基于PLC的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、. . . . 基于PLC控制的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)摘 要隨著PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，工業(yè)控制系統(tǒng)的深入，在面臨規(guī)模更大、控制更復(fù)雜的控制系統(tǒng)時(shí)，人們逐漸意識(shí)到原有的上位機(jī)編程的開發(fā)方式，對(duì)項(xiàng)目來說是費(fèi)力費(fèi)時(shí)、得不償失，同時(shí)，MIS（management information system,管理信息系統(tǒng)）和CIMS(computer integration manufacture system,計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))的大量應(yīng)用，要求工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、決策提供更詳細(xì)和深入的數(shù)據(jù)，以便優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的各個(gè)環(huán)節(jié)。因此組態(tài)軟件在我國的應(yīng)用逐漸的到了普與。 本文基于PLC對(duì)自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的控制

2、，提出了用組態(tài)仿真的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的監(jiān)控。首先，用PLC編程實(shí)現(xiàn)送料系統(tǒng)的基本功能。其次，畫出組態(tài)仿真畫面，定義組態(tài)變量，對(duì)組態(tài)中的一些基本量如（管道中物料的流動(dòng)）進(jìn)行仿真。然后，把PLC程序和組態(tài)結(jié)合，通過數(shù)據(jù)連接，實(shí)現(xiàn)通信。最后，運(yùn)行PLC程序與組態(tài)仿真程序，實(shí)現(xiàn)組態(tài)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。在實(shí)現(xiàn)組態(tài)控制時(shí)，本文詳細(xì)的介紹了組態(tài)王軟件的編程與通信，使讀者很容易的了解組態(tài)王軟件運(yùn)行仿真過程。關(guān)鍵詞：PLC,組態(tài)王,監(jiān)控,仿真PLC-based automatic feed Loading SystemABSTRACTAlong with PLC technology widespre

3、ad application, industrial control system's thorough, when faces the scale is bigger, controls the more complex control system, the people gradually realize the original superior machine programming the development way, to the project is the time-consuming hard sledding, the gain does not equal

4、the loss, simultaneously, MIS (management information system) and CIMS (computer integration manufacture system) the massive applications, the request industry scene for enterprise's production, the management, the decision-making provides more detailed and a thorough data, with the aim of optim

5、izing in the enterprise production operation each link. Therefore configuration software in our country's application gradual to popularization. This article based on PLC to feed control load system, proposed realizes with the configuration simulation's method to the feed control load system

6、's monitoring. First, programs with PLC realizes feed system's basic function. Next, draws the configuration simulation picture, the definition configuration variable, like (in pipeline material flowing) carries on the simulation to configuration some fundamental quantities. Then, the PLC pr

7、ocedure and the configuration union, through the data connection, realizes the correspondence. Finally, moves the PLC procedure and the configuration simulated program, realizes the configuration real-time monitoring overall system. When realizes the configuration control, this article detailed intr

8、oduction configuration king software's programming and the correspondence, caused the reader very easy to understand the configuration king software movement simulation process.KEY WORDS: PLC,configuration,monitoring,simulation目 錄前 言V第1章 概 述1§1.1 可編程控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r1§1.2 基于PLC控制的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)簡介1&#

9、167;1.3 PLC的特點(diǎn)2§1.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域3§1.5 組態(tài)仿真軟件簡介4§1.5.1 組態(tài)王軟件簡介4§1.5.2 組態(tài)王6.5的特點(diǎn)5§1.5.3 組態(tài)王作用8第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)9§2.1 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)9§2.1.1 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制工藝要求9§2.1.2 主電路的設(shè)計(jì)10§2.1.3 I/O地址分配10§2.1.4 PLC外部接線圖的設(shè)計(jì)11第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)13§3.1 系統(tǒng)功能的分析與設(shè)計(jì)13§3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)14§3.3

10、 程序設(shè)計(jì)的常用方法15§3.4 PLC程序設(shè)計(jì)16§3.4.1 PLC程序流程圖16§3.4.2 PLC梯形圖設(shè)計(jì)18§3.5 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)21§3.5.1 監(jiān)控系統(tǒng)的形成背景21§3.5.2 組態(tài)王工程的建立22§3.5.3 組態(tài)畫面的建立23§3.5 4 定義IO設(shè)備25§3.5.5 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫26§3.5.6 建立動(dòng)畫連接28第4章 軟件調(diào)試32§4.1 軟件調(diào)試概述32§4.2 通信協(xié)議33§4.3 PLC軟件測(cè)試33§4.3.1 PLC程序

11、的模擬調(diào)試33§4.3.2 PLC程序下載34§4.4 組態(tài)調(diào)試35§4.4.1 組態(tài)通訊調(diào)試35§4.4.2 組態(tài)監(jiān)控仿真37§4.4.3 導(dǎo)航菜單38第5章 總結(jié)與展望42§5.1 全文總結(jié)42§5.2 研究展望43參考文獻(xiàn)44致 46附 錄47前 言可編程控制器（PLC）是集自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)三者于一體的工業(yè)控制裝置。PLC與組態(tài)軟件的聯(lián)合應(yīng)用，可組成目前較為流行的監(jiān)控系統(tǒng)。目前，西門子（SIEMENS）、歐姆龍（OMRON）和三菱（MITSUBISH）等幾家公司的PLC應(yīng)用較為廣泛。本設(shè)計(jì)主要用西門子（SIE

12、MENS）公司的S7-200系列小型PLC和目前較為流行的組態(tài)王6.5（KingView6.5）軟件為主要工具，設(shè)計(jì)開發(fā)自動(dòng)送料裝車運(yùn)行與監(jiān)控系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)用大量的圖形的形式介紹組態(tài)王（KingView）與PLC的聯(lián)合應(yīng)用，真正達(dá)到理論和實(shí)際的有機(jī)結(jié)合。本文從自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的工藝出發(fā)，選擇了西門子（SIEMENS）S7-200系列PLC作為主要的編程對(duì)象，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料裝置的基本運(yùn)行，然后又詳細(xì)地介紹了組態(tài)王6.5（KingView6.5）軟件的功能與命令語言的編輯，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控功能，并且對(duì)一些變量實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制。由于時(shí)間倉促，加之理論水平的限制，論文中難免有疏漏和不足之處，懇請(qǐng)老師和讀者

