電子產(chǎn)品總裝線提升裝置遠程監(jiān)控控制系統(tǒng)(控制)

1、畢業(yè)設(shè)計說明書中文摘要南京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）作者：許永華準考證號：作4912410205教學(xué)點：南京理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院專業(yè)：電氣工程與自動化題目：電子產(chǎn)品總裝線提升裝置遠程監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)計（控制）指導(dǎo)者:評閱者:王春峰講師/工程師（姓名）（專業(yè)技術(shù)職務(wù)）賀道坤講師/工程師（姓名）（專業(yè)技術(shù)職務(wù)）2016年5月隨著工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)控制設(shè)備（PLG變頻器、觸摸屏、現(xiàn)場總線、上位機）在電子產(chǎn)品裝配線的應(yīng)用越來越普及，隨著技術(shù)的進步和設(shè)備的更新，對現(xiàn)場技術(shù)人員和維護人員的要求也越來越高。電子產(chǎn)品裝配線自動提升機主要用于工裝板上下層之間的傳送，它主要由提升裝置、平移小車及相應(yīng)的電氣控制

2、組成。為了能在設(shè)備出現(xiàn)故障時，快速有效地判斷和處理故障，以免影響正常生產(chǎn)秩序，故采用變頻控制的提升電機，使得提升機的運行更加平穩(wěn)、安全、可靠。其控制系統(tǒng)由組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件、PLC何編程才S制器）、GPRS端模塊等構(gòu)成,能夠?qū)μ嵘b置運行狀態(tài)的可視化監(jiān)控功能以及對現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)實時采集和顯示等功能，為維護和管理人員提供了實時、準確、全面的信息，從而使得電子裝配線能夠安全高效的運行。關(guān)鍵詞：提升裝置、組態(tài)王、觸摸屏、遠程監(jiān)控TitleTheelectronicproductassemblylineliftingdeviceremotemonitoringsystemDesignofcontrol

3、systemconfigurationAbstractWiththedevelopmentofindustry,modernindustrialcontroldevices(PLC,inverter,fieldbus,PC,touchscreen)inelectronicsassemblylineismoreandmorepopular,withadvancesintechnologyandequipmentupdates,on-sitetechniciansandmaintenancepersonnelrequirementshavebecomemoresophisticated.Autom

4、aticmachineismainlyusedforelectronicsassemblylinetoolingplatebetweenthelowertransmission,itmainlyconsistsofliftingdevices,movingthecarandelectricalcontrolconsisting.Toequipmentfailure,quicklyandefficientlydiagnoseanddealwithfailure,soasnottoaffectthenormalorderofproductionandthereforeusestheliftmoto

5、rofvariablefrequencycontrol,morestable,secure,andreliableoperationofthehoist.ThecontrolsystembykingviewcontrolconfigurationsoftwareandPLC(programmablelogiccontroller),GPRSterminalmoduleform,capableofliftingdevicerunningVisualmonitoringfunctionandformonitoringrealtimedataacquisitionanddisplaycapabili

6、ties,formaintenanceandmanagementpersonneltoprovideareal-time,accurate,andcomprehensiveinformation,whichmakeselectronicassemblylines,safeandefficientoperation.Keywordslift,King,touchscreen,remotecontrol本科畢業(yè)設(shè)計說明書第3頁共28頁1緒論隨著計算機、通信、自動控制等技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)控制技術(shù)也得到了巨大的飛躍，工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化和信息化協(xié)調(diào)發(fā)展是企業(yè)發(fā)展的必由之路，因而人們對系統(tǒng)綜合性能尤其

7、是安全性能提出了越來越高的要求：希望能對系統(tǒng)設(shè)備的工作狀況進行實時監(jiān)測和控制，也是實現(xiàn)工廠管理現(xiàn)代化和安全生產(chǎn)的重要手段。對企業(yè)自動化設(shè)備而言，對其工作狀況進行遠程監(jiān)測和控制，不僅可方便設(shè)備管理者隨時了解設(shè)備工作狀態(tài)，設(shè)備出現(xiàn)異常時主動報警，便于及時維修，還可拓寬設(shè)備服務(wù)范圍，提高工作性能，延長使用壽命。這一目標企業(yè)需利用現(xiàn)代化的信息處理技術(shù)，通過自動控制設(shè)備和通訊系統(tǒng)等手段對工業(yè)生產(chǎn)過程進行全方位、多角度、高效和安全的改造，來提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。1.1 電子產(chǎn)品總裝線提升裝置的現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)目前，裝配線主要采用現(xiàn)場總線控制方式，通過現(xiàn)場分布I/O統(tǒng)一控制裝配線的運行及完成各工位之間的通訊。電

