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文檔簡介
組態(tài)控制技術及應用項目四:自動噴涂系統(tǒng)組態(tài)設計與調試某工件表面自動噴涂系統(tǒng)示意圖如圖所示。項目描述【項目描述】其中“攪動電機M”、“噴涂泵M1”、“噴頭高度調節(jié)電機M2”為交流電動機,且M2由MM440變頻器驅動,由運動模塊帶動在絲桿上作上、下移動?!耙何粋鞲衅鱏L”監(jiān)測液位高度,0~100cm的液位對應標準電信號0~10V?!吧舷尬籗Q1”、“下限位SQ2”、“位置一CGQ1”、“位置二CGQ2”、“位置三CGQ3”分別來自絲桿運動模塊?!癆閥門YV1”、“B閥門YV2”為進料閥門、“供料閥門YV3”為出料閥門。項目描述系統(tǒng)PLC采用S7-200CPU224XP,與變頻器MM440之間通過USS通信控制。對噴漆系統(tǒng)有如下控制要求:1.模式一:手動模式(1)系統(tǒng)復位。系統(tǒng)完成復位后才能進行其他工作模式。從主界面進入“手動噴涂界面”,如圖所示。按下“啟動”、“停止”按鈕,系統(tǒng)不會有任何動作。按下復位按鈕,噴頭高度調節(jié)電機M2反轉運行,電機M2和噴頭回到初始位置三CGQ3。項目描述(2)啟動。進入“手動噴涂界面”后,按下“啟動”按鈕之后,狀態(tài)顯示區(qū)“系統(tǒng)工作”指示燈點亮。(3)攪動電機M調試。按下界面攪動電機控制“啟動”按鈕,狀態(tài)顯示區(qū)“攪動電機”指示燈點亮。(4)噴涂泵M1調試。按下界面噴涂電機控制“啟動”按鈕,狀態(tài)顯示區(qū)“噴涂泵”指示燈點亮,交流電動機M1正轉。
(5)噴頭高度調節(jié)電機M2調試。按下界面噴涂高度調節(jié)電機控制“上升”、“下降”按鈕,交流電動機M2運轉,正轉時在絲桿上帶動噴頭CGQ3→CGQ1方向上升,碰到上限位SQ1,停止運動。反轉時在絲桿上帶動噴頭CGQ1→CGQ3方向下降,碰到下限位SQ2,停止運動。項目描述2.模式二:自動模式系統(tǒng)初始狀態(tài)為:儲液罐空,此時狀態(tài)顯示區(qū)“低液位”指示燈點亮,狀態(tài)顯示區(qū)其他指示燈熄滅;閥門YV1、YV2、YV3關閉;所有電機停止,(1)系統(tǒng)復位。進入“自動噴涂界面”,如圖所示。按下“啟動”、“停止”按鈕,系統(tǒng)不會有任何動作。按下“復位”按鈕,噴頭高度調節(jié)電機M2反轉,電機M2和噴頭先回到初始位置三CGQ3。項目描述(2)按下“啟動”按鈕,狀態(tài)顯示區(qū)“系統(tǒng)工作”指示燈點亮,系統(tǒng)開始工作,流程如下(按序號順序依次控制)。①
A閥門YV1和B閥門YV2依次打開。狀態(tài)顯示區(qū)“A閥門”和“B閥門”指示燈亮起;②罐內液位上升。當液位高于80cm,“低液位”指示燈關閉,“高液位”指示燈點亮;③A閥門YV1和B閥門YV2依次關閉。狀態(tài)顯示區(qū)“A閥門”和“B閥門”指示燈關閉;④攪拌電機M開始工作。M正轉5S后反轉5S,循環(huán)3次后自動停止。M運行時,狀態(tài)顯示區(qū)“攪拌電機”工作指示燈點亮,停止時熄滅;⑤供料閥門YV3打開,狀態(tài)顯示區(qū)“供料閥”指示燈亮點亮;⑥噴涂泵M1正轉啟動,狀態(tài)顯示區(qū)“噴涂泵”指示燈點亮;項目描述⑦噴涂高度控制電機M2正轉啟動,帶動噴頭由初始位置三CGQ3移動到位置二CGQ2,電機運行速度為20HZ;從位置二CGQ2移動到位置一CGQ1,電機運行速度為30HZ;到達位置一CGQ1,噴涂完成,M2反轉,帶動噴頭返回位置三CGQ3,電機運行速度為40HZ;噴涂過程中,若罐內液位降低至低液位時(對應0~20cm),狀態(tài)顯示區(qū)的“低液位”指示燈點亮,噴涂泵M1停止工作,噴頭高度調節(jié)電機M2回到初始位置。供料閥門YV3關閉。然后重復①-⑦動作流程。項目描述(3)停止操作。系統(tǒng)自動運行過程中,按下界面“停止”按鈕,系統(tǒng)停止運行,狀態(tài)顯示區(qū)“系統(tǒng)工作”指示燈熄滅。再次啟動運行時,系統(tǒng)保持上次運行的記錄繼續(xù)運行。(4)非正常情況處理:當噴頭高度調節(jié)電機M2出現越程(上、下超行程位置開關分別為兩端微動開關SQ1、SQ2),系統(tǒng)自動停止。解除故障后,按下復位按鈕,所有閥門以及電機恢復到初始狀態(tài);系統(tǒng)從初始狀態(tài)重新開始運行。學習目標知識目標能力目標素質目標學習目標1、培養(yǎng)勤懇認真、腳踏實地的工作作風。2、培養(yǎng)一絲不茍、精益求精、勇于創(chuàng)新的工匠精神。3、培養(yǎng)中華民族自信的精神品質。4、培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。1、能根據系統(tǒng)要求熟練開發(fā)監(jiān)控界面。2、能熟練完成各種圖形的屬性設置。3、能熟練編寫腳本程序、設置常用的策略構件。4、能根據系統(tǒng)要求熟練進行組態(tài)工程的軟、硬件調試。1、熟練掌握不同圖形的屬性設置。2、熟練掌握按鈕切換窗口的屬性設置。3、熟練掌握腳本程序的編寫邏輯。4、熟練掌握MCGS上位機與PLC下位機的連接。1、對項目進行分析,整體構思系統(tǒng)監(jiān)控界面。2、熟練使用工具箱完成自動噴涂系統(tǒng)用戶窗口組態(tài)。