(完整版)基于PLC控制的自動送料裝車系統(tǒng)組態(tài)畫面畢業(yè)設計論文

基于PLC控制的自動送料車系統(tǒng)組態(tài)畫面設計自動送料裝車系統(tǒng)是用于物料輸送的流水線設備主要是用于煤粉細砂等材料的運輸自動送料裝車系統(tǒng)一般是由給料器傳送帶小車等單體設備組合來完成特定的過程這類系統(tǒng)的控制需要動作穩(wěn)定具備連續(xù)可靠工作的能力通過三臺電機和三個傳送帶、料斗、小車等的配合，才能穩(wěn)定、有效率地進行自動送料裝車過程。本次自動送料裝車系統(tǒng)采用了PLC控制。從送料小車運行的工藝流程來看控制系統(tǒng)屬于自動運行的控制系統(tǒng)因此此送料小車的電氣控制系統(tǒng)設計采用自動掃描循環(huán)工作方式而在程序設計上采用整體式設計方法樣就可以使讀者一目了然地看懂整個程序從而在一定程度上省去了使用人員閱讀并分析程序的大量寶貴時間同時也使得程序的設計、修改和故障查找工作大為簡化。自動送料裝車系統(tǒng)控制系統(tǒng)的軟件部分（信號顯示和故障顯示）均采用經(jīng)驗設計法，而自動程序則采用順序控制法設計。1.統(tǒng)硬件設計自動化系統(tǒng)所使用的各種類型PLC中，有的是集中安裝在控制室有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和各電機設備上它們大多處在強電路和強電設備所形成的惡劣電磁環(huán)境中PLC控制系的硬件設計主要是指硬件選型，近十幾年來，國內(nèi)外眾多廠家提供了多種系列、功能各異的PLC產(chǎn)品，已有幾十個系列、幾百種型號。PLC品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、IO點數(shù)、用戶程序內(nèi)容量、運算速度、指令系統(tǒng)、編程方法和價格各有不同，使用場合也各有側(cè)重。因此，的合理擇，對提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指針以及對于控制系統(tǒng)都有著重要作用要提高PLC控制系可靠性一方面要求生產(chǎn)廠家提高設備的抗干擾能力一方面要求應用部門在工程設計安裝施工和使用維護中引起高度重視多方配合才能完善解決問題有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。1.1統(tǒng)硬件的計1.1.1動送料裝系統(tǒng)控制藝要求基于PLC控的自動送料裝車系統(tǒng)的控制要求如下：初始狀態(tài)紅燈L2滅燈L1亮示允許汽車進來裝料時進料閥（K1送料閥門（K2電動機（M1、、）皆為OFF狀態(tài)。當汽車到來時，車輛檢測開關(guān)S2接，紅燈亮綠燈滅電動機M3運行，電動機M2在接通2秒后運行，電動機M1在啟動2秒后運行，依次順序起動整個送料系統(tǒng)。當電動機運行后進料閥門K1打開給料斗進料當料斗中物料裝滿時料斗檢測開關(guān)S1接通，此時進料閥門K1關(guān)閉（設1斗物料足夠運料小車裝滿一車。料斗出料閥門K2在電動機M1運行2秒及料斗裝滿后，開放料，物料通過傳送帶、PD2和的傳送，裝入汽車。當運料小車裝滿后，稱重開關(guān)S3動，送料閥門K2關(guān)閉，同時動機延時秒后停止，電動機M2在M1停止2秒后停止，電動機M3在M2停止2秒后停止。此時綠燈L1亮，紅L2滅，表示汽車可以開走。故障操作：在帶式傳輸機傳送物料過程中，若傳送帶超載，則送閥門K2立即關(guān)閉，同時停止電動機M1，電動機M2和M3在電動機M1停止4秒后停；在帶式傳輸機傳送物料過程中，若傳送帶超載，則同時停止電動機M1M2并關(guān)閉送料閥門K2，延時4S后電動機M3停止；在帶式傳輸機傳送物料過程中，若傳送帶PD2超載，則同時停止電動機M1和M3并閉送料閥門。1.1.2電路的設主電路的設計對于本次設計小車自動送料裝車系統(tǒng)設計相當重要,只有在主電路設計正確且簡便的基礎上系統(tǒng)控制電路及軟件設計才能精簡方便。根據(jù)系統(tǒng)的控制工藝要求，我所設計的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖所示。圖中，，M2，為三皮帶傳輸送料電動機，交流接觸器~KM3通過控制三臺電動機的運行來控制三個傳送帶，從而進行對物料的傳輸，F(xiàn)R3為起過載保護作用的熱繼電器，用于物料傳輸過程中當傳送帶過載時斷開主電路FU1為斷器，起過電流保護作用。L1L2L3QSFUKM1KM2KM3FR1FR2FR3M13～電機M

M23～電機M

M33～電機M圖1-1自動送裝車系統(tǒng)電路原理圖1.1.3址分配此次設計，系統(tǒng)占用18個PLC的IO口，分別是8輸入端口和個輸出端口，具體的IO分配如表1-1所示：表1-1自動送料置系統(tǒng)IO地表輸