8、子產(chǎn)品裝配線提升裝置用于生產(chǎn)線上、下層之間物料的輸送，在工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用。和GPRS的遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案，該監(jiān)控系統(tǒng)利用組態(tài)軟件實現(xiàn)對提升裝置運行過程的監(jiān)測和管理，并將提升裝置運行記錄進行保存以便于維護人員的操作與管理。隨著裝配技術(shù)水平的提升，電子產(chǎn)品裝配線向模塊化、柔性化、自動化和虛擬化方向發(fā)展，以滿足自動化裝配和多品種生產(chǎn)的要求。采用柔性連接的輸送方式以適應(yīng)多品種和工位節(jié)拍時間的變化需要；采用多個自由度裝配機器人、利用電子計算機控制，從而簡化程序的重新調(diào)整。1.2 電子產(chǎn)品總裝線提升裝置的功能描述電子產(chǎn)品總裝線提升裝置用于將生產(chǎn)線下層（輸送A線）的產(chǎn)品輸送到上層生產(chǎn)線（輸送F

9、線）。如圖1-1所示，ST1ST耿限位開關(guān)，用來檢測零件位置；SP1為電感傳感器，用來檢測是否有異物進入提升裝置。其工作流程為：工裝板出現(xiàn)在ST1處，如果提升機處于待機狀態(tài)，則阻擋氣缸Y1下降，允許工裝板前進。工裝板跟著輸送A線運行至ST2處，阻擋氣缸Y1彈起，防止下一塊工裝板跟隨前一塊工裝板一同進入提升機的送料托臺，同時托臺送料電機M3正轉(zhuǎn)，將工裝板送入托臺；工裝板進入提升裝置，觸碰到限位開關(guān)ST3,送料電機M3停止，提升電機M1低速啟動，提升裝置低速上升，上升至ST6位置時，電機M1高速運行，提升裝置快速上升，運行至ST7位置時，提升裝置緩速上升，至ST8時，提升裝置停止上升，電機M3反轉(zhuǎn)

10、將工件送出；工裝板碰到位置開關(guān)ST4時，說明工件已經(jīng)完全離開提升裝置，此時電機M2停轉(zhuǎn)；提升裝置按照低速、高速、低速的方式返回到ST5位置，開始下一個工作循環(huán)。提升裝置在上升或下降時，如果SP1有信號，則說明有異物進入提升裝置，提升裝置應(yīng)停止工作并發(fā)出報警信號。整個運行過程中，ST5_2和ST8_2都不應(yīng)被觸發(fā)；如果ST5_2和ST8_2被觸發(fā)，說明提升裝置在上升或下降時超越行程，此時提升裝置應(yīng)立即停機并報警。圖1-1提升裝置_|1.3 本課題完成的工作本課題根據(jù)提升裝置工藝要求進行研究，控制系統(tǒng)由組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件、PLC編程才5制器）、變頻器、GPR整端模塊等構(gòu)成。1）完成組態(tài)軟件的界面設(shè)

11、計以及PLC的通訊；2）完成觸摸屏的設(shè)計以及PLC的通訊；3）實現(xiàn)對提升裝置運行狀態(tài)的可視化監(jiān)控功能；4）實現(xiàn)對現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)實時采集和顯示等功能；2控制系統(tǒng)方案的設(shè)計2.1 工藝過程及工作特點2.1.1 工藝過程電子產(chǎn)品總裝線提升裝置用于將生產(chǎn)線下層（輸送A線）的產(chǎn)品輸送到上層生產(chǎn)線（輸送F線）。其工作流程為：工裝板出現(xiàn)在ST1處，如果提升機處于待機狀態(tài)，則阻擋氣缸Y1下降，允許工裝板前進。工裝板跟著輸送A線運行至ST2處，阻擋氣缸Y1彈起，防止下一塊工裝板跟隨前一塊工裝板一同進入提升機的送料托臺，同時托臺送料電機M3正轉(zhuǎn)，將工裝板送入托臺；工裝板進入提升裝置，觸碰到限位開關(guān)ST3,送料電機M

12、3亭止，提升電機M1低速啟動，提升裝置低速上升，上升至ST6位置時，電機M1高速運行，提升裝置快速上升，運行至ST7位置時，提升裝置緩速上升，至ST8時，提升裝置停止上升，電機M3反轉(zhuǎn)將工件送出；工裝板碰到位置開關(guān)ST4時，說明工件已經(jīng)完全離開提升裝置，此時電機M2停轉(zhuǎn)；提升裝置按照低速、高速、低速的方式返回到ST5位置，開始下一個工作循環(huán)。提升裝置在上升或下降時，如果SP1有信號，則說明有異物進入提升裝置，提升裝置應(yīng)停止工作并發(fā)出報警信號。整個運行過程中，ST5_2和ST8_2者B不應(yīng)被觸發(fā)；如果ST5_2和ST8_2被觸發(fā)，說明提升裝置在上升或下降時超越行程，此時提升裝置應(yīng)立即停機并報警。