3、根據項目要求,設計噴涂組態(tài)控制系統(tǒng)數據對象名稱及類型。任務目標學習導引本任務組態(tài)包括以下內容。建立“自動噴涂系統(tǒng)”組態(tài)工程。根據自動噴涂系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控界面參考效果圖,建立“自動噴涂系統(tǒng)”、“手動噴涂界面”和“自動噴涂界面”三個運行監(jiān)控窗口。“自動噴涂系統(tǒng)”窗口用于顯示自動噴涂系統(tǒng)基本結構;“手動噴涂界面”窗口用于顯示噴涂系統(tǒng)在手動模式下,主要設備的控制及狀態(tài)顯示;“自動噴涂界面”窗口用于顯示噴涂系統(tǒng)在自動模式下,主要設備的控制,如儲液罐液位監(jiān)控、噴涂高度運行速度監(jiān)控,和設備的狀態(tài)顯示。設置“自動噴涂系統(tǒng)”為啟動運行窗口,建立三個窗口之間的菜單或按鈕切換功能。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面1.建立工程(1)雙擊桌面“MCGS組態(tài)環(huán)境”圖標,打開MCGS通用版組態(tài)環(huán)境,進入樣例工程。(2)單擊“文件”菜單,彈出下拉菜單,單擊新建工程,如圖所示。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面1.建立工程(3)進入新建工程工作臺界面后,單擊菜單“文件”,選擇“工程另存為”,彈出文件保存窗口,按希望的路徑保存文件。輸入文件名,如“自動噴涂系統(tǒng)”,如圖所示,單擊“保存”,工程建立完畢。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面2.添加用戶窗口①在工作臺界面,單擊“用戶窗口”,再單擊“新建窗口”,如左下圖所示。②選中新建窗口0,單擊鼠標右鍵,設置屬性,將基本屬性下的窗口名稱修改為“自動噴涂系統(tǒng)”,窗口背景修改為“白色”,選擇“最大化顯示”,如右下圖,單擊確定。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面1.建立工程③再次新建兩次窗口,并選中窗口,單擊鼠標右鍵,設置屬性,將基本屬性下的窗口名稱分別修改為“手動噴涂界面”、“自動噴涂界面”,窗口背景均修改為“白色”,窗口位置勾選“最大化顯示”,單擊確定,完成3個用戶窗口的創(chuàng)建,如圖所示。①進入“自動噴涂系統(tǒng)”用戶窗口。選中“自動噴涂系統(tǒng)”用戶窗口圖標,單擊動畫組態(tài)按鈕(或直接雙擊“自動噴涂系統(tǒng)”窗口圖標),進入“自動噴涂系統(tǒng)”窗口,開始組建監(jiān)控畫面。②繪制儲藏罐。從工具欄打開“工具箱” “單擊“插入元件”圖標一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面3.制作自動噴涂系統(tǒng)界面
進入“對象元件庫管理”界面,選中“儲藏罐”,顯示所有水罐,拖動滑塊,選中罐42,如圖所示,單擊確定,此時,罐42出現在自動噴涂系統(tǒng)窗口界面。選中罐,單擊鼠標右鍵,選擇排列→旋轉→上下鏡像,使罐42上下翻轉。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面3.制作自動噴涂系統(tǒng)界面③繪制閥門。再次打開“對象元件庫管理”,從“閥”中選取閥54,分別作為A閥門YV1、B閥門YV2和供料閥門YV3。④繪制液位傳感器。在“對象元件庫管理”下找到“傳感器”,選取傳感器4,作為液位傳感器SL。⑤繪制電機。在“對象元件庫管理”下單擊“馬達”,從“馬達”中選取馬達11,作為攪拌電機M;單擊“泵”,從中選取泵24,作為噴涂泵M1,從“泵”中選取泵23,作為高度調節(jié)電機M2。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面3.制作自動噴涂系統(tǒng)界面⑥繪制管道。從元件庫的“管道”類中選擇管道100,在“自動噴涂系統(tǒng)”窗口中調節(jié)管道100管道直徑,將管道置于最后面。選中管道,復制,粘貼,再次選中粘貼后的管道,單擊鼠標右鍵,選擇“排列”→“旋轉”,通過鏡像或左右旋轉,生成需要的彎管。再從元件庫的“管道”類中選擇管道95,繪制豎管道,在“自動噴涂系統(tǒng)”窗口中調節(jié)管道95管道直徑,并復制、粘貼生成需要的其他豎管道,調整位置和大小。⑦繪制噴涂箱。使用“矩形”圖元繪制無填充顏色的矩形,調整其位置,最后獲得如圖所示效果。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面3.制作自動噴涂系統(tǒng)界面⑧繪制工件。從“工具箱”單擊“矩形”,按住鼠標左鍵拖動,在界面繪制一個矩形,調整大小為80×270像素。將矩形的屬性設置為“無邊線”,填充顏色為“青綠”。單擊“橢圓”,繪制一個橢圓1,大小為80×40像素,填充顏色為“白色”,邊線“黑色”。復制、粘貼形成另一個橢圓2、橢圓3。將橢圓2填充為“青綠”,邊線“黑色”。橢圓3“無填充”,邊線“黑色”。繪制的矩形和橢圓如圖所示。最后將橢圓1放置在矩形上方,排列“最前面”;橢圓2放置在矩形下方位置,排列“最后面”,將橢圓3與橢圓2下對齊,也放置在矩形下方位置,排列“最前面”,最終形成圖2所示工件圖形。