基于觸摸屏的多級皮帶機PLC控制系統(tǒng)設計畢業(yè)設計論文

南陽理工學院本科生畢業(yè)設計（論文）基于觸摸屏的多級皮帶機PLC控制系統(tǒng)設計PLCControlSystemDesignofMultistageBeltConveyorBasedonTouchScreen總計：42頁表格：3個插圖：30幅南陽理工學院本科生畢業(yè)設計（論文）基于觸摸屏的多級皮帶機PLC控制系統(tǒng)設計PLCControlSystemDesignofMultistageBeltConveyorBasedonTouchScreen學院（系）：電子與電氣工程系專業(yè)：電氣工程及其自動化學生姓名：學號：指導教師（職稱）：評閱教師：完成日期：南陽理工學院NanyangInstitute基于觸摸屏的多級皮帶機PLC控制系統(tǒng)設計PAGEV基于觸摸屏的多級皮帶機PLC控制系統(tǒng)設計PAGEI畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。作者簽名：日期：

學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導師簽名：日期：年月日

基于觸摸屏的多級皮帶機PLC控制系統(tǒng)設計電氣工程及其自動化專業(yè)胡雪琪[摘要]隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，PLC與計算機的通訊在工業(yè)中的應用越來越廣泛。課題在監(jiān)控系統(tǒng)的設計中，分析了工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)所應具有的功能和工作原理，通過分析多級皮帶機運行控制流程，設計相關控制方案，采用歐姆龍PLC編寫控制程序，并基于EB500軟件設計觸摸屏監(jiān)控界面，通過上位機觸摸屏軟件監(jiān)控下位機PLC的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了工藝設備的啟/?？刂?、故障報警、停機處理，同時對設備的各種性能參數(shù)進行動態(tài)顯示，實現(xiàn)了基于觸摸屏的皮帶機實時監(jiān)控。[關鍵詞]歐姆龍PLC；觸摸屏；工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)；人機界面PLCControlSystemDesignofMultistageBeltConveyorBasedonTouchScreenElectricalEngineeringandAutomationSpecialtyHUXue-qiAbstract:Alongwiththedevelopmentofindustrialautomation,thecommunicationofPLCandcomputerinindustrialapplicationismoreandmorewidely.TheTopicinthedesignofthemonitoringsystemanalyzestheindustrialcontrolsystemshouldhavethefunctionandworkingprinciple,aftertheanalysisofthecontrolprocessanddesigncontrolscheme,useOmronPLCtowritecontrolproceduresanddesignformonitoringbasedonEB500softwaretouchscreeninterface,realizethereal-timeindustrialfieldmonitoringcontrolbyusingcomputertouch-screensoftwaretomonitorthePLCcontrolsystem.Realizedtheprocessequipmentrun/stopcontrol,faultalarm,stoppingtreatment,meanwhilethevariousperformanceparametersofequipmentdynamicallydisplay,andanalysisofacompleteindustrialmonitoringsystemshouldhavethefunctionandworkingprinciple,realizedreal-timebeltconveyormonitoringbasedonthetouchscreen.Keywords：OMRONPLC;touchScreen;industrialmonitoringsystem;human-machineinterface目錄1引言 11.1設計意義 11.2設計研究內容及主要工作 22皮帶機監(jiān)控系統(tǒng)整體設計方案 32.1皮帶輸送機 32.2監(jiān)控系統(tǒng)總體設計 32.2.1監(jiān)控系統(tǒng)的組成結構 32.2.2上位機監(jiān)控系統(tǒng) 42.2.3下位機控制系統(tǒng) 42.3監(jiān)控界面設計 43歐姆龍PLC簡介 53.1PLC一般結構 53.2內部寄存器及I/O配置 54上位機與PLC通訊及監(jiān)控程序的設計方案及功能 64.1系統(tǒng)的設計方案 64.1.1PLC的選擇 64.1.2編程軟件的選擇 64.1.3設計方案 64.2通訊與監(jiān)控系統(tǒng)的功能 74.3歐姆龍CPM2AH系列PLC的通訊協(xié)議 85PLC程序設計 85.1多級皮帶機雙向控制PLC設計方案 85.2PLC程序設計 105.2.1主程序 105.2.2逆流啟動程序段 105.2.3順流啟動程序段 116現(xiàn)場觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)設計 126.1觸摸屏 136.1.1觸摸屏技術 136.1.2觸摸屏的分類 136.1.3觸摸屏的應用 136.2MT500觸摸屏簡介 146.3EB500組態(tài)編程軟件 156.4觸摸屏畫面的設計 156.4.1EB500觸摸屏畫面的設計流程 156.4.2畫面組態(tài) 17結束語 25參考文獻 26附錄 27致謝 35基于觸摸屏的多級皮帶機PLC控制系統(tǒng)設計PAGE38基于觸摸屏的多級皮帶機PLC控制系統(tǒng)設計PAGE11引言工業(yè)生產現(xiàn)場往往非常惡劣，單純依靠技術人員對現(xiàn)場數(shù)據進行采集處理，一旦數(shù)據變化速度快或者數(shù)據量大就難以滿足工業(yè)控制的實時性要求。然而僅僅實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的控制已經無法滿足工業(yè)自動化的更高要求，在對現(xiàn)場設備進行控制的同時實現(xiàn)對其運行狀況的實時監(jiān)視具有更多的實際意義，因此對工業(yè)現(xiàn)場進行自動檢測控制和監(jiān)視管理的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)應運而生。