13、2.1.2 工作特點電子產(chǎn)品總裝線提升裝置大致分為五個方面：驅(qū)動功率、提升范圍、運行能力、使用壽命。(1)驅(qū)動功率：驅(qū)動功率小，采用流入式喂料、誘導(dǎo)式卸料，在產(chǎn)品提升時幾乎無回料和挖料現(xiàn)象，因此無功功率少。(2)提升范圍：提升范圍廣，這類的提升機對物料的種類、特性要求少，可提升磨琢性較大的物料，密封性好，環(huán)境污染少。(3)運行能力：運行可靠性好，先進的設(shè)計原理和加工方法，保證了整機運行的可靠性，無故障時間超過2萬小時。提升高度高，提升運行平穩(wěn)，因此可達到較高的提升高度。(4)使用壽命：使用壽命長，提升機的喂料采取流入式，產(chǎn)品之間很少發(fā)生擠壓和碰撞現(xiàn)象。本機在設(shè)計時保證產(chǎn)品在喂料、卸料時少有撒落

14、，減少了機械磨損。2.2 系統(tǒng)控制要求(1)提升機是電子產(chǎn)品總裝線安全生產(chǎn)的關(guān)鍵中的關(guān)鍵，它的安全可靠性直接關(guān)系到整個總裝線的生產(chǎn)和礦工的生命安全。由于煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境惡劣，運行情況復(fù)雜，各種操作頻繁，因此對提升機電控系統(tǒng)來說，除了能夠滿足各種復(fù)雜的控制要求外，更重要的是其可靠性和安全保障。(2) 具有良好的調(diào)速性能，能夠精準地完成井下提升的整個運行過程。(3) 可以重載起動，要有一定的過載能力。(4)易于轉(zhuǎn)換工作方式，方便實現(xiàn)自動化控制(5)技術(shù)先進，維護簡單、方便，在可保證安全可靠運行背景下，控制線路簡潔明了，方便維修和排除故障。(6)盡可能的降低投資成本，減少系統(tǒng)的運行費用，提高煤礦的節(jié)

15、能效果與經(jīng)濟效益。2.3 控制方案的確定根據(jù)設(shè)計要求，要完成任務(wù)有多種選擇方案，可以由各種控制繼電器和主令開關(guān)構(gòu)成，它的突出特點是“點信號”(電鈴震響或指示燈明滅的次數(shù))來代表各種提升信號。各提升中段的點信號直接傳送到控制室。也可以采用單片機作為主控制系統(tǒng)?？刂婆_通過單片機的串行口來實現(xiàn)主從式多級通訊，系統(tǒng)以上控制臺作為主控制臺。也可以采用PLC作為提升機的控制系統(tǒng)的核心，通過編程來實現(xiàn)提升機各種功能。在此綜合各種方面因素選擇PLC作為提升機控制系統(tǒng)的核心，PLC具有其他任何一種控制器所不具備的優(yōu)點，更符合設(shè)計要求。3硬件的選擇3.1 確定輸入/輸出設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸

16、入設(shè)備和輸出設(shè)備，從而確定與PLC有關(guān)的輸入/輸出設(shè)備，以確定PLC的I/O點數(shù)。本系統(tǒng)所需的輸入/輸出設(shè)備如表3-1所示。表3-1輸入/輸出設(shè)備表輸入輸出符號注釋符號注釋啟動輸送線啟動輸送電機A輸送A線運行停止輸送線停止輸送電機F輸送F線運行急停緊急停止M1低速M3停止，M1低速啟動ST1限位開關(guān)M1高速上升ST2限位開關(guān)M3正轉(zhuǎn)ST3限位開關(guān)M3反轉(zhuǎn)ST4限位開關(guān)Y1阻擋氣缸ST5限位開關(guān)運行ST5_2限位開關(guān)報警ST6限位開關(guān)M1反轉(zhuǎn)低速M3停止M1低速啟動ST7限位開關(guān)M1反轉(zhuǎn)高速下降時觸碰ST7ST8限位開關(guān)ST8_2限位開關(guān)SP1電感(專感器本科畢業(yè)設(shè)計說明書第5頁共28頁復(fù)位|報

17、警復(fù)位|3.2 PLC的選型目前市面上常見的PLC有美國的：AB通用電氣、GE莫迪康、德國的-西門子、法國的施奈德、瑞典的ABB日本的三菱、歐姆龍、松下、安川。本文主要拿德國的西門子S7-200系列的CPU22僑口日本白三菱FX2n系列作對比。具體對比如表3-1。表3-1西門子S7-200系列對比三菱FX2n系歹U西門子S7-200CPU226二菱FX2n系列編程思路縱向橫向兼?zhèn)洌恍杈帉懸淮?，減少了開發(fā)難度和時間自上而下的單一縱向結(jié)構(gòu)浮點功能強大一直以來都支持浮點運算，編程軟件支持小數(shù)點輸入輸出近年才實現(xiàn)此功能模擬量易輸入輸出ADDA值可直接存取需要繁瑣的FROMTO旨令通訊口及速度兩個48