圖1圖2一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面3.制作自動噴涂系統(tǒng)界面⑨繪制位置開關。從工具箱中,選擇“矩形”,設置填充顏色為“白色”,調節(jié)到合適大小,作為上限位SQ1,復制一個相同的矩形作為下限位SQ2。從常用符號中,選擇直角三角形,繪制直角三角形1,調節(jié)到合適大小。復制、粘貼生成一個相同的直角三角形2,將直角三角形2排列→旋轉→上下鏡像再左右鏡像,最后將兩個直角三角形對拼在一起組成一個矩形,上方三角形2填充顏色為紅色,顏色動畫連接勾選“填充顏色”;下方三角形1設置為白色。選中三角形1和三角形2拼接而成的矩形,單擊鼠標右鍵,單擊排列→合并單元,作為位置一。復制位置一的圖形作為位置二和位置三。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面3.制作自動噴涂系統(tǒng)界面⑩繪制液位刻度。從“對象元件庫管理”→“刻度”中選取“刻度2”,作為攪拌罐的液位刻度,調節(jié)各圖形元件的層次,最終獲得圖的整體效果。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面3.制作自動噴涂系統(tǒng)界面?標注文字。單擊工具箱內“標簽”
,鼠標光標成“十”字形,在窗口上端適當位置拖曳鼠標,根據需要拉出適當大小的矩形,在光標閃爍位置開始輸入文字“自動噴涂系統(tǒng)”,輸入完畢,回車或鼠標單擊窗口其它任意位置,然后再選中標簽,按鼠標右鍵,選擇“屬性”,設置顏色、字體、邊線等靜態(tài)屬性。同樣方法,在閥門、傳感器、位置開關、電機、刻度等周邊進行文字標注。整體畫面如圖所示。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面3.制作自動噴涂系統(tǒng)界面?制作按鈕。從工具箱選擇標準按鈕“
”,在畫面中拖出一定大小的按鈕并調整位置。鼠標雙擊按鈕,彈出“標準按鈕構件屬性設置”對話框,在“基本屬性”對話框下,將按鈕標題修改為“手動工作模式”。其他屬性不做修改,單擊確認保存設置。選中畫好的按鈕,通過復制、粘貼,并修改基本屬性,制作完成“自動工作模式”按鈕,并排列2個按鈕的位置和間距,如圖所示。
”圖符,通過復制、粘貼、左右鏡像完成向右箭頭“③從元件庫的“管道”類中選擇管道95,調節(jié)合適的粗細和長度,用來表示絲桿。利用管道96與管道113構成“一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面4.制作手動噴涂界面①選中“手動噴涂界面”用戶窗口圖標,單擊動畫組態(tài)按鈕(或直接雙擊“手動噴涂界面”窗口圖標),進入“手動噴涂界面”窗口,開始組建監(jiān)控畫面。②從工具箱中,選擇“矩形”,調節(jié)到合適大小,將填充顏色填充為白色,復制、粘貼,生成另外相同的4個矩形,分別作為上限位SQ1、位置一、位置二、位置三、下限位SQ2的狀態(tài)顯示?!钡膭?chuàng)建,用來表示高度調節(jié)電機和噴頭的上升及下降。④利用橢圓工具,繪制圓,用于完成“攪拌電機”、“噴涂泵”、“噴頭高度電機”、“系統(tǒng)工作”的狀態(tài)顯示。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面4.制作手動噴涂界面⑤使用工具箱“標準按鈕”在窗口拖出1個按鈕。選中按鈕,雙擊進入“標準按鈕構件屬性設置”窗口,在“基本屬性”頁,將按鈕標題修改為噴涂高度調節(jié)電機控制“上升”。依此方法制作“下降”按鈕;攪拌電機控制“啟動”按鈕;噴涂泵控制“啟動”按鈕;手動模式“啟動”按鈕、“停止”按鈕、“復位”按鈕;“主界面”按鈕。⑤按“自動噴涂系統(tǒng)”文字標注方法,完成“手動噴涂界面”文字標注,“手動噴涂界面”整體畫面如圖所示。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面5.制作自動噴涂界面選中“自動噴涂界面”用戶窗口圖標,單擊動畫組態(tài)按鈕(或直接雙擊“自動噴涂界面”窗口圖標),進入“自動噴涂界面”窗口,開始組建監(jiān)控畫面。①從工具欄打開“工具箱””單擊“插入元件”圖標
,進入“對象元件庫管理”界面,選中“儲藏罐”,顯示所有水罐,拖動滑塊,選中罐42,單擊確定,此時,罐42出現在自動噴涂窗口界面,調整罐大小。從工具箱中,選擇“百分比填充”動畫構件,在界面按住鼠標左鍵拖出“百分比填充”圖形。調整“百分比填充”圖形大小,置于罐42左側。②從工具箱中,選擇“標簽”,在界面拖出合適大小,設置標簽填充顏色為白色,用于顯示儲液罐液位高度。復制、粘貼生成第二個標簽,用于顯示噴涂高度電機運行頻率。③從工具箱中,選擇“橢圓”工具,制作9個圓,分貝用于完成系統(tǒng)運行及各設備的狀態(tài)顯示(系統(tǒng)工作、低液位、高液位、A閥門、B閥門、供料閥門、攪拌電機、噴涂泵、噴頭高度電機)。一、繪制自動噴涂系統(tǒng)畫面5.制作自動噴涂界面④按鈕制作。按自動噴涂界面按鈕制作方法,制作自動模式“啟動”按鈕、“停止”按鈕、“復位”按鈕和“主界面”按鈕。⑤文字標注。按“自動噴涂系統(tǒng)”文字標注方法完成自動噴涂界面文字標注。