13、指正。43 / 49第1章 概 述§1.1 可編程控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r可編程控制器(ProgrammableLogicController)簡稱PC或PLC，是60年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國數(shù)字公司(DEC)為美國通用公司研制開發(fā)并應(yīng)用汽車生產(chǎn)線上，取得了極佳的效果，可編程控制器自此誕生。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也不斷朝著智能化方向發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展。現(xiàn)代PLC已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設(shè)備。最初，PLC主要是用在生產(chǎn)線控制和大型機(jī)械的控制上。但不久，西德的西門子(SIEMENS)公司、BBC公司就開始研制P

14、LC，當(dāng)時(shí)主要是用于軋鋼機(jī)、升降設(shè)備等大型設(shè)備上。70年代初，日本的歐姆龍（OMRON）也推出了他們的PLC。三菱、日立、富土、東芝、橫河、日電等公司也先后加入了PLC制造者的行列。70年代中期，美國和西德首先出現(xiàn)了微電腦化的小型PLC。由于PLC是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很強(qiáng)，適合于大批量生產(chǎn)的裝置，所以成本迅速下降；加上其是專為工業(yè)控制所設(shè)計(jì)，所以具有極好的抗干擾性能；并且他的使用和維護(hù)都極為方便，實(shí)現(xiàn)了低水平的操作、高性能的控制，所以在機(jī)械制造業(yè)深受歡迎。小型PLC開始步入諸如塑料注塑機(jī)、包裝機(jī)械、橡膠機(jī)械、紡織機(jī)械等輕工機(jī)械的控制領(lǐng)域，其成本的低廉和性能的優(yōu)良對(duì)直接使用微機(jī)作為控制單元

15、的做法構(gòu)成了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，更有全面取代傳統(tǒng)繼電器控制屏的趨勢(shì)。據(jù)國外資料介紹:1982年美國PLC用戶中，有48%來自自動(dòng)程序操作部門(如汽車、拖拉機(jī)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等)、13%來自石油化工業(yè)、9%來自食品飲料業(yè)、7%來自冶金工業(yè)、其余部分來自造紙、采礦、污水處理等部門。近年來，隨著我國對(duì)外開放，日、美、西德等國生產(chǎn)的PLC已通過多種途徑進(jìn)入了我國，引起了各方面的重視并得到應(yīng)用。如寶鋼工程應(yīng)用了數(shù)百臺(tái)PLC，首鋼、武鋼、開灤煤礦也分別應(yīng)用了美國和西德的PLC。§1.2 基于PLC控制的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)簡介自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)是用于物料輸送的流水線設(shè)備，主要是用于煤粉、細(xì)砂等材料的運(yùn)輸。自動(dòng)

16、送料裝車系統(tǒng)一般是由給料器、傳送帶、小車等單體設(shè)備組合來完成特定的過程。這類系統(tǒng)的控制需要?jiǎng)幼鞣€(wěn)定，具備連續(xù)可靠工作的能力。通過三臺(tái)電機(jī)和三個(gè)傳送帶、料斗、小車等的配合，才能穩(wěn)定、有效率地進(jìn)行自動(dòng)送料裝車過程。本次自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)采用了PLC控制。從送料小車運(yùn)行的工藝流程來看，其控制系統(tǒng)屬于自動(dòng)運(yùn)行的控制系統(tǒng)，因此，此送料小車的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用自動(dòng)掃描循環(huán)工作方式。而在程序設(shè)計(jì)上采用整體式設(shè)計(jì)方法，這樣就可以使讀者一目了然地看懂整個(gè)程序，從而在一定程度上省去了使用人員閱讀并分析程序的大量寶貴時(shí)間，同時(shí)也使得程序的設(shè)計(jì)、修改和故障查找工作大為簡化。自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制系統(tǒng)的軟件部分（信號(hào)顯示

17、和故障顯示）均采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，而自動(dòng)程序則采用順序控制法設(shè)計(jì)。 為了使整個(gè)控制過程更加完善，本設(shè)計(jì)采用亞控公司的組態(tài)王6.5仿真軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)模擬仿真，以進(jìn)一步充分檢驗(yàn)并修改系統(tǒng)硬件與軟件。下面我們先介紹一下PLC與組態(tài)各自的特點(diǎn)。§1.3 PLC的特點(diǎn)1. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時(shí)間高達(dá)30萬小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時(shí)間則更長。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制

18、系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線與開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可與時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路與設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2. 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制

19、、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)與人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3. 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。4. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建造的周期大為縮短，

20、同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。5. 體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。§1.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保與文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。1. 開關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制

21、，也可用于多機(jī)群控與自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2. 模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。3. 運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控

22、制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。4. 過程控制過程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。5. 數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析與處理

23、。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。6. 通信與聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信與PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。§1.5 組態(tài)仿真軟件簡介§1.5.1 組態(tài)王軟件簡介組態(tài)一詞來源于英文單詞Configuration，“

24、組態(tài)軟件”作為一個(gè)專業(yè)術(shù)語,到目前為止,并沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義。從組態(tài)軟件的涵上說組態(tài)軟件是指在軟件領(lǐng)域,操作人員根據(jù)應(yīng)用對(duì)象與控制任務(wù)的要求,配置(包括對(duì)象的定義、制作和編輯，對(duì)象狀態(tài)特征屬性參數(shù)的設(shè)定等)用戶應(yīng)用軟件的過程,也就是把組態(tài)軟件視為“應(yīng)用程序生成器”。從應(yīng)用角度講組態(tài)軟件是完成系統(tǒng)硬件與軟件溝通、建立現(xiàn)場(chǎng)與監(jiān)控層溝通的人機(jī)界面的軟件平臺(tái),它的應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅局限于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。工業(yè)控制領(lǐng)域是組態(tài)軟件應(yīng)用的重要陣地，伴隨著集散型控制系統(tǒng)DCS (Distributed Control System)的出現(xiàn)組態(tài)軟件已引入工業(yè)控制系統(tǒng)。在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中存在著兩大類可變因素:一是操作