18、5口、最大通訊速度為187.5k一個422口、切速度為9.6k程序容量數(shù)據(jù)容量20k、14k總共8k計數(shù)定時器有減法定時器，適用報警和工業(yè)流水線則要換算成加法根據(jù)表3-1對比分析，我們選擇了西門子的S7-200系列的CPU226勺PLG4分配I/O點弁設(shè)計PLC外圍硬件線路4.1 控制系統(tǒng)的I/O點及地址分配根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計要求，考慮到系統(tǒng)的擴展和功能，選用繼電器/&出結(jié)構(gòu)的CPU226PLC作為控制核心。結(jié)合設(shè)計要求和PLC型號，編寫出I/O地址分配，如圖4-1所示。本科畢業(yè)設(shè)計說明書第7頁共28頁aSymbolAddre&jComment1啟動10.0輸送線啟動2停止10.1輸送線僖止3

19、急得I0.2輸送過程中出現(xiàn)問題緊急停止ST1肛3限位開關(guān)（提升機待機則，丫1下降，工裝板前進）5ST2I0.4限位開關(guān)（丫1彈起，防止下一塊工裝板進入，M3正轉(zhuǎn)）6ST3I05限位開關(guān)fM罅止，M1低起）7ST4I06限位開關(guān)（工件完全離開提升機，M贈止，小車按低高低返回ST5,不個循環(huán)開始）3ST5I0.7限位開關(guān)（提升機待機，開始下個編環(huán)）9ST5.2110限位開關(guān)（超越行程，提升裝置停止并報警）10ST611.1限位開關(guān)M1高速運行）11ST711.2限位開關(guān)（M1低速運行）12ST811.3限位開關(guān)（提升機停止上升，M3反轉(zhuǎn)將工件運出）13ST8_2114限位開關(guān)（超越行程，提升裝置停

20、止并報警）14SP1115電感傳感器（被觸發(fā)，提升裝置僖止并報警J15復(fù)位11.6報警復(fù)位16171輸送電機也30,0輸送期運行，工裝板前進2輸送電機Fqo.i輸送F線運行，工裝板前進2_M1低速Q(mào)0.2M濾止，M1低速啟動上升時碰到ST遴慢上升4M1高詼Q0.3上升時觸碰ST65M3正轉(zhuǎn)Q0.4EM3反相如51Y1Q口6阻擋氣缸e運行ao79片aio10M1反轉(zhuǎn)低速Q(mào)L1M電止M1低速啟動下降時碰到ST麋慢下躥）11M1反轉(zhuǎn)高速qi2下降時觸底ST71I運行狀態(tài)M0.02停止狀態(tài)M0.13報警狀態(tài)M0.24提升機待機M0.35提升機返回M04圖4-1控制系統(tǒng)的I/O點及地址分配4.2 電氣接

21、線圖和工作流程圖根據(jù)PLC的I/O地址的分配和系統(tǒng)控制要求，CPU226外部電氣控制接線圖如圖2-3所示。圖5-2 plc程序結(jié)構(gòu)0000000000000000000- ncouTJ *J0tCM |3息片舁，*可w/高馬己g m v ./B曷H0 000000 000000 0 00000曷房善ALS9aE-四S圖4-2外部電氣控制接線圖5PLC程序設(shè)計5.1 流程圖設(shè)計根據(jù)對提升裝置工作過程的分析，結(jié)合PLC外部電氣控制線路的設(shè)計，設(shè)計出自動工作循環(huán)的工作流程如圖5-1所示。圖5-1工作流程圖5.2 程序設(shè)計本程序設(shè)計主要分為5個部分，分別為主程序、電機運行、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備運行、上電復(fù)位

22、如圖5-1所示。1主程用人電機運行人設(shè)主狀態(tài)A設(shè)備運行人上電復(fù)位卜主程序主要完成模擬量的輸入/輸出，SM0.0的運行狀態(tài)始終為二1。SM0.1用于程序一個掃描周期的初始化。主程序為圖5-2所示。SMOO電機運行EN網(wǎng)絡(luò)3網(wǎng)絡(luò)4符號地址1注糕運行狀態(tài)M0.0圖5-2主程序電機運行部分主要為按下啟動按鈕輸送線A和輸送線F置位，停止按鈕處于常閉狀態(tài)。按下急停按鈕則提升裝置緊急停止。按下復(fù)位按鈕則報警復(fù)位。程序如圖5-3所示。I急一急停：1 0 2停止;I口 1啟動;20輸送電機得止：丘1輸送電機A：QU 口圖5-3電機部分本科畢業(yè)設(shè)計說明書第9頁共28頁5-4停止：1。.1設(shè)備狀態(tài)部分也是操作人員對