自動噴涂界面整體畫面如圖畫面制作完畢,回到工作臺,單擊“文件”菜單,選擇“保存工程”二、定義自動噴涂系統(tǒng)數據對象根據噴涂系統(tǒng)控制及顯示要求,系統(tǒng)需要建立啟動按鈕、停止按鈕、閥門、液位、電機控制等多個開關型數據對象,噴涂高度電機頻率、垂直移動量(實現噴頭高度電機及噴頭垂直移動動畫)、液位傳感器3個數值型數據對象。因此,本系統(tǒng)最基本的數據對象如表所示,在動畫設置或腳本編寫過程中,可根據需要即時增加數據對象。名稱類型注釋手自動切換開關型=1表示自動控制,=0表示手動控制啟動按鈕開關型控制系統(tǒng)啟動,按下為1,松開為0停止按鈕開關型控制系統(tǒng)停止,按下為1,松開為0復位按鈕開關型控制系統(tǒng)復位,按下為1,松開為0系統(tǒng)工作開關型=1表示系統(tǒng)開始工作A閥門YV1開關型=1表示打開,A閥門注入液體B閥門YV2開關型=1表示打開,B閥門注入液體供料閥門YV3開關型=1表示打開,供料閥門進行供料上限位SQ1開關型=1表示動作,噴頭高度調節(jié)電機M2上越程下限位SQ2開關型=1表示動作,噴頭高度調節(jié)電機M2下越程位置一開關型=1表示動作,液位達到位置一CGQ1位置二開關型=1表示動作,液位達到位置二CGQ2位置三開關型=1表示動作,液位達到位置三CGQ3攪拌電機M開關型=1表示動作,攪拌電機指示燈亮噴涂泵M1開關型=1表示動作,噴涂泵指示燈亮噴頭高度電機開關型=1表示動作,噴頭高度電機指示燈亮攪拌電機控制開關型攪拌電機控制,按下為1,松開為0(手動模式)噴涂泵控制開關型噴涂泵電機控制,按下為1,松開為0(手動模式)噴頭高度上升開關型=1表示噴頭上升噴涂高度下降開關型=1表示噴頭下降手動上升開關型=1表示噴頭上升控制按鈕按下(手動模式)手動下降開關型=1表示噴頭上升控制按鈕按下(手動模式)高液位開關型=1表示動作,達到高液位位置低液位開關型=1表示動作,達到低液位位置噴涂高度電機頻率數值型噴涂高度電機運行速度垂直移動量數值型噴頭高度電機及噴頭垂直移動液位傳感器數值型儲液罐液位高度二、定義自動噴涂系統(tǒng)數據對象回到工作臺,選擇實時數據庫,單擊新增對象。選中新增對象,單擊鼠標右鍵,設置新增對象名稱為“A閥門YV1”,初值為“0”,對象類型為“開關”,如圖所示。二、定義自動噴涂系統(tǒng)數據對象按上表所示名稱及類型,依次新增“啟動按鈕”、“停止按鈕”、“上限位”、“攪拌電機”等開關型數據對象,其初始值都設置為0;新增“噴涂高度電機運行頻率”、“垂直移動量”和“液位傳感器”數值型數據對象,初始值為0。因為噴頭高度電機運行頻率設定范圍為-50~50Hz,則將頻率設定值的初值設定為0,最小值設置為-50,最大值設置為50,工程單位為Hz,如右圖所示。其他各數值型數據對象的初值都設置為0,最小值和最大值不設置,工程單位不設置。二、定義自動噴涂系統(tǒng)數據對象添加完畢,得到自動噴涂系統(tǒng)實時數據庫所需基本數據對象,如右圖所示。一、位圖構件功能MCGS位圖構件主要用于添加并顯示靜態(tài)圖像,在MCGS5.5以后的版本中,位圖構件的功能得到了加強,增加的功能包括:①支持多種格式的圖像文件,包括:位圖文件(*.bmp)JPEG文件(*.jpg;*.jpeg)PNG文件(*.png)圖標文件(*.ico)Tiff文件(*.tiff;*.tif)TGA文件(*.tga)PCX文件(*.pcx)②支持透明顏色位圖功能。用戶可以指定圖像中的一種顏色為透明色,在顯示時,該顏色的部分將進行透明處理;③支持多達256級的半透明顯示。用戶可以指定圖像顯示的半透明屬性,即透明度,當透明度設置為255時,圖像為不透明;當透明度為0時,圖像完全透明;④可以對位圖進行基本的旋轉,無級縮放以及自動調整大小等;⑤支持簡單的圖像處理,包括顏色反轉和轉換為灰度圖像等功能;⑥可以指定圖像存貯在MCGS組態(tài)工程內部或者將圖像文件存貯在工程外部,而只存貯文件名。二、位圖裝載在工程監(jiān)控畫面制作過程中,可以添加實際物體圖片作為監(jiān)控畫面的圖形,如本項目中的儲藏罐、液位傳感器、工件等,方法如下。在用戶窗口的工具箱中選擇“位圖”(
),用鼠標在用戶窗口上按下左鍵并拖拉到適當的大小,釋放鼠標左鍵,完成構件的添加,如圖所示。二、位圖裝載選中位圖構件,單擊鼠標右鍵,彈出快捷菜單,選擇“裝載位圖(K)”,如左下圖所示,打開位圖裝載對話框,如右下圖所示。二、位圖裝載單擊按鈕“
”,或在文件名稱中手工輸入文件名,選擇確認后,就可以將圖像文件裝載進構件。裝載圖像文件時,可以指定將圖像文件存貯到工程文件內部或只存貯文件名,而將圖像文件保留在工程文件外。任務目標對自動噴涂系統(tǒng)項目控制及顯示要求進行分析,整體構思系統(tǒng)動畫。按控制及顯示要求正確設置自動噴涂系統(tǒng)動畫類型,完成動畫連接。學習導引本任務組態(tài)包括以下內容。1.將“自動噴涂系統(tǒng)”界面的手動工作模式和自動工作模式按鈕,設置打開和關閉用戶窗口屬性。2.將“自動噴涂系統(tǒng)”界面中的A閥門YV1、B閥門YV2和供料閥門YV3連接對應的表達式(數據對象),完成動畫連接設置;液位變化動畫;位置一、位置二、位置三的顏色動畫。3.將“手動噴涂系統(tǒng)”界面中的各按鈕設置對應的操作屬性;設置各種圖形元件的顏色填充屬性;設置上升和下降箭頭的可見度屬性。4.將“自動噴涂系統(tǒng)”界面中的各按鈕設置對應的操作屬性;設置各種圖形元件的顏色填充屬性;設置儲液罐的液位動畫并用百分比填充構件顯示;設置矩形框的顯示輸出屬性,用于顯示噴涂高度電機頻率。一、自動噴涂系統(tǒng)界面動畫設置1.儲藏罐動畫連接雙擊儲藏罐,進入屬性設置,單擊“動畫連接”標簽,選擇第一行“組合圖形”,單擊右側“折線”,進入“大小變化”設置窗口,完成屬性設置,如圖一、自動噴涂系統(tǒng)界面動畫設置2.閥門動畫連接①雙擊A閥門,進入屬性設置,單擊“動畫連接”標簽。②鼠標選中第一行“矩形”,單擊右側折線“
