車間傳送帶的PLC控制系統(tǒng) 組態(tài)王

1、燕山大學里仁學院課程設(shè)計報告電氣工程學院課 程 設(shè) 計 說 明 書電氣控制與PLC設(shè)計題目：車間傳送帶的PLC控制系統(tǒng)系 別：電氣工程系 年級專業(yè)： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 電氣工程學院課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱： 電氣控制與PLC 基層教學單位： 儀器科學與工程系 指導教師：學號學生姓名（專業(yè)）班級設(shè)計題目車間傳送帶的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)計技術(shù)參數(shù)1. 設(shè)計內(nèi)容見附頁（2）2. 使用組態(tài)王實現(xiàn)上位控制設(shè)計要求采用PLC進行設(shè)計。畫出系統(tǒng)圖，采用梯形圖編程，并給出相應的組態(tài)控制工程（附主畫面）。參考資料“電氣控制”類圖書及論文資料“可編程控制器”類圖書及論文資料周次15，16周應完成內(nèi)

2、容分析設(shè)計要求、查資料、確定方案，設(shè)計梯形圖、設(shè)計上位組態(tài)撰寫課程設(shè)計說明書，答辯指導教師簽字基層教學單位主任簽字說明：1、此表一式三份，系、學生各一份，報送院教務(wù)科一份。 2、學生那份任務(wù)書要求裝訂到課程設(shè)計報告前面。摘要本文主要分兩部分，前一部分介紹了用組態(tài)王軟件設(shè)計車間傳送帶的控制系統(tǒng)，簡要地介紹了組態(tài)王軟件的相關(guān)應用及設(shè)計步驟并加以驗證了其方案的可行性。后一部分介紹了plc的基本概述和應用。關(guān)鍵字：組態(tài)王 傳送帶 PLC 目錄一、引言·············

3、;··································4二、組態(tài)王實現(xiàn)車間傳送帶的控制·············&

4、#183;···········42.1組態(tài)王軟件介紹····································4

5、2.2設(shè)計要求·········································6 2.3設(shè)計思路既仿真圖·····

6、3;····························7 2.4仿真程序····················&

7、#183;····················8三、PLC控制····························

8、;···············123.1PLC簡介·································&

9、#183;·······12四、心得體會·········································

10、;12五、參考文獻··········································13一、引言在當今社會，科學技術(shù)發(fā)展迅猛，而組態(tài)軟件在工控自動化領(lǐng)域發(fā)展中也得

11、到很快的提高。由于工業(yè)自動化水平的迅速提高，計算機的廣泛運用，人們對工業(yè)自動化的要求也越來越高。而組態(tài)軟件又有延續(xù)性和可擴充性，易學易用性和通用性，使得組態(tài)軟件得到長足的發(fā)展。本設(shè)計是運用組態(tài)王軟件來完成車間傳送帶的PLC控制的模擬操作，通過對三段傳送帶以及傳感器的控制來實現(xiàn)傳送帶的自動傳輸與計數(shù)。PLC的應用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動控制中。專家認為，可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一，PLC、機器人、CAD/CAM將成為工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。其中在電梯的設(shè)計應用已成為

12、一種經(jīng)典，有著簡單易于控制，也花費便宜。二、組態(tài)王實現(xiàn)車間傳送帶的控制2.1組態(tài)王軟件介紹組態(tài)王軟件是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設(shè)計、現(xiàn)場操作以及工廠資源管理于一體，將一個企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應用以及信息交流匯集在一起，實現(xiàn)最優(yōu)化管理。它基于Microsoft Windows XP/NT/2000 操作系統(tǒng)，用戶可以在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的所有層次的各個位置上都可以及時獲得系統(tǒng)的實時信息。采用組態(tài)王軟件開發(fā)工業(yè)監(jiān)控工程，可以極大地增強用戶生產(chǎn)控制能力、提高工廠的生產(chǎn)力和效率、提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少成本及原材料的消耗。它適用于從單一設(shè)備的生產(chǎn)運營管理和故障診斷，到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式大型集中監(jiān)控管理系