入

輸

出啟動稱重開關(guān)裝車開關(guān)緊急停止料斗已滿

電機M3電機M2電機M1送料閥門K2進料閥門K1

電動機M3故障電動機M2故障電動機M1故障

紅燈L2綠燈L1電機M3故障顯示電機M2故障顯示電機M1故障顯示

1.1.4PLC外部接線的設計該控制系統(tǒng)核心部分是以德國西門子CPU226為主，CPU模塊采用整體式結(jié)構(gòu)，它的體積小、價格低，CPU模塊、IO模塊和電源裝在一個箱形機殼內(nèi)，前蓋下面有模式選擇開關(guān)、模擬量電位器和擴展模塊連接器模塊輸入8點，輸出10點，可實現(xiàn)高速輸入輸出響應，內(nèi)部具有高速計數(shù)和中斷處理功能PLC的輸入輸出端子均接到相應的接線端子排，輸入輸出信號通過這些接線端子排可由其它地方直接引入，這些接線端子排的布置與PLC的入輸出端子以及電源端、接地端和公共端的實際位置一一對應模塊接口將輸入輸出信號引入到控制臺上PLC外部硬件線圖如圖1-2所PLC外接線)PCPPI編程纜上標有PC的一232端連接電腦的RS一通信接口，標有PPI的一485端連接到CPU模塊的通信口，并擰緊兩邊接口的螺絲。PCPPI編程電纜通常在試驗中下梯形圖程序時使用。啟開關(guān)I0.0Q0.0KM3Q0.1