25、人員需求的變化;二是被控對(duì)象狀態(tài)的變化與被控對(duì)象所用硬件的變化。而組態(tài)軟件正是在保持軟件平臺(tái)執(zhí)行代碼不變的基礎(chǔ)上通過改變軟件配置信息(包括圖形文件、硬件配置文件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫等),適應(yīng)兩大不同系統(tǒng)對(duì)兩大因素的要求，構(gòu)建新的監(jiān)控系統(tǒng)的平臺(tái)軟件。以這種方式構(gòu)建系統(tǒng)既提高了系統(tǒng)的成套速度,又保證了系統(tǒng)軟件的成熟性和可靠性,使用起來方便靈活,而且便于修改和維護(hù)。組態(tài)王6.5是一個(gè)具有豐富功能的HMI/SCADA軟件。可用于工業(yè)自動(dòng)化的過程控制和管理監(jiān)控。組態(tài)王6.5為系統(tǒng)工程者提供了集成、靈活、易用的開發(fā)環(huán)境和廣泛的功能，能夠快速建立、測(cè)試和部署自動(dòng)化應(yīng)用，來連接、傳遞和記錄實(shí)時(shí)信息。使用戶可以實(shí)時(shí)查看

26、和控制工業(yè)生產(chǎn)過程。§1.5.2 組態(tài)王6.5的特點(diǎn)1. 工程管理對(duì)于系統(tǒng)集成商和用戶來說，一個(gè)系統(tǒng)開發(fā)人員可能保存有很多個(gè)組態(tài)王工程，對(duì)于這些工程的集中管理以與新開發(fā)工程中的工程備份等都是比較煩瑣的事情。組態(tài)王工程管理器的主要作用就是為用戶集中管理本機(jī)上的所有組態(tài)王工程。工程管理器的主要功能包括：新建、刪除工程，對(duì)工程重命名，搜索指定路徑下的所有組態(tài)王工程，修改工程屬性，工程的備份、恢復(fù)，資料詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開發(fā)或運(yùn)行環(huán)境等。另外，組態(tài)王6.5開發(fā)系統(tǒng)提供工程加密，畫面和命令語言導(dǎo)入、導(dǎo)出功能。2. 畫面制作系統(tǒng)a.支持無限色和過渡色組態(tài)王6.5調(diào)色板支持無限色，支持二

27、十四種過渡色效果，組態(tài)王的任一種繪圖工具都可以使用無限色，大部分圖形都支持過渡色效果，巧妙地利用無限色和過渡色效果，可以使您輕松構(gòu)造面無限逼真、美觀的畫面。b.圖庫 使用圖庫具有很多好處：降低了工程人員設(shè)計(jì)接口的難度，縮短開發(fā)周期；用圖庫開發(fā)的軟件將具有統(tǒng)一的外觀，方便工程人員學(xué)習(xí)和掌握；利用圖庫的開放性，工程人員可以生成自己的圖庫元素，"一次構(gòu)造，隨處使用"，節(jié)省了工程人員投資。6.5圖庫全新改版，提供具有屬性定義向?qū)У膱D庫精靈，用戶只需稍做調(diào)整即能制作具有個(gè)性化的圖形。 c.按鈕和圖形組態(tài)王6.5支持按鈕的多種形狀和多種效果，并且支持位圖按鈕，用戶可以構(gòu)造無限漂亮的按鈕

28、。另外，組態(tài)王6.5提供了全新的圖形庫，包含了大量預(yù)先建立好的組合圖形對(duì)象，比如控制按鈕、指示表、閥門、電機(jī)、泵、管路和其它標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)組件。圖庫中的元素稱為“圖庫精靈”，使用“圖庫精靈”將極加快應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)造。為了滿足不同行業(yè)用戶的需要，圖庫被設(shè)計(jì)成可擴(kuò)充的。設(shè)計(jì)者可以創(chuàng)建圖庫精靈，把它們加入到圖庫中去，或者把不再需要的精靈從圖庫中刪除。設(shè)計(jì)者還可以創(chuàng)建新的圖庫。d.可視化動(dòng)畫連接向?qū)ㄟ^可視化圖形操作，直接完成移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)的動(dòng)畫連接定義。3. 報(bào)警和事件系統(tǒng)組態(tài)王6.5報(bào)警系統(tǒng)全新改版，具有方便、靈活、可靠、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。組態(tài)王分布式報(bào)警管理提供多種報(bào)警管理功能。包括：基于事件的報(bào)警、報(bào)警分組

29、管理、報(bào)警優(yōu)先級(jí)、報(bào)警過濾、新增死區(qū)和延時(shí)概念等功能，以與通過網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程報(bào)警管理。組態(tài)王還可以記錄應(yīng)用程序事件和操作員操作信息。報(bào)警和事件具有多種輸出方式：文件、數(shù)據(jù)庫、打印機(jī)和報(bào)警窗，并且可以利用控件等工具輕松瀏覽和打印報(bào)警數(shù)據(jù)庫的容。4. 報(bào)表系統(tǒng)組態(tài)王6.5提供一套全新的、集成的嵌式報(bào)表系統(tǒng)，部提供豐富的報(bào)表函數(shù)，用戶可創(chuàng)建多樣的報(bào)表。提供報(bào)表工具條，操作簡單明了，比如：日?qǐng)?bào)表的組態(tài)只需用戶選擇需要的變量和每個(gè)變量的收集間隔時(shí)間；提供報(bào)表模板，方便用戶調(diào)入其它的表格。報(bào)表能夠進(jìn)行組態(tài)，例如有日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表、實(shí)時(shí)報(bào)表的組態(tài)，另外，報(bào)表打印時(shí)可以進(jìn)行預(yù)覽和頁面設(shè)置。5. 控件組態(tài)王6