13、統(tǒng)的開發(fā)。組態(tài)王軟件結(jié)構(gòu)由工程管理器、工程瀏覽器及運行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。工程管理器：工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，對已有工程進行搜索、添加、備份、恢復以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導入和導出等功能。工程瀏覽器：工程瀏覽器是一個工程開發(fā)設(shè)計工具，用于創(chuàng)建監(jiān)控畫面、監(jiān)控的設(shè)備及相關(guān)變量、動畫鏈接、命令語言以及設(shè)定運行系統(tǒng)配置等的系統(tǒng)組態(tài)工具。運行系統(tǒng)：工程運行界面，從采集設(shè)備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動畫設(shè)計顯示動態(tài)畫面，實現(xiàn)人與控制設(shè)備的交互操作。組態(tài)王軟件作為一個開放型的通用工業(yè)監(jiān)控軟件，支持與國內(nèi)外常見的 PLC、智能模塊、智能儀表、變頻器、數(shù)據(jù)采集板卡等（如：西門子PLC、莫迪康P

14、LC、歐姆龍PLC、三菱PLC、研華模塊等等）通過常規(guī)通訊接口（如串口方式、USB 接口方式、以太網(wǎng)、總線、GPRS 等）進行數(shù)據(jù)通訊。組態(tài)王軟件與 IO 設(shè)備進行通訊一般是通過調(diào)用*.dll 動態(tài)庫來實現(xiàn)的，不同的設(shè)備、協(xié)議對應不同的動態(tài)庫。工程開發(fā)人員無須關(guān)心復雜的動態(tài)庫代碼及設(shè)備通訊協(xié)議，只須使用組態(tài)王提供的設(shè)備定義向?qū)?，即可定義工程中使用的I/O 設(shè)備，并通過變量的定義實現(xiàn)與I/O設(shè)備的關(guān)聯(lián)，對用戶來說既簡單又方便。組態(tài)王的開放性：組態(tài)王支持通過 OPC、DDE 等標準傳輸機制和其他監(jiān)控軟件（如：Intouch、Ifix、Wincc等）或其他應用程序（如：VB、VC 等）進行本機或者網(wǎng)

15、絡(luò)上的數(shù)據(jù)交互。建立應用工程的一般過程通常情況下，建立一個應用工程大致可分為以下幾個步驟：第一步：創(chuàng)建新工程。為工程創(chuàng)建一個目錄用來存放與工程相關(guān)的文件。第二步：定義硬件設(shè)備并添加工程變量添加工程中需要的硬件設(shè)備和工程中使用的變量，包括內(nèi)存變量和 I/O 變量。第三步：制作圖形畫面并定義動畫連接。按照實際工程的要求繪制監(jiān)控畫面并使靜態(tài)畫面隨著過程控制對象產(chǎn)生動態(tài)效果。第四步：編寫命令語言。通過腳本程序的編寫以完成較復雜的操作上位控制。第五步：進行運行系統(tǒng)的配置。對運行系統(tǒng)、報警、歷史數(shù)據(jù)記錄、網(wǎng)絡(luò)、用戶等進行設(shè)置，是系統(tǒng)完成用于現(xiàn)場前的必備工作。第六步：保存工程并運行。完成以上步驟后，一個可以

16、拿到現(xiàn)場運行的工程就制作完成了。2.2設(shè)計要求某車間傳送帶分為三段，由三臺電動機分別驅(qū)動。傳送帶和傳感器的安裝位置如圖所示。傳感器可以檢測物品的存在。該傳送帶動作如下。第3段傳送帶一直運轉(zhuǎn)。第2段傳送帶運轉(zhuǎn)由3號傳感器啟動，由2號傳感器停止。第1段傳送帶由2號傳感器啟動，由1號傳感器停止。一個工作循環(huán)是：啟動第3段傳送帶、物品被3號傳感器檢測，啟動第2段傳送帶、物品被2號傳感器檢測，啟動第1段傳感器，同時延時2s后停止電機2，在物品被1號傳感器檢測到2s后，將電機1停止，隨后進入下一個循環(huán)，等待3號傳感器檢測物品。2.3設(shè)計思路及仿真圖本傳送帶由三段構(gòu)成用三個傳感器實現(xiàn)自動控制，用兩個按鈕控制

17、傳送帶的啟動與停止以及復位。如下圖：傳送帶仿真圖當打開開關(guān)按鈕后，傳送帶一就開始工作，貨物發(fā)送處的貨物也就會開始向右傳送，當貨物達到傳送帶一和傳送帶二之間的傳感器一的時候傳送帶二就開始工作，貨物被送往傳送帶二繼續(xù)向右傳送，當?shù)竭_傳送帶二與傳送帶三之間的傳感器二時，傳送帶三啟動，傳送帶二兩秒之后停止工作。此時下一個貨物被送上傳送帶一，重復之前的動作。貨物一到達傳感器三的時候被傳感器三控制傳送帶三在兩秒之后停止工作。在傳送帶工作的整個過程中傳送帶一是始終工作的，這樣有利于下一個貨物的及時傳送從而提高工作效率。在此期間指示燈的作用是指示傳送帶的工作情況，指示燈亮則代表此段傳送帶正在工作。貨物接收處有