KM2稱開關(guān)S2

I0.1Q0.2

KM1裝開關(guān)S3I0.2停止鈕料檢測開關(guān)S1故障關(guān)M1故障關(guān)M2故障關(guān)M3

I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7

Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1

進料門K1送料門K2紅燈綠電機M1故障電機M2故障電機M3故障-

1L24V

2LCPU226CN

3L

220圖1-2PLC自動送IO接線2.統(tǒng)軟件設計2.1統(tǒng)功能的析與設計PLC軟功能的分析與設計實際上是PLC控制系統(tǒng)的功能分析與設計中的一個重要組成部分對于控制系統(tǒng)的整體功能要求可以通過硬件途徑軟件途徑或者軟硬件結(jié)合途徑來實現(xiàn)此在正式寫程序之前先要站在控制系統(tǒng)的整體角度上，進行系統(tǒng)功能要求的分配弄清楚哪些功能是要通過軟件的執(zhí)行來實現(xiàn)的即明確應用軟件所必須具備的功能。對于一個實用軟件，大體上可以從以下兩個方面來考慮：（）控制功能；（）自診斷功能。作為PLC控系統(tǒng)最基本的要求就是如何通過PLC對被控對象實現(xiàn)人們所希望的控制，所以對于以上兩方面，控制功能是最基本的，必不可少。對于一些簡單的控制系統(tǒng)或許僅此功能就可以了，但對于本次自動送料裝車系統(tǒng)的設計遠遠不夠該系統(tǒng)最主要的功能就是實現(xiàn)物料的自動輸送及裝載功能怎樣實現(xiàn)呢？這就要靠及時準確地控制檢測開關(guān)閥門皮帶傳輸送料電動機等元器件來實現(xiàn)但是針對不同的元器件我們要根據(jù)需要設計出不同的功能比如用皮帶傳輸送料電動機用于傳輸物料、用閥門打開與閉合控制物料的進出等。在進行功能的分析、分配之后，要進行具體功能的設計對于不同的PLC控制系統(tǒng)其主要依據(jù)是根據(jù)被控對象和生產(chǎn)工藝要求而定在該系統(tǒng)中設法搞清被控設（運料小車皮帶傳輸送料電動機、稱重檢測裝置、物料檢測裝置等）的動作時序、控制條件、控制精度等等，做出明確具體的規(guī)定，分析這些規(guī)定是否合理、可行。再者就是，要弄清楚，如果電動機出現(xiàn)軸承損壞發(fā)熱繞組對地及相間短路等故障時我們應該對其做出相應的保護果經(jīng)過分析后認為達不到預期效（自動傳輸物料和物料自動裝載以及故障報警顯示與處理，則要對其進修訂，其中也可能包括與之配合的硬件系統(tǒng)，直至所有的控制功能都被證明是合理可行為止。第二部分是自診斷功能它包括自身工作狀態(tài)的自診斷和系統(tǒng)中被控設備工作狀態(tài)的自診斷兩部分對于前者可利用PLC自身的一些信息和手段來完成對于后者則可以通過分析被控設備接收到的控制指令及被控工作的反饋信息來判斷被控設備的工作狀態(tài)例如在本設計中我們用三個熱繼電器來實現(xiàn)故障報警及處理。具體表現(xiàn)為當三個傳送帶PD1、PD2和任意一個或多個發(fā)生過載時，系統(tǒng)通過不同的信號燈的狀態(tài)變化實現(xiàn)自動報警并通過在程序中控制其它被控對象的運行狀態(tài)來及時準確的處理相應故障。2.2統(tǒng)結(jié)構(gòu)的析與設計1.IO信號的分析與設計的工作環(huán)境是工業(yè)現(xiàn)場，工業(yè)現(xiàn)場的檢測信號（如：料斗檢測信號、車輛檢測信號、稱重和故障信號等）多種多樣，有模擬量（如：運料小車、物料等有開關(guān)量（如紅燈、綠燈、進送料閥門等PLC就以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作對被控對象進行控制的源信息。同時，PLC又處理的結(jié)果送給被控設備或工業(yè)生產(chǎn)過程，驅(qū)動各種執(zhí)行機構(gòu)（進送料閥門、皮帶傳輸送料電動機）實現(xiàn)控制。因此信息的分析，就是對后面編程所需要的IO信號進行詳細的分析和定義，并以IO信息表的形式提供給編程人員。IO信號分析的主要內(nèi)容有：（）定義每一個入信號并確定它的地址該設計中以IO地址表和PLC外部接線圖的形式給出，圖中也包含對每一個輸入點所做的簡潔說明，使其一目了然。（）定義每一個輸出信號并確定它的地址該設計中以IO地址表和PLC外部接線圖的形式給出，圖中也包含對每一個輸出入點所做的簡潔說明，使其一目了然。（審核上述分析設計是否能滿足系統(tǒng)規(guī)定的功能要求若不滿足則需修改，直至滿足為止。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計的任務，就是對程序中所用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行具體的規(guī)劃和設計，合理地對內(nèi)存進行估算，提高內(nèi)存的利用率。PLC應用程序所需的儲空間，與內(nèi)存利用率點數(shù)、程序編寫水平有關(guān)。通常把系統(tǒng)中IO點數(shù)和存放用戶機器語言所占內(nèi)存數(shù)之比成為內(nèi)存利用率。