工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)是以計算機為基礎用于生產過程自動監(jiān)控的自動化系統(tǒng)，在對現(xiàn)場設備進行監(jiān)視和控制的同時，實現(xiàn)數(shù)據采集、設備測量與控制及各類信號報警等各項功能。隨著計算機技術、網絡技術、控制技術的不斷發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)自誕生之日發(fā)展到今天，共經歷了五代基于不同軟硬件的發(fā)展階段[1]?；诠I(yè)控制計算機（IndustrialPersonalComputerIPC)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。其基本特點是輸入輸出裝置采用板卡的形式，并將板卡與工控計算機的系統(tǒng)總線相連。IPC上必須安裝多種驅動程序來采集數(shù)據，占用大量資源，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定；IPC中的數(shù)據具有獨占性，只能通過本機進行分享，同時現(xiàn)場設備擴充困難，因此一般適用于中小型特別是小型監(jiān)控系統(tǒng)。微型計算機技術被應用到PLC中，使得PLC不僅具有邏輯控制功能，而且增加了運算、數(shù)據傳送和處理等功能，成為具有計算機功能的工業(yè)控制裝置，具有可靠性高、編程簡單、通用性強、安裝及維護方便等特點[1]。一般來說，由PLC構成的監(jiān)控系統(tǒng)分為三種類型，分別是：單機控制系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem，DCS)后，集計算機技術、控制技術、網絡技術、CRT顯示技術于一身的DCS在化工、電力、冶金等自動化領域得到了廣泛應用。DCS由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來，它把大量分散的單回路檢測系統(tǒng)通過計算機進行集中統(tǒng)一管理，用各種功能模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表，利用計算機完成回路調節(jié)、工況聯(lián)鎖、參數(shù)顯示、數(shù)據存儲等多種功能，故迅速成為工業(yè)自動控制系統(tǒng)的主流?；诂F(xiàn)場總線(FieldBus)技術的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FieldbusControlSystem，F(xiàn)CS)，是一種全分散、全數(shù)字式、雙向、串行、多節(jié)點的通信與控制系統(tǒng)。1.1設計意義皮帶機運輸系統(tǒng)是礦石碼頭實現(xiàn)其各項生產工藝流程的關鍵基礎環(huán)節(jié)，具有涉及的工業(yè)控制設備眾多、礦石運輸路線跨度大、沿途工礦較為惡劣等特點。為了保證設備工作正常、礦石的安全運輸及工作人員的生命安全，對皮帶機運輸系統(tǒng)的全程實時監(jiān)控是一項長期而重要的工作，因此礦石碼頭迫切需要可靠、準確、安全的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)對礦石的卸、堆、取、裝等生產流程進行全面的監(jiān)視與控制。由于我國現(xiàn)代物流業(yè)起步較晚，港口監(jiān)控系統(tǒng)的整體發(fā)展水平還比較落后，國內工控人員自行研究開發(fā)的皮帶機監(jiān)控系統(tǒng)仍舊處于初級階段，大多為基于繼電器與接觸器控制和人工手動操作的傳統(tǒng)半自動化系統(tǒng)。這種傳統(tǒng)的皮帶機監(jiān)控系統(tǒng)由工作人員在生產現(xiàn)場手動操作皮帶輸送機及其它裝卸設備來完成碼頭生產作業(yè)，系統(tǒng)運行環(huán)境惡劣，一次啟動設備多，安全聯(lián)鎖要求高，經常會出現(xiàn)皮帶機打滑、跑偏及溜槽堵塞等故障，因而生產效率極其低下，根本無法滿足實際生產的不間斷運行、控制實時性和安全性等要求[1]。開展皮帶機監(jiān)控系統(tǒng)的研究，是提高碼頭的生產過程綜合自動化水平和經濟效益，適應碼頭生產發(fā)展的需要，也是促進國民經濟的需要[2]。運用現(xiàn)代通信技術和工業(yè)控制網絡技術以及采用最新的觸摸屏組態(tài)監(jiān)控工具，把先進的工業(yè)生產自動監(jiān)控理念應用于實際的碼頭皮帶機監(jiān)控系統(tǒng)，用一臺微型機作為監(jiān)控系統(tǒng)的上位機，上位機通過監(jiān)控級工業(yè)網絡與PLC相連實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據的巡回采集、集中處理，實現(xiàn)了港口自動化系統(tǒng)的分散檢測控制與集中監(jiān)控管理[3]。1.2設計研究內容及主要工作目前在國內港口方面，以監(jiān)控組態(tài)軟件設計出皮帶機實時監(jiān)控系統(tǒng)具有強烈的現(xiàn)實意義。以工業(yè)通信網絡為基礎，采用歐姆龍系列PLC，觸摸屏監(jiān)控軟件，設計所做的主要工作有：參考國內外資料，分析觸摸屏監(jiān)控軟件的構成與功能特點，并總結出利用觸摸屏監(jiān)控軟件開發(fā)實際工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的一般流程。通過對現(xiàn)有礦石碼頭皮帶機的主要生產設備和工藝生產流程的分析研究，提出監(jiān)控系統(tǒng)的整體設計方案，重點是系統(tǒng)組成結構和操作方式的設計?；谟|摸屏easyview系列軟件開發(fā)上位遠程監(jiān)控子系統(tǒng)，上位工控機與下位機進行數(shù)據通信并設計出相應的動態(tài)監(jiān)控界面，實現(xiàn)流程運行狀態(tài)、流程設備啟/停狀態(tài)的實時監(jiān)控，并具有實時數(shù)據庫、數(shù)據處理、運行報警、安全策略等多種功能。基于觸摸屏easyview系列軟件用MT500開發(fā)上位現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)，上位觸摸屏通過網絡與下位機進行數(shù)據通信并設計出相應的動態(tài)監(jiān)控界面，實現(xiàn)生產設備的現(xiàn)場監(jiān)視與控制。2皮帶機監(jiān)控系統(tǒng)整體設計方案2.1皮帶輸送機皮帶輸送機(BeltConveyer，BC)具有運量大、運輸連續(xù)、維護簡便等特點，在礦石碼頭生產中是比較經濟可靠的運輸設備，所以已成為礦石原料輸送轉移的主要運輸設備。