小車裝卸料設(shè)計(jì)說(shuō)明書.

1、題目：自動(dòng)裝料卸料演示設(shè)計(jì)姓 名：專 業(yè)：日期:自動(dòng)裝料卸料演示設(shè)計(jì)一、課題設(shè)計(jì)目的本課題設(shè)計(jì)通過(guò)生活中的一個(gè)較簡(jiǎn)單的工作過(guò)程，如何進(jìn)行系統(tǒng)的分析它的工作流程，畫出主電路原理圖、PLC端子分配圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，在三菱FX2N系 列編程平臺(tái)上編梯形圖、軟仿真、調(diào)試；同時(shí)學(xué)習(xí)了用上位機(jī)組態(tài)軟件根據(jù)題目 要求設(shè)計(jì)合理的監(jiān)控界面、腳本程序、變量的鏈接、數(shù)據(jù)的通信與交換方式等等。這樣就有PLC的軟硬件設(shè)計(jì)和上位機(jī)的監(jiān)控程序設(shè)計(jì)，形成了一個(gè)完整的 監(jiān)控系統(tǒng)。二、課題內(nèi)容及要求設(shè)計(jì)：小車在S1、S2間作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由M1拖動(dòng)。小車在S1點(diǎn)加入物料（由電 磁閥YV控制），時(shí)間10S。小車裝完料后從S1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S2

2、點(diǎn)，由電機(jī)M2帶 動(dòng)小車傾倒物料，時(shí)間3S，然后M2斷電，車斗復(fù)原。小車在M1的拖動(dòng)下運(yùn)動(dòng) 退回S1點(diǎn)，再次循環(huán)。小車每循環(huán)3次后，要求停30秒后再開始工作。要求根 據(jù)工作示意圖，畫出端子分配圖、梯形圖和主電路圖。如果采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，要 求畫出工作流程圖；如果采用順序控制方法，要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。項(xiàng)目示意圖 見(jiàn)圖2.1。啟動(dòng)：SB1(XO)KM2(Y2)M2：KM3(Y3)S2(X2)圖2.1項(xiàng)目示意圖三、課題設(shè)計(jì)儀器、設(shè)備及材料由三菱FX2N可編程控制器及其編程軟件、MCGS組態(tài)軟件通用版、模擬版、 計(jì)算機(jī)等組成設(shè)計(jì)平臺(tái)。四、課題設(shè)計(jì)原理1、MCGS組態(tài)軟件功能1.1 MCGS組態(tài)軟件的整體

3、結(jié)構(gòu)MCGS 5.5軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。圖4.1組態(tài)軟件整體結(jié)構(gòu)用戶在MCGS組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編與控制流程、編 制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為.mcg的工程文件，又稱為組 態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，其與MCGS運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工 程”。MCGS運(yùn)行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，由可執(zhí)行程序McgsRun.exe支持，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。在運(yùn)行環(huán)境中完成對(duì)工程的 控制工作。組

4、態(tài)軟件整體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 4.1。1.2 MCGS組態(tài)軟件五大組成部分見(jiàn)圖4.2:圖4.2組態(tài)軟件五大組成部分1.3基于MCG可完成以下工作：建立一個(gè)新工程設(shè)計(jì)畫面流程定義數(shù)據(jù)變量進(jìn)行動(dòng)畫連接添加模擬設(shè)備，使整個(gè)畫面能模擬運(yùn)行。2、 編制“裝料卸料演示設(shè)計(jì)”的 PLC控制程序，使之能夠完成課題設(shè)計(jì)要求。3、通過(guò)連接MCGS和PLC，完成整體的監(jiān)視和控制功能。MCGSa態(tài)軟件與外部設(shè)備的通訊：MCGS通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部設(shè)備進(jìn) 行數(shù)據(jù)交換。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是由VB、VC程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫的DLL （動(dòng)態(tài)連接庫(kù)）文件，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中包含符合各種設(shè)備 通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運(yùn)行

5、狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進(jìn)來(lái)或發(fā)送出去。MCGS 負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中的各個(gè)部分， 完成整個(gè)系統(tǒng)的通訊過(guò)程。每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)占一個(gè)線程，達(dá)到互不干擾的目的。本設(shè)計(jì)需要利于MCGS中FX2N的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行設(shè)備的通道連接，使組態(tài) 軟件與PLC相聯(lián)系。五、主要設(shè)計(jì)重點(diǎn)、難點(diǎn)PLC程序的模塊化設(shè)計(jì)，MCGS的動(dòng)畫制作、腳本程序，上位機(jī)與 PLC的 綜合調(diào)試。六、課題設(shè)計(jì)步驟1、PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1.1首先根據(jù)工作過(guò)程，分析主要有哪幾步組成，然后畫出工作流程圖見(jiàn)圖6.1圖6.1工作流程圖1.2根據(jù)工作過(guò)程分析I/O信號(hào)，畫出I/O分配表見(jiàn)圖6.2和PLC端子分配圖見(jiàn) 圖 6.

