jí)傳送帶系統(tǒng)的硬件電路。通過(guò)控制S7-200的定時(shí)繼電器的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)四條傳送帶的運(yùn)行。（1）通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練的掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法和組態(tài)的建立方法，驗(yàn)證過(guò)程。（2）進(jìn)一步熟悉PLC的I/O連接和組態(tài)的操作過(guò)程。（3）熟悉傳送帶等類(lèi)似邏輯的工程實(shí)際的編程方法。（4）通過(guò)這次模擬，讓我更好地了解PLC和組態(tài)的各個(gè)方面的優(yōu)

27、缺點(diǎn)且基本達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。第3章 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 S7200的概述1、系統(tǒng)功能概述（1）功能強(qiáng)大的指令集（2）豐富強(qiáng)大的通信指令功能（3）編程軟件的易用性（4）不斷的創(chuàng)新2、S7-200 PLC的結(jié)構(gòu)（1）S7-200 CPU（2）S7-200 CPU規(guī)格CPU221：6輸入/4輸出CPU222：8輸入/6輸出 CPU224：14輸入/10輸出CPU226：24輸入/16輸出CPU226XM：其在用戶程序存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量上進(jìn)行了擴(kuò)展，其它同、CPU226。3.2 硬件設(shè)計(jì)3.2.1 系統(tǒng)的控制要求1、四臺(tái)皮帶傳送機(jī)分別由4臺(tái)交流電電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4拖動(dòng)，按下啟動(dòng)按鈕后，為了

28、減少4臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊，應(yīng)該按照物料傳送方向逆序啟動(dòng)，啟動(dòng)順序?yàn)镸4、M3、M2、M1.啟動(dòng)間隔5秒。2、為防止物料在皮帶上滯留，應(yīng)按照物料傳送方向順序停車(chē)，停止順序?yàn)镸1、M2、M3、M4，間隔5秒。3、當(dāng)某條皮帶機(jī)故障時(shí)，該皮帶機(jī)及前面的皮帶機(jī)立即停止，而后面的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后自動(dòng)間隔停止（5秒）4、發(fā)生緊急情況時(shí)，可按緊急停車(chē)按鈕，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4同時(shí)停車(chē)。注：故障設(shè)置可用開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，電機(jī)的停止和運(yùn)行用燈泡或者發(fā)光二極管來(lái)模擬。3.2.2主電路的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)用到斷路器分四路分別連接四個(gè)熔斷器QF1， QF2， QF3， QF4，接觸器KM1，KM2，KM3，KM

29、4，熱繼電器FR1，F(xiàn)R2，F(xiàn)R3，F(xiàn)R4以及電機(jī)M1，M2，M3，M4。其中熔斷器主要用于短路保護(hù)，熱繼電器主要用于斷路保護(hù)接觸器控制電路啟動(dòng)，M1-M4分別代表電機(jī)的輸出Q0.1-Q0.4，用來(lái)啟動(dòng)傳送帶。其主電路設(shè)計(jì)如圖3.1所示。圖 3.1 主電路圖3.2.3 控制電路1、CPU 選型（1）輸入信號(hào)的類(lèi)型：開(kāi)關(guān)量信號(hào)；電壓等級(jí)：根據(jù)傳輸距離選擇 220V。（2）CPU型號(hào)：考慮到輸入/輸出點(diǎn)數(shù)以及經(jīng)濟(jì)因素選擇 CPU221 。（3）PLC編程軟件：STEP 7 - MicroWIN V4.0。（4）開(kāi)關(guān)量輸出模塊選擇繼電器輸出方式。2、I/O分配表根據(jù)傳送帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定所需變量如表3.

30、1所示。表3.1 I/O分配表編程元件I/0端子電路器件作用InputIO.0SB2啟動(dòng)I0.5SB1停止I0.1M1M1電機(jī)故障模擬開(kāi)關(guān)I0.2M2M2電機(jī)故障模擬開(kāi)關(guān)I0.3M3M3電機(jī)故障模擬開(kāi)關(guān)I0.4M4M4電機(jī)故障模擬開(kāi)關(guān)I0.6SB0急停OutputQ0.1M1Q0.2M2Q0.3M3Q0.4M4 定時(shí)器T37定時(shí)器T37控制電機(jī)啟動(dòng)/停止的時(shí)間T38定時(shí)器T38控制電機(jī)啟動(dòng)/停止的時(shí)間T39定時(shí)器T39控制電機(jī)啟動(dòng)/停止的時(shí)間T42定時(shí)器T42控制電機(jī)啟動(dòng)/停止的時(shí)間3、控制電路設(shè)計(jì)控制圖如圖3.2所示。圖3.2控制圖3.3軟件設(shè)計(jì)3.3.1 設(shè)計(jì)程序流程圖根據(jù)傳送帶控制要求設(shè)

