PLC控制貼膠帶機(jī)

#收卷（5）人機(jī)界面：可編程序控制器ProgrammableLogicController在工廠自動(dòng)化中占有舉足輕重的地位。技術(shù)的不斷發(fā)展極大地促進(jìn)了基于PLC為核心的控制系統(tǒng)在控制功能、控制水平等方面的提高。同時(shí)對其控制方式、運(yùn)行水平的要求也越來越高，因此交互式操作界面、報(bào)警記錄和打印等要求也成為整個(gè)控制系統(tǒng)中重要的內(nèi)容。對于那些工藝過程較復(fù)雜，控制參數(shù)較多的工控系統(tǒng)來說，尤其顯得重要。新一代工業(yè)人機(jī)界面的出現(xiàn),對于在構(gòu)建PLC工控系統(tǒng)時(shí)實(shí)現(xiàn)上述功能，提供了一種簡便可行的途徑?！?〉工業(yè)人機(jī)界面的特點(diǎn)和功能：工業(yè)人機(jī)界面HumanMachineInterface,簡稱HMI,又稱觸摸屏監(jiān)控器，是一種智能化操作控制顯示裝置。工業(yè)人機(jī)界面以特殊設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)32位RISCCPU芯片為核心，在STN、TFT液晶顯示屏或EL電發(fā)光顯示器上罩蓋有透明的電阻網(wǎng)絡(luò)式觸摸屏。觸動(dòng)屏幕時(shí),電阻網(wǎng)絡(luò)上的電阻和電壓發(fā)生變化并由軟件計(jì)算出觸摸位置。HMI的主要功能有：數(shù)據(jù)的輸入與顯示；系統(tǒng)或設(shè)備的操作狀態(tài)方面的實(shí)時(shí)信息顯示；在HMI上設(shè)置觸摸控件可把HMI作為操作面板進(jìn)行控制操作；報(bào)警處理及打??；此外，新一代工業(yè)人機(jī)界面還具有簡單的編程、對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、數(shù)據(jù)登錄及配方等智能化控制功能。系統(tǒng)硬件上主要由主控制器PLC,現(xiàn)場設(shè)備控制裝置，包括伺服控制器、變頻器、模擬量信號及脈沖信號處理器等和HMI構(gòu)成。整個(gè)系統(tǒng)的核心控制部分由日本三菱FX-200系列PLC完成，系統(tǒng)的監(jiān)控和交互式操作界面等任務(wù)將由HMI承擔(dān)。主要有以下內(nèi)容：系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定；動(dòng)態(tài)畫面的顯示；故障報(bào)警與診斷。其中HMI選用深圳顯控公司的SA-5.7型人機(jī)界面。〈3〉HMI與PLC之間的通訊當(dāng)HMI用于PLC控制系統(tǒng)時(shí)，HMI與PLC之間通過串口以DirectLink（直接連接）方式進(jìn)行通訊。在該方式下，HMI根據(jù)要求直接讀入PLC的數(shù)據(jù)或把數(shù)據(jù)寫入PLC相應(yīng)的地址中。由于內(nèi)裝通訊協(xié)議，因此無須編制通訊程序，只要指定所用PLC類型即通訊協(xié)議，運(yùn)行時(shí)便可實(shí)現(xiàn)通訊。因此大大減少了PLC用戶程序的負(fù)擔(dān)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),直接指定控制部件與其對應(yīng)PLC的輸入輸出（I/O）、寄存器（R）、中間寄存器（M）的地址，運(yùn)行時(shí)HMI就能自動(dòng)和PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。直接讀取或改寫PLC相應(yīng)地址的內(nèi)容，并據(jù)此改變畫面上顯示內(nèi)容。同時(shí)通過對HMI的觸摸操作，可向PLC相應(yīng)的地址輸入數(shù)據(jù)?！?〉HMI監(jiān)控主面整個(gè)HMI監(jiān)控系統(tǒng)采用樹型結(jié)構(gòu)，由監(jiān)控主畫面及相應(yīng)功能子畫面組成。在監(jiān)控主畫面下端設(shè)有控制功能鍵，按動(dòng)功能鍵可以依次進(jìn)入相應(yīng)子畫面，執(zhí)行所需的功能。在每一個(gè)子畫面中可通過上一頁、下一頁功能鍵在同一功能組中進(jìn)行畫面切換，在任一子畫面都可以通過主畫面功能鍵退回到監(jiān)控主畫面。系統(tǒng)自動(dòng)采集相關(guān)數(shù)據(jù)，監(jiān)控主畫面上還有生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)畫面顯示，在動(dòng)態(tài)畫面上以各種形式模擬出主要控制設(shè)備的運(yùn)行情況，例如光電開關(guān)的動(dòng)作、電磁閥的吸合、電機(jī)的運(yùn)行停止等，直觀、生動(dòng)的反映出現(xiàn)場的過程，方便操作人員對生產(chǎn)情況、設(shè)備工況的了解。