本設計中的水平運輸系統(tǒng)，由歐姆龍公司的CPM2AH系列PLC進行工藝流程自動控制，停機制動使用電磁抱閘制動器，并對過長的皮帶機配備張緊裝置。由于實際生產運行中，皮帶輸送機跨度大，易形變，經常會發(fā)生故障從而影響生產進度，為此在皮帶輸送機沿線安裝有大量保護開關，如跑偏開關、拉繩開關、欠速開關、溜槽堵塞開關、縱向撕裂開關、料流檢測開關等[2]。要實現(xiàn)整個碼頭物料運輸系統(tǒng)的安全順利運行，除了皮帶輸送機的正常工作外，還離不開各種皮帶機輔助設備參與流程運作。皮帶機轉換裝置：由于皮帶機跨度大且礦石運輸路線多樣，需要在沿途興建一些皮帶機轉接樓(TransferHouse，TH)并通過樓中的皮帶機轉換裝置來完成礦石運輸路線的轉換或者延伸。皮帶機轉換裝置由空壓機和料流切換翻板組成，由空壓機產生足夠氣壓推動翻板運動，從而控制料流切換翻板的位置變化。除塵器：為了防止礦石運輸過程中產生的粉塵過大對現(xiàn)場人員造成危害并影響監(jiān)控效果，所有皮帶機轉接樓中的礦石落料處都安裝有干式除塵器。除塵器運行前，先要啟動空壓機來鼓風。噴水閥：為了防止礦石在運輸過程中與皮帶機摩擦過熱而影響原料質量，皮帶輸送機沿線安裝有若干噴水閥，可以根據需要自動噴淋以便在礦石過熱時給礦石清潔降溫。2.2監(jiān)控系統(tǒng)總體設計2.2.1監(jiān)控系統(tǒng)的組成結構皮帶機監(jiān)控系統(tǒng)依據分散檢測控制、集中監(jiān)控管理的原則，設計為以工業(yè)通信網絡為紐帶、由上位機監(jiān)控系統(tǒng)和下位機控制系統(tǒng)兩部分組成的高可靠性實用系統(tǒng)。本皮帶機監(jiān)控系統(tǒng)實際上是一個由集中監(jiān)控層和設備控制層構成的二級集散控制系統(tǒng)。作為集中監(jiān)控層的上位機監(jiān)控系統(tǒng)，主要是工控機和觸摸屏，提供友好、豐富的人機操作界面，處理自動化任務，實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)動態(tài)顯示、設備工作信息采集、工藝流程控制及報表輸出等功能，進行系統(tǒng)全面的監(jiān)控和管理，并通過監(jiān)控級工業(yè)網絡與下位機交換信息；作為設備控制層的下位機控制系統(tǒng)，主要是可編程控制器，與現(xiàn)場電氣設備和執(zhí)行機構直接連接，執(zhí)行可靠、有效、具體的分散控制。在監(jiān)控系統(tǒng)的運行過程中，下位PLC通過傳感器采集監(jiān)控對象的狀態(tài)數(shù)據，采集到的信號由屏蔽信號電纜從現(xiàn)場傳送到PLC控制柜的接線端子板上，再經由中間繼電器中轉送入PLC的輸入模塊，完成現(xiàn)場信號的采集過程；上位機通過與下位PLC通信實時獲取監(jiān)控對象的狀態(tài)數(shù)據，對數(shù)據進行必要的加工后，一方面以圖形方式直觀地顯示在上位機屏幕上，另一方面按照工藝流程要求和操作人員的指令將控制數(shù)據送入PLC的輸出模塊，按PLC的用戶程序對數(shù)據進行運算處理后再通過執(zhí)行器驅動對應監(jiān)控對象的電機、電磁閥等工作，完成現(xiàn)場設備的控制過程[3]。監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。圖1監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理圖2.2.2上位機監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)由一臺工業(yè)用觸摸屏構成，用于取代傳統(tǒng)的控制面板和顯示儀器，實現(xiàn)對皮帶輸送機B1-B4控制及其相關輔助設備的現(xiàn)場實時監(jiān)控。觸摸屏選用MT500系列觸摸屏，監(jiān)控組態(tài)軟件選用EasyView系列觸摸屏專用組態(tài)軟件EB500中文版。2.2.3下位機控制系統(tǒng)下位機控制系統(tǒng)實時采集現(xiàn)場設備的各種數(shù)據，同時接受上位機發(fā)出的流程控制命令對各生產設備按工藝流程要求進行有效控制。下位機控制系統(tǒng)的主要控制對象為皮帶輸送機（這里以四級皮帶機為控制對象）。2.3監(jiān)控界面設計監(jiān)控界面是整個監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成部分，是系統(tǒng)進行實時監(jiān)控的主要人機接口(HMI)，監(jiān)控界面的友好程度是衡量監(jiān)控系統(tǒng)質量的重要指標。監(jiān)控界面的設計首先應滿足生產工藝流程的要求，同時界面要友好，形象逼真，便于操作管理。由于皮帶機的生產規(guī)模大，生產線長，需要監(jiān)控的大型設備多，所以監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)全局生產的實時監(jiān)控就必須按照現(xiàn)場設備的物理位置和功能特點設計多個監(jiān)控界面。監(jiān)控界面被分為三類：工藝流程圖界面(主監(jiān)控界面)、逆流控制界面(流程控制界面)、順流監(jiān)控界面(流程控制界面)[5]。系統(tǒng)監(jiān)控界面一般分為三個部分：總覽部分、現(xiàn)場畫面部分和按鈕部分。在總覽部分一，可組態(tài)畫面標題、啟動運行方式選擇：在按鈕部分可組態(tài)每個畫面中顯示的固定按鈕；在現(xiàn)場部分可組態(tài)當前監(jiān)控的各機構的具體情況。3歐姆龍PLC簡介3.1PLC一般結構其基本組成部分大致采用了典型的計算機結構，主要包括CPU、RAM、ROM和輸入、輸出接口電路等，其內部采用總線結構，進行數(shù)據和指令的傳輸。如果把PLC看作一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)由輸入變量-PLC-輸出變量組成，外部的各種開關信號、模擬信號、傳感器檢測的各種信號均作為PLC的輸入變量，這些輸入信號經過PLC外部輸入端子輸入到內部寄存器中，再由這些輸出變量對外圍設備進行控制。PLC組成部分如圖2所示。圖2PLC組成部分3.2內部寄存器及I/O配置內部寄存器每個區(qū)分配一定數(shù)量的寄存器單元，并按不同的區(qū)進行編號。I/O區(qū)的寄存器可直接和外部輸入、輸出端子傳遞信息。I/O寄存器一般是一個16位的寄存器，它的每一位對應PLC的一個外部端子。不同機型的PLC配備不同的I/O點，一般小型的PLC其主機有幾十個I/O點。內部輔助寄存器區(qū)可供用戶存放中間變量使用。在PLC中常習慣稱它們?yōu)椤拜o助繼電器”。PLC用來存放從外圍設備采集進來的各種數(shù)據，或運算、處理的中間結果的內部存儲區(qū)域。