23、整個提升機進行監(jiān)控管理的部分，當輸送電機得電后輸出運行狀態(tài)、停止狀態(tài)復(fù)位以及運行。當按下停止按鈕時輸出停止狀態(tài)置位。按下復(fù)位按鈕輸出報警狀態(tài)置位，報警狀態(tài)輸出報警變量。主要程序如圖所示。輸送電機A：QO,。運行狀態(tài):MOQT)停止狀態(tài):MD.1rc1運行;以7)SM0.0停止狀態(tài):MQ1S)M1低速:Q02-IHSP1J1.5報警狀態(tài):M0.21M1高速;觀3M1反轉(zhuǎn)低速卬.1復(fù)位1E報警狀態(tài):MD.2T R)1報警狀態(tài):M 口.2報警:Q1.0TIC)圖5-4設(shè)備狀態(tài)設(shè)備運行部分如果ST1被觸發(fā)且提升機處于待機狀態(tài)，則阻擋氣缸Y1置位。當ST2被觸發(fā)，則阻擋氣缸彈起Y1復(fù)位，同時托臺送料電機

24、M3正轉(zhuǎn)置位當ST3被觸發(fā)，送料電機M3復(fù)位，提升電機M1低速置位，提升裝置低速上升。當ST6被觸發(fā)1時，輸出M1低速復(fù)位同時輸出M1高速置位，提升裝置快速上升。當ST7被觸發(fā)時,輸出M1高速復(fù)位同時輸出M1低速置位。當ST8被觸發(fā)時，輸出M1低速復(fù)位同時M3反轉(zhuǎn)置位，提升裝置停止上升。當ST4被觸發(fā)時輸出M3反轉(zhuǎn)復(fù)位同時輸出M1低速反轉(zhuǎn)置位以及提升機返回置位，提升機開始下降。當ST7被觸發(fā)時輸出M1低速反轉(zhuǎn)復(fù)位同時輸出M1高速反轉(zhuǎn)置位。當ST6被觸發(fā)時輸出M1高速反轉(zhuǎn)復(fù)位同時輸出M1低速反轉(zhuǎn)置位，當ST5被觸發(fā)時輸出M1低速反轉(zhuǎn)復(fù)位同時提升機返回復(fù)位以及提升機待機置位。整個運行過程中，ST5

25、_2和ST8_2都不應(yīng)被觸發(fā)；如果ST5_2和ST8_2被觸發(fā)，說明提升裝置在上升或下降時超越行程，此時提升裝置應(yīng)立即停機并報警。STG;I1,1Ml低窿Q0.2ST7J1.2M1高速:Q0.3提升機返回制口4ST7;I12川旅展低速:Q1.1I11PLM1一轉(zhuǎn)M：5.2RS)提升機返回M04ST6I11M1反轉(zhuǎn)高說021提升機返回M0.4ST5I07M1反轉(zhuǎn)低讀:Q1.1II1提升機返回MQ4R;)提升機待機；M0.3R$)1圖5-5備運行程序上電復(fù)位部分，輸送電機A、運行狀態(tài)和報警狀態(tài)復(fù)位，提升裝置準備開始下個循環(huán)工作。程序如圖5-6所示。SMOO輻電機AQO010本科畢業(yè)設(shè)計說明書第13

26、頁共28頁6 組態(tài)軟件的界面設(shè)計以及PLC的通訊6.1 組態(tài)王簡介組態(tài)王軟件是亞控科技根據(jù)當前的自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，面向低端自動化市場及應(yīng)用，以實現(xiàn)企業(yè)一體化為目標開發(fā)的一套產(chǎn)品。組態(tài)王軟件的特點：1）它具有適應(yīng)性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。2）通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結(jié)構(gòu)。3）監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。4）尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。5）通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計。6）組態(tài)王軟件也為試驗者提供了

27、可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。7 ）它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。8）具有豐富的設(shè)備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。組態(tài)王軟件的缺點1）該軟件屬于開源軟件，功能過于籠統(tǒng)，并不能滿足每個工業(yè)自動化系統(tǒng)的要求。2）該軟件應(yīng)用比較多，時間長了，一些專業(yè)人士能了解他的運行原理，可能會利用程序的漏洞攻擊程序，因此安全性沒有保障。3）該軟件我們要想正常使用，很多時候還必須對其通訊接口、通訊協(xié)議進行修改，其兼容性可能不能達到國家規(guī)定標準。組態(tài)軟件的應(yīng)用：組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很

28、廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(tǒng)6.2組態(tài)系統(tǒng)設(shè)計態(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。1）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(fù)以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。2）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、動畫連接、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。3）運行系統(tǒng)：工程運行界面，從采集設(shè)備中獲得通信數(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

29、互操作。通常情況下，建立一個組態(tài)王應(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，一個可以拿到現(xiàn)場運行的工程就制作完

