毕业设计（论文）基于PLC的自动送料车系统组态设计.doc

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1、附件6基于PLC的自动送料车系统组态设计 毕业论文系 部： 电子工程系 学生姓名： 专业班级： 电管05D1 学 号： 指导教师： 08年 02 月 26 日声 明本人所呈交的 自动送料车系统组态设计 ，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名： 日期： 2008年2月26日 【摘要】本次设计介绍了FX2N PLC机的性能及特点。可编程控制器（Programmable controller）简称PLC，由于PLC的

2、性能优越，兼具计算机的功能完备，灵活性强，通用性好和继电器控制简单易懂，维修方便等双重优点，形成以微电脑为核心的电子控制设备。可编程序控制器是近年来一种极为迅速，应用极为广泛的工业工业控制装置。可编程控制器（PLC）具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，现在的工业自动化生产控制多采用可编程控制器来实现。该控制系统，根据实际要求利用PLC的实时控制和顺序处理功能，完成系统控制。【关键词】：可编程序控制器，存储器，组态王，自动送料车ABSTRACTThis design introduced FX2N the PLC machine performa

3、nce and the characteristic.The programmable controller (Programmable controller) is called PLC, because the PLC performance is superior, the concurrently computer function is complete, flexible, versatility good and black-white control simple easy to understand, the service convenience and so on the

4、 dual merits, form take the microcomputer as the core control electronics.The programmable controller was the recent years one kind extremely rapid, application extremely widespread industry industry control device.Programmable controller (PLC) has programs the software to pick easily from to study

5、the easy to understand trapezoidal chart language, the control nimble convenient, antijamming ability strong, the movement stable reliable and so on the characteristics, the present industrial automation production control uses the programmable controller to realize. This control system, requests ac

6、cording to the reality to use PLC the real-time control and the smooth processing function, completes the systems control. 【KEY WORD】: Programmable controller, memory, configuration king, feed control vehicle目 录引言 1页一、PLC设计 1页二、组态设计 3页三、总结 9页附录 10页参考文献 11页致谢 11页引言随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用范

7、围涉及各个领域，例如：机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用、楼宇自动化等。进入21世纪以后，高等教育被推向了大众化，培养应用型人才已成为各高校办学的一个显著特典。我们已经完成了“理论与技术”的教学，即将面临走向社会。为了以后走向工作岗位打好基础，我们更要注重理论指导下的可操作性，要更注意实际问题的解决。作为当代大学的一名学生，一定要具有善于解决生产中的实际问题的能力。通过对本课题的研究与设计将会使我更进一步加深对理论知识的理解，教会我怎样查阅相关资料及有效地利用网络资源，也让我学会组态王等软件绘图，将会教会我怎样去选择、计算设计过程中所需元件的主要技术参数，也让我懂得了面对不懂问题只有一步一

8、步循序渐进地进行才不会感到迷茫与无助。因此对研究设计是一次很具有实际意义的锻炼机会，是我们走向社会必不可少的一步。一、PLC设计（一）功能要求1. 初始状态，红灯L2灭，绿灯L1亮表示允许汽车进来送料。料斗K2，电机M1、M2、M3皆为OFF。当汽车到来时（用S2开关接通表示），L2亮，L1灭，M3运行，电机M2在M3接通后2秒运行，电机M1在M2启动2秒后运行，延时2秒后，料斗K2打开出料。当汽车装满后，（用S2断开表示），料斗K2关闭，电机M1延时2秒后停止，M2在M1停2秒后停止，M3在M2停2秒后停止。L1亮，L2灭，表示汽车可以开走。2. S1是料斗中料位检测开关，其闭和表示料满，K

9、2可以打开，S1分断时，表示料斗内未满，K1打开，K2不打开。（二）输入/输出端口设置，见图1-1所示。输入输出名称输入点输出输出点分断开关S1X001绿灯L1Y001开关S2X002红灯L2Y002料斗2K2Y003料斗1K1Y004电动机1M1Y011电动机2M2Y012电动机3M3Y013图1-1 自动送料车PLC控制I/O端口分配表3接线图接线图见图1-2所示。图1-2 自动送料车控制系统的接线图4梯形图自动送料车控制系统的梯形图见图1-3所示。图1-3 自动送料车控制系统的梯形图二、组态王设计组态英文是“Configuration”,组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某

10、一具体任务的过程。与硬件生产相对照，组态与组装类似。如要组装一台电脑，事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等，我们的工作就是用这些部件拼凑成自己需要的电脑。当然软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间，因为它一般要比硬件中的“部件”更多，而且每个“部件” 都很灵活，因为软部件都有内部属性，通过改变属性可以改变其规格（如大小、性状、颜色等）。组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，他们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协