歐姆龍CPM2AH可編程序控制器的寄存器范圍，如表1。表1歐姆龍CPM2AH可編程序控制器的寄存器范圍項目范圍輸入繼電器IR160位：00000-00915輸出繼電器IR160位：01000-01915特殊輔助繼電器SR448位：22800-25515輔助記憶繼電器AR384位：0000-2315保持繼電器HR320位：0000-1915鏈接繼電器LR256位：0000-1515定時器/計數(shù)器TIM/CNT56位：0-255數(shù)據存儲區(qū)DM2,048字：0000-20474上位機與PLC通訊及監(jiān)控程序的設計方案及功能4.1系統(tǒng)的設計方案4.1.1PLC的選擇本設計選擇實驗室現(xiàn)有的歐姆龍公司的CPM系列PLC作為通訊的下位機。歐姆龍公司的CPM系列PLC成本低由于可以直接利用已有的配電網絡作為傳輸線路，所以不用進行額外布線，從而大大減少了網絡的投資，降低了成本；高速率PLC能夠提供高速的傳輸并且在線PLC屬于“即插即用”，不用煩瑣的撥號過程，接入電源就等于接入網絡，使用非常便捷。4.1.2編程軟件的選擇EasyView500軟件操作容易而功能強大。人機界面使在操作人員和機器設備之間做雙向溝通的橋梁，用戶可以自由的結合文字、按鈕、圖像、數(shù)字等來處理完成監(jiān)控管理及應付隨時可能變化信息的多功能顯示屏幕，隨著機械設備的飛速發(fā)展，使用人機界面使機器的配線標準化、簡單化，同時也降低了生產的成本。觸摸屏作為一種新型的人機界面，簡單易用，有強大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境，應用非常廣泛。MT500系列觸摸屏使專門面向PLC應用的，它不同于一些簡單的儀表式或其他的一些簡單的控制PLC的設備，其功能非常強大，使用方便。4.1.3設計方案在選擇好PLC型號和編程工具后，需要有一個清晰的設計思想，首先建立通訊，然后編制監(jiān)控軟件模塊。（1）PC機和PLC的通訊雙方通訊的前提就是必須首先對通訊串口設置相同的數(shù)據位，起始位，結束位，波特率和奇偶校驗。對EasyView500及大部分PLC而言只支持非同步傳輸模式，必需有實體介面作為傳輸?shù)拿浇閷?shù)據以非同步傳輸模式送出及接收。利用一臺PC機RS232串行端口COM1和COM2進行調試，把RS232通訊線的一端接在PLC的RS232接口上，發(fā)送正確的通訊指令，檢測是否得到正確的PLC響應[4]。（2）測試PLC的通訊命令查閱通訊協(xié)議，利用上面所做的通訊程序，不斷給PLC發(fā)送各種指令，直到能得到PLC的正確響應為止。（3）向PLC發(fā)送命令幀PLC和PC機的通訊能順利進行的基礎上，發(fā)送正確通訊命令幀給PLC，分析處理反饋回來的代碼信息，得到PLC各種數(shù)據和狀態(tài)[7]。（4）編制監(jiān)控程序的界面用EasyView500系列觸摸屏軟件編輯監(jiān)控界面，能直觀的顯示出PLC資源的狀態(tài)及數(shù)據信息。4.2通訊與監(jiān)控系統(tǒng)的功能通訊與監(jiān)控系統(tǒng)模塊的主界面如圖3所示，在菜單[編輯]中選擇[系統(tǒng)參數(shù)]項，將出現(xiàn)以下對話框：圖3系統(tǒng)參數(shù)設置在系統(tǒng)參數(shù)設置可以分別對[PLC設置]、[一般]、[指示燈]、[安全等級]、[編輯器]、[硬件]進行設置。在[PLC設置]中，可以對PLC的類型，人機類型，通信口類型等進行設置，在本次設計中，選擇OMRON系列的PLC，人機類型選擇MT510S/508S640*480。該系統(tǒng)模塊有以下幾項功能：PC機與歐姆龍CPM系列PLC通訊功能的實現(xiàn)、I/O點、數(shù)據寄存器、中間繼電器等PLC內部寄存器的監(jiān)控功能的實現(xiàn)。在一些分布式控制系統(tǒng)中普遍采用串行數(shù)據通訊，即用來自微機串行的命令對控制對象進行控制操作，歐姆龍CPM2H系列PLC與PC機之間進行數(shù)據傳送時所采用的是RS232通訊接口。4.3歐姆龍CPM2AH系列PLC的通訊協(xié)議通訊協(xié)議就是通訊雙方就如何交換信息所建立的一些規(guī)定和過程。歐姆龍CPM2AH系列PLC通訊系統(tǒng)的基本協(xié)議是歐姆龍公司提供的HOSTLINK通訊協(xié)議[4]。上位機連接系統(tǒng)即HOSTLINK系統(tǒng)是一種即優(yōu)化又經濟的通訊方式，它適合一臺上位機與一臺或多臺PLC進行鏈接。上位機可對PLC傳送程序，并監(jiān)控PLC的數(shù)據區(qū)，以及控制PLC的工作情況。其編程口通訊協(xié)議命令如表2所示：表2歐姆龍通信協(xié)議命令識別碼PLC的工作模式命令運行監(jiān)視編程RR有效有效有效讀出輸入/輸出/內部輔助/特殊輔助繼電器區(qū)RL有效有效有效讀出鏈接繼電器（LR）區(qū)RH有效有效有效讀出保持繼電器（HR）區(qū)RC有效有效有效讀出定時器/計數(shù)器當前值區(qū)RG有效有效有效讀出定時器/計數(shù)器狀態(tài)值RD有效有效有效讀出數(shù)據內存（DM）區(qū)RJ有效有效有效讀出輔助記憶繼電器（AR）區(qū)WR無效有效有效寫入輸入/輸出/內部輔助/特殊輔助繼電器區(qū)WL無效有效有效寫入鏈接繼電器（LR）區(qū)WH無效有效有效寫入保持繼電器（HR）區(qū)WC無效有效有效寫入定時器/計數(shù)器當前值區(qū)WG無效有效有效寫入定時器/計數(shù)器狀態(tài)值WD無效有效有效寫入數(shù)據內存（DM）區(qū)WJ無效有效有效寫入輔助記憶繼電器（AR）區(qū)MS有效有效有效讀出狀態(tài)SC有效有效有效寫入狀態(tài)KS無效有效有效強制置位KS無效有效有效強制復位5PLC程序設計5.1多級皮帶機雙向控制PLC設計方案本設計中是對多級皮帶機控制，在此以四級皮帶機為例來說明其控制方法。一般工礦場所常用的是皮帶機逆流啟動控制，可以確保其安全上料，但是逆流啟動控制系統(tǒng)該方式對運輸機數(shù)量較多的系統(tǒng)，因啟動時間長、設備空運轉而造成機械磨損和能源損耗。本設計以PLC為核心控制器，以觸摸屏為人機交互界面，設計具備“順流啟動”和“逆流啟動”兩種方式的雙向啟動控制系統(tǒng)，可根據需要隨時轉換，以滿足工藝要求，同時通過觸摸屏對全過程進行動態(tài)監(jiān)控[6]。應用歐姆龍PLC控制四級皮帶機運行設計方案：采用啟動信號控制主程序運行，在主程序中進行選擇采用逆流或者順流方式啟動皮帶機。當選擇逆流啟動時，皮帶機B4先開始啟動，啟動3秒后，皮帶機B3開始啟動，在B3啟動運行3秒后，皮帶機B2開始啟動運行，在B2啟動運行3秒后B1開始啟動，系統(tǒng)開始上料運行，若此時有流程設備產生故障，則故障設備的上游設備將無法啟動，并彈出信息提示和聲光報警，在有關人員確認后發(fā)出流程停止命令對己啟動的設備全部逆序停止。