31、計(jì)出程序流程如圖3.3所示圖 3.3 程序設(shè)計(jì)順序流程圖在PLC的漢化仿真系統(tǒng)中寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的PLC程序，程序完成之后，再進(jìn)行編譯，無(wú)錯(cuò)誤后，在仿真程序中進(jìn)行驗(yàn)證，觀察結(jié)果。3.3.2 PLC的軟件特點(diǎn)本設(shè)計(jì)大量大量采用啟保停，串聯(lián)多個(gè)常閉的中間變量，定時(shí)器電路，共用到兩組定時(shí)器，一組控制電機(jī)啟動(dòng)，另一組控制電機(jī)停止。下面以圖3.4為例，介紹其在電路中的作用。按下I0.0按鈕Q0.4啟動(dòng)，自鎖，形成啟保停電路。定時(shí)器T37，T38，T39開(kāi)始計(jì)數(shù)。圖 3.4 啟動(dòng)定時(shí)器定時(shí)器T40定時(shí)時(shí)間到后中間變量M0.1啟動(dòng)，形成自鎖電路 ，定時(shí)器T41開(kāi)始計(jì)數(shù)，如圖3.5所示。圖 3.5 定時(shí)器計(jì)數(shù)到本設(shè)計(jì)

32、通過(guò)一組定時(shí)器控制電機(jī)的逆序啟動(dòng)順序，定時(shí)器啟動(dòng)后，計(jì)數(shù)到設(shè)定的時(shí)間后，開(kāi)始依次啟動(dòng)電機(jī)。停止時(shí)用另一組定時(shí)器控制，與啟動(dòng)過(guò)程類(lèi)似。詳細(xì)設(shè)計(jì)電路見(jiàn)附錄1，語(yǔ)句表詳見(jiàn)附錄2。 第4章 四級(jí)傳送帶組態(tài)王的設(shè)計(jì)4.1工程的建立和定義外部設(shè)備4.1.1新工程的建立新建名為“四級(jí)傳送帶系統(tǒng)”的工程1、在桌面新建文件夾，命名為“四級(jí)傳送帶傳送帶”；打開(kāi)“組態(tài)王”，彈出“工程管理器”窗口，點(diǎn)擊“搜索”，找到所需工程。工程管理器啟動(dòng)后，當(dāng)前選中的工程是您上次進(jìn)行開(kāi)發(fā)的工程，稱(chēng)為當(dāng)前工程。如果是第一次使用組態(tài)王，組態(tài)王的示例工程作為默認(rèn)的當(dāng)前工程。組態(tài)王進(jìn)人運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，直接調(diào)用工程管理器的當(dāng)前工程。為建立一個(gè)新

33、的工程，請(qǐng)執(zhí)行以下操作，如圖4.1所示。圖4.1 工程名稱(chēng) （1）在工程管理器中選擇“文件”菜單中的“新建工程”命令，或者單擊工具欄的“新建”按鈕，出現(xiàn)新建工程對(duì)話框，如圖4.2所示。圖4.2新建工程向?qū)е恍陆üこ虒?duì)話框（2）單擊“下一步”繼續(xù)新建工程。彈出“新建工程向?qū)Ф睂?duì)話框。（3）單擊“瀏覽”按鈕，從彈出的路徑選擇對(duì)話框中選擇工程路徑。如圖4.3所示。 圖 4.3 新建工程向?qū)е陆üこ虒?duì)話框（4）單擊“下一步”進(jìn)入新建工程向?qū)?。在“工程名稱(chēng)”文本框中輸入“四級(jí)傳送帶控制”，單擊“完成”確認(rèn)新建的工程，完成新建工程操作。把該工程設(shè)為當(dāng)前工程。如圖4.4所示。圖 4.4 新建工程向