30、.5支持Windows標(biāo)準(zhǔn)的Active X控件（主要為可視控件），包括Microsoft提供的標(biāo)準(zhǔn)Active X控件和用戶自制的Active X控件。Active X控件的引入在很大程度上方便了用戶，用戶可以靈活地編制一個(gè)符合自身需要的控件，或調(diào)用一個(gè)已有的標(biāo)準(zhǔn)控件，來完成一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，而無須在組態(tài)王中做大量的復(fù)雜的工作。一般的 Active X控件都具有屬性、方法、事件，用戶通過控件的這些屬性、事件、方法來完成工作。組態(tài)王6.5版本中新增三個(gè)功能強(qiáng)大的控件，即數(shù)據(jù)表格控件（可將ODBC數(shù)據(jù)源里的大量數(shù)據(jù)在組態(tài)王中進(jìn)行顯示和打?。粴v史曲線控件（可動(dòng)態(tài)增刪曲線，進(jìn)行曲線比較，并且數(shù)據(jù)來源

31、可以是ODBC數(shù)據(jù)源）；PID調(diào)節(jié)控件（對(duì)過程量進(jìn)行死循環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)三種PID控制算法：標(biāo)準(zhǔn)型，歸一參數(shù)型，和近似微分型）。6.OPC全面支持OPC標(biāo)準(zhǔn)（組態(tài)王6.5既可以作為OPC服務(wù)器，也可以作為OPC客戶端）開發(fā)人員可以從任何一個(gè)OPC服務(wù)器直接獲取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并集成到組態(tài)王中；同時(shí)組態(tài)王作為OPC服務(wù)器，可向其它符合OPC規(guī)的廠商的控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。OPC節(jié)省了不同廠商的控制系統(tǒng)相連的工作量和費(fèi)用。并且組態(tài)王提供SDK開發(fā)包，用戶可以自己利用VC，VB編制程序，利用組態(tài)王的OPC接口來訪問組態(tài)王的變量和變量的域。 7. 通訊系統(tǒng) 支持遠(yuǎn)程撥號(hào)組態(tài)王6.5支持與遠(yuǎn)程設(shè)備間通過撥號(hào)方式進(jìn)行

32、通訊。組態(tài)王的遠(yuǎn)程撥號(hào)與組態(tài)王原有驅(qū)動(dòng)程序無縫連接，硬設(shè)備端無需更改程序。利用遠(yuǎn)程撥號(hào)能實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況，隨時(shí)打印，報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳等功能。 開發(fā)中進(jìn)行硬件測(cè)試開發(fā)系統(tǒng)中有硬件測(cè)試接口，在不啟動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的情況下，能測(cè)試對(duì)硬設(shè)備的讀寫操作，并且IO變量支持時(shí)間戳和質(zhì)量戳，能隨時(shí)判斷數(shù)據(jù)采集的時(shí)間和檢查通訊質(zhì)量的好壞。 支持網(wǎng)絡(luò)DDE，組態(tài)王6.5版本支持win2000操作系統(tǒng)下的DDEshare方式，實(shí)現(xiàn)組態(tài)王與excel和VB程序間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 8. 安全系統(tǒng)組態(tài)王6.5采用分級(jí)和分區(qū)保護(hù)的雙重保護(hù)策略。新增用戶組和安全區(qū)管理，999個(gè)不同級(jí)別的權(quán)限和64個(gè)安全區(qū)形成雙

33、重保護(hù)，另外組態(tài)王能記錄程序運(yùn)行中操作員的所有操作。 9. 網(wǎng)絡(luò)功能組態(tài)王6.5完全基于網(wǎng)絡(luò)的概念，是一種真正的客戶-服務(wù)器模式，支持分布式歷史數(shù)據(jù)庫和分布式報(bào)警系統(tǒng)，組態(tài)王的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu)，可以將整個(gè)應(yīng)用程序分配給多個(gè)服務(wù)器，如指定報(bào)警服務(wù)器和歷史數(shù)據(jù)記錄服務(wù)器，這樣可以提高項(xiàng)目的整體容量結(jié)構(gòu)并改善系統(tǒng)的性能。10. 冗余系統(tǒng)組態(tài)王6.5提供全面的冗余功能，能夠有效地減少數(shù)據(jù)丟失的可能，增加了系統(tǒng)的可靠性，方便了系統(tǒng)維護(hù)。組態(tài)王提供三重意義上的冗余功能，即雙設(shè)備冗余、雙機(jī)冗余和雙網(wǎng)絡(luò)冗余。對(duì)于這三種冗余方式，設(shè)計(jì)者可綜合運(yùn)用，可以同時(shí)采取或采取其中的任意一種或兩種。采用冗余后，系統(tǒng)運(yùn)

34、行時(shí)將更加穩(wěn)定、可靠，對(duì)各種情況都能應(yīng)付自如。 §1.5.3 組態(tài)王作用(1) 顯示功能：工藝流程、測(cè)量值、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、操作模式、報(bào)警等顯示、畫面調(diào)用等功能；(2) 報(bào)警處理和報(bào)表生成功能：紀(jì)錄報(bào)警發(fā)生時(shí)間、故障容等信息，并對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行管理，系統(tǒng)報(bào)表有時(shí)報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)等；(3) 歷史趨勢(shì)功能：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的皮帶速度、料槽料位以曲線圖形顯示。每個(gè)趨勢(shì)曲線顯示的畫面主要包括畫面名稱、時(shí)間、趨勢(shì)等；(4) 畫面系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)料位參數(shù)進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)/手動(dòng)的切換；(5) 管理權(quán)限：實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的系統(tǒng)管理權(quán)限，系統(tǒng)操作員可以選擇操作模式，查看趨勢(shì)曲線與報(bào)表等；系統(tǒng)工程師可以對(duì)監(jiān)控軟件和下位機(jī)