”,進入“矩形”的動畫屬性設置。按左下圖設置填充顏色動畫,按右下圖設置按鈕動作動畫。③選中“動畫連接”標簽下第三行“組合圖符”,單擊折線,也按圖4.24設置按鈕動作屬性。按同樣方法,設置B閥門和供料閥門。數據對象分別為“B閥門YV2”和“供料閥門YV3”。一、自動噴涂系統(tǒng)界面動畫設置3.電機動畫連接(1)攪拌電機①選中攪拌電機,單擊鼠標右鍵,選擇“排列→分解單元”。②選中分解后的攪拌電機左側橢圓,雙擊進入屬性設置,勾選“閃爍效果”特殊動畫連接。③進入“閃爍效果”屬性窗口,設置圖所示屬性。單擊“確認”。按同樣方法設置分解后的攪拌電機右側橢圓。設置完畢重新選定攪拌電機各部分,單擊鼠標右鍵,選擇排列→合成單元。一、自動噴涂系統(tǒng)界面動畫設置3.電機動畫連接(2)噴涂泵電機①選中噴涂泵電機,雙擊進入“單元屬性設置”,單擊“動畫連接”選項下的第一行“組合圖符”,如左下圖1。②單擊第一行右側折線,進入“屬性設置”窗口,勾選“填充顏色”動畫連接,如圖2。進入“填充顏色”屬性窗口,增加2個分段點,表達式為0時填充灰色,表達式為1時,填充綠色。如圖3所示圖1圖2圖3一、自動噴涂系統(tǒng)界面動畫設置3.電機動畫連接(3)噴頭高度調節(jié)電機①選中噴頭高度調節(jié)電機,雙擊進入“單元屬性設置”,鼠標選中“動畫連接”選項下的第一行“組合圖符”,單擊最右側“折線”,進入屬性設置界面,勾選“垂直移動”,如左下圖。②進入“垂直移動”窗口頁,按右下圖設置動畫屬性。一、自動噴涂系統(tǒng)界面動畫設置4.位置開關動畫連接(1)限位開關SQ1、SQ2①雙擊SQ1對應的矩形,進入屬性設置,勾選“填充顏色”和“按鈕動作”,如圖1。②進入“填充顏色”屬性窗口,按圖2設置屬性,表達式為0,填充紅色,表達式為1,填充綠色。。③進入按鈕操作屬性窗口,按圖3設置。圖1圖2圖3一、自動噴涂系統(tǒng)界面動畫設置4.位置開關動畫連接同樣方法設置下限位SQ2,連接表達式改為“下限位SQ2”。(2)位置一、位置二、位置三①雙擊位置一對應的單元圖形,進入屬性設置界面。②選擇“動畫連接”下的第一行“直角三角形”,單擊最右側折線。③進入“屬性設置”頁,勾選“按鈕動作”,如圖1。④進入“填充顏色”頁,按圖2設置直角三角形“填充顏色”動畫屬性,表達式為0,填充紅色,表達式為1,填充綠色。。⑤進入“按鈕動作”頁,按圖3設置直角三角形“按鈕動作”動畫屬性。圖1圖2圖3同樣方法設置位置二、位置三單元圖形的動畫連接,對應表達式分別修改為“位置二”、“位置三”一、自動噴涂系統(tǒng)界面動畫設置5.工作模式按鈕動畫連接①在“自動噴涂系統(tǒng)”用戶窗口中,選中“手動工作模式”按鈕,單擊鼠標右鍵,選中屬性,進入屬性設置對話框。②在“操作屬性”標簽下,勾選“打開用戶窗口”,下拉選項選擇“手動噴涂界面”,如圖1。③進入“腳本程序”標簽下輸入以下腳本:如圖2。單擊確定,退出設置。圖1圖2一、自動噴涂系統(tǒng)界面動畫設置5.工作模式按鈕動畫連接用同樣的方法,設置“自動工作模式”按鈕屬性,選擇打開“自動噴涂界面”,在“腳本程序”屬性窗口輸入以下腳本:二、手動噴涂界面動畫設置1.位置開關動畫設置①在“手動噴涂界面”用戶窗口中,選中上限位顯示矩形框,單擊鼠標右鍵,選中屬性,進入屬性設置對話框,在“屬性設置”窗口下,勾選“填充顏色”和“按鈕動作”,如圖1所示。②進入“填充顏色”窗口,表達式選擇“上限位SQ1”,在填充顏色連接中,單擊“增加”,增加分段點。雙擊顏色條,將分段點0設置為紅色,分段點1設置為綠色,如圖2所示;按圖2設置按鈕功能。圖1圖2圖3用同樣的方法完成位置一、位置二、位置三、下限位對應矩形的填充顏色和按鈕動作動畫屬性,連接的數據對象分別為“位置一”、“位置二”、“位置三”“下限位SQ2”。二、手動噴涂界面動畫設置2.指示燈動畫設置雙擊用于攪拌電機狀態(tài)顯示的圓,進入“填充顏色”對話框。按圖設置動畫連接屬性。按同樣方法設置用于“噴涂泵”、“噴頭高度電機”、“系統(tǒng)工作”狀態(tài)顯示的圓“填充顏色”動畫屬性,表達式分別連接“噴涂泵M1”、“噴頭高度上升=1or噴頭高度下降=1and上限位SQ1=0and下限位SQ2=0”、“系統(tǒng)工作”。二、手動噴涂界面動畫設置2.指示燈動畫設置雙擊用于攪拌電機狀態(tài)顯示的圓,進入“填充顏色”對話框。按圖設置動畫連接屬性。按同樣方法設置用于“噴涂泵”、“噴頭高度電機”、“系統(tǒng)工作”狀態(tài)顯示的圓“填充顏色”動畫屬性,表達式分別連接“噴涂泵M1”、“噴頭高度上升=1or噴頭高度下降=1and上限位SQ1=0and下限位SQ2=0”、“系統(tǒng)工作”。二、手動噴涂界面動畫設置3.按鈕動畫設置①雙擊“上升”按鈕,進入“上升”按鈕“動畫組態(tài)屬性設置”對話框,在“操作屬性”窗口中,勾選“數據對象值操作”,操作類型選擇“按1松0”,數據對象選擇“手動上升”,如圖所示。同樣設置“下降”按鈕,數據對象選擇“手動下降”。二、手動噴涂界面動畫設置3.按鈕動畫設置②按“上升”按鈕的屬性設置方法同樣設置攪拌電機控制“啟動”按鈕,數據對象連接選擇“攪拌電機控制”;設置噴涂泵“啟動”按鈕,數據對象連接選擇“噴涂泵控制”。