34、導(dǎo)之三新建工程對(duì)話框4.1.2 外部設(shè)備的定義把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備或軟件程序都作為外部設(shè)備使用。外部設(shè)備包括PLC、儀表、模板、板卡、變頻器等。只有定義了外部設(shè)備之后，組態(tài)王才能通過(guò)變量和交換數(shù)據(jù)，為方便定義外部設(shè)備，組態(tài)王這幾了“設(shè)備配置向?qū)А币龑?dǎo)一步步完成設(shè)備的連接。（1）在工程瀏覽器的左側(cè)選中“COM1”，在右側(cè)雙擊“新建”，彈出“設(shè)備置向?qū)А薄Ｔ贗/O設(shè)備列表顯示區(qū)中，選擇PLC設(shè)備，單擊符號(hào)“+”將該節(jié)點(diǎn)展開(kāi)，再選中“亞控”，一次選中“仿真PLC設(shè)備”，選中“串行”。如圖4.5所示。圖 4.5 設(shè)備配置向?qū)б唬?）單擊“下一步”按鈕，則彈出“設(shè)備配置向?qū)н壿嬅Q(chēng)”，在編輯

35、框輸入“PLC”。如圖4.6所示。圖 4.6 設(shè)備配置向?qū)Ф?）接下來(lái)的對(duì)話框設(shè)置均采用默認(rèn)設(shè)置，均直接單擊“下一步”按鈕，直至最后一個(gè)對(duì)話框，單擊“完成”，即完成了外部設(shè)備的定義，則設(shè)備安裝完畢。如圖4.7 圖4.8所示。圖 4.7 設(shè)備配置向?qū)O(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備。在定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量時(shí)，只要把I/O變量連接到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。圖 4.8 設(shè)備配置向?qū)?.2 組態(tài)畫(huà)面的設(shè)計(jì)4.2.1組態(tài)畫(huà)面建立根據(jù)設(shè)計(jì)要求建立組態(tài)畫(huà)面，包括主畫(huà)面、手動(dòng)控制畫(huà)面、自動(dòng)控制畫(huà)面、配方畫(huà)面、下界面和結(jié)束畫(huà)面等的設(shè)計(jì)，分別如圖4.9圖 4.14所示。圖4

36、.9 主畫(huà)面圖4.10 手動(dòng)控制畫(huà)面圖4.11 自動(dòng)控制畫(huà)面圖4.12 配方畫(huà)面圖4.13 下界面圖4.14 結(jié)束畫(huà)面4.2.2 建立畫(huà)面的方法建立畫(huà)面主要有三種方法，包括點(diǎn)位圖法、圖庫(kù)法和繪圖法。1、點(diǎn)位圖法本設(shè)計(jì)中主畫(huà)面，下界面和結(jié)束畫(huà)面的建立采用了點(diǎn)位圖法，下面以主畫(huà)面的建立過(guò)程為例，說(shuō)明點(diǎn)位圖法的使用方法，下界面和結(jié)束畫(huà)面的建立即按照此種方法。主畫(huà)面的制作過(guò)程打開(kāi)組態(tài)王6.5工程瀏覽器。由菜單欄，工具條，工程目錄顯示區(qū)，目錄內(nèi)容顯示區(qū)，狀態(tài)條組成?！肮こ棠夸涳@示區(qū)”以樹(shù)形結(jié)構(gòu)圖顯示大綱項(xiàng)節(jié)點(diǎn)，用戶可以擴(kuò)展或收縮工程瀏覽器中所列的大綱項(xiàng)。在這里可以看到工程的各個(gè)組合部分，包括Web數(shù)據(jù)庫(kù)

37、，設(shè)備，系統(tǒng)設(shè)置，訪問(wèn)管理器。它的使用和Windows的資源管理器類(lèi)似。（1）選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“文件畫(huà)面”，在右側(cè)視圖中雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“新畫(huà)面”對(duì)話框，設(shè)置畫(huà)面名稱(chēng)“主畫(huà)面”，畫(huà)面位置和畫(huà)面風(fēng)格，點(diǎn)擊“確定”。（2）點(diǎn)擊打開(kāi)“主畫(huà)面”，調(diào)整好畫(huà)面大小，如圖4.15所示。在“工具”一欄中選中“工具箱”和 “調(diào)色板”，工具箱如圖4.16所示。圖4.16 工具箱圖4.15 新建畫(huà)面（3）在“工具箱”中選擇“點(diǎn)位圖”，選中畫(huà)面，點(diǎn)擊右鍵選擇“從文件中加載”，選擇所需圖片打開(kāi)。如圖4.17所示。圖 4.17 圖象文件（4）在“工具欄”中點(diǎn)擊“文本”，輸入“四級(jí)傳送帶監(jiān)控系統(tǒng)”調(diào)整字體大小