6、3。輸入I信號(hào)：?jiǎn)?dòng)SB1(X0)，停止信號(hào)X3，左限位開關(guān)S1(X1),右限位開關(guān)S2(X2)； 輸出O信號(hào)：裝料丫0(由電磁閥YV控制)，由電動(dòng)機(jī)M1控制的右行出發(fā)KM1(Y1) 和卸料返回KM2(Y2)，由電機(jī)M2控制的卸料KM3(Y3)。FLC輸入分配PLC輸出分配電氣功能地址電氣功能地址SB1啟動(dòng)X0YV裝料Y0SB2停止X3KM1刖進(jìn)Y1S丄XIKM2返回Y2S2X2KM3卸料Y3圖6.2 I/O分配表YO -YVSB1X0SB2P Y1一KM1一Lfil “_S2卜C Y2X2一KRI2/rvsKM3一CcOO-220V圖6.3 PLC端子分配圖1.3根據(jù)要求設(shè)計(jì)主電路圖見(jiàn)圖6.

7、4要求小車右行和返回由電動(dòng)機(jī) M1控制，小車傾倒物料由電動(dòng)機(jī) M2控制, 因此主電路就需要兩臺(tái)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)電路。6.51.4這里采用順序控制法設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，根據(jù)設(shè)計(jì)要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖見(jiàn)圖MW0O2so1ZRSTY0 #3S20 I-M10 XIMinTOi rCjS25 KiooCyQ右存出發(fā)卸料T1S23 U 匝二K3OCVQ左行返回-CCO2K5CTT) K300-IrstTco圖6.5狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖1.5為了達(dá)到更好的設(shè)計(jì)效果，豐富上位機(jī)動(dòng)畫效果和畫面，必須要有必要的中 間變量來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，編程中用到的中間變量功能用途表見(jiàn)圖6.6中間變量功能用途中間變最功能用途TO設(shè)定就料時(shí)間DO讀SVTO的

8、當(dāng)前值T1設(shè)定斂科時(shí)問(wèn)D1瀆取T1的當(dāng)前值T2設(shè)宅等待時(shí)問(wèn)D2讀取T2的當(dāng)苗值CO設(shè)定循環(huán)計(jì)數(shù)D3讀取CO的當(dāng)肅値MO與上位啟動(dòng)按鈕連通M3與上位停止連適Ml與上位左限位連通M4與上位急停連適M2與上位右限位連道圖6.6中間變量功能用途表1.6編寫梯形圖如下:S24SOSOY003)001X002RSTDOSETS22M2K30DI6768951121132、上位機(jī)MCGS監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)“自動(dòng)裝料卸料演示設(shè)計(jì)”監(jiān)控畫面組態(tài)圖見(jiàn)圖6.7自動(dòng)裝料卸料演示過(guò)程圖6.7監(jiān)控畫面組態(tài)圖首先在用戶窗口，點(diǎn)新建窗口，生成窗口 0,在窗口 0屬性中重命名為裝料 卸料組態(tài)，選擇背景顏色為綠色，然后在工

9、具條中點(diǎn)工具箱選擇圖中需要的元件組態(tài)即可 2.2在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中新增所有需要的數(shù)據(jù)對(duì)象，并定義數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍等等，必要時(shí)可以添加注釋。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)見(jiàn)圖6.8n主控窗口設(shè)備窗 |謝用戶輸口鮑實(shí)| ijjj名字I類型 I注釋左閑杭開關(guān) 右磴位開關(guān) 停止裝料 運(yùn)料岀發(fā)卸料 運(yùn)料計(jì)數(shù)MOM1賊M3戚YOY1Y2Y3coD()D1D2D3TOT1T2Et2 0 9- 0 0 0 9- 0 0翌sfls壓s型型型翌型SS壓SS 關(guān)關(guān)養(yǎng)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)fi 值值值值值值值值值 開開開開開開開開開數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)裝料計(jì)時(shí) 卸料圭時(shí) 等待計(jì)時(shí) 護(hù)料運(yùn)SMS 帥料成組増加對(duì)豪屬性mo*M1*112

10、*D1*DZFLC圖6.8實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)2.3窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和PLC三者建立鏈接：將用戶窗口中圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性鏈接，再通過(guò)設(shè)置通道與PLC三者建立鏈接，并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，圖形對(duì)象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對(duì) 象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了圖形的動(dòng)畫效果。窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和PLC三者鏈接關(guān)系見(jiàn)圖6.9匕肛顯示宙口啟動(dòng) 左陽(yáng)也開關(guān)- 占限也開關(guān)- 停止 倉(cāng)號(hào) 料斗下科一 沖下前退一 屮車后觀一 小車wn- 裝岸時(shí)何總示 卻料時(shí)問(wèn)昱水 佇止時(shí)何呈示 運(yùn)料也數(shù)顯示圖6.9窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和PLC三者鏈接關(guān)系2.4編寫必要的腳本程序，使動(dòng)畫更加豐富、形象和達(dá)