35、軟件進(jìn)行修改；(6) 操作控制功能：根據(jù)界面上的按鈕可以對(duì)各條皮帶進(jìn)行操作，比如：啟動(dòng)、停止；對(duì)料位按工藝要求進(jìn)行設(shè)定并對(duì)其進(jìn)行選擇。第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)所使用的各種類型PLC中，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和各電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要是指硬件選型，近十幾年來，國外眾多廠家提供了多種系列、功能各異的PLC產(chǎn)品，已有幾十個(gè)系列、幾百種型號(hào)。PLC品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、I/O點(diǎn)數(shù)、用戶程序存容量、運(yùn)算速度、指令系統(tǒng)、編程方法和價(jià)格各有不同，使用場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，PLC的合理選擇，對(duì)提高PLC控

36、制系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指針以與對(duì)于控制系統(tǒng)都有著重要作用。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力，另一方面要求應(yīng)用部門在工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。§2.1 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)§2.1.1 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制工藝要求基于PLC控制的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的控制要求如下：初始狀態(tài)：紅燈L2滅，綠燈L1亮，表示允許汽車進(jìn)來裝料。此時(shí)，進(jìn)料閥門（K1），送料閥門（K2），電動(dòng)機(jī)（M1、M2、M3）皆為OFF狀態(tài)。當(dāng)汽車到來時(shí)，車輛檢測(cè)開關(guān)S2接通，紅燈L2亮，綠燈L1滅，電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行，電

37、動(dòng)機(jī)M2在M3接通2秒后運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)M1在M2啟動(dòng)2秒后運(yùn)行，依次順序起動(dòng)整個(gè)送料系統(tǒng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行后，進(jìn)料閥門K1打開給料斗進(jìn)料。當(dāng)料斗中物料裝滿時(shí)，料斗檢測(cè)開關(guān)S1接通，此時(shí)進(jìn)料閥門K1關(guān)閉（設(shè)1料斗物料足夠運(yùn)料小車裝滿一車）。料斗出料閥門K2在電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行2秒與料斗裝滿后，打開放料，物料通過傳送帶PD1、PD2和PD3的傳送，裝入汽車。當(dāng)運(yùn)料小車裝滿后，稱重開關(guān)S3動(dòng)作，送料閥門K2關(guān)閉，同時(shí)電動(dòng)機(jī)M1延時(shí)2秒后停止，電動(dòng)機(jī)M2在M1停止2秒后停止，電動(dòng)機(jī)M3在M2停止2秒后停止。此時(shí)綠燈L1亮，紅燈L2滅，表示汽車可以開走。故障操作：在帶式傳輸機(jī)傳送物料過程中，若傳送帶PD1超載

38、，則送料閥門K2立即關(guān)閉，同時(shí)停止電動(dòng)機(jī)M1，電動(dòng)機(jī)M2和M3在電動(dòng)機(jī)M1停止4秒后停止；在帶式傳輸機(jī)傳送物料過程中，若傳送帶PD2超載，則同時(shí)停止電動(dòng)機(jī)M1和M2并關(guān)閉送料閥門K2，延時(shí)4S后電動(dòng)機(jī)M3停止；在帶式傳輸機(jī)傳送物料過程中，若傳送帶PD2超載，則同時(shí)停止電動(dòng)機(jī)M1、M2和M3并關(guān)閉送料閥門K2。§2.1.2 主電路的設(shè)計(jì)主電路的設(shè)計(jì)對(duì)于本次設(shè)計(jì)小車自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)設(shè)計(jì)相當(dāng)重要,只有在主電路設(shè)計(jì)正確且簡便的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)控制電路與軟件設(shè)計(jì)才能精簡方便。根據(jù)系統(tǒng)的控制工藝要求，我所設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖2-1所示。圖中，M1，M2，M3為三臺(tái)皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)，交

39、流接觸器KM1KM3通過控制三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來控制三個(gè)傳送帶，從而進(jìn)行對(duì)物料的傳輸。FR1，F(xiàn)R2，F(xiàn)R3為起過載保護(hù)作用的熱繼電器，用于物料傳輸過程中當(dāng)傳送帶過載時(shí)斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護(hù)作用。圖2-1 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)主電路原理圖§2.1.3 I/O地址分配此次設(shè)計(jì)，系統(tǒng)占用18個(gè)PLC的I/O端口，分別是8個(gè)輸入端口和10個(gè)輸出端口，具體的I/O分配如表2-1所示：表2-1 自動(dòng)送料裝置系統(tǒng)I/O地址表輸入輸出啟動(dòng)I0.0電機(jī)M3Q0.0稱重開關(guān)I0.1電機(jī)M2Q0.1裝車開關(guān)I0.2電機(jī)M1Q0.2緊急停止I0.3送料閥門K2Q0.3料斗已滿I0.4進(jìn)料閥門K

40、1Q0.4電動(dòng)機(jī)M3故障I0.5紅燈L2Q0.5電動(dòng)機(jī)M2故障I0.6綠燈L1Q0.6電動(dòng)機(jī)M1故障I0.7電機(jī)M3故障顯示Q0.7-電機(jī)M2故障顯示Q1.0-電機(jī)M1故障顯示Q1.1§2.1.4 PLC外部接線圖的設(shè)計(jì)該控制系統(tǒng)核心部分是以德國西門子CPU226為主，CPU模塊采用整體式結(jié)構(gòu)，它的體積小、價(jià)格低，CPU模塊、I/O模塊和電源裝在一個(gè)箱形機(jī)殼，前蓋下面有模式選擇開關(guān)、模擬量電位器和擴(kuò)展模塊連接器。I/O模塊中輸入8點(diǎn)，輸出10點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)高速輸入輸出響應(yīng)，部具有高速計(jì)數(shù)和中斷處理功能。PLC的輸入輸出端子均接到相應(yīng)的接線端子排，輸入輸出信號(hào)通過這些接線端子排可由其它地方