高的內(nèi)存利用率占用整個系統(tǒng)的內(nèi)存比較少可以大大縮短掃描周期時間從而提到系統(tǒng)的相應速度同樣用戶編寫程序的優(yōu)劣對程序的長短和運行時間都有很大的影響而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設計必將直接關(guān)系到編程質(zhì)量。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計的主要內(nèi)容有：（）按照軟件設計要求，將PLC的據(jù)空間做進一步的劃分，分為若干個子空間，并對每一個子空間進行具體的定義。當然，這要以功能算法、硬件設備要求、預計的程序結(jié)構(gòu)和占有量為依據(jù)，綜合考慮來決定。（）應為每一子空間留出適當?shù)脑Ａ?，以備以后使用。該設計中，實驗室提供的CPU型號為CPU226CN它有40個IO點數(shù)，但是我們只需要8個輸入點和10個輸出點共18個IO點數(shù)下的IO點數(shù)就可以作裕量使用。信和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設計為PLC編程人員提供了重要的依據(jù)。2.3序設計的用方法在工程中對PLC應用程序的設計有多種方法這些方法的使用也因各個設計人員的技術(shù)水平和喜好有較大的差異現(xiàn)將常用幾種應用程序的設計方法簡要介紹如下。經(jīng)驗設計法經(jīng)驗設計法也叫湊試法在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設計的基礎上根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求憑經(jīng)驗進行選擇組合這種方法對于一些簡單的控制系統(tǒng)的設計是比較湊效的可以收到快速簡單的效果但是它沒有一個普遍的規(guī)律可遵循具有一定的試探性和隨意性最后得到的結(jié)果也不是唯一的設計所用的時間、設計的質(zhì)量與設計者的經(jīng)驗的多少有關(guān)。經(jīng)驗設計法的具體步驟如下：確定輸入輸出電器；確定輸入和輸出點的個數(shù)、選擇機型、進行IO分配；做出系統(tǒng)動作工程流程圖；選擇PLC指并編寫程序；編寫其它控制控制要求的程序；（）將各個環(huán)節(jié)編寫程序合理地聯(lián)系起來得到一個滿足控制要求的程序。邏輯設計法工業(yè)電氣控制線路中有很多是通過繼電器等電器組件來實現(xiàn)的而繼電器交流接觸器的觸點都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用0”和”兩種取值的邏輯代數(shù)設計電氣控制線路是完全可以的該方法法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設計法進行PLC程的設計它使用邏輯表達式描述問題在得出邏輯表達式后根據(jù)邏輯表達式畫出梯形圖。因此用邏輯設計法也可以適用于PLC應程序的設計。順序控制法對那些按動作的先后順序進行控制的系統(tǒng)非常適合使用順序控制設計法進行編程。順序控制法規(guī)律性很強，雖然編程相當長，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性。在用順序控制設計法編程時功能圖是很重要的工具功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。功能圖由流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動作組成，在使用時它有一些使用規(guī)則，具體如下：步與步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開；轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移之間必須用步隔開；轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右。按照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。（）一個順序功能圖中至少有一個出初始步。2.4PLC程序計根據(jù)可編過程控制器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝要求，在軟件規(guī)格說明書的基礎上用相應的編程語言指令編制實際應用程序并形成程序說明書的過程就是程序設計程序設計要對做一些必要的準備工作首先要了解系統(tǒng)的概況形成整體概念其次熟悉被控對象、編出高質(zhì)量的程序。再次，充分利用已有的硬件和軟件工具。如果是利用計算機編程，可以大大提高編程的效率和質(zhì)量。2.4.1PLC程序流程PLC采用計算機控制術(shù)，其程序設計同樣可遵循軟件工程設計方法，程序工作過程可用流程圖2-1表由于PLC的程執(zhí)行為循環(huán)掃描工作方式因而與計算機程序框圖不同點是PLC程序框圖在進行輸出刷新后，再重新開始輸入掃描，循環(huán)執(zhí)行。初始狀態(tài)紅燈滅綠燈亮