設置系統(tǒng)“啟動”、“停止”、“復位”按鈕,數據對象分別選擇“啟動按鈕”、“停止按鈕”、“復位按鈕”,操作屬性都選擇“按1松0”。③雙擊“主界面”按鈕,進入“動畫組態(tài)屬性設置”對話框,在“操作屬性”窗口中,勾選“打開用戶窗口”,選擇“自動噴涂系統(tǒng)”;勾選“關閉用戶窗口”,選擇“手動噴涂界面”。如圖所示。二、手動噴涂界面動畫設置4.噴頭高度上升與下降箭頭①選中向右的箭頭,雙擊進入“動畫組態(tài)屬性設置”。勾選“可見度”。②設置可見度表達式為“手動下降=1AND下限位SQ2=0”,當表達式非零時“對應圖符可見”,如左下圖所示。同樣設置向左的箭頭,表達式選擇“手動上升=1AND上限位SQ1=0”,如右下圖。三、自動噴涂界面動畫設置1.儲液罐當前液位屬性設置①雙擊儲液罐當前液位顯示標簽,進入標簽“動畫組態(tài)屬性設置”對話框,在“屬性設置”窗口中,勾選“顯示輸出”,如左下圖所示。②進入“顯示輸出”窗口,表達式選擇“液位傳感器”,輸出值類型選擇“數值量輸出”,輸出格式選擇“向中對齊”、整數位數選擇“3”、小數位數選擇“1”,如右下圖所示。三、自動噴涂界面動畫設置2.噴頭高度電機頻率屬性設置同樣完成噴頭高度電機頻率顯示輸出設置,在“顯示輸出”窗口,表達式選擇“噴頭高度電機頻率”,輸出值類型選擇“數值量輸出”,輸出格式選擇“向中對齊”、整數位數選擇“2”、小數位數選擇“1”,如圖。三、自動噴涂界面動畫設置3.儲液罐屬性設置①雙擊儲液罐,進入“單元屬性設置”對話框。在“數據對象”窗口中,單擊“大小變化”,單擊右側的“?”,選擇“液位傳感器”,如左下圖所示。②進入“動畫連接”窗口,選中第一行“組合圖符”,單擊右側“
”符號,進入“動畫組態(tài)屬性設置”對話框,在“大小變化”窗口中,表達式選擇“液位傳感器”,大小變化連接中,最小變化百分比設置為“0”,表達式的值也為“0”,最大變化百分比設置為“100”,表達式的值也為“100”,變化方向選擇“”,變化方式選擇“剪切”,如右下圖所示。三、自動噴涂界面動畫設置4.百分比填充設置①雙擊“百分比填充”構件,進入“百分比填充構件屬性設置”對話框。②在“基本屬性”窗口中,構件顏色分別選擇背景顏色“白色”、填充顏色“紅色”、字符顏色“黑色”,邊界類型選擇“三維邊框”,如圖1所示。
③在“刻度與標注屬性”窗口中,刻度的主劃線數目選擇“5”,次劃線數目選擇“10”,如圖2所示。④在“操作屬性”窗口中,表達式選擇“液位傳感器”,在填充位置和表達式值的連接中,0%對應的值為“0.0”,100%對應的值為“100.0”,如圖3所示。圖1圖2圖3三、自動噴涂界面動畫設置5.狀態(tài)顯示設置雙擊對應系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示的“圓”,進入“動畫組態(tài)屬性設置”對話框。在“屬性設置”窗口中,勾選“填充顏色”,進入“填充顏色”窗口,表達式選擇“系統(tǒng)工作”,填充顏色連接方法,將分段點0設置為紅色,分段點1設置為綠色,如圖所示。同樣設置低液位、高液位、A閥門、B閥門、供料閥門、攪拌電機、噴涂泵、噴頭高度電機的狀態(tài)顯示,表達式分別選擇“低液位”、“高液位”、“A閥門YV1”、“B閥門YV2”、“供料閥門YV3”、“攪拌電機正轉=1or攪拌電機反轉=1”、“噴涂泵M1”、“噴頭高度上升=1or噴頭高度下降=1”,填充顏色連接方法,都將分段點0設置為“紅色”,分段點1設置為“綠色”。參照手動噴涂界面中的“啟動”“停止”、“復位”和“主界面”按鈕的操作屬性設置,完成自動噴涂界面按鈕屬性設置。任務目標完成自動噴涂系統(tǒng)系統(tǒng)組態(tài)工程腳本程序調試。完成MCGS+PLC的自動噴涂系統(tǒng)聯機調試。學習導引本任務包括以下內容。編寫腳本程序并模擬調試。(1)按噴涂系統(tǒng)控制要求,分別編寫復位控制腳本程序、手動模式腳本程序、自動模式腳本程序、停止腳本程序、越程故障腳本程序。(2)按噴涂系統(tǒng)控制要求,完成復位控制、手動模式控制、自動模式控制、停止控制及越程故障的各項功能調試。組態(tài)控制設備(PLC)、編寫程序,設置變頻器參數,完成系統(tǒng)聯調。(1)設計PLC變量與組態(tài)軟件數據對象對照表。(2)根據自動噴涂系統(tǒng)要求編寫PLC程序。(3)設置變頻器MM440參數。(4)設計系統(tǒng)接線圖并完成系統(tǒng)硬件連接。(5)組態(tài)MCGS與PLC的連接。(6)按聯機運行修改組態(tài)工程。(7)根據自動噴涂系統(tǒng)要求完成系統(tǒng)聯調。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試1.設置定時器策略①回到MCGS工作臺,進入運行策略,如左下圖所示。②右鍵單擊循環(huán)策略,選擇屬性,彈出策略屬性窗口,設置策略循環(huán)時間為100ms,即每100ms執(zhí)行一次,如右下圖所示,單擊“確認”退出。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試1.設置定時器策略③雙擊循環(huán)策略,進入循環(huán)策略組態(tài)窗口。右鍵單擊
圖標,勾選“策略工具箱”和“新增策略行”,(也可以直接從工具欄選擇
新增策略行)。④從策略工具箱中拖出“定時器”移動至一個策略行圖標最右邊的“⑤設置定時器雙擊定時器策略構件“