待系統(tǒng)正常后，程序控制系統(tǒng)逆流啟動。當選擇順流啟動時，程序跳轉至順流啟動開始進行運行，使用跳轉指令使兩種啟動方案互不干擾，皮帶機B1先開始啟動，啟動3秒后，皮帶機B2開始啟動，在B2啟動運行3秒后，皮帶機B3開始啟動運行，在B3啟動運行3秒后B4開始啟動，在系統(tǒng)開始啟動后就上料運行，若此時有流程設備產生故障，則故障設備的下游設備將無法啟動，并彈出信息提示和聲光報警，在有關人員確認后發(fā)出流程停止命令對己啟動的設備全部順序停止。待系統(tǒng)正常后，程序控制系統(tǒng)順流啟動正常運行。流程控制的完整運行模式如下流程圖4所示。圖4運行控制流程圖5.2PLC程序設計5.2.1主程序歐姆龍PLC的I/O分配表如下表，表3所示。表3I/O分配輸入輸出急停按鈕00000逆流啟動指示01000系統(tǒng)啟動按鈕00001順流啟動指示01001順流啟動00002皮帶機B101002逆流啟動00003皮帶機B201003壓力傳感器100004皮帶機B301004壓力傳感器200005皮帶機B401005一級皮帶機故障00006二級皮帶機故障00007三級皮帶機故障00008四級皮帶機故障00009使用啟動按鈕0.01控制系統(tǒng)準備開始運行：0.02控制皮帶機逆流啟動；0.03控制皮帶機順流啟動，主程序段如下圖5所示。圖5PLC控制主程序段5.2.2逆流啟動程序段在PLC控制過程中使用JMP跳轉與JME跳轉結束指令結合的方法，在按下0.02進入皮帶機逆流啟動系統(tǒng)，即皮帶機B4先啟動，3秒后皮帶機B3啟動，按此順序依次延時3秒啟動皮帶機，直至皮帶機B1啟動，系統(tǒng)開始上料運行。如圖6所示。圖6加入跳轉指令使用輔助繼電器控制啟動皮帶機，并同時啟動時間繼電器進行延時，延時結束后啟動下一級將要啟動的皮帶機。用下面指令實現(xiàn)功能。如圖7所示。圖7逆流啟動中設置延時啟動下一級延時到時間后TIM000觸點閉合，同時啟動200.03，由輔助繼電器200.03控制皮帶機B3的啟動與下一級延時信號的觸發(fā)。如圖8所示。圖8啟動B3并開始延時啟動下一級皮帶機依次設置各級皮帶機的啟動信號與延時信號的，使皮帶機按逆物流方向啟動，系統(tǒng)正常運行。若此時有流程設備產生故障，則故障設備的下游設備將無法啟動，并彈出信息提示和聲光報警，在有關人員確認后發(fā)出流程停止命令對己啟動的設備全部順序停止。檢查故障原因，排除故障使所有流程設備都正常啟動后，才開始裝卸作業(yè)。5.2.3順流啟動程序段當按下0.03啟動順流控制方式時，程序將直接跳過逆流程序段，進入順流啟動控制系統(tǒng)。如圖9所示。圖9順流啟動在系統(tǒng)順流啟動時，使用輔助繼電器控制啟動皮帶機，并同時啟動時間繼電器進行延時，延時結束后啟動下一級將要啟動的皮帶機。如圖10所示。圖10順流啟動中設置延時啟動下一級延時到時間后TIM007觸點閉合，同時啟動200.14，由輔助繼電器200.14控制皮帶機B2的啟動與下一級延時信號的觸發(fā)。如圖11。圖11啟動B2并開始延時啟動下一級皮帶機依次設置各級皮帶機的啟動信號與延時信號的，使皮帶機按順物流方向啟動，系統(tǒng)正常運行。若此時有流程設備產生故障，則故障設備的上游設備將無法啟動，并彈出信息提示和聲光報警，在有關人員確認后發(fā)出流程停止命令對己啟動的設備全部順序停止。檢查故障原因，排除故障使所有流程設備都正常啟動后，才開始裝卸作業(yè)。6現(xiàn)場觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)設計觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)是整個皮帶機監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)控站，以MT500觸摸屏為硬件核心并通過MPI網絡與下位PLC進行數(shù)據通信，以EasyView500組態(tài)軟件為編程環(huán)境來開發(fā)相應的上位監(jiān)控軟件，實現(xiàn)對皮帶輸送機及其相關輔助設備的現(xiàn)場實時監(jiān)控,是現(xiàn)場工作人員進行生產設備監(jiān)控管理的主要人機接口[10]。6.1觸摸屏6.1.1觸摸屏技術觸摸屏是一種附加在顯示器表面的透明介質，作為一種特殊的計算機外設，它是目前最簡單、方便、直觀的一種人機交互方式。利用這種技術使用者只要用手指輕輕地觸摸顯示屏上的圖符或文字就能實現(xiàn)對計算機操作，大大簡化了計算機的輸入模式，降低了人機溝通的障礙，讓使用者不需具備計算機專業(yè)知識，也不必事先接受培訓，即可用最直接的方式與機器設備進行互動，使得人人皆可利用接觸控制方式來進行輸入[11]。使用觸摸屏除了可加速輸入的速度與效率外，并能吸引更多不具備計算機技能者進行資料交流，提高信息交換的程度，增加有效利用的機會，所以，觸摸屏輸入方式將會是未來各項信息產品的主流技術之一。觸摸屏的基本原理是用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏時，所觸摸的位置被觸摸屏控制器檢測，并通過接口送到CPU，從而確定輸入的信息。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器;觸摸屏控制器用于從觸摸點檢測裝置接收觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標送給CPU，同時接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。6.1.2觸摸屏的分類觸摸屏的本質是傳感技術。一般根據傳感器的類型，將觸摸屏大致可分為四類:紅外線式、電阻式、表面聲波式和電容式。紅外線式觸摸屏表面為純玻璃不影響透光度，不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件，一般應用在ATM、辦公設備、醫(yī)療器材的使用上。電阻式觸摸屏不怕塵埃、水及污垢影響，能在惡劣環(huán)境下工作，一般應用在中小尺寸的可攜式手持裝置的使用上。表面聲波式觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率極高，能保持清晰透亮的圖像質量，一般應用在公共信息查詢站或自動售票機的使用上。電容式觸摸屏能很好地感應輕微及快速的觸摸、防刮擦、防靜電，適合惡劣環(huán)境下使用，一般應用在電子觸摸公告板信息收集設備或工業(yè)設備使用上。每種類型的觸摸屏都有其優(yōu)缺點，其中電阻式觸摸屏最適合工業(yè)應用[9]。6.1.3觸摸屏在應用上大致可分為個人數(shù)字裝置與公共領域裝置兩個方面使用。由于觸摸屏具有堅固耐用、反應速度快、節(jié)省空間、操作靈活、使用方便等許多優(yōu)點，所以其應用范圍十分廣泛，主要是多媒體公共信息的查詢，如電信局、稅務局、銀行、電力等部門的業(yè)務查詢，機場、車站、賓館、旅游景點等的信息查詢及商場、超市導購等;其次還應用于領導辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、多媒體教學等。