Y小車進入啟動電機

M3

啟動

進料閥門延時

料斗滿？

電機

M2

啟動

Y送料閥門延時

電機

M1

啟動裝車電動機過載？

Y

關(guān)閉送料閥門

顯示故障電機

排除故障電機

達到小車重量Y關(guān)閉送料閥門關(guān)閉電動機

M3延時

關(guān)閉電機

M2延時

關(guān)閉電機

M1紅燈滅綠燈亮

Y小車退出圖2-1程序流程圖2.4.2PLC梯形圖設1

啟動

電機啟動I0.023T374

I0.1電機啟動后延時2秒T37INTONPT電機啟動電機啟動后延時秒

5

T38TONINPT電機啟動T38

6

檢測料斗

準備裝料7

I0.2I0.4開始裝料檢測小車（如果小車裝滿電機M3停止）I0.2I0.18I0.1M0.0

Q0.0

I0.5I0.6I0.7

M0.09M0.0

電機M3停后延時2秒T39INTON

PT100ms

電機停止T39R1圖2-2PLC程序梯圖（一NetworkM0.1

M0.1NetworkM0.1

電機M2停后延時2秒IN

Network13

PT電機M止T40

0.2Network

紅燈亮I0.0Q0.2Q0.5Q0.0

Q0.5NetworkI0.0

綠燈亮Q0.5

Q0.6Network電動機故障Q0.0I0.5Q0.1Q1.0

M0.2NetworkM0.2

延時2秒T41IN

20PT200msNetwork

電動機故障顯示T41

Q0.7圖2-3PLC程梯形圖（）NetworkQ0.0Q0.2Q0.7Network0.321T42Network

電動機M2故障I0.6延時秒T42TONIN20PT100ms電動機M2故障顯示電動機M3故障

M0.3Q1.0Q0.2I0.7Q0.1Q1.1

M0.4Network

延時秒M0.4

T4320

INPT

TON200msNetworkT43Network25I0.3

電動機M3故障顯示緊急停止

Q1.10.0圖2-4PLC程梯形圖（）初始狀態(tài)：Q0.6接，其它都處于斷開狀態(tài)。表示小車可以進入。小車到達：I0.0閉，接通同時Q0.4接，延時2秒接，延時2秒，Q0.2接通Q0.5接通，Q0.6斷。表示小車已經(jīng)到達。開始裝料：I0.2閉，斷開，接通，表示裝料中。裝料完畢：I0.1閉，Q0.3斷開同時Q0.0斷開，延秒Q0.1斷開，在延時秒Q0.2斷開，Q0.5斷開，閉合。表示小車已經(jīng)裝滿并且可以離開。2.5態(tài)監(jiān)控系設計2.5.1監(jiān)控統(tǒng)的形成背組態(tài)王是一個操作平臺它能及時的反映現(xiàn)場的實際情況有利于工作人員及時的對現(xiàn)場出現(xiàn)的情況做出相應的操作。組態(tài)王6.5(KingView是目前國內(nèi)比較流行的一種國產(chǎn)工業(yè)自動化通用組態(tài)軟件適用于中小規(guī)模工業(yè)監(jiān)控價格低廉組態(tài)王配有加密鎖支持工程加密動程序較為豐富如支持DDE板卡服務器、、智能儀表、智能模塊等；支持ActiveX控件、配方管、數(shù)據(jù)庫訪問、網(wǎng)絡功能、冗余功能。其擴展性強可與管理計算機或控制計算機聯(lián)網(wǎng)通信。組態(tài)王是亞控科技在組態(tài)王6.0x系列版本成功應用后，廣泛征詢數(shù)千家用戶的需求和使用經(jīng)驗采取先進軟件開發(fā)模式和流程由十多位資深軟件開發(fā)工程師歷時一年多的開發(fā)及四十多位用戶一年多的實際現(xiàn)場考驗使用更方便功能更強大，性能更優(yōu)異，軟件更穩(wěn)定，質(zhì)量更可靠。組態(tài)6.5的推出再次驗證了亞控科技“以客為尊、務實創(chuàng)新、勤奮正值、協(xié)作成長”的經(jīng)營理念。亞控科技是一個永遠都會將用戶利益放在首位的、值得用戶信賴的專業(yè)自動化軟件服務商。隨著Internet科技日益透到生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域，自動化軟件的e趨勢已發(fā)展成為整合IT與廠自動化的關(guān)鍵。亞控科技一直是這個領(lǐng)域的開拓者，組態(tài)王6.5的Internet版本立足于門戶概念，采用最新的JAVA2核心技術(shù)，功更豐富，操作更簡單整個企業(yè)的自動化監(jiān)控將以一個門戶網(wǎng)站的形式呈現(xiàn)給使用者且不同工作職責的使用者使用各自的授權(quán)口令完成各自的操作這包括場的操作者可以完成設備的起停中控室的工程師可以完成工藝參數(shù)的整定辦公室的決策者可以實時掌握生產(chǎn)成本、設備利用率及產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。組態(tài)王6.5的Internet功能逼真再現(xiàn)現(xiàn)場畫面使您在任何時間任何地點均可實時掌控企業(yè)每一個生產(chǎn)細節(jié)得以實現(xiàn)現(xiàn)場的流程畫面、過程數(shù)據(jù)、趨勢曲線、生產(chǎn)報(支持報表印和數(shù)據(jù)下載、操作記錄和報警等均輕松瀏覽當然您必須要有授權(quán)口令才能完成這些用戶還可以自己編輯發(fā)布的網(wǎng)站首頁信息和圖標，成為真正企業(yè)信息化的Internet門戶。對于自動料裝車系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控是重要的一步也是必要的一步我們知道自動送料裝置一般都是在環(huán)境比較惡劣不利于工作人員現(xiàn)場操作這樣就不能準確的判斷現(xiàn)場的實際情況，就不能及時的做出相應的操作。2.5.2組態(tài)工程的建立組態(tài)王6.5為們支持大畫面導航圖用戶可以制作任意大小的畫面利用滾動條和導航圖控制畫面顯示內(nèi)容。繪制、移動、選擇圖素時，畫面自動跟蹤滾動。方便的變量替換可以單獨替換某個畫面中的變量也可以在畫面中任意選中的圖素范圍內(nèi)進行變量替換。自定義菜單，支持二級子菜單。豐富的提示文本，系統(tǒng)提供豐富的圖素提示條文本包括簡單圖素和組合圖素任意選擇畫面中的圖素在畫面中使用鍵盤和鼠標結(jié)合可以任意選擇多個圖素進行組合、排列等操作。組態(tài)主畫面的建立建立新的組態(tài)王工程，請首先為工程指定工作目錄（或稱“工程路徑組態(tài)王6.5”工作目錄標識工程，不同的工程應置于不同的目錄。工作目錄下的文件由“組態(tài)王6.5”自動管理我打開組態(tài)王6.5軟件，首先要求我們新建組態(tài)王工程所在的目錄，啟動“組態(tài)王6”工程管理器，選擇菜單“文\新建程”或單擊“新建”按鈕，彈出的圖框如圖2-5所示。圖2-5新建工程導之一在彈出圖框中單擊“下一步”繼續(xù)，彈出“新建工程向?qū)еυ捒颉比鐖D2-6所示我們首先確定文件存放的目錄，然后選擇工程所在的目錄的路徑，點“瀏覽”選擇你所要存放工程的目錄然后點下一步進入工程向?qū)е笪覀優(yōu)樾鹿こ堂诠こ堂Q文本框中輸入工程的名稱該工程名稱同時將被作為當前工程的路徑名稱。在工程描述文本框中輸入對該工程的描述文字。工程名稱長度應小于32個字節(jié)，工程描述長度應小于40個字節(jié)圖2-6