38、和位置。（5）主畫(huà)面建立完成，如圖 4.18所示。 圖4.18 主畫(huà)面2、圖庫(kù)法本設(shè)計(jì)中采用圖庫(kù)法建立的元素主要有：馬達(dá)、傳送帶、物料罐、出料閥門(mén)、指示燈、按鈕開(kāi)關(guān)。例如馬達(dá)的制作。如圖4.19所示。通過(guò)“工具箱”中的“圖庫(kù)”查找馬達(dá)，選中雙擊，即在畫(huà)面中顯示所需要的元素，調(diào)整元素合理的大小和位置，并對(duì)其設(shè)置變量名。 其他元素的制作過(guò)程類(lèi)似馬達(dá)的制作。圖4.19 馬達(dá) 3、繪圖法本設(shè)計(jì)中所用的文字襯底，不能從圖庫(kù)中直接找到，要采用繪圖的方法制作。例如文字的襯底的美化制作。打開(kāi)工具箱，選擇圓距形工具，然后在開(kāi)發(fā)界面空白處按住鼠標(biāo)并且拖動(dòng)鼠標(biāo)，直至空白框覆蓋住文本。然后還可以選擇調(diào)色板和過(guò)濾類(lèi)型進(jìn)

39、行進(jìn)一步的美化。美化文本如圖4.20所示。其他文字襯底美化都如上所述。圖4.20 文本美化4.2.3 畫(huà)面的切換首先采用點(diǎn)位圖法建立一個(gè)下界面，加載主畫(huà)面、手動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)監(jiān)控、配方畫(huà)面、結(jié)束畫(huà)面和退出。進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接，實(shí)現(xiàn)畫(huà)面切換功能即：按下哪個(gè)畫(huà)面，即可直接進(jìn)入哪個(gè)畫(huà)面。如圖4.21所示。 圖4.21 切換畫(huà)面1、Showpicture（）雙擊下界面進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接，選擇“按下時(shí)”，在彈出的窗口寫(xiě)入命令語(yǔ)言。如圖4.22、圖4.23所示。不同的畫(huà)面寫(xiě)入不同的命令語(yǔ)言。圖4.22 手動(dòng)監(jiān)控的動(dòng)畫(huà)連接4.23 手動(dòng)監(jiān)控的動(dòng)畫(huà)連接2、Exit（）退出按鈕的動(dòng)畫(huà)連接：雙擊，選擇“彈起時(shí)”，在彈出的窗口寫(xiě)入

40、對(duì)應(yīng)的命令語(yǔ)言，如圖4.24所示。圖4.24退出的動(dòng)畫(huà)連接4.3 定義組態(tài)變量數(shù)據(jù)詞典中存放的是制作應(yīng)用工程師定義的變量以及系統(tǒng)預(yù)先定義的變量。基本類(lèi)型的變量分為“內(nèi)存變量”和“變量”兩類(lèi)。本設(shè)計(jì)共用到四種：內(nèi)存整型、內(nèi)存離散、內(nèi)存字符串、結(jié)構(gòu)變量。選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)詞典”，雙擊“新建”，彈出“定義變量”對(duì)話框，設(shè)置相內(nèi)容?！八募?jí)傳送帶”所需的基本變量如圖4.25所示。圖 4.25 整體變量1、內(nèi)存離散型變量設(shè)置以“啟動(dòng)”為例，如圖4.26所示。變量名為“啟動(dòng)”，變量類(lèi)型為“內(nèi)存離散”，初始值為“0”。圖 4.26 變量“啟動(dòng)”本設(shè)計(jì)所用到的內(nèi)存離散型變量，其變量的定義跟有啟