11、议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，Human Machine Interface）的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具，或开发环境。（一）力控仿真工程的组态步骤工艺设备包括一个存储罐、两个开关、三个电动机、七个指示灯。（二）工艺过程描述1. 初始状态，红灯L2灭，绿灯L1亮表示允许汽车进来送料。料斗K2，电机M1、M2、M3皆为OFF。当汽车到来时（用S2开关接通表示），L2亮，L1灭，M3运行，电机M2在M3接通后2秒运行，电机M1在M2启动2秒后运行，延时2秒后，料斗K2打开出料。当汽车装满后，（用S2断开表示），料斗

12、K2关闭，电机M1延时2秒后停止，M2在M1停2秒后停止，M3在M2停2秒后停止。L1亮，L2灭，表示汽车可以开走。2. S1是料斗中料位检测开关，其闭和表示料满，K2可以打开，S1分断时，表示料斗内未满，K1打开，K2不打开。整个逻辑的控制过程都是用一台仿真PLC（可编程控制器）来实现的，PLC是力控的一个仿真软件，它除了采集存储罐的料位数据，还能判断什么时候应该打开或关闭哪一个电动机。力控除了要在计算机屏幕上看到整个系统的运行情况（如存储罐的料位变化和电动机的开关状态等），还要能实现控制整个系统的启动与停止。3. 工程要完成的目标(1)创建一幅工艺流程图，图中包括一个存储罐、两个开关、三个

13、电动机、七个指示灯。(2)电动机根据开关状态改变颜色，开时为绿色，关时为灰色。(3)创建实时数据库，并与PLC进行数据连接，完成一幅工艺流程图的动态数据及动态棒图显示。(4)用S2实现启动PLC工作。4. 组态步骤(1)创建应用程序。 创建流程图画面。 定义IO设备。 创建实时数据库。 动画连接。 运行应用程序。 制作运行安装包。 系统投入运行。(2)创建工程图画面仿真工程“自动送料小车控制系统”的工程图画面制作。方法及步骤如下： 启动力控工程管理器。双击桌面上的PCAuto图标，进入力控“工程管理器”，见图1-4所示。 单击“新增应用”按钮，创建一个新的应用程序目录。 在“应用名”输入框中输

14、入要创建的应用程序名称。 单击“开发环境”按钮，进入力控的开发环境Draw。(3) 创建应用程序窗口进入开发环境Draw后，选择菜单命令“文件（F）/新建（N）”，弹出“窗口属性”对话框。输入画面的标题名称，这里命名为“自动送料车”。单击按钮“背景色”，出现调色板，选择其中的一种颜色作为窗口背景色。其他的选项可以使用缺省设备，最后单击“确认”按钮退出对话框。图1-4 工程管理器（4） 创建工程图画面 创建一个存储罐。从工具箱中选择子图工具，出现子图列表，从中选择一个罐。然后双击所选择的罐,则在画面的左上角出现一个罐.若要移动该罐的位置,只要把光标定位在罐上，拖动鼠标到合适位置即可。若要改变罐的

15、大小,用鼠标拖动其边线修改罐的大小。 创建电动机。选择工具箱中的子图工具，在子图列表中选择符合要求的电动机，修改其位置和大小。 创建管线。选择工具箱中的子图工具，在子图工具列表中选择符合要求的管线，修改其位置及大小。 创建矩形。选择工具箱中的“矩形”工具，画出一个显示料位高度的矩形。 创建按钮。选择工具箱中的子图工具，在子图列表中选择符合要求的按钮。经过上述几个步骤，工程图画面就绘制完毕，见图1-5所示图1-5 自动送料小车控制系统5. 自动送料小车的变量设置，见图1-6。6自动送料装车的命令语言见附录。图1-6 变量设置7制作动画连接（1）水平移动连接水平移动连接是使被连接对象在画面中随连接

16、表达式值的改变而水平移动。移动距离以象素为单位，以被连接对象在画面制作系统中的原始位置为参考基准的。水平移动连接常用来表示图形对象实际的水平运动。水平移动连接的设置方法为：在“动画连接”对话框中单击“水平移动”按钮，弹出“水平移动连接”对话框。 对话框中各项设置的意义如下：表达式：在此编辑框内输入合法的连接表达式，单击“？”按钮可查看已定义的变量名和变量域。向左：输入图素在水平方向向左移动（以被连接对象在画面中的原始位置为参考基准）的距离。最左边：输入图素处于最左边时相应的变量值，当连接表达式的值为对应值时，被连接对象的中心点向左（以原始位置为参考基准）移到最左边规定的位置。向右：输入图素在水

17、平方向向右移动（以被连接对象在画面中的原始位置为参考基准）的距离。最右边：输入与图素处于最右边时相对应的变量值，当连接表达式的值为对应值时，被连接对象的中点向右（以原始位置为参考基准）移到最右边规定的位置。（2）垂直移动连接垂直移动连接是使被连接对象在画面中的位置随连接表达式的值而垂直移动。移动距离以象素为单位，以被连接对象在画面制作系统中的原始位置为参考基准的。垂直移动连接常用来表示对象实际的垂直运动，单击“动画连接”对话框中的“垂直移动”按钮，弹出“垂直移动连接”对话框。 对话框中各项设置的意义如下：表达式：在此编辑框内输入合法的连接表达式，单击“？”按钮可查看已定义的变量名和变量域。向上