18、貨物計數(shù)器，計算并且顯示貨物的數(shù)量。當按下復位按鈕后整個裝置回到最初狀態(tài)。2.4 仿真程序if(開關(guān)按鈕=1)方塊1=方塊1+20;if(方塊1>=0 && 方塊1<=200 )指示燈1=1;發(fā)動機1=1;if(開關(guān)按鈕=0)方塊1=0;方塊2=0;方塊3=0;發(fā)動機1=0;發(fā)動機2=0;發(fā)動機3=0;if(復位按鈕=1)方塊1=0;方塊2=0;方塊3=0;發(fā)動機1=0;發(fā)動機2=0;發(fā)動機3=0;指示燈1=0;指示燈2=0;指示燈3=0;計數(shù)器1=0;開關(guān)按鈕=0;if(方塊1>=200 && 方塊1<=500 ) 指示燈2=1;發(fā)動機

19、2=1;if(方塊1>=400 && 方塊1<700) 指示燈3=1;發(fā)動機3=1;if(方塊1=500)指示燈2=0;發(fā)動機2=0;if(方塊1=700)指示燈3=0;發(fā)動機3=0;if(開關(guān)按鈕=1 && 方塊1>=700)方塊2=方塊2+20;if(開關(guān)按鈕=0)方塊1=0;方塊2=0;方塊3=0;發(fā)動機1=0;發(fā)動機2=0;發(fā)動機3=0;if(復位按鈕=1)方塊1=0;方塊2=0;方塊3=0;發(fā)動機1=0;發(fā)動機2=0;發(fā)動機3=0;指示燈1=0;指示燈2=0;指示燈3=0;計數(shù)器1=0;開關(guān)按鈕=0;if(方塊2>=200 &a

20、mp;& 方塊2<=500 ) 指示燈2=1;發(fā)動機2=1;if(方塊2>=400 && 方塊2<700) 指示燈3=1;發(fā)動機3=1;if(方塊2=500)指示燈2=0;發(fā)動機2=0;if(方塊2=700)指示燈3=0;發(fā)動機3=0;if(開關(guān)按鈕=1 && 方塊2>=700)方塊3=方塊3+20;if(開關(guān)按鈕=0)方塊1=0;方塊2=0;方塊3=0;發(fā)動機1=0;發(fā)動機2=0;發(fā)動機3=0;if(復位按鈕=1)方塊1=0;方塊2=0;方塊3=0;發(fā)動機1=0;發(fā)動機2=0;發(fā)動機3=0;指示燈1=0;指示燈2=0;指示燈3=

21、0;計數(shù)器1=0;開關(guān)按鈕=0;if(方塊3>=200 && 方塊3<=500 ) 指示燈2=1;發(fā)動機2=1;if(方塊3>=400 && 方塊3<700) 指示燈3=1;發(fā)動機3=1;if(方塊3=500)指示燈2=0;發(fā)動機2=0;if(方塊3=700)指示燈3=0;發(fā)動機3=0;if(方塊1=700)計數(shù)器1=01;if(方塊2=700)計數(shù)器1=02;if(方塊3=700)計數(shù)器1=03;三 、PLC簡介與應用 3.1 PLC概述可編程控制器簡稱PLC，是一種以微處理器為核心的用于工程自動控制的工業(yè)控制機，其本質(zhì)是一臺工業(yè)控制專

22、用計算機。它的軟件，硬件配置與計算機極為類似，只不過它比一般計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適應于控制要求的編程語言。硬件主要由中央處理器CPU、存貯器、輸入/輸出單元以及編程器、電源和智能輸入/輸出單元等構(gòu)成。PLC是一種專為在工業(yè)環(huán)境應用而設(shè)計的數(shù)字運算電子系統(tǒng)，它是以微處理機為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置，是當今工業(yè)發(fā)達國家自動控制的標準設(shè)備之一。PLC是專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)計的一種數(shù)字運算操作的電子裝置，是帶有存儲器、可以編制程序的控制器。它的種類很多、模塊豐富、指令功能強大、編程簡單、使用方便，而且隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，其功能仍然在不斷擴大和完善。PLC總的發(fā)展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。目前，PLC的處理速度與計算機相比還比較慢，其高的CPU也不過80486，將來會全面使用64位的RISC芯片，采用多CPU進行處理、分時處理或分任務(wù)處理方式，將各種模塊智能化，部分系統(tǒng)程序用門陣列電路固