41、動(dòng)變量類(lèi)似如表4.1所示。表 4.1 內(nèi)存離散型變量變量名變量類(lèi)型初始值變量名變量類(lèi)型初始值變量名變量類(lèi)型初始值啟動(dòng)內(nèi)存離散關(guān)M3開(kāi)關(guān)內(nèi)存離散關(guān)傳送帶內(nèi)存離散關(guān)停止內(nèi)存離散關(guān)M4開(kāi)關(guān)內(nèi)存離散關(guān)傳送帶內(nèi)存離散關(guān)落料開(kāi)關(guān)內(nèi)存離散關(guān)閥門(mén)1內(nèi)存離散關(guān)傳送帶內(nèi)存離散關(guān)傳送帶M1內(nèi)存離散關(guān)開(kāi)關(guān)內(nèi)存離散關(guān)傳送帶內(nèi)存離散關(guān)傳送帶M2內(nèi)存離散關(guān)物料罐溢出變量?jī)?nèi)存離散關(guān)中間變量?jī)?nèi)存離散關(guān)傳送帶M3內(nèi)存離散關(guān)自動(dòng)開(kāi)關(guān)內(nèi)存離散關(guān)中間變量?jī)?nèi)存離散關(guān)傳送帶M4內(nèi)存離散關(guān)定時(shí)器定時(shí)輸出內(nèi)存離散關(guān)物料罐溢出變量?jī)?nèi)存離散關(guān)M1開(kāi)關(guān)內(nèi)存離散關(guān)中間變量?jī)?nèi)存離散關(guān)急停內(nèi)存離散關(guān)M2開(kāi)關(guān)內(nèi)存離散關(guān)物料開(kāi)關(guān)內(nèi)存離散關(guān)2、內(nèi)存整型變量 設(shè)

42、置以“位移變量”為例，如圖4.27所示，變量名為“M2位移增量”，變量類(lèi)型為“內(nèi)存整數(shù)”，初始值為“0”，最小值為“0”，最大值為“99999999變化靈敏度為“0”。圖 4.27 變量“位移增量”本設(shè)計(jì)所用到的內(nèi)存整型變量如表4.2所示。表4.2 內(nèi)存整型變量變量名變量類(lèi)型初始值變量名變量類(lèi)型初始值變量名變量類(lèi)型初始值位移增量?jī)?nèi)存整型0定時(shí)器定時(shí)輸出內(nèi)存整型0物料閥停止預(yù)設(shè)內(nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型0M3停止預(yù)設(shè)內(nèi)存整型0定時(shí)器定時(shí)預(yù)設(shè)值內(nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型0M4停止預(yù)設(shè)內(nèi)存整型0物料位移內(nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型0M2停止預(yù)設(shè)內(nèi)存整型0預(yù)設(shè)值內(nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型0時(shí)間預(yù)設(shè)內(nèi)存整

43、型0M1停止預(yù)設(shè)內(nèi)存整型0位移增量1內(nèi)存整型0時(shí)間預(yù)設(shè)內(nèi)存整型0閥門(mén)停止預(yù)設(shè)變量?jī)?nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型0時(shí)間預(yù)設(shè)內(nèi)存整型0物料閥時(shí)間預(yù)設(shè)內(nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型0物料罐內(nèi)存整型0時(shí)間預(yù)設(shè)內(nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型0預(yù)設(shè)值內(nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型0定時(shí)器內(nèi)存整型0預(yù)設(shè)值內(nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型0定時(shí)器定時(shí)計(jì)數(shù)內(nèi)存整型0預(yù)設(shè)值內(nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型0定時(shí)器定時(shí)使能內(nèi)存整型0預(yù)設(shè)值內(nèi)存整型0位移增量?jī)?nèi)存整型03、內(nèi)存字符串設(shè)置，如圖4.28所示，變量名為“配方名稱(chēng)”，變量類(lèi)型為“內(nèi)存字符串”，初始值為“0”。圖 4.28 變量“內(nèi)存字符串”設(shè)置4、結(jié)構(gòu)變量設(shè)置以“定時(shí)器”為例，如圖4.

44、29所示。圖 4.29 結(jié)構(gòu)變量“定時(shí)器”設(shè)置4.4動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)只采用隱含和填充兩種設(shè)計(jì)方法。1、隱含本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)物料的傳送過(guò)程，通過(guò)設(shè)置物料隱含來(lái)實(shí)現(xiàn)右鍵單擊沙粒，在彈出的窗口選擇“動(dòng)畫(huà)連接/隱含連接”，寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的條件表達(dá)式，點(diǎn)擊“確定”。如圖4.30所示。圖 4.30沙粒的隱含連接2、填充本設(shè)計(jì)在模擬物料堆積的過(guò)程中才用填充的方式來(lái)進(jìn)行變量連接，來(lái)實(shí)現(xiàn)按下啟動(dòng)按鈕后，物料由無(wú)到有的變化過(guò)程。物料罐如圖4.31所示。 圖4.31 物料罐雙擊物料罐，在彈出的窗口設(shè)置變量名，并選擇填充色彩（填充色以物料顏色為準(zhǔn)），如圖4.32所示。圖4.32 物料罐的填充3、畫(huà)面中各個(gè)元素的動(dòng)畫(huà)