新建工程導之二完成工程的新建如圖2-6，單擊“完成完成工程的新建。系統(tǒng)會彈出對話框，詢問用戶是否將新建工程設為當前工程，在彈出圖框中單擊“否”按鈕，則新建工程不是工程管理器的當前工程，如果要將該工程設為新建工程，還要執(zhí)行“文件設為當前工程”命令；單擊“是”按鈕，則將新建的工程設為組態(tài)王的當前工程。定義的工程信息會出現(xiàn)在工程管理器的信息表格中。圖2-7

新建工程導之三2.5.3態(tài)畫面的立打開“組態(tài)王工程管理器，在“組態(tài)王工程管理器中找到我們已經(jīng)建立好的工程名，點擊這個工程名，會彈出來一個提示對話框，我們不用管它直接點“忽略然后進入“工程瀏覽器。進入組態(tài)王6.5開系統(tǒng)后就可以為每個工程建立數(shù)目不限的畫面每個畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。系統(tǒng)為用戶提供了矩形（圓角矩形、直線、橢圓（圓、扇形（圓弧、點位、多邊形（多邊線、文本等基本圖形對象，及按鈕、趨勢曲線窗口、報警窗口、報表等復雜的圖形對象。提供了對圖形對象在窗口內(nèi)任意移動、縮放、改變形狀、復制、刪除、對齊等編輯操作，全面支持鍵盤、鼠標繪圖，并可提供對圖形對象的顏色、線型、填充屬性進行改變的操作工具。定義新畫面進入新建的組態(tài)王工程選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱“文件畫面在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標。在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱，如自動送料裝車系統(tǒng)，其它屬性目前不用更改。點擊“確定”按鈕進入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)。分別如圖2-8、圖2-9所示。圖2-8工程瀏覽界面圖2-9態(tài)畫面編輯畫面當我們建立畫面后，接下來就是對畫面進行編輯，我們首先找到“工具箱圖2-10所示，一般都在我們的新畫面的右邊欄上，如果不小心關(guān)閉了我們可以在主菜單中找到在菜“工具顯示工具箱的左端“號表示選中菜單沒有“”號，屏幕上的工具箱也同時消失，再一次選擇此菜單“”出現(xiàn)，工具箱又顯示出來。圖2-10工具工具箱提供了許多常用的菜單命令也提供了菜單中沒有的一些操作當鼠標放在工具箱任一按鈕上時立刻出現(xiàn)一個提示條標明此工具按鈕的功能用戶在每次修改工具箱的位置后組態(tài)王會自動記憶工具箱的位置當用戶下次進入組態(tài)王時工具箱返回上次用戶使用時的位置。2.5.4義IO備組態(tài)王6.5把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設備或程序都作為外部設備。外部設備包括：下位機、儀表、模塊、板卡、變頻器等它們一般過串行口和上位機交換數(shù)據(jù)其他Windows應程序它們之間一般通過DDE交換數(shù)據(jù)外部設備還包括網(wǎng)絡上的其他計算機。本文設計中使用西門子S7-200PLC和態(tài)王6.5進行通信。S7-200PLC可以過PLC為組態(tài)王提供數(shù)。假設西門子S7-200連接在計算機的COM1口定義設備的具體步驟如下繼續(xù)上面的程選擇工程瀏覽器側(cè)大綱“設備在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標，運行“設備配置向?qū)?。在彈出圖框中選擇“西門子PLC”的S7-200列”的”項，單擊“下一步，彈“設備配置向?qū)?。如圖所示。為外部設備取一個名稱輸新IO設備單“下一步“設備配置向?qū)?，為設備選擇連接串口，假設為COM1，單擊“下一步，彈出“設備置向?qū)?，填寫設備地址，假設為，單擊“下一步，彈出“設備置向?qū)?。在彈出圖框中置通信故障恢復參數(shù)一般情況下使用系統(tǒng)默認設置即可，單擊“下一步，彈出“設備配置向?qū)?，請檢查項設置是否正確，確認無誤后，單擊“完成。設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“新IO設備在定數(shù)據(jù)庫變量時，只要把變量連結(jié)到這臺設備上，它就可以和組態(tài)王6.5交換數(shù)據(jù)了。圖2-11定義外部備2.5.5造數(shù)據(jù)庫在工程瀏覽器中左邊的目錄樹中選“數(shù)據(jù)詞典項右側(cè)的內(nèi)容顯示區(qū)會顯示當前工程中所定義的變量。雙擊“新建”圖標，彈出“定義變量”屬性對話框如圖所示。變量屬性由基本屬性、報警配置、記錄配置三個屬性頁組成。采用這種卡片式管理方式用戶只要用鼠標單擊卡片頂部的屬性標簽則該屬性卡片有效用戶可以定義相應的屬性“變量屬性”對話框如下所示單擊“確定”按鈕，則工作人員定義的變量有效時保存新建的變量名到數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)詞典中若變量名不合法會彈出提示對話框提醒工程人員修改變量名。單擊“取消”按鈕，則工作人員定義的變量無效，并返回“數(shù)據(jù)詞典”界面。圖2-12定義變量在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標，彈出“變量屬性”對話框。在“變量名”處輸入變量名，如：運料小車；在“變量類型”處選擇變量類型如：內(nèi)存實數(shù)，其它屬性目前不用更改，單擊“確定”即可。下面繼續(xù)定義一個變。在“變量名”處輸入變量名，如：紅燈；在“變量類型”處選擇變量類型如：IO整數(shù)；在“連接設備”中選擇先前定義好的I設：新IO變量；在寄存器”中定義為；在“數(shù)據(jù)類型”中定義為Bit類型。它屬性目前不用更改，單擊“確定即可同樣其他連接IO變量可以用這樣的方式獲得如圖2-13定義好的數(shù)據(jù)庫：圖2-13數(shù)據(jù)典2.5.6建立畫連接定義動畫連接是指在畫面的圖形對象與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系當變量的值改變時在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來或者由軟件使用者通過圖形對象改變數(shù)據(jù)變量的值。表2-1動畫連接式線屬性變化、填充屬性變化、文本色變屬性變化化填充、縮放、旋轉(zhuǎn)、水平移動、垂直移位置與大小變化動值輸出值輸入特殊

模擬值輸出、離散值輸出、字符串輸出模擬值輸入、離散值輸入、字符串輸入線屬性變化、填充屬性變化、文本色變滑動桿輸入命令語言

化填充、縮放、旋轉(zhuǎn)、水平移動、垂直移動模擬值輸出、離散值輸出、字符串輸出建立動畫連接的具體步驟如下續(xù)上面的工程雙擊圖形某—對象可彈“動畫連接”對話框，用鼠標單擊“填充”按鈕，彈出對話框。單擊“確再單擊確定”返回組態(tài)王6.5開系統(tǒng)。如圖2-14。圖2-14水平移動連接讓圖形動起來我們必須對該圖形變量進行相應的語言編輯在編輯之前我們先了解一下我們可能用到的命令語言命令語言程的語法與一般C程序的語法沒有大的區(qū)別，每一程序語句的末尾應該用分號“”結(jié)束，在使if??while（）等語句時，其程序要用花括號“}”括起來。用運算符連接變量或常量就可以組成較簡單的命令語言語句如賦值、比較學運算等命令語言中可使用的運算符以及算符優(yōu)先級與連接表達式相同運算符有以下幾種：表2-2運算指令～*