11、到設(shè)計(jì)的需要，所以一般 上位機(jī)組態(tài)當(dāng)中腳本程序是必須的雙擊運(yùn)行策略進(jìn)入循環(huán)策略，由循環(huán)策略進(jìn)入策略組態(tài)，在策略組態(tài)的工具 欄中點(diǎn)策略工具箱和新增策略行，從策略工具箱中選擇腳本程序拖到新增策略框 中，策略工具箱見(jiàn)圖6.10，策略組態(tài)見(jiàn)圖6.11弓退出策略 縣音響輸出 b策略調(diào)用 吃數(shù)據(jù)對(duì)象 縣設(shè)備扌桑柞 心腳本程序 忌定時(shí)器 丹計(jì)數(shù)器 心窗口操作3 Excel報(bào)表輸岀 富修改數(shù)據(jù)庫(kù) 耳存盤數(shù)據(jù)拷貝 肚存盤數(shù)據(jù)提取 鬥存盤數(shù)據(jù)瀏覽 Q報(bào)警信息、瀏覽 理設(shè)置時(shí)間范圍 心配方操佢處理圖6.10策略工具箱策略組態(tài)=循環(huán)策唸*刁圄按黒設(shè)定的時(shí)間循環(huán)運(yùn)圖6.11策略組態(tài)雙擊策略組態(tài)的腳本程序進(jìn)行編寫，本設(shè)計(jì)

12、的腳本程序如下:IF 車 10 THENM1=0ENDIF%當(dāng)車1的位置大于0時(shí)，左限位開關(guān)等于0,即 左限位開關(guān)打開。IF Y1=1 THEN 車仁車1+10%當(dāng)輸出信號(hào)丫1等于1時(shí)，車1開始以一定 速度前進(jìn)。ENDIFIF 車 1=720 THEN%當(dāng)車1的位置大于等于720時(shí)，右限位開關(guān)等M2=1ENDIF于1,即右限位開關(guān)壓合。IF 車 1=780 THEN 車仁770ENDIF%當(dāng)車1的位置大于等于780時(shí)，車1的位置 被默認(rèn)到位置770。IF Y2=1 THEN 車仁車1-10ENDIF%當(dāng)輸出信號(hào)丫2等于1時(shí)，車1開始以一定 速度后退。IF 車 1=0 THEN 車仁0ENDIF

13、%當(dāng)車1的位置小于等于0時(shí)，車1的位置被默 認(rèn)到位置0。2.5進(jìn)行設(shè)備組態(tài)：首先進(jìn)入設(shè)備窗口，雙擊進(jìn)入設(shè)備組態(tài)，在設(shè)備組態(tài)的工具 欄選設(shè)備工具箱，在工具箱中選則通用串口父設(shè)備和三菱FX-232，生成設(shè)備組態(tài)中的通用串口父設(shè)備0和設(shè)備0,設(shè)備組態(tài)圖見(jiàn)圖6.12設(shè)備管理O通用串父誹備（1-|通甲串父設(shè)備Q躍理1B區(qū)牡出；團(tuán)設(shè)*工貝箱高速網(wǎng)絡(luò)；TCRIP 諭低速網(wǎng)絡(luò)，串口通訊 0低速網(wǎng)絡(luò)：Modem 諭通用串口父設(shè)備 0通用TCF7IP父設(shè)備 Mod0us 設(shè)備 0PID控制軟設(shè)備 啓串口電話敦設(shè)備 刁串口通訊父設(shè)備 0報(bào)喪數(shù)捱存盤 0控制曲線設(shè)備*計(jì)數(shù)測(cè)頻設(shè)備三 Fx-232圖 6.12設(shè)備組態(tài)圖

14、雙擊生成的通用串口父設(shè)備 0,進(jìn)入通用串口屬性編輯的基本設(shè)置，通用串口設(shè)備設(shè)置見(jiàn)圖6.13誦用串設(shè)帝展性編斎基本屬性電話連接設(shè)各屬性名設(shè)各屬性值|設(shè)各名稀通用串口父設(shè)各0設(shè)備注釋通用串口父設(shè)備初始工作狀態(tài)1 -啟動(dòng)最小采集同期皿訂5D0串口端口號(hào)n - comi通訊液特率6 - 9600數(shù)揺拉拉數(shù)0-7停止惶儻數(shù)U-1數(shù)拐校聽(tīng)方式2 -偶校臉數(shù)據(jù)采集方式u -同步采集|廠“檢査穌確認(rèn)（Y!取消圍幫助凹圖6.13通用串口設(shè)備設(shè)置雙擊生成的設(shè)備0,在設(shè)備0的設(shè)備屬性設(shè)置中對(duì)基本屬性和通道連接進(jìn)行 設(shè)置。點(diǎn)擊基本屬性中的內(nèi)部屬性，后再點(diǎn)擊設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性右端生成的省略 號(hào)，生成三菱-FX232通道屬