45、連接馬達(dá)、儲(chǔ)料罐、顯示器、開(kāi)關(guān)、出料閥門(mén)的動(dòng)畫(huà)連接右鍵單擊馬達(dá)，在彈出的窗口選擇“動(dòng)畫(huà)連接/隱含連接”，寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的條件表達(dá)式，點(diǎn)擊“確定”。如圖4.33所示。圖4.33 馬達(dá)的動(dòng)畫(huà)連接其他所建畫(huà)面中所需元素的動(dòng)畫(huà)連接于馬達(dá)類(lèi)似，通過(guò)對(duì)元素進(jìn)行變量連接，從而達(dá)到所需效果。4.5命令語(yǔ)言根據(jù)設(shè)計(jì)要求本組態(tài)采用了手動(dòng)畫(huà)面控制與自動(dòng)畫(huà)面控制命令語(yǔ)言。4.5.1 手動(dòng)畫(huà)面控制命令語(yǔ)言秒發(fā)生器，定時(shí)器、功能切換語(yǔ)言，動(dòng)畫(huà)控制1、秒發(fā)生器通過(guò)對(duì)秒發(fā)生器進(jìn)行命令語(yǔ)言的編輯，達(dá)到在運(yùn)行過(guò)程中時(shí)間秒，不斷的加1、控制語(yǔ)言如下。/*秒發(fā)生器*/if（本站點(diǎn)秒發(fā)生變量<1）本站點(diǎn)秒發(fā)生變量=本站點(diǎn)秒發(fā)生變量+1

46、;else本站點(diǎn)秒發(fā)生變量=0;2、定時(shí)器本設(shè)計(jì)中，定時(shí)器是定義的結(jié)構(gòu)變量，用來(lái)控制配方的啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間和停止延時(shí)時(shí)間，通過(guò)對(duì)定時(shí)的命令語(yǔ)言編程，達(dá)到啟動(dòng)定時(shí)器的效果，控制語(yǔ)言如下。/*注意刷新時(shí)間要小些，不要設(shè)置大于3000毫秒*/*定時(shí)器2動(dòng)作程序*/if（本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)使能=1&&本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)計(jì)數(shù)<本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)預(yù)設(shè)值&&本站點(diǎn)秒發(fā)生變量=1）本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)計(jì)數(shù)=本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)計(jì)數(shù)+1;if（本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)使能=1&&本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)計(jì)數(shù)>=本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)預(yù)設(shè)值）本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)

47、輸出=1;else本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)輸出=0;if（本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)使能=0）本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)計(jì)數(shù)=0;3、動(dòng)畫(huà)控制通過(guò)編程控制監(jiān)控畫(huà)面中物料的傳送，命令語(yǔ)言如下。if（本站點(diǎn)定時(shí)器2.定時(shí)計(jì)數(shù)>=本站點(diǎn)M4時(shí)間預(yù)設(shè)）|本站點(diǎn)傳送帶4=1）&&本站點(diǎn)中間變量=1）本站點(diǎn)傳送帶4=1;監(jiān)控畫(huà)面中其他命令語(yǔ)言都與以上三種類(lèi)似，通過(guò)對(duì)整個(gè)監(jiān)控畫(huà)面的命令編程，最終達(dá)到畫(huà)面運(yùn)行的效果。詳細(xì)的命令語(yǔ)言，見(jiàn)附錄3.4.5.2 自動(dòng)畫(huà)面控制命令語(yǔ)言大多數(shù)命令語(yǔ)言與手動(dòng)方式類(lèi)似，不再贅述。只需要把所有預(yù)設(shè)量進(jìn)行重新編程即可，通過(guò)對(duì)預(yù)設(shè)值的編程，達(dá)到可以任意修改配方的效果，以其中一