取補碼，將整型變量變成＂＂的補碼。乘法％＋－&|^&&||<>===

除法模運算加法減法（雙目）整型量按位與整型量按位或整型量異或邏輯與邏輯或小于大于小于或等于大于或等于等于（判斷）不等于等于（賦值）接下來就是要對圖2-14的水流進行編程了，我們先確定一下水流的方向，這里是讓水流向左流動，我們先把對應的值填好，在移動距離的那一列中，選中向左，然后填入移動距離這里讓他移動40個單位，然后在對應值中填入相應的移動值，這個對應的移動數(shù)值是編程語言中所要對應的值，我們一般用10或者100的整數(shù)填寫，編程語言如需下：if(\\本站點進料口水流水流else{水流}水流水流如果進料閥門打開，圖中的水流模塊就開始向左移動，當水流模塊移動小于40個單位，對應語言小于10，流模塊一直向左移動；當水流模塊移動大于等于4個單位時水流模塊就回零如進料閥門關(guān)閉圖中的水流模塊回零并且停止不動。我們在運行的過程中可能會看到水流的移動很慢且沒有連貫性這里我們要把畫面命令語言的運行時間由1000改為550毫秒，如果由于機器的運轉(zhuǎn)速度很慢我們也可以改為500毫秒如圖2-15所示：需要注意的是我們在編輯的過程中，會出現(xiàn)符號錯誤，我們應該仔細查找，在編輯完成后，點擊“確定”進入調(diào)試畫面，如何才能判斷我們的語言是不是達到應有的要求我們需要對軟件進行調(diào)試這樣才能保證系統(tǒng)按要求運行。圖2-15命令語言編輯3.件調(diào)試3.1件調(diào)試概調(diào)試是軟件開發(fā)過程中最艱巨的腦力勞動調(diào)試開始時軟件開發(fā)者僅僅面對著錯誤的征兆然而在問題的外部現(xiàn)象和內(nèi)在原因之間往往并沒有明顯的聯(lián)系組成程序的密密麻麻的元素中，每一個都可能是錯誤的根源。調(diào)試的策略主要有以下幾種方法：試探法調(diào)試人員分析錯誤征兆猜想故障的大致位置然后使用調(diào)試的技術(shù)獲取程序中被懷疑的地方附近的信息。這種策略通常是緩慢而低效的。一般不被采用?；厮莘ɑ厮莘ㄊ钦{(diào)試人員檢查錯誤征兆確定最先發(fā)現(xiàn)“癥狀”的地方然后人工沿程序的控制流往回追蹤源程序代碼直到找出錯誤根源或確定故障范圍為止回溯法對小程序而言是一種比較好的調(diào)試策略但是對于一些大規(guī)模的程序來說就不適合用此方法了。對分查找法如果知道每個變量在程序內(nèi)若干個關(guān)鍵點的正確值可以用賦值語句或輸入語句在程序中點附近“注入”這些變量的正確值然后檢查程序的輸出如果輸出結(jié)果是正確的，則故障在程序的前半部分；反之，在后半部分。對于程序中有故障的那部分再重復使用這個方法，直到把故障范圍縮小到容易診斷的程度為止。歸納法所謂歸納法就是從個別推斷一般的方法這種方法從線索出發(fā)通過分析這些線索之間的關(guān)系而找到故障。演繹法是從一般原理或前提出發(fā)經(jīng)過刪除和精化的過程推導出結(jié)論用演繹法調(diào)試開始時先列出可能成立的原因或假設然后依次地排除列舉出的原因最后證明剩下的原因是錯誤的根源。以上是一些調(diào)試策略的介紹，在這些策略中較普遍的調(diào)試策略是歸納法和演繹法。3.2信協(xié)議協(xié)議是SIEMENS公司專門為S7列PLC開發(fā)的通信協(xié)議、主從協(xié)議，可利用電纜將—系列的PLC與裝有STEP7MicroWin32編程軟件的計算機連接起來，組成PCPPI（單主站）的主從網(wǎng)絡連接。議是SCPU最基本的通信方式，通過PPI協(xié)議自身端口或PORT1）就可以實現(xiàn)通信，PPI通信S7—默認的通信方式。PPI是一種主從協(xié)議信，主從站在一個令牌環(huán)網(wǎng)中，在內(nèi)用戶程序調(diào)用網(wǎng)絡讀（NETR,寫（NETW指令即可。也就是說網(wǎng)絡讀寫指令是運行在PPI協(xié)議上的，因此網(wǎng)絡只在主站側(cè)寫程序就可以了，從站的讀寫網(wǎng)絡指令沒有什么意義。網(wǎng)絡讀取指令是啟動一項PPI通信操作通過指定的端口從遠程設備讀取數(shù)據(jù)到本地表（TBL網(wǎng)絡讀寫指令可以向遠程站發(fā)送或接收16個字節(jié)的信息，在CPU內(nèi)一時間最多可以有條指令被激活。3.3PLC軟件測3.3.1PLC程序的模調(diào)試將設計好的程序?qū)懭牒?，首先逐條仔細檢查，并改正寫入時出現(xiàn)的錯誤。用戶程序一般先在實驗室模擬調(diào)試實際的輸入信號可以用鈕子開關(guān)和按鈕來模擬各輸出量的通斷狀態(tài)用上有關(guān)的發(fā)光二極管顯示，一般不用接P實的負載如接觸器、電磁閥等。在調(diào)試時應充分考慮各種可能的情況對系統(tǒng)各種不同的工作方式有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應及時修改梯形圖和PLC中的程序直到在各種可的情況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求。如果程序中某些定時器或計數(shù)器的設定值過大為了縮短調(diào)試時間可以在調(diào)試時將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的實際設定值。3.3.2PLC程序下載程序編譯完之后，STEP－MicroWIN32及之間的通信關(guān)系也成功建立，此時可向PLC下程序，然后收集狀態(tài)監(jiān)控或調(diào)試程序。