”,對定時器進行如左下圖所示設置,單擊“確認”,按提示要求新增“定時器1啟動”、“定時器1復位”、“時間到1”開關型數據對象。用同樣的方法新增策略行,添加定時器構件,按右下圖完成成定時器2設置。單擊“確認”,按提示要求添加“定時器2啟動”、“定時器2復位”、“時間到2”開關型數據對象。
” “上,再單擊鼠標左鍵,完成添加,得到一個定時器1策略行。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序(1)復位腳本程序①在循環(huán)策略下繼續(xù)添加一個策略行,從工具箱中找到“腳本程序”,拖動到策略行右邊的策略塊“
”,單擊鼠標左鍵,添加腳本程序構件。②雙擊腳本程序構件“
”,進入腳本程序編寫界面,在最下方的標注輸入“復位腳本程序”,在腳本編寫區(qū)域輸入如下程序。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序第1、2段“IF...ENDIF”語句用于實現復位控制,為使復位動作能保持至位置三動作,加入了開關型數據對象“復位”。第3段用于控制噴頭及高度電機下降至位置三停止。第4段用于實現噴頭下降的動畫。單擊“確定”,按提示添加“復位”開關型數據對象。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序2)手動模式腳本程序再次新增一個腳本程序構件的策略行,進入腳本程序編寫界面,在最下方的標注輸入“手動模式腳本程序”,在腳本編寫區(qū)域輸入如下程序。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序(3)自動模式腳本程序再次新增一個腳本程序構件的策略行,進入腳本程序編輯界面,在最下方的標注輸入“自動模式腳本程序”,在腳本編寫區(qū)域輸入如下程序。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序編輯完畢,單擊“確定”,按提示要求新增“攪拌”開關型數據對象,增加“步”、“循環(huán)次數”數值型數據對象。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序(4)停止腳本程序再次新增一個腳本程序構件的策略行,進入腳本程序編輯界面,在最下方的標注輸入“停止腳本程序”,在腳本編輯區(qū)域輸入停止控制程序。編輯完畢,單擊“確定”,按提示要求新增“停止”開關型數據對象。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序(5)越程故障腳本程序再次新增一個腳本程序構件的策略行,進入腳本程序編輯界面,在最下方的標注輸入“越程故障腳本程序”,在腳本編輯區(qū)域輸入越程故障控制程序。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試2.編寫腳本程序各部分腳本程序構件添加并編輯完畢后,循環(huán)策略如圖。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試3.設置腳本程序執(zhí)行條件為保證執(zhí)行手動程序時對自動模式的工作無影響,執(zhí)行自動時對手動模式的工作無影響;按下停止按鈕時自動腳本程序停止執(zhí)行,重新啟動后按原來的工作步繼續(xù),設置手動模式腳本程序和自動模式腳本程序策略行的條件屬性。(1)雙擊手動模式腳本程序策略的條件構件“
”,進入“表達式條件”設置界面,在表達式中填入“手自動切換=0”,如左下圖所示。(2)雙擊自動模式腳本程序策略的條件構件“
”,進入“表達式條件”設置界面,在表達式中填入“手自動切換=1and停止=0”,如右下圖所示。“手自動切換=1and停止=0”表示沒有按下停止按鈕,且選擇自動模式時執(zhí)行自動模式腳本程序,一旦按下停止按鈕,則條件不滿足,自動模式腳本不能執(zhí)行,但是“步”數保持不變,一旦重新啟動,則從停止之前運行的步繼續(xù)運行。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試4.腳本程序調試為便于在自動模式下觀察主界面運行情況,在“自動噴涂系統(tǒng)”主界面添加手自動切換按鈕,并將自動模式界面的“啟動”“停止”“復位按鈕”復制粘貼至“自動噴涂系統(tǒng)”用戶窗口。(1)手自動切換按鈕制作與設置①從工具箱→插入元件→對象元件庫管理中找到“按鈕99”,添加至“自動噴涂系統(tǒng)”用戶窗口,并調節(jié)大小和位置,如圖。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試4.腳本程序調試②選中“按鈕99”,單擊鼠標右鍵,單擊排列→分解單元。③選中分解后的綠色按鈕,進入“屬性設置”,勾選“按鈕動作”和“可見度”動畫連接。按左下圖設置“按鈕動作”屬性,按右下圖設置按鈕“可見度”動畫屬性。同樣添加紅色按鈕動畫連接,設置表達式非零時“對應圖符不可見”。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試4.腳本程序調試④設置完畢,全選紅色和綠色按鈕及底座,單擊鼠標右鍵,選擇排列→合成單元。腳本程序調試的“自動噴涂系統(tǒng)”用戶窗口如圖。
”,進入自動噴涂系統(tǒng)運行環(huán)境。②單擊“復位”按鈕,噴頭高度調節(jié)電機M2下降,單擊位置三,M2停止下降,復位完成。③單擊“手自動切換”紅色按鈕開關,綠色按鈕可見;按下啟動按鈕,A閥門和B閥門打開,液位上升,