48、個(gè)預(yù)設(shè)為例，命令語(yǔ)言如下。if（本站點(diǎn)定時(shí)器3.定時(shí)計(jì)數(shù)>=本站點(diǎn)物料閥停止預(yù)設(shè)）|本站點(diǎn)物料開(kāi)關(guān)=0）&&本站點(diǎn)中間變量1=1）本站點(diǎn)物料開(kāi)關(guān)=0;if（本站點(diǎn)定時(shí)器3.定時(shí)計(jì)數(shù)>=（本站點(diǎn)物料閥停止預(yù)設(shè)+本站點(diǎn)M1停止預(yù)設(shè)）|本站點(diǎn)傳送帶1=0）&&本站點(diǎn)中間變量1=1）本站點(diǎn)傳送帶1=0;自動(dòng)監(jiān)控畫(huà)面對(duì)于延時(shí)預(yù)設(shè)值的命令語(yǔ)言都與之象類(lèi)似，詳細(xì)自動(dòng)監(jiān)控畫(huà)面命令語(yǔ)言見(jiàn)附錄4第5章 PLC與組態(tài)的驗(yàn)證5.1 的驗(yàn)證根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行編程驗(yàn)證即梯形圖的驗(yàn)證。在的漢化仿真進(jìn)行驗(yàn)證，利用V4.0 STEP 7 MicroWIN SP4仿真軟件對(duì)已經(jīng)編好的傳送

49、帶控制程序進(jìn)行仿真。將已經(jīng)寫(xiě)入V4.0 STEP 7 MicroWIN SP4系統(tǒng)的程序?qū)С龅椒抡孳浖?，點(diǎn)擊按鈕進(jìn)行仿真驗(yàn)證。首先，打開(kāi)V4.0 STEP 7 MicroWIN SP4仿真軟件，選擇好CPU型號(hào)CPU221將由編程軟件導(dǎo)出的.awl文件導(dǎo)入到仿真軟件中，切到運(yùn)行狀態(tài)，并打開(kāi)監(jiān)控，進(jìn)行仿真。1、定時(shí)器啟動(dòng)是的仿真畫(huà)面如圖5.1所示。點(diǎn)擊按下按鈕I0.0定時(shí)器T37，T38，T39開(kāi)始計(jì)數(shù)。圖 5.1 定時(shí)器啟動(dòng)狀態(tài)2、系統(tǒng)啟動(dòng)完成后，驗(yàn)證如圖5.2所示。當(dāng)定時(shí)器分別計(jì)數(shù)到設(shè)定值時(shí)Q0.3，Q0.2，Q0.1分別依次啟動(dòng)。圖 5.2 啟動(dòng)仿真3、系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)驗(yàn)證如圖5.3所示。

50、按下故障按鈕I0.1，輸出將會(huì)立即停止。圖 5.3 故障仿真5.2 組態(tài)的驗(yàn)證根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行如下功能驗(yàn)證。1、主畫(huà)面的驗(yàn)證 兩種進(jìn)入方式切換到畫(huà)面運(yùn)行模式（1）從工程畫(huà)面點(diǎn)擊view。（2）從繪圖畫(huà)面點(diǎn)擊菜單或右擊選擇view進(jìn)入。進(jìn)入結(jié)果如圖5.4所示。圖5.4 主畫(huà)面2、手動(dòng)畫(huà)面的驗(yàn)證手動(dòng)畫(huà)面要實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟動(dòng)和手動(dòng)停止兩個(gè)功能。手動(dòng)啟動(dòng)過(guò)程是依次按下、M3、M2、和出料閥開(kāi)關(guān)按鈕，依次啟動(dòng)傳送帶、M3、M2、和出料閥，實(shí)現(xiàn)物料傳送。手動(dòng)停止過(guò)程和手動(dòng)停止過(guò)程相反，即依次按下出料閥，、M、M、開(kāi)關(guān)按鈕，依次停止出料閥，傳送帶、M、M、M4。下面以啟動(dòng)過(guò)程為例進(jìn)行驗(yàn)證。（）當(dāng)按下M4開(kāi)關(guān)按鈕時(shí)

51、，電動(dòng)機(jī)M4啟動(dòng)，傳送帶M4啟動(dòng)，如圖5.5所示。圖5.5 啟動(dòng)（2）傳送帶M4啟動(dòng)后，按下M3開(kāi)關(guān)按鈕，電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)，傳送帶M3啟動(dòng)，如圖5.6所示。圖.6 M3啟動(dòng)（3）傳送帶M2、和出料閥的啟動(dòng)過(guò)程如上所述，不再舉例。（4）傳送帶和閥門(mén)全部啟動(dòng)后，開(kāi)始傳送物料，如圖5.7所示。圖.7 出料閥打開(kāi)、自動(dòng)畫(huà)面的驗(yàn)證打開(kāi)主畫(huà)面，從下界面點(diǎn)擊進(jìn)入自動(dòng)畫(huà)面，自動(dòng)畫(huà)面分為非配方模式與配方模式。1、非配方模式自動(dòng)畫(huà)面要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)停止兩個(gè)功能，都要求延時(shí)實(shí)現(xiàn)。首先設(shè)置設(shè)置傳送帶及閥門(mén)的啟動(dòng)延時(shí)和停止延時(shí)的預(yù)設(shè)值（任意設(shè)置時(shí)間），本過(guò)程設(shè)置延時(shí)5秒，總預(yù)設(shè)值為25秒。預(yù)設(shè)值設(shè)置如圖5.8所示。 圖