41、直接引入，這些接線端子排的布置與 PLC的輸入輸出端子以與電源端、接地端和公共端的實(shí)際位置一一對(duì)應(yīng)。I/O模塊接口將輸入輸出信號(hào)引入到控制臺(tái)上。 PLC外部硬件接線圖如圖2-2所示 (PLC外部接線圖)。PC/PPI編程電纜上標(biāo)有 PC的 RS一232端連接電腦的RS一232通信接口，標(biāo)有 PPI的 RS一485端連接到CPU模塊的通信口，并擰緊兩邊接口的螺絲。PC/PPI編程電纜通常在試驗(yàn)中下載梯形圖程序時(shí)使用。圖2-2 PLC自動(dòng)送料I/O接線圖第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)§3.1 系統(tǒng)功能的分析與設(shè)計(jì)PLC軟件功能的分析與設(shè)計(jì)實(shí)際上是PLC控制系統(tǒng)的功能分析與設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分。

42、對(duì)于控制系統(tǒng)的整體功能要求，可以通過硬件途徑、軟件途徑或者軟硬件結(jié)合途徑來實(shí)現(xiàn)。因此，在正式編寫程序之前，首先要站在控制系統(tǒng)的整體角度上，進(jìn)行系統(tǒng)功能要求的分配，弄清楚哪些功能是要通過軟件的執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)的，即明確應(yīng)用軟件所必須具備的功能。對(duì)于一個(gè)實(shí)用軟件，大體上可以從以下兩個(gè)方面來考慮：（1）控制功能；（2）自診斷功能。作為PLC控制系統(tǒng)，其最基本的要求就是如何通過PLC對(duì)被控對(duì)象實(shí)現(xiàn)人們所希望的控制，所以對(duì)于以上兩方面，控制功能是最基本的，必不可少。對(duì)于一些簡單的PLC控制系統(tǒng)或許僅此功能就可以了，但對(duì)于本次自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。該系統(tǒng)最主要的功能就是實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)輸送與裝載功能，但

43、怎樣實(shí)現(xiàn)呢？這就要靠與時(shí)準(zhǔn)確地控制檢測(cè)開關(guān)、閥門、皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)等元器件來實(shí)現(xiàn)。但是針對(duì)不同的元器件，我們要根據(jù)需要設(shè)計(jì)出不同的功能。比如用皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)用于傳輸物料、用閥門打開與閉合控制物料的進(jìn)出等。在進(jìn)行功能的分析、分配之后，要進(jìn)行具體功能的設(shè)計(jì)，對(duì)于不同的PLC控制系統(tǒng)，其主要依據(jù)是根據(jù)被控對(duì)象和生產(chǎn)工藝要求而定。在該系統(tǒng)中，設(shè)法搞清被控設(shè)備（運(yùn)料小車、皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)、稱重檢測(cè)裝置、物料檢測(cè)裝置等）的動(dòng)作時(shí)序、控制條件、控制精度等等，做出明確具體的規(guī)定，分析這些規(guī)定是否合理、可行。再者就是，要弄清楚，如果電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)軸承損壞;發(fā)熱;繞組對(duì)地與相間短路等故障時(shí)，我們應(yīng)該對(duì)其做出相

44、應(yīng)的保護(hù)。如果經(jīng)過分析后，認(rèn)為達(dá)不到預(yù)期效果（自動(dòng)傳輸物料和物料自動(dòng)裝載以與故障報(bào)警顯示與處理），則要對(duì)其進(jìn)行修訂，其中也可能包括與之配合的硬件系統(tǒng)，直至所有的控制功能都被證明是合理可行為止。第二部分是自診斷功能。它包括PLC自身工作狀態(tài)的自診斷和系統(tǒng)中被控設(shè)備工作狀態(tài)的自診斷兩部分。對(duì)于前者可利用PLC自身的一些信息和手段來完成。而對(duì)于后者，則可以通過分析被控設(shè)備接收到的控制指令與被控工作的反饋信息，來判斷被控設(shè)備的工作狀態(tài)。例如在本設(shè)計(jì)中，我們用三個(gè)熱繼電器FR1FR3來實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警與處理。具體表現(xiàn)為當(dāng)三個(gè)傳送帶PD1、PD2和PD3中任意一個(gè)或多個(gè)發(fā)生過載時(shí)，系統(tǒng)通過不同的信號(hào)燈的狀態(tài)變

45、化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，并通過在程序中控制其它被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)來與時(shí)準(zhǔn)確的處理相應(yīng)故障。§3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)1. I/O信號(hào)的分析與設(shè)計(jì)PLC的工作環(huán)境是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)（如：料斗檢測(cè)信號(hào)、車輛檢測(cè)信號(hào)、稱重和故障信號(hào)等）多種多樣，有模擬量（如：運(yùn)料小車、物料等），也有開關(guān)量（如紅燈、綠燈、進(jìn)/送料閥門等），PLC就以這些現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的源信息。同時(shí)，PLC又將處理的結(jié)果送給被控設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)（進(jìn)/送料閥門、皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)）實(shí)現(xiàn)控制。因此對(duì)I/O信息的分析，就是對(duì)后面編程所需要的I/O信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)的分析和定義，并以I/O信息表

46、的形式提供給編程人員。I/O信號(hào)分析的主要容有： （1）定義每一個(gè)輸入信號(hào)并確定它的地址。該設(shè)計(jì)中以I/O地址表和PLC外部接線圖的形式給出，圖中也包含對(duì)每一個(gè)輸入點(diǎn)所做的簡潔說明，使其一目了然。（2）定義每一個(gè)輸出信號(hào)并確定它的地址。該設(shè)計(jì)中以I/O地址表和PLC外部接線圖的形式給出，圖中也包含對(duì)每一個(gè)輸出入點(diǎn)所做的簡潔說明，使其一目了然。（3）審核上述分析設(shè)計(jì)是否能滿足系統(tǒng)規(guī)定的功能要求。若不滿足，則需修改，直至滿足為止。2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)，就是對(duì)程序中所用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，合理地對(duì)存進(jìn)行估算，提高存的利用率。PLC應(yīng)用程序所需的存儲(chǔ)空間，與存利用