30、成了。6.2.1 創(chuàng)建新工程在組態(tài)王工程管理器中，統(tǒng)的新工程，并置為當前工程根據(jù)新建工程向?qū)?，?chuàng)建名稱基于組態(tài)的提升裝置的監(jiān)控系統(tǒng)，如圖6-1所示。如圖6-1創(chuàng)建新工程6.2.2 .制作圖形畫面1）提升裝置主畫面在工程瀏覽器左側(cè)的“工程目錄顯示區(qū)”中選擇“畫面”選項，在右側(cè)視圖中雙擊“新建”圖標，彈出新建畫面對話框，如圖6-2所示圖6-2新建畫面制作出的畫面如圖6-3所示本科畢業(yè)設(shè)計說明書第15頁共28頁圖6-4報警畫面（1）捏開裝置主畫面運行狀態(tài)一停止狀態(tài)一報警裝置一提升機待機-提升機返回:呈：.sf.:一干-:嚨：.超越行程1J4JIivttTs二*1一MM高高-t+.反正:11:M.翟:

31、氐樂-inKE-11.-fflM-啟班停止:急停復(fù)售圖6-3提升裝置主畫面2）報警畫面設(shè)置新圖囪畫面名稱命令語言對應(yīng)文件|pic00003.pic注釋I畫面位置左邊|o頂邊|0顯示寬度fna_r畫面寬度Isesr顯加圖度|西二國面曷度|4了9:畫面風(fēng)格廠標題桿“大小可變背景色1式式式蓋換出覆譽彈一邊框元/細邊框C粗邊框確定取消|本科畢業(yè)設(shè)計說明書第17頁共28頁礴定 | 取消 |圖6-6 報警畫面（3）值/si型 迷值貂 日 言 更晝舊.里/耆 廠屋國*服 員曼量盤量二 董千秋千秋千秋如圖6-5報警畫面（2）報警度口配置植性丈通用屬性列屬性|操作屬性|條件屬性|顏色和字體屬性|未選擇的列：已選

32、擇的列：本科畢業(yè)設(shè)計說明書第21頁共28頁事門日期圖6-7報警畫面（4）事件時間報警日期報警時訶報警類型報警值/舊值報警組名圖6-8報警畫面（5）報萼服勞3）設(shè)置報警組在工程瀏覽器左窗口點擊“斷報一”，雙擊彈出“報聯(lián)定義”窗口，將其中的RootNode修改為梃升裝置，點擊添加按鈕添加“一超限毋有異物進入報警裝置運行畫面如圖6-4所示圖6-4報警運行畫面6.3組態(tài)王和S7-200的通訊設(shè)置組態(tài)王把每一臺與之通訊的設(shè)備看作是外部設(shè)備，為實現(xiàn)和外部設(shè)備的通訊，組態(tài)王內(nèi)置有大量的設(shè)備驅(qū)動作為外部設(shè)備的通訊接口。在開發(fā)過程中，只需根據(jù)工程瀏覽器提供的“設(shè)備配置向?qū)А?，一步步完成連接過程，即可實現(xiàn)組態(tài)王和

33、相應(yīng)外部設(shè)備驅(qū)動的連接。在運行期間，組態(tài)王可以通過驅(qū)動接口和外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)，包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)或指令。組態(tài)王的驅(qū)動程序采用ActiveX技術(shù)，每一驅(qū)動都是個COM寸象，這種方式使驅(qū)動和組態(tài)王構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，從而保證運行系統(tǒng)的高效率，如圖6-5所示。因此，組態(tài)王可以與一些常用I/O設(shè)備直接進行通訊，如可編程控制器(PL。、智能模塊、板卡、智能儀表等。組態(tài)王與I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換采用五種方式：串行通訊方式、DDE7J式、板卡方式、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點方式、人機接口卡方組態(tài)王COM組件動畫顯示線程設(shè)備驅(qū)動1數(shù)據(jù)采集線程設(shè)備驅(qū)動2模塊智能儀表歷史紀錄線程設(shè)備驅(qū)動3其它線程計菖機f其它工控設(shè)備外部設(shè)備

34、圖6-5組態(tài)王與外部設(shè)備通訊示意圖組態(tài)王與S7-200的PPI通信方式PI(Point-to-Point)是西門子專為S7-200系列開發(fā)的一個通訊協(xié)議，為主/從協(xié)議，PC機為主站，S7-200為從站。該方式下有兩種硬件連接方法，一種是使用PPI電纜將PC機用口和S7-200的通訊口相連，采用串行通訊方式。另一種是PC機通過CP5611訊卡與S7-200相連。在第一種方式下，使用plc編程軟件STEP7-Micro/WIN32安裝通訊硬件，在“SETPG/PCInterface”對話框中配置PC/PPIcable,選擇InterfaceParameterAssignment為PPI,并設(shè)置PP

35、I參數(shù)默認值，雙擊通訊框中得刷新圖標后建立與S7-200的通信連接。在第二種方式下，將CP5611卡安裝在PC機的插槽中，用連接帶纜將CP561住與S7-200的PORT：相連，安裝STEP7-Micro/WIN32和STEP7V5.0+ServicePack5(或STEP7V5.1+ServicePack2),運行PG/PC-interfaceparameterisation,將用戶界面配置為CP5611(PPI)方式。這兩種方式的上位機組態(tài)王的設(shè)置基本相同，首先使用“設(shè)備配置向?qū)А倍x外部設(shè)備，分別選擇西門子S7-200系列PPI通信和西門子S7-200系列通訊卡通信，并設(shè)定如下通信參數(shù)：