另外，使用手寫輸入技術的PC、AV等產品，其人機對話的主要媒介就是觸摸屏[9]。此外，觸摸屏正在走入家庭，如觸摸屏電話機、智能電腦電話等，應用前景極為廣泛。6.2MT500觸摸屏簡介MT500系列觸摸屏使專門面向PLC應用的，它不同于一些簡單地儀表式或其他的一些簡單控制PLC的設備，其功能非常強大，使用非常方便，非常適合現(xiàn)代工業(yè)越來越龐大的工作量及功能的需求，日益成為現(xiàn)代工業(yè)必不可少的設備之一。將MT500與一般觸摸屏進行一個簡單比較：（1）一般的人機界面主要由以下幾個功能來構成：指示燈（PLCI/O顯示、內部節(jié)點顯示、多段指示燈等）開關（位狀態(tài)型開關、多段開關、切換窗口開關等）各種動態(tài)圖表（棒圖、儀表、移動元件、趨勢圖等）數(shù)據顯示（數(shù)值顯示、文字顯示等）異常報警（報警顯示、事件顯示等）靜態(tài)顯示（直線、圓、矩形、文字等）（2）MT500人機界面的特有功能：MT500系列人機界面處理擁有上面的一般的人機界面所擁有的功能外，還提供了許多如下特有的功能：可以同時開啟6個彈出窗口；可以有和windows系列一樣的任務欄和快選窗口，工作按鈕；利用工作按鈕可以呼叫快選窗口，可在快選窗口放置要經常顯示的元件或直接切換窗口的開關。MT500系列觸摸屏人機界面的特點還有：功能強大的32位RISC133MHzCPU,支持256色真彩顯示與敏捷的反應速度；可與幾乎所有的PLC兼容；工業(yè)級人機界面，防護等級IP65；獨特的多視窗操作功能，大大增加可顯示信息量；創(chuàng)新的在線模擬功能，大大節(jié)省工程時間；功能強大的中文編輯軟件，能夠輕松完成復雜的人機界面設計；具有手寫留言板功能，具有實現(xiàn)三級用戶口令保護的功能；具有標準內置的RTC和配方功能,支持一機多屏和一屏多機的系統(tǒng)連接；雙通訊口和獨立的打印接口（MT506產品不支持打印接口）[11]。根據監(jiān)控性能的實際需求，本設計選用MT500系列的觸摸屏。6.3EB500組態(tài)編程軟件EB500觸摸屏組態(tài)編程軟件是用于MT500系列觸摸屏上位監(jiān)控系統(tǒng)的專用組態(tài)軟件，運行于Windows操作平臺下，將控制系統(tǒng)現(xiàn)場環(huán)境中的各種控制對象[12]，抽象為幾類基本圖形元素和部件，通過組態(tài)建立它們之間的控制關系，形成簡潔、直觀的控制流程圖、趨勢曲線以及人機交互界面，為控制人員提供了一種簡單的制作現(xiàn)場控制過程和控制界面的方法。作為專用于觸摸屏的工控組態(tài)軟件，EB500觸摸屏組態(tài)編程軟件主要具有以下功能特點:（l)圖形編輯功能圖形編輯系統(tǒng)是觸摸屏組態(tài)軟件的一個重要組成部分，觸摸屏運行時的各種顯示界面都是在圖形編輯開發(fā)環(huán)境下生成的。通過繪圖和編輯操作，設計人員可以完成矢量圖形繪制、位圖編輯、趨勢曲線繪制、報警信息設定、數(shù)據配方設置以及在觸摸屏上模擬鍵盤輸入等功能。（2)動畫功能每種圖元對象均有影響其外觀的屬性，屬性可以是靜態(tài)的，也可以是動態(tài)的。設置動態(tài)屬性的過程也叫做動畫連接。通過動畫連接，也就是建立畫面的圖素與數(shù)據庫變量的對應關系，數(shù)據庫變量的變化就可以使畫面產生動畫效果。6.4觸摸屏畫面的設計6.4.1EB500觸摸屏啟動EB500軟件后，首先應創(chuàng)建一個新的工程文件。因為EB500軟件將對于一臺觸摸屏控制制作的所有畫面文件集中在一個工程文件中，這個單獨的工程文件包含了將要下載到觸摸屏中的全部畫面數(shù)據。創(chuàng)建新的工程文件時，需要對文件進行一些必要的設置，具體包括:(1)工程文件名稱和文件說明，如圖12。(2)選擇觸摸屏的型號，如圖13。(3)選擇PLC的型號，如圖14。圖12新建工程圖13選擇人機類型圖14選擇觸摸屏型號為OMRON設置完成后，就可以開啟編輯界面，進行畫面設計。具體的觸摸屏畫面設計流程如圖15所示。圖15觸摸屏畫面設計流程6.4.2畫面組態(tài)為了使畫面的形式整齊統(tǒng)一，方便隨時查看，本系統(tǒng)設計的所有畫面都采用相同的布局方式，在畫面的相同部位以特定的形式和位置統(tǒng)一顯示相關信息[13]。所有畫面間可以根據要求進行切換，從每個子畫面既可以切換回主畫面，又可以在各個子畫面之間進行隨意相互切換，畫面切換主要通過按鈕部件來完成[14][15]。并且在窗口4系統(tǒng)的快選窗口進行設置，使處于任何子畫面的時候可以快速的在主畫面以及另一子畫面之間進行快選。（1）在設置完工程文件名稱、觸摸屏的型號、PLC的型號后，即可進入EB500編輯畫面。選擇菜單[文件]/[新建]來新建一個工程,將首先彈出觸摸屏類型選擇對話框.在這里我們選擇[MT510S/508S640*480],按下[確認]即可。（2）這樣新工程就創(chuàng)建好了.選擇菜單[文件]/[保存]可保存工程.如下圖16所示,保存工程為“胡雪琪四級皮帶機觸摸屏監(jiān)控.epj”。圖16保存工程文件（3）選擇菜單[工具]/[編譯],這時將彈出編譯工程對話框,按下[編譯]按鈕,編譯完畢后關閉編譯對話框如圖17所示。圖17編譯對話框（4）選擇菜單[工具]/[離線模擬].這時就可以看到剛新創(chuàng)建的工程的模擬圖了,如下圖18所示。圖18離線模擬程序看到該工程沒有任何元件，并不能執(zhí)行任何操作。在當前屏幕上單擊鼠標右鍵選擇[Exit]或者直接按下空格鍵可以退出模擬程序。EasyView500系統(tǒng)共包含3個模塊：EasyLoad[Upload（上傳）和Download（下載）],EasyWindow(在線模擬和離線模擬)及Easybuilder。Easybuilder是組態(tài)軟件,用來配置各種元件,一般簡稱EB500[17].在Easybuilder中也可以下載及在線(或離線)模擬,但是它是通過EasyManager來調用其它2個模塊的方式來實現(xiàn)的.在Easybuilder中下載,在(離)線模擬時并不需要打開EasyManager窗口,但是必須先設定好EasyManager上的相關參數(shù)(比如通信口,通信速率等),否則這些操作可能會不能進行。選擇菜單[開始]/[程序]/[EasyBuilder]/[EasyManager],將彈出EasyManager的對話框窗口如下圖19所示。圖19EasyManager界面在EasyManager上的通信參數(shù)是計算機和觸摸屏之間的通信參數(shù)，具體定義如下：通信口選擇:選擇計算機和觸摸屏相連接的計算機的串口為COM1或COM2。通信口速率選擇:在下載/上傳時決定計算機和觸摸屏之間的數(shù)據傳輸速率,建議選擇115200bps(一般對于一些老型機器或特殊要求時才選用38400bps)。