47、率、I/O點(diǎn)數(shù)、程序編寫水平有關(guān)。通常把系統(tǒng)中I/O點(diǎn)數(shù)和存放用戶機(jī)器語言所占存數(shù)之比成為存利用率。高的存利用率，占用整個(gè)系統(tǒng)的存比較少，可以大大縮短掃描周期時(shí)間，從而提到系統(tǒng)的相應(yīng)速度。同樣，用戶編寫程序的優(yōu)劣對(duì)程序的長短和運(yùn)行時(shí)間都有很大的影響，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必將直接關(guān)系到編程質(zhì)量。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要容有：（1） 按照軟件設(shè)計(jì)要求，將PLC的數(shù)據(jù)空間做進(jìn)一步的劃分，分為若干個(gè)子空間，并對(duì)每一個(gè)子空間進(jìn)行具體的定義。當(dāng)然，這要以功能算法、硬件設(shè)備要求、預(yù)計(jì)的程序結(jié)構(gòu)和占有量為依據(jù)，綜合考慮來決定。（2） 應(yīng)為每一子空間留出適當(dāng)?shù)脑Ａ?，以備以后使用。該設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)室提供的CPU型號(hào)為CPU

48、226 CN，它有40個(gè)I/O點(diǎn)數(shù)，但是我們只需要8個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)共18個(gè)I/O點(diǎn)數(shù)，剩下的I/O點(diǎn)數(shù)就可以作為裕量使用。 I/O信號(hào)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)為PLC編程人員提供了重要的依據(jù)。§3.3 程序設(shè)計(jì)的常用方法在工程中，對(duì)PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)有多種方法，這些方法的使用，也因各個(gè)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平和喜好有較大的差異?，F(xiàn)將常用的幾種應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法簡要介紹如下。1. 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。這種方法對(duì)于一些簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是比較湊效的，可以收到快速、簡單的效果。

49、但是它沒有一個(gè)普遍的規(guī)律可遵循，具有一定的試探性和隨意性，最后得到的結(jié)果也不是唯一的，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)的多少有關(guān)。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的具體步驟如下：（1）確定輸入/輸出電器；（2）確定輸入和輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)、選擇PLC機(jī)型、進(jìn)行I/O分配；（3）做出系統(tǒng)動(dòng)作工程流程圖；（4）選擇PLC指令并編寫程序； （5）編寫其它控制控制要求的程序；（6）將各個(gè)環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來，即得到一個(gè)滿足控制要求的程序。2. 邏輯設(shè)計(jì)法工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過繼電器等電器組件來實(shí)現(xiàn)的。而繼電器、交流接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控

50、制線路是完全可以的。該方法法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計(jì)法進(jìn)行PLC程序的設(shè)計(jì)，它使用邏輯表達(dá)式描述問題。在得出邏輯表達(dá)式后，根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出梯形圖。因此用邏輯設(shè)計(jì)法也可以適用于PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。3. 順序控制法對(duì)那些按動(dòng)作的先后順序進(jìn)行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設(shè)計(jì)法進(jìn)行編程。順序控制法規(guī)律性很強(qiáng)，雖然編程相當(dāng)長，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性。在用順序控制設(shè)計(jì)法編程時(shí)，功能圖是很重要的工具。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序與其轉(zhuǎn)換條件。功能圖由流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動(dòng)作組成，在使用時(shí)它有一些使用規(guī)則，具體如下：（1）步與步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開；（2）轉(zhuǎn)移

51、與轉(zhuǎn)移之間必須用步隔開；（3）轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右。按照正常順序畫圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。（4）一個(gè)順序功能圖中至少有一個(gè)出初始步。§3.4 PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)可編過程控制器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝要求，在軟件規(guī)格說明書的基礎(chǔ)上，用相應(yīng)的編程語言指令，編制實(shí)際應(yīng)用程序并形成程序說明書的過程就是程序設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)要對(duì)做一些必要的準(zhǔn)備工作，首先要了解系統(tǒng)的概況形成整體概念。其次熟悉被控對(duì)象、編出高質(zhì)量的程序。再次，充分利用已有的硬件和軟件工具。如果是利用計(jì)算機(jī)編程，可以大大提高編程的效率和質(zhì)量。§3.4.1

52、PLC程序流程圖PLC采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，其程序設(shè)計(jì)同樣可遵循軟件工程設(shè)計(jì)方法，程序工作過程可用流程圖3-1表示。由于PLC的程序執(zhí)行為循環(huán)掃描工作方式，因而與計(jì)算機(jī)程序框圖不同點(diǎn)是，PLC程序框圖在進(jìn)行輸出刷新后，再重新開始輸入掃描，循環(huán)執(zhí)行。 圖3-1 PLC程序流程圖§3.4.2 PLC梯形圖設(shè)計(jì)圖3-2 PLC程序梯形圖（一）圖3-3 PLC程序梯形圖（二）圖3-4 PLC程序梯形圖（三）初始狀態(tài)：Q0.6接通，其它都處于斷開狀態(tài)。表示小車可以進(jìn)入。小車到達(dá)：I0.0閉合，Q0.0接通同時(shí)Q0.4接通，延時(shí)2秒Q0.1接通，延時(shí)2秒，Q0.2接通。Q0.5接通，Q0.6斷開。

53、表示小車已經(jīng)到達(dá)。開始裝料：I0.2閉合，Q0.4斷開，Q0.3接通，表示裝料中。裝料完畢：I0.1閉合，Q0.3斷開同時(shí)Q0.0斷開，延時(shí)2秒Q0.1斷開，在延時(shí)2秒Q0.2斷開，Q0.5斷開，Q0.6閉合。表示小車已經(jīng)裝滿并且可以離開。§3.5 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)§3.5.1 監(jiān)控系統(tǒng)的形成背景組態(tài)王是一個(gè)操作平臺(tái)，它能與時(shí)的反映現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，有利于工作人員與時(shí)的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的情況做出相應(yīng)的操作。組態(tài)王6.5(KingView 6.5) 是目前國比較流行的一種國產(chǎn)工業(yè)自動(dòng)化通用組態(tài)軟件,適用于中小規(guī)模工業(yè)監(jiān)控機(jī),價(jià)格低廉。組態(tài)王配有加密鎖,支持工程加密；驅(qū)動(dòng)程序較為豐富,