36、波特率9600bps,數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，偶校驗。在設(shè)定PLC地址時，兩種方式有所不同，前者將PLC地址設(shè)為默認地址2。后者采用“PLC地址.2”地址格式，小數(shù)點前的數(shù)字為有效地址PLC的地址(即站號)，小數(shù)點后為數(shù)字2,所設(shè)定的地址范圍為2.2126.2,其中PLC的地址可通過編程軟件STEP7-Micro/WIN設(shè)置來實現(xiàn)。在組態(tài)王的“數(shù)據(jù)字典”中定義相關(guān)變量，選擇變量類型為I/O型，并選擇連接設(shè)備，指定所訪問的寄存器名及寄存器類型。注意，組態(tài)王只支持V寄存器，如果要監(jiān)控QI、M寄存器，可以先在PLC程序中將QI、M寄存器傳至V寄存器，組態(tài)王通過對V寄存器的操作來實現(xiàn)對QI、M寄存器的

37、監(jiān)控。另外，組態(tài)王不支持直接以I/O離散變量的定義，需以字節(jié)(BYTE形式存取，每一BYT#型(8個BIT位)對應(yīng)8個開關(guān)量的輸入或輸出狀態(tài)，即BYTE的07位分別對應(yīng)輸入或輸出的07開關(guān)量通道，如果要顯示或控制某一開關(guān)量通道的狀態(tài)，可以使用組態(tài)王提供的BIT()或BITSET()函數(shù)進行取位或置位。在制作好的監(jiān)控畫面中，將畫面的圖素與定義的變量建立“動畫連接”，在TouchVeWt運行，即可建立實時通信，得到一個反映工業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)控畫面。組態(tài)王與S7-200的MPI通信方式MPI(Multi-Point)為多主站的通信方式。在西門子公司的可編程控制器、操作員界面和編程器上的集成有MPI口，可與

38、PC機、S7-200建立小型的MPI網(wǎng)。由于S7-200只能作為MPI從站，所以裝有組態(tài)王的PC機與S7-200仍為主/從協(xié)議。PC機通過MPI卡(如CP5611通訊卡)接入MPI網(wǎng)中作為主站。其通信設(shè)置和使用與前類同。組態(tài)王與S7-200的自由口通信方式自由口通訊方式是S7-200的一個很有特色的功能。它是一種通訊協(xié)議完全開放的工作方式，不受PPI協(xié)議的限制，是PPI方式的一個補充。在該方式下的通訊的協(xié)議由外設(shè)決定，PLC通過程序來適應(yīng)外設(shè)。從而使得S7-200系列PLC可以與任何具有通訊能力的并且協(xié)議公開的設(shè)備相通訊，即S7-200可以由用戶自己定義通訊協(xié)議。在與組態(tài)王采用自由口協(xié)議方式通

39、訊時，為主從的問答方式，裝有組態(tài)王的上位機為主呼方，下位機S7-200為應(yīng)答方。亞控公司提供了使用STEP7Micro/WIN編寫的自由口通訊的PLC初始化程序，該梯形圖程序通過接收中斷和發(fā)送中斷以及發(fā)送指令(XMT控制通信口的操作，其默認的PLC通訊端口為PORT0地址為2,波特率9600bps。若要更改通訊端口、地址和波特率，可在STEP7-Micro/WIN編程軟件中將中斷程序6(INT_6)中XMT旨令的PORT0口改為所用端口，并在系統(tǒng)塊中進行相應(yīng)更改；將VW8存放PLC的地址的寄存器)傳送PLC的實際地址值；波特率設(shè)置可通過更改SMB30勺值，該寄存器是自由口控制寄存器，用于存放自

40、由口控制字節(jié)。在使用亞控的PLC初始化程序具體操作時，首先用PC/PPI電纜將PC機的串口與S7-200的通訊口相連，當CPUJfe226時，有兩個通訊口：PORT仔口PORT1應(yīng)選擇PORT0f組態(tài)王進行通訊，因為此時使用PORT通訊不上。在PC/PPI電纜上有DIP開關(guān)，用于設(shè)置通訊的波特率，此處設(shè)為9600bps,與SETPG/PCintererface中的設(shè)置一致。使用plc編程軟件STEP7-Micro/WIN32安裝和設(shè)置PC/PPI電纜，建立計算機與S7-200的連接后將亞控公司提供的自由口通訊的初始化程序下傳至PLC中去。在組態(tài)王中定義外部設(shè)備為西門子S7-200系列編程口通信