ProjectDownload/UploadorRecipeDownload/Upload：上傳/下載工程或者上傳/下載配方資料數(shù)據。CompleteorPartialDownload/Upload：對于下載,“complete”是包含工程文件(*.eob)和系統(tǒng)文件(*.bin)一起下載,速度較慢，“Partial”則僅下載工程文件(*.eob)，速度較快.對于上傳則只上傳工程文件(*.eob),選擇“complete”和“partial”都是一樣的。當編譯好工程以后，就可以下載到觸摸屏上進行實際的操作了。在這里，下載有2種方式，一是通過EasyManager的[DownLoad]來進行,另一種就是直接在EB500中選擇菜單[工具]下的[下載]或按下下載圖標來進行下載操作。（1）通過EasyManager來下載：從[開始]菜單選擇[程序]/[EB500中文版]/[EasyManager]。設置好各種參數(shù)，按下[DownLoad]。選擇要下載的工程文件,然后按下[打開]。下載工程文件過程如圖20所示。圖20下載工程文件過程下載完畢，按下[確定]，按下[JumpToApplication]或者把觸摸屏重新復位，切換到應用程序狀態(tài)，程序就可以在觸摸屏上運行了。（2）通過EB500來下載在EB500中打開需要下載的文件的[.epj]格式文件，或者對當前正在編輯的文件，先選擇菜單[編輯]下的[保存]，然后菜單[工具]下的[編譯]。編譯完成后,關閉編譯對話框,接著選擇菜單[工具]下的[下載]或按下下載圖標就可以下載了。下載完成如圖21所示。圖21下載完成完成后按下[確定]，這樣就完成了工程的下載。把觸摸屏復位或利用EasyManager的JumpToApplication切換到應用程序模式就可以運行程序。把觸摸屏中的程序上傳到計算機中，然后再把這個程序在計算機里模擬或者下載到其它的觸摸屏中運行。上傳的文件為*.eob文件，這種文件是不能再通過EB500來進行編輯的。在EB500中是不能執(zhí)行[上傳]操作的，必須通過[EasyManager]中的[UpLoad]來上傳程序。打開[EasyManager]，設置好相應的參數(shù)，按下[UpLoad]，上傳完畢按下[確定],然后到相應的位置找到要上傳的文件再下載到別的觸摸屏中或進行在線模擬操作。查看PLCAddressView運行程序如下圖22。圖22PLCAddressView查看運行該程序將彈出PLC地址類型及范圍列表框，如下圖23所示。圖23PLCAddressView上面設置完成后就可以進行系統(tǒng)的設計了，因為設計中采用一個主控制按鈕啟動，兩種方式選擇按鈕進行運行方式的選擇，所以在設計窗口時添加了快選窗口方便各個狀態(tài)之間的切換?？爝x窗口設置如下圖24所示。圖24快選窗口設置分別設置各個功能鍵的功能，功能鍵的屬性設置為切換基本窗口，設置對應窗口編號為11，則在軟件模擬運行時，點擊該功能鍵，窗口會切換至window_011，window_011功能鍵設置如圖25所示。圖25window_011功能鍵設置在分別設置完各個窗口以后，可以對各個窗口進行編輯，在設計中，我以window_011作為皮帶機逆流啟動控制的監(jiān)控窗口，大體上說，一個窗口包含了很多諸如開關、燈、數(shù)字輸入和圖形的各種元件。往窗口上添加一個元件的過程非常簡單，基本上是按照下面的3步過程來進行的。點擊元件工具箱的元件圖標或者從菜單[元件]的選項中拖出一個元件來選擇一個元件，例如系統(tǒng)啟動按鈕，我使用位狀態(tài)切換開關。這時將出現(xiàn)該元件的屬性對話框，設置元件的各種屬性比如PLC讀/寫地址，向量圖形或位圖，標簽等。設置好元件的各種屬性后，按下[確定]后就可以在屏幕上放置元件了，可以調整元件的大小把它拖放到理想的位置。設置見下圖26所示。圖26元件的設置設置工作按鈕：在[編輯]菜單中選擇[系統(tǒng)參數(shù)]，設置[工作按鈕]為“開啟”，并可以設置工作按鈕位置顯示在窗口的左邊還是右邊，設置任務欄背景顏色和任務欄文本對齊方式。運行時工作按鈕顯示在屏幕的左下角或右下角，當在編輯窗口狀態(tài)時，工作按鈕是單獨的一個窗口（窗口4）。設置工作按鈕如圖27所示。圖27設置工作按鈕6.4.3在線組態(tài)監(jiān)控界面根據實際生產需要，設計完的觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)主要組態(tài)以下界面:(l)主畫面。主畫面為正常開機時的啟動畫面，也是進入其他功能畫面的窗口。在主畫面里可選擇進入皮帶機逆流啟動監(jiān)控畫面、皮帶機順流啟動監(jiān)控畫面。組態(tài)仿真的主畫面如圖28所示。圖28多級皮帶機雙向啟動控制系統(tǒng)主界面(2)皮帶機逆流啟動監(jiān)控畫面。正常運行時的工作顯示畫面，用于顯示皮帶機逆流啟動，皮帶機及其相關設備的實時狀態(tài)，并通過于指示燈的顏色變化來提供所有保護開關的當前狀態(tài)一覽。組態(tài)仿真的皮帶機逆流啟動監(jiān)控畫面如圖29所示。圖29皮帶機逆流啟動監(jiān)控畫面(3)皮帶機順流啟動監(jiān)控畫面。正常運行時的工作顯示畫面，用于顯示皮帶機順流啟動，皮帶機及其相關設備的實時狀態(tài)，并通過于指示燈的顏色變化來提供所有保護開關的當前狀態(tài)一覽。在線組態(tài)仿真的皮帶機順流啟動監(jiān)控畫面如圖30所示。圖30皮帶機順流啟動監(jiān)控畫面結束語在物料傳輸系統(tǒng)中，大都采用“逆流啟動”方式。該方式對運輸機數(shù)量較多的系統(tǒng)，因啟動時間長、設備空運轉而造成機械磨損和能源損耗。課題以PLC為核心控制器，以觸摸屏為人機交互界面，設計具備“順流啟動”和“逆流啟動”兩種方式的雙向啟動控制系統(tǒng)，可根據需要隨時轉換，以滿足工藝要求，同時通過觸摸屏對全過程進行動態(tài)監(jiān)控。在本次設計中我了解并掌握了皮帶機運輸自動化系統(tǒng)的流程工藝、控制要求以及現(xiàn)場設備的實際運行特點。在此基礎之上，通過監(jiān)控組態(tài)軟件的驅動接口與現(xiàn)場設備通信交換數(shù)據，設計了可靠有效的皮帶機監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對工藝流程運行狀況的實時監(jiān)控，并實現(xiàn)工藝設備的啟/停控制、故障報警、停機處理，同時對設備的各種性能參數(shù)進行動態(tài)顯示，分析一個完整的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)所應具有的功能和工作原理，基于EB500軟件實現(xiàn)了實時監(jiān)控的功能，從而改善運輸機數(shù)量較多的物料傳輸系統(tǒng)中只采用“逆流啟動”方式啟動時間長、設備空運轉而造成機械磨損和能源損耗的問題。由于實驗室設備可能與現(xiàn)實工作生產中的有些差別，再加上個人能力有限，設計出來的控制系統(tǒng)難免存在疏漏，有待于進一步改進。