54、如支持DDE、板卡、OPC 服務(wù)器、PLC、智能儀表、智能模塊等；支持ActiveX 控件、配方管理、數(shù)據(jù)庫訪問、網(wǎng)絡(luò)功能、冗余功能。其擴(kuò)展性強(qiáng),可與管理計(jì)算機(jī)或控制計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信。組態(tài)王6.5是亞控科技在組態(tài)王6.0x系列版本成功應(yīng)用后，廣泛征詢數(shù)千家用戶的需求和使用經(jīng)驗(yàn)，采取先進(jìn)軟件開發(fā)模式和流程，由十多位資深軟件開發(fā)工程師歷時(shí)一年多的開發(fā)，與四十多位用戶一年多的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)考驗(yàn)。使用更方便，功能更強(qiáng)大，性能更優(yōu)異，軟件更穩(wěn)定，質(zhì)量更可靠。組態(tài)王6.5的推出再次驗(yàn)證了亞控科技“以客為尊、務(wù)實(shí)創(chuàng)新、勤奮正值、協(xié)作成長” 的經(jīng)營理念。亞控科技是一個(gè)永遠(yuǎn)都會(huì)將用戶利益放在首位的、值得用戶信賴的專業(yè)自

55、動(dòng)化軟件服務(wù)商。隨著Internet科技日益滲透到生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，自動(dòng)化軟件的e趨勢(shì)已發(fā)展成為整合IT與工廠自動(dòng)化的關(guān)鍵。亞控科技一直是這個(gè)領(lǐng)域的開拓者，組態(tài)王6.5的Internet版本立足于門戶概念，采用最新的JAVA 2核心技術(shù)，功能更豐富，操作更簡單。整個(gè)企業(yè)的自動(dòng)化監(jiān)控將以一個(gè)門戶的形式呈現(xiàn)給使用者，并且不同工作職責(zé)的使用者使用各自的授權(quán)口令完成各自的操作，這包括現(xiàn)場(chǎng)的操作者可以完成設(shè)備的起停、中控室的工程師可以完成工藝參數(shù)的整定、辦公室的決策者可以實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)成本、設(shè)備利用率與產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。組態(tài)王6.5的Internet功能逼真再現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)畫面，使您在任何時(shí)間任何地點(diǎn)均可實(shí)時(shí)掌控企

56、業(yè)每一個(gè)生產(chǎn)細(xì)節(jié)得以實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)的流程畫面、過程數(shù)據(jù)、趨勢(shì)曲線、生產(chǎn)報(bào)表(支持報(bào)表打印和數(shù)據(jù)下載)、操作記錄和報(bào)警等均輕松瀏覽。當(dāng)然您必須要有授權(quán)口令才能完成這些。用戶還可以自己編輯發(fā)布的首頁信息和圖標(biāo)，成為真正企業(yè)信息化的Internet門戶。對(duì)于自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)，組態(tài)監(jiān)控是重要的一步，也是必要的一步。我們知道自動(dòng)送料裝置一般都是在環(huán)境比較惡劣，不利于工作人員現(xiàn)場(chǎng)操作，這樣就不能準(zhǔn)確的判斷現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，就不能與時(shí)的做出相應(yīng)的操作。§3.5.2 組態(tài)王工程的建立組態(tài)王6.5為我們支持大畫面、導(dǎo)航圖，用戶可以制作任意大小的畫面，利用滾動(dòng)條和導(dǎo)航圖控制畫面顯示容。繪制、移動(dòng)、選擇圖素時(shí)，

57、畫面自動(dòng)跟蹤滾動(dòng)。方便的變量替換，可以單獨(dú)替換某個(gè)畫面中的變量，也可以在畫面中任意選中的圖素圍進(jìn)行變量替換。自定義菜單，支持二級(jí)子菜單。豐富的提示文本，系統(tǒng)提供豐富的圖素提示條文本，包括簡單圖素和組合圖素。任意選擇畫面中的圖素，在畫面中使用鍵盤和鼠標(biāo)結(jié)合可以任意選擇多個(gè)圖素進(jìn)行組合、排列等操作。1.組態(tài)主畫面的建立建立新的組態(tài)王工程，請(qǐng)首先為工程指定工作目錄（或稱“工程路徑”）?！敖M態(tài)王6.5”用工作目錄標(biāo)識(shí)工程，不同的工程應(yīng)置于不同的目錄。工作目錄下的文件由“組態(tài)王6.5”自動(dòng)管理我們打開組態(tài)王6.5軟件，首先要求我們新建組態(tài)王工程所在的目錄，啟動(dòng)“組態(tài)王6.5”工程管理器，選擇圖3-5 新

58、建工程向?qū)е藛巍拔募陆üこ獭被騿螕簟靶陆ā卑粹o，在彈出圖框中單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向?qū)е?duì)話框”如圖3-5我們首先確定文件存放的目錄，然后選擇工程所在的目錄的路徑，點(diǎn)“瀏覽”選擇你所要存放工程的目錄，然后點(diǎn)下一步，進(jìn)入工程向?qū)е?，要求我們?yōu)樾鹿こ堂?，在工程名稱文本框中輸入工程的名稱，該工程名稱同時(shí)將被作為當(dāng)前工程的路徑名稱。在工程描述文本框中輸入對(duì)該工程的描述文字。工程名稱長度應(yīng)小于32個(gè)字節(jié)，工程描述長度應(yīng)小于40個(gè)字節(jié)。完成工程的新建如圖3-6，單擊“完成”完成工程的新建。系統(tǒng)會(huì)彈出對(duì)話框，詢問用戶是否將新建工程設(shè)為當(dāng)前工程，在彈出圖框中單擊“否”按鈕，則新建工程不是工程管理器的當(dāng)前工程，如果要將該工程設(shè)為新建工程，還要執(zhí)行“文件設(shè)為當(dāng)前工程”命令；單擊“是”按鈕，則將新建