15、性設(shè)置，點(diǎn)擊增加通道，設(shè)置需要的通道類型、通 道地址、連續(xù)通道個(gè)數(shù)、數(shù)據(jù)位的位數(shù)、操作方式，輸出Y0的設(shè)置見(jiàn)圖6.14圖6.14輸出Y0的設(shè)置注：中間繼電器M的設(shè)置同上在此省略，數(shù)據(jù)寄存器D的設(shè)置見(jiàn)圖6.15圖6.15數(shù)據(jù)寄存器D的設(shè)置最終的通道屬性設(shè)置結(jié)果見(jiàn)圖 6.16圖6.16通道屬性設(shè)置結(jié)果最后對(duì)設(shè)備屬性設(shè)置中的通道鏈接進(jìn)行設(shè)置，左鍵點(diǎn)擊通道連接后，進(jìn)如通道連接設(shè)置，使對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象和通道類型匹配，例如數(shù)據(jù)對(duì)象丫0對(duì)應(yīng)讀寫丫0、數(shù)據(jù)對(duì)象M0對(duì)應(yīng)讀寫M0、數(shù)據(jù)對(duì)象D0對(duì)應(yīng)讀WB0，總之有多少項(xiàng)，就要有 多少對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象。通道鏈接設(shè)置結(jié)果見(jiàn)圖 6.17圖6.17通道鏈接設(shè)置結(jié)果2.6將所建立的

16、工程存盤，并運(yùn)行該工程：上位機(jī)監(jiān)視PLC的運(yùn)行：按下可編程控制器模擬版的啟動(dòng)按鈕 X0，觀看上 位機(jī)中的監(jiān)控畫面的動(dòng)畫效果是否與按照PLC的輸出同步進(jìn)行：按下模擬版的 停止按鈕X3，觀察上位機(jī)中的監(jiān)控畫面是否停止工作上位機(jī)控制 PLC 的運(yùn)行：通過(guò)監(jiān)控畫面中的啟動(dòng)、停止按鈕控制 PLC 的工 作，觀察 PLC 是否正常工作。如果有問(wèn)題，調(diào)試程序或上位機(jī)監(jiān)控畫面直到達(dá)到滿意的效果。七、課題設(shè)計(jì)的總結(jié)1 對(duì)設(shè)計(jì)的小結(jié)： 這個(gè)課題設(shè)計(jì)通過(guò)生活中常見(jiàn)的一個(gè)較簡(jiǎn)單工作實(shí)例，由分析 工作過(guò)程，從設(shè)計(jì) PLC 程序，到對(duì)上位機(jī)監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)，再到 PLC 與監(jiān) 控畫面的聯(lián)機(jī)調(diào)試， 這樣一步步的擴(kuò)展開， 最終

17、實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的監(jiān)控系統(tǒng)。2 對(duì)設(shè)計(jì)的收獲與體會(huì)： 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然是一個(gè)較簡(jiǎn)單的監(jiān)控畫面，但 是它基本包括了設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的方方面面，很慶幸在恩師的幫助和指導(dǎo) 下，獨(dú)立完成了從 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，到上位監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)，聽(tīng)從了恩 師的建議，同時(shí)也加入了自己的設(shè)計(jì)想法，通過(guò)這次設(shè)計(jì)極大的增強(qiáng)了本人 對(duì)學(xué)習(xí)工控領(lǐng)域的信心，相信任何復(fù)雜的工程設(shè)計(jì)，都是由小塊較簡(jiǎn)單的組 成較復(fù)雜的龐大工程，只要肯鉆研和勤奮，最終會(huì)一塊一塊地解決，直到解 決所有問(wèn)題。3對(duì)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步完善提出建議： PLC 設(shè)計(jì)程序還不夠理想， 比如急停設(shè)計(jì)的不 夠；也沒(méi)有自動(dòng)和手動(dòng)程序的切換，只有自動(dòng)程序；上位監(jiān)控系統(tǒng)界面在下 料結(jié)束后，讓小車再動(dòng)，這樣顯得更形象，可以通過(guò)修改梯形圖來(lái)實(shí)現(xiàn)；同 樣在小車運(yùn)料過(guò)程中，不能看到小車?yán)锏牧?，如果?/p>