18、：输入图素在垂直方向向上移动（以被连接对象在画面中的原始位置为参考基准）的距离。最上边：输入图素处于最上边时相应的变量值，当连接表达式的值为对应值时，被连接对象的中心点向上（以原始位置为参考基准）移到最上边规定的位置。向下：输入图素在垂直方向向下移动（以被连接对象在画面中的原始位置为参考基准）的距离。最下边：输入与图素处于最下边时相对应的变量值，当连接表达式的值为对应值时，被连接对象的中点向下（以原始位置为参考基准）移到最右边规定的位置。（3）填充连接填充连接是使被连接对象的填充物（颜色和填充类型）占整体的百分比随连接表达式的值而变化。建立一个矩形对象，以表示变量“料位”的变化。填充连接的设置

19、方法是：在“动画连接”对话框中单击“填充连接”按钮弹出的对话框。对话框中各项设置的意义如下：表达式：在此编辑框内输入合法的连接表达式，单击“？”按钮可查看已定义的变量名和变量域。最小填充高度：输入对象填充高度最小时所占据的被连接对象的高度（或宽度）的百分比（占据百分比）及对应的表达式的值（对应数值）。最大填充高度：输入对象填充高度最大时所占据的被连接对象的高度（或宽度）的百分比（占据百分比）及对应的表达式的值（对应数值）。填充方向：规定填充方向，由“填充方向”按钮和填充方向示意图两部分组成。共有4种填充方向，单击“填充方向”按钮，可选择其中之一。（4）命令语言连接命令语言连接会使被连接对象在运

20、行时成为触敏对象。当运行时，触敏对象周围出现反显的矩形框。命令语言有三种：“按下时”、“弹起时”和“按住时”，分别表示鼠标左键在触敏对象按下、弹起、按住时执行连接的命令语言程序。定义“按住时”的命令语言连接时，还可以指定按住鼠标后没隔多少毫秒执行一次命令语言，这个时间间隔在编辑框内输入。可以指定一个等价键，工程人员在键盘上用等价键代替鼠标，等价键的按下、弹起、按住三种状态分别等同于鼠标的按下、弹起、按住状态。单击任一种“命令语言连接”按钮，将弹出对话框用于输入命令语言连接程序。在对话框右边有一些能产生提示信息的按钮，可让用户选择已定义的变量名及域，系统预定义函数名，画面窗口名，报警组名，算符，

21、关键字等。还提供剪切、复制、粘贴、复原等编辑手段，使用户可以从其他命令语言连接中复制已编好的命令语言程序。三、总结 随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用范围涉及各个领域，例如：机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用、楼宇自动化等。进入21世纪以后，高等教育被推向了大众化，培养应用型人才已成为各高校办学的一个显著特点。我们已经完成了“理论与技术”的教学，即将面临走向社会。为了以后走向工作岗位打好基础，我们更要注重理论指导下的可操作性，要更注意实际问题的解决。作为当代大学的一名学生，一定要具有善于解决生产中的实际问题的能力。通过对本课题的研究与设计将会使我更进一步

22、加深对理论知识的理解，教会我怎样查阅相关资料及有效地利用网络资源，也让我学会组态王等软件绘图，将会教会我怎样去选择、计算设计过程中所需元件的主要技术参数，也让我懂得了面对不懂问题只有一步一步循序渐进地进行才不会感到迷茫与无助。因此对研究设计是一次很具有实际意义的锻炼机会，是我们走向社会必不可少的一步。附录D0=D0+1;IF(K2=1&D0=10) IF(D3=0) D0=0; ELSE D0=1;else D0=D0; D1=D1+1;IF(K1=1&D1=10) D1=0;ELSE D1=D1;IF (K1=0) D2=D2-1;ELSE D2=D2+1;IF (L2=0&s2=0) D3

23、=0;ELSE D3=1;IF(D3=0) D0=0;IF(M1=1) L5=1;ELSE L5=0;IF(M2=1) L4=1;ELSE L4=0;IF(M3=1) L3=1;ELSE L3=0;参考文献1 俞国亮.PLC原理与应用.清华大学出版社. 2005. 2 曾庆波,孙华.监控组态软件及其应用技术.哈尔滨工业大学出版社. 2005 3薛迎成、何坚强.工控机及组态控制技术原理与应用.中国电力出版社4程子华.PLC原理与编程实例分析.北京国际工业出版社致谢两年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把

24、所学的知识应用到实际工作中去。 回首两年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师两年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。两年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。 最后，我要特别感谢钱昕老师、李洪群老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励,使我能够顺利完成毕业设计，在此表示衷心的感激. 钱昕老师认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我受益匪浅。她无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢她耐心的辅导。在系统开发过程中李洪群老师也给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得系统能够及时开发完成，这里一并表示真诚的感谢。