41、，并設(shè)定如下通信參數(shù)：波特率9600bps,數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無校驗，設(shè)定PLC地址為默認地址2。其它操作與前相同，運行TouchVew則可建立組態(tài)王與S7-200的自由口通信方式7觸摸屏的軟件設(shè)計7.1 西門子smart-700畫面的創(chuàng)建本文選著的是西門子SMART700觸摸屏，使用的編程軟件是WinCCflexible。根據(jù)PLC中的變量在winccflexible中新建與PLC對應(yīng)的變量如圖7-1所示。本科畢業(yè)設(shè)計說明書第21頁共28頁1名薦連接據(jù)理Em數(shù)第計數(shù)1藻碧:Hi恁速qpu2S由值Q0.2115mi反轉(zhuǎn)低速cpu*BoolQ1J11S=imi反轉(zhuǎn)高速cpu2266odQ1

42、.21Is=i制唱速Epu226BodQ0.31Is=1如反轉(zhuǎn)CUU226BodQQ.51IsM3正轉(zhuǎn)qpu236Bod1is=1splcpu226Bod1.51is=|ST1qu226BodIQ.31Is三IST2Epu226BodID.41Is=iST3qpu22&Bk1*51Is5T4cpu2的84dI。41is=1ST5qu22BodID.7二Is三!5T5_2qxi226BodI1.01Is=iST6mu226BedILI1IsST7qpu2263I1.21is=|5T8epu次Bod1.31is=1ST8_2qu226BodI1A1is=iyiedu226BodQ0.61Isi根警

43、qpu225QZ01Is報警狀態(tài)cpu2的M0.3115=l復(fù)位qu226BodI1.61is三f急停cpu22610.21Is=I啟動cpu226BodIQ,Q1Is集送電機4qpu226Q001isI輻電機Fqpu226BodQD.l1is=i提升機待機提升機逅回qxj226BodM0.3TU226BoolMQ.41Is1Is115提升機返回/g2263ool*1MO,5停止:pu226Bool10.11Is停止，糕TMJ226BoolMQ.l1Is運行BoolM0.7115H運存1膝叫226Bool由PLC可知，要定義4個按鈕分別是“然后對其進行變量的定義。雙擊“啟動”添加函數(shù)，選擇函數(shù)

44、列表里面的“set輸出變量“停止”。其他三個按鈕按照止位開關(guān)，對其進行動畫設(shè)定“m:”，M0.按鈕，；bit”誦1方法類，當其為0”、在點-才出多似進;“1”停止”“、擊“事件”目t量“啟動”行。設(shè)置出時圖形會變1急停邛勺“按一在逃后ST1至:成綠色三”、下”“rJST物刈1s復(fù)位選項，esetbit8_2幾個不，由出:限就可以知道限位開關(guān)當下是接通還是斷開的狀態(tài)在PLC程序中提升裝置有5個狀態(tài)分別是“運行狀態(tài)”、“停止狀態(tài)”、“報警狀態(tài)”、“提升機待機”、“提升機返回”，所以我在主畫面中也設(shè)置了這5個狀態(tài)，方便相關(guān)人員觀察。用圓代表指示燈，用文HOH本域標出狀態(tài)的名稱“達行吠態(tài)”。當電機啟動

45、時M1和M3都會有不同的工作方式，設(shè)置文本域和代表指示燈的小圓“M3正轉(zhuǎn)?！保盟鼇肀硎倦姍C運行的狀態(tài)。最終的主畫面如圖7-2所示。本科畢業(yè)設(shè)計說明書第27頁共28頁圖7-2主畫面7.2 觸摸屏和S7-200PLC的通訊7.2.1 創(chuàng)建Winccflexible的項目打開Winccflexible后，選中項目向?qū)е械倪x項“創(chuàng)建一個空項目”在出現(xiàn)的“設(shè)備選擇”對話框中，雙擊文件夾“SmartLine”中7in的Smart700,創(chuàng)建一個新的項目。7.2.2 .組態(tài)連接單擊項目視圖中的“連接”，打開“連接”編輯器，雙擊連接表的第一行，自動生成的連接默認的名稱為“連接_1”,默認的通信驅(qū)動程序為“S

46、IMATICS7-200。用連接表下面的屬性視圖的“參數(shù)”選項卡設(shè)置“接口”為IF1B,PLC和HMI設(shè)備的IP地址分別為1和2,其余的參數(shù)使用默認值。7.2.3 組態(tài)變量PLC的符號表如圖4-3所示，雙擊WinCCflexible項目窗日中的“變量”圖標，打開變量編輯器。在變量表中生成和PLC符號表中相同的5個變量ST1cpciiTfiST2cpu226ST3cpu226W4cpu226ST5qxi226ST5_2qpu226ST6cpu226ST7cpu226STSqxj22CT8_2cpu226如圖7-3PLC的符號表7.2.4將winccflexible下載到HMI設(shè)備中(1)點擊項目中的傳送，打開傳輸(圖4-4)項目電頻出視圖3電格式舊選項。雀雎(隊打開關(guān)閉際易存為fAL.保