完成自動模式噴涂過程,觀察液位變化、主界面其他圖形動畫。④單擊“自動工作模式”按鈕,進入“自動噴涂界面”。觀察自動噴涂界面動畫及指示燈狀態(tài)、液位高度顯示、噴涂電機頻率顯示。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試4.腳本程序調試①單擊工具欄圖標“在自動噴涂過程中,按下“停止按鈕”,觀察系統(tǒng)是否停止。再次按下“啟動按鈕”,觀察系統(tǒng)是否繼續(xù)之前的工作。一、自動噴涂系統(tǒng)腳本程序調試4.腳本程序調試⑤在自動噴涂過程中,操作“上限位SQ1”或“下限位SQ2”,觀察系統(tǒng)狀態(tài)。按下“復位”按鈕之后回到初始位置,重新按下“啟動”按鈕,觀察系統(tǒng)是否能重新開始工作。⑥回到主界面,將工作模式切換至手動,單擊“手動工作模式”按鈕,進入“手動噴涂界面”。⑦單擊“復位”按鈕,回到位置三。按下“啟動”按鈕,按手動工作模式要求完成操作,觀察噴頭高度電機上升、下降箭頭動畫及狀態(tài)顯示區(qū)各指示燈變化。二、自動噴涂系統(tǒng)聯調本系統(tǒng)中,復位、啟動和停止在上位機上操作;PLC與變頻器之間采用USS協(xié)議通信。使用S7-200PLC(CPU224XP)作為控制設備,完成主要控制要求,上位機組態(tài)軟件主要作為監(jiān)控設備,故自動噴涂系統(tǒng)的控制部分主要由PLC編程實現,而在組態(tài)策略中主要編寫實現動畫的腳本程序。1.I/O地址分配及與組態(tài)數據對象對照表根據系統(tǒng)輸入輸出信號確定自動噴涂系統(tǒng)PLCI/O地址分配如下表I(輸入繼電器)功能(數據對象)Q(輸出繼電器)功能(數據對象)I0.0上限位Q0.0噴涂泵M1I0.1下限位Q0.1攪拌電機正轉I0.2位置一Q0.2攪拌電機反轉I0.3位置二Q0.3噴頭高度上升I0.4位置三Q0.4噴頭高度下降
Q0.5A閥門YV1
Q0.6B閥門YV2
Q0.7供料閥門YV3二、自動噴涂系統(tǒng)聯調1.I/O地址分配及與組態(tài)數據對象對照表由于自動噴涂系統(tǒng)需在上位機實現系統(tǒng)啟動、停止、復位控制,顯示儲液罐當前液位高度值及噴涂高度運行頻率值,各閥門和電機等的工作狀態(tài)顯示、儲液罐液位變化動畫等,故組態(tài)軟件與PLC之間還必須加上這些數據交換通道,最后得到表4.5中PLC變量與組態(tài)軟件實時數據對象的對照表,此即后續(xù)將完成的組態(tài)軟件通道連接。PLC變量與組態(tài)軟件實時數據對象對照表地址數據對象地址數據對象地址I0.0上限位Q0.0噴涂泵M1I0.1下限位Q0.1攪拌電機正轉I0.2位置一Q0.2攪拌電機反轉I0.3位置二Q0.3噴頭高度上升I0.4位置三Q0.4
噴頭高度下降M0.5啟動按鈕Q0.5A閥門YV1M0.6停止按鈕Q0.6B閥門YV2M0.7復位按鈕Q0.7供料閥門YV3M1.0手動上升M2.1低液位(指示)M1.1手動下降M2.2高液位(指示)M1.2攪拌電機控制(手動)M2.3系統(tǒng)工作(指示)M1.3噴涂電機控制(手動)VW4液位傳感器(顯示)M2.0手自動切換VD12噴頭高度電機頻率(顯示)二、自動噴涂系統(tǒng)聯調2.PLC程序編寫根據自動噴涂系統(tǒng)控制要求并考慮上位機信號編寫PLC控制程序。(1)符號表二、自動噴涂系統(tǒng)聯調2.PLC程序編寫(2)程序①主程序二、自動噴涂系統(tǒng)聯調2.PLC程序編寫主程序二、自動噴涂系統(tǒng)聯調2.PLC程序編寫②手動子程序③自動子程序二、自動噴涂系統(tǒng)聯調2.PLC程序編寫③自動子程序二、自動噴涂系統(tǒng)聯調2.PLC程序編寫二、自動噴涂系統(tǒng)聯調3.變頻器參數設置本系統(tǒng)中,變頻器采用MM440,PLC與變頻器之間采用USS協(xié)議通信,變頻器參數設置
如右。P700=5P1000=5P304=額定電壓P305=額定電流P307=額定功率P310=額定頻率P311=額定轉速P1080=最小轉速P1082=最大轉速P1120=1(斜坡上升時間)P1121=1(斜坡下降時間)P0010=0二、自動噴涂系統(tǒng)聯調4.系統(tǒng)接線與調試①根據系統(tǒng)I/O分配表,完成PLC接線圖,如圖所示,主電路為噴涂泵電動機的連續(xù)運行和攪拌電機、噴頭高度調節(jié)電機的正反轉主電路(略)。PLC和計算機之間通過PC/PPI電纜連接。②按系統(tǒng)接線圖完成接線后,下載PLC程序,完成程序調試。二、自動噴涂系統(tǒng)聯調5.組態(tài)PLC設備(1)添加PLC設備①單擊工作臺的“設備窗口”,“進入設備窗口”。②單擊“設備組態(tài)”,進入設備組態(tài)窗口。③打開“工具箱”,從設備管理中選中“通用串口父設備”和“西門子_S7200PPI”,雙擊添加至選定設備,如圖所示。二、自動噴涂系統(tǒng)聯調5.組態(tài)PLC設備④雙擊設備管理中的“通用串口父設備”,然后再雙擊“西門子_S7200PPI”,將其添加至設備組態(tài)窗口,如圖所示。二、自動噴涂系統(tǒng)聯調5.組態(tài)PLC設備(2)設
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