參考文獻[1]張炳良.PLC技術在帶式輸送機自動控制系統(tǒng)中的應用研究[M]:煤質技術.2010（3）[2]林振輝.膠帶運輸系統(tǒng)“順流啟動”控制原理及PLC控制程序的研制[M]:中國礦業(yè).2000（9）[3]王福忠.王曉丹.王珊.基于PLC的多機驅動帶式輸送機控制系統(tǒng)的硬件設計[M].[4]甄小琴.張世光.PLC與上位機的串行通訊程序設計[M]:中國儀器儀表.2010(5)[5]張希棟.閻春利.PLC在模擬物流生產線控制系統(tǒng)中的應用[J]:林業(yè)機械與木工設備.2006（5）[6]劉茂祥.對膠帶機輸送線控制程序的改進[J]:人民長江.1998.29(4)[7]張智杰.黃明鍵.PLC及其在組態(tài)軟件中的應用[M]:山東電子.2002[8]于慶廣.可編程控制器原理及系統(tǒng)設計[M].北京:清華大學出版社.2004[9]葛玻.沈文杰.組態(tài)軟件的對比及應用[M]:計算機測量與控制.2002[10]張守樣.曹景安.張秀萍.組態(tài)軟件的功能分析及其在綜放工作面中的應用[J]:煤礦開采.2004[11]趙維侄.監(jiān)控組態(tài)軟件的研究與應用[M]:工業(yè)控制計算機.2006[12]范銀琢.工業(yè)過程監(jiān)控系統(tǒng)中組態(tài)軟件的應用與設計[M]:甘肅冶金.2005[13]孫立峰.膠帶輸送機監(jiān)控系統(tǒng)設計的研究[D]:[碩十學位論文].2006[14]衡軍山,甄成剛.基于PLC和組態(tài)軟件的物流輸送系統(tǒng)監(jiān)控[M]:機電工程技術.2005[15]楊邦朝,張治安.觸摸屏技術及其應用[M]:電子世界.2002[16]鄒進.甘永梅.肖煦媛.觸摸屏控制系統(tǒng)組態(tài)軟件設計與實現(xiàn)[M]:工業(yè)控制計算機.2005[17]JamesR.Moyne.DawnM.Tilbury.PerformanceEvaluationofControlNetworks[M]:Ethernet，ControlNetandDeviceNet.IEEEControlSystemsmagazine.2001.(2)[18]GaryA.Micheline.Ethernetsincontrol[J].ControlEngineering.1996.47(5)附錄致謝本文在蓋曉華教授的悉心指導下完成，從論文的方向定位、開題，到論文的撰寫與修改，蓋老師都提供了許多具體的指導和幫助，論文的字里行間無不凝聚著她的心血和教誨。蓋老師對工作的認真負責，誨人不倦的育人精神和嚴謹?shù)难芯孔黠L，都給我留下深刻的印象，使我終身難忘。借此機會，向老師致以衷心的感謝以及萬分的敬意。同時，也非常感謝各位同學在畢業(yè)設計中給予的寶貴意見，在本設計遇到問題無法解決的時候，是他們不斷的給予我鼓勵和支持，衷心感謝所有幫助過我的老師和同學。感謝各位老師在這幾年一直在生活中、組織上給予我的教導和無私的幫助，在此文完成之際，我衷心的感謝在此過程中幫助過我的每個人，在這里請接收我最誠摯的謝意！由于時間倉促、自身等原因，文章錯誤疏漏之處在所難免，懇請各位老師斧正。

獨創(chuàng)聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計(論文)，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產權爭議。盡我所知，除文中已經注明引用的內容外，本設計（論文）不含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律后果由本人承擔。

作者簽名:二〇一〇年九月二十日

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作者簽名:二〇一〇年九月二十日

致謝時間飛逝，大學的學習生活很快就要過去，在這四年的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關心幫助我的人分不開的。首先非常感謝學校開設這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經驗，奠定了基礎。本次畢業(yè)設計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結尾了。本次畢業(yè)設計是對我大學四年學習下來最好的檢驗。經過這次畢業(yè)設計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L等方方面面都有很大的進步。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設計。首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導，在我的論文書寫及設計過程中給了我大量的幫助和指導，為我理清了設計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進方案。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學到了許多能受益終生的東西。再次對周巍老師表示衷心的感謝。其次，我要感謝大學四年中所有的任課老師和輔導員在學習期間對我的嚴格要求，感謝他們對我學習上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。另外，我還要感謝大學四年和我一起走過的同學朋友對我的關心與支持，與他們一起學習、生活，讓我在大學期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。最后，我要感謝我的父母對我的關系和理解，如果沒有他們在我的學習生涯中的無私奉獻和默默支持，我將無法順利完成今天的學業(yè)。致謝四年的大學生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應用到實際工作中去。回首四年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關心和愛護。學友情深，情同兄妹。四年的風風雨雨，我們一同走過，充滿著關愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。最后，我要特別感謝我的導師劉望蜀老師、和研究生助教吳子儀老師。是他們在我畢業(yè)的最后關頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。老師們認真負責的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝?；贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數(shù)字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據采集系統(tǒng)HYPER