車間傳送帶的PLC控制系統(tǒng)組態(tài)王

1、燕山大學(xué)里仁學(xué)院課程設(shè)計報告電氣工程學(xué)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(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 電氣工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱： 電氣控制與PLC 基層教學(xué)單位： 儀器科學(xué)與工程系 指導(dǎo)教師：學(xué)號學(xué)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(jìn)行設(shè)計。畫出系統(tǒng)圖，采用梯形圖編程，并給出相應(yīng)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(yīng)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(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字說明：1、此表一式三份，系、學(xué)生各一份，報送院教務(wù)科一份。 2、學(xué)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(yīng)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(yīng)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(xiàn)··········································13一、引言在當(dāng)今社會，科學(xué)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(xué)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(yīng)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(rèn)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(yīng)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(yīng)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(jìn)行搜索、添加、備份、恢復(fù)以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)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(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。組態(tài)王軟件與 IO 設(shè)備進(jìn)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(yīng)不同的動態(tài)庫。工程開發(fā)人員無須關(guān)心復(fù)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)В纯啥x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(biāo)準(zhǔn)傳輸機制和其他監(jiān)控軟件（如：Intouch、Ifix、Wincc等）或其他應(yīng)用程序（如：VB、VC 等）進(jìn)行本機或者網(wǎng)

15、絡(luò)上的數(shù)據(jù)交互。建立應(yīng)用工程的一般過程通常情況下，建立一個應(yīng)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(fù)雜的操作上位控制。第五步：進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(fù)位。如下圖：傳送帶仿真圖當(dāng)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(dāng)貨物達(dá)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(dāng)?shù)竭_(dá)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(fù)之前的動作。貨物一到達(dá)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(dāng)按下復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dāng)今工業(yè)發(fā)達(dá)國家自動控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備之一。PLC是專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)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(jìn)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