52、5.8 時(shí)間預(yù)設(shè)值自動(dòng)啟動(dòng)過(guò)程即按下啟動(dòng)按鈕，當(dāng)計(jì)數(shù)到5秒時(shí)，電動(dòng)機(jī)M4 自動(dòng)啟動(dòng)，傳送帶啟動(dòng)；當(dāng)計(jì)數(shù)到10秒時(shí)，電動(dòng)機(jī)M3 自動(dòng)啟動(dòng)，傳送帶M3啟動(dòng)；當(dāng)計(jì)數(shù)到15秒時(shí)，電動(dòng)機(jī)M2 自動(dòng)啟動(dòng)，傳送帶2啟動(dòng)；當(dāng)計(jì)數(shù)到20秒時(shí)，電動(dòng)機(jī)M 自動(dòng)啟動(dòng)，傳送帶啟動(dòng)；當(dāng)計(jì)數(shù)到25秒時(shí)，出料閥打開(kāi)，開(kāi)始傳送物料。自動(dòng)停止過(guò)程即按下停止按鈕，當(dāng)計(jì)數(shù)到5秒時(shí)，出料閥關(guān)閉；當(dāng)計(jì)數(shù)到10秒時(shí)，電動(dòng)機(jī)M自動(dòng)停止，傳送帶M1停止；當(dāng)計(jì)數(shù)到15秒時(shí)，電動(dòng)機(jī)M2自動(dòng)停止，傳送帶M2停止；當(dāng)計(jì)數(shù)到20秒時(shí)，電動(dòng)機(jī)M3自動(dòng)停止，傳送帶M3停止；當(dāng)計(jì)數(shù)到25秒時(shí)，電動(dòng)機(jī)M4自動(dòng)停止，傳送帶M1停止。下面仍以啟動(dòng)過(guò)程為例進(jìn)行驗(yàn)證。

53、（1）按下“啟動(dòng)”按鈕開(kāi)關(guān)，當(dāng)計(jì)數(shù)到5秒時(shí)，如圖5.9所示，電動(dòng)機(jī)M4 自動(dòng)啟動(dòng)，傳送帶啟動(dòng)，如圖5.10所示。圖5.9 計(jì)數(shù)秒圖.10 M4啟動(dòng)（2）當(dāng)計(jì)數(shù)到對(duì)應(yīng)時(shí)間時(shí)，M3、M2、M1依次啟動(dòng)，出料閥打開(kāi)，過(guò)程如M4啟動(dòng)，不再列出。（3）當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到25秒后，不再計(jì)時(shí)，如圖5.11所示，開(kāi)始不斷實(shí)現(xiàn)物料的傳送過(guò)程，如圖5.12所示。圖5.11 計(jì)數(shù)秒圖5.12 出料閥打開(kāi)2、配方模式配方模式是為自動(dòng)控制服務(wù)，有兩種進(jìn)入方式。（1）從自動(dòng)畫(huà)面左擊“進(jìn)入配方模式”進(jìn)入到傳送帶配方畫(huà)面。（2）從畫(huà)面底端左擊配方畫(huà)面。配方模式主要用于修改啟動(dòng)的預(yù)設(shè)值，改變參數(shù)。選擇不同的配方，設(shè)定不同的預(yù)設(shè)值，本次驗(yàn)證，預(yù)設(shè)值均為5秒，運(yùn)行界面如圖5.12所示。 圖 5.13 配方畫(huà)面.結(jié)束畫(huà)面的驗(yàn)證畫(huà)面運(yùn)行完后，點(diǎn)擊下界面的“結(jié)束畫(huà)面”，如圖5.14所示。圖.4 結(jié)束畫(huà)面、退出的驗(yàn)證點(diǎn)擊下界面的“退出”，即可退出畫(huà)面運(yùn)行界面，進(jìn)入工程瀏覽器狀態(tài)。結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)是專(zhuān)科學(xué)習(xí)階段難道的一次鍛煉自己的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次對(duì)傳送帶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我了解了組態(tài)王和PLC的工作原理和應(yīng)用前景，掌握