－MicroWIN32提供了一套工具來調(diào)試和監(jiān)控程序。選擇工作模式選擇菜單欄中的運行”或者停止”可進入相對的PLC模式；單擊工具欄中的“運行”按鈕或“停止”按鈕，也可進入相應模式；還可以手工改變位于上的開關(guān)或在程序內(nèi)插入停止指令。當PLC處停止模式時可利用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)查看操作數(shù)的當前值也可以利用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)強迫數(shù)此操作只在梯形圖和功能塊圖程序狀態(tài)中使還可以利用圖狀態(tài)寫入數(shù)值或?qū)懭牒蛷娖容敵鰣?zhí)行有限數(shù)目的掃描通過狀態(tài)圖或程序狀態(tài)查看影響在止模式下雖然能報告操作數(shù)狀態(tài)但無法執(zhí)行用戶程序，達不到預期的控制效果。如果想觀察程序狀態(tài)的連續(xù)更新，需將PLC轉(zhuǎn)回運行模式。打開程序狀態(tài)選擇“排錯”菜單中的“程序狀態(tài)，打開輸出窗口；或單擊調(diào)試工具條中的“程序狀態(tài)”按鈕，短暫停頓后，程序編輯器窗口開始顯示狀態(tài)。如果作數(shù)值等于1(位打開，布爾指令觸點、線圈將被顯示成彩色塊，非布爾操作數(shù)則以通信速度允許的最快速度顯示并更新。執(zhí)行有限次掃描單次掃描通過指定PLC運的掃描次數(shù)，可以監(jiān)控程序在改變進程變量時的情況PLC不支持對運行模式執(zhí)行循環(huán)次數(shù)任何時候PLC從停止模式進入運行模式該掃描的第一掃描位將被激活。由于PLC執(zhí)行的速度很快，從程序狀態(tài)很難監(jiān)控到此位的變化，因此可以使用“單次掃描”命令，它從停模式轉(zhuǎn)變成運行模式。執(zhí)行單個掃描然后再轉(zhuǎn)回停止模式由于PLC只執(zhí)行一次掃描與第一掃描邏輯相關(guān)的狀態(tài)信息不會消失，因此可以查看此信息，進而監(jiān)控程序。可在程序編輯器窗口顯示要監(jiān)控的程序部分確定打開程序狀態(tài)將PLC置于停止模式，使用“單次掃描”命令。多次掃描單次掃描并不能完全收集系統(tǒng)連續(xù)執(zhí)行時系統(tǒng)狀態(tài)信息的變化需要連續(xù)或間地收集狀態(tài)信息可以指PLC執(zhí)行有限次的程序掃描從1次掃描至65355次掃描。當處于停止模式時可利用多次掃描特征查看一次或多次掃描確定PLC為停止模式后，選擇菜單欄中的“排錯“多次掃描，出現(xiàn)執(zhí)行掃對話礦，如圖？所示。在執(zhí)行掃描對話框中輸入所要進行的掃描次數(shù)，單擊“確認”按鈕。程序保存當然，要想使自己所編寫保密，也可以對其進行保密設置。選擇“文件”菜單中的“設置密碼”，開用密碼保護本窗口，在“密碼”及“驗證”框中輸入相應的密碼和驗證碼即可。當然，若不想對自己的程序進行保密設置，就在“密碼”及“驗證”框中不輸入任何數(shù)值。選擇“文件”菜單中的“保存”選項，之后選擇“退出”選項，在出現(xiàn)的項目保存框中選擇“是”即可。3.4態(tài)調(diào)試3.4.1態(tài)通訊調(diào)組態(tài)王支持的硬件設備包括可編程控制（PLC智能模塊板卡智能儀表，變頻器等等工程人員可以把每一臺下位機看作一種設備不必關(guān)心具體的通訊協(xié)議，只需要在組態(tài)王的設備庫中選擇設備的類型，然后按照“設備配置向?qū)А钡奶崾疽徊讲酵瓿砂惭b即可，使驅(qū)動程序的配置更加方便。單擊“調(diào)試”菜單，彈出下拉式菜單，如圖3-1所示圖3-1試菜單此命令用于給出組態(tài)王與IO設通訊時的調(diào)試信息，包括通訊信息、讀成功、讀失敗、寫成功、寫失敗。當用戶需要了解通訊信息時，選擇“通訊信息”項，此時該項前面有一個符“，表示該選項效則組態(tài)王與IO設備通訊時會在信息窗口中給出通訊信息，如圖3-2所示。圖3-2信息窗口訊信息在組態(tài)王信息窗口中，我們可以看到在系統(tǒng)運行過程中，系統(tǒng)和PLC通訊失敗，這說明組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和PLC沒接通可能是PLC電沒有接好我們主要從這方面入手進行下一步的調(diào)試通訊信息在組態(tài)王信息窗口中顯示不顯示組態(tài)王與設備的通訊信息。同樣我們可以用信息窗口獲得其他一些錯誤信息。讀成功在組態(tài)王信息窗口中顯示不顯示組態(tài)王讀取設備寄存器數(shù)據(jù)時成功的信息。讀失敗在組態(tài)王信息窗口中顯示不顯示組態(tài)王讀取設備寄存器數(shù)據(jù)時失敗的信息。寫成功在組態(tài)王信息窗口中顯示不顯示組態(tài)王向設備寄存器寫數(shù)據(jù)時成功的信息。寫失敗在組態(tài)王信息窗口中顯示不顯示組態(tài)王向設備寄存器寫數(shù)據(jù)時失敗的信息。調(diào)試命令語言：該選項目前不起作用。3.4.2態(tài)監(jiān)控仿從總體結(jié)構(gòu)上看一般都是由系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境或稱組態(tài)環(huán)境與系統(tǒng)運行環(huán)境兩大部分組成系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境是自動化工程設計者為實施其控制方案在態(tài)軟件的支持下進行應用程序的