顯控公司的HMI編程軟件SamDraw3.1提供了豐富的控制部件，例如按鈕部件、畫面切換部件、指示燈部件、數(shù)據(jù)文本顯示部件等等，實(shí)現(xiàn)上述功能只要根據(jù)需要選擇相應(yīng)的控制部件，定義好其屬性即可。SamDraw3.1采用監(jiān)控軟件通用模式，所有控制部件的屬性通過組態(tài)形式完成，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制功能。使用SamDraw3.1內(nèi)附的圖庫及作圖工具來構(gòu)造生產(chǎn)現(xiàn)場的模擬畫面，簡便易行。內(nèi)容豐富的作圖工具庫，使得畫面生動(dòng)、豐富多彩。而且SamDraw3.1還支持圖片上傳以及自定義圖庫功能，用戶可以很方便的將本地圖片生成為圖庫或控件，在以后的組態(tài)過程中可以很方便的調(diào)用。此外，充分利用HMI的優(yōu)勢將原先布置在控制柜上的開關(guān)、指示燈盡可能地用HMI中的控制部件替代，這樣做減少硬件設(shè)備，簡化了現(xiàn)場設(shè)備間的接線，更重要的是給設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來諸多方便?！?〉HMI參數(shù)設(shè)置功能主控系統(tǒng)中有多達(dá)近百個(gè)參數(shù)需要設(shè)置，將這些設(shè)置進(jìn)行分類，使整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加合理。同時(shí)利用HMI觸摸操作的特性使參數(shù)設(shè)置變得極為直觀和簡便。在參數(shù)設(shè)定時(shí)，點(diǎn)擊數(shù)字輸入控件自動(dòng)彈出系統(tǒng)的數(shù)字鍵盤進(jìn)行操作。每個(gè)參數(shù)在部件屬性中定義并分配了相應(yīng)的PLC地址，當(dāng)確認(rèn)后輸入的數(shù)據(jù)將存入PLC指定的地址中。操作完成后，按動(dòng)ENT鍵，可消去數(shù)字鍵盤同時(shí)完成數(shù)字輸入。此種設(shè)計(jì)模式可最大化地利用畫面的有效面積。同時(shí)每個(gè)參數(shù)都設(shè)有上下限限制，當(dāng)輸入數(shù)值超限時(shí)，系統(tǒng)將拒絕接受并且不能退出鍵盤，待輸入正確后方可退出。此外對重要的系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)組，為安全起見，可以對參數(shù)設(shè)置畫面設(shè)置訪問權(quán)限，賦予操作人員不同的操作權(quán)限，增加系統(tǒng)的安全性。6）副控：此項(xiàng)用于控制機(jī)械手的相關(guān)動(dòng)作，防止報(bào)警時(shí)機(jī)械手無法復(fù)位，同時(shí)用于當(dāng)換膠帶后重新將膠帶拉直和重復(fù)貼一下。7）報(bào)警系統(tǒng)：7）報(bào)警系統(tǒng)：當(dāng)極片貼的有問題或沒有膠帶時(shí)或出現(xiàn)異常情況時(shí)進(jìn)入此界面就會(huì)看出是哪個(gè)機(jī)械手出現(xiàn)問題。調(diào)整后就會(huì)顯示現(xiàn)在的狀態(tài)。在系統(tǒng)報(bào)警設(shè)計(jì)時(shí)，將故障信息在報(bào)警編輯器中編輯好，并在報(bào)警記錄子畫面中設(shè)置報(bào)警記錄顯示部件用于故障信息顯示。系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)，HMI根據(jù)PLC傳送的故障信號，將報(bào)警編輯器中對應(yīng)的故障信息在報(bào)警記錄子畫面顯示出來。同時(shí)監(jiān)控主畫面上的“故障”信號燈將閃爍，聲響報(bào)警。此時(shí)操作人員可進(jìn)入報(bào)警記錄子畫面，根據(jù)故障信息查找原因，及時(shí)處理。報(bào)警界面二、貼膠帶機(jī)的機(jī)械臂的基本結(jié)構(gòu)如圖：壓緊氣缸靜止機(jī)械手和切刀二、貼膠帶機(jī)的機(jī)械臂的基本結(jié)構(gòu)如圖：壓緊氣缸靜止機(jī)械手和切刀3.2lamination貼膠帶機(jī)的工作原理：本機(jī)器是在機(jī)械臂上利用plc控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手將膠帶貼在極片上，步進(jìn)電機(jī)上的機(jī)械手（簡稱移動(dòng)機(jī)械手）夾住透明膠帶在步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下從初始端快速移動(dòng)到另一端，靜止機(jī)械手也夾住膠帶然后同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)到工作行程將膠帶貼在極片上，這時(shí)壓緊氣缸將膠帶壓緊后切刀將膠帶的另一端切開，壓緊氣缸松開，移動(dòng)機(jī)械手和靜止機(jī)械手同時(shí)再向上運(yùn)動(dòng)到工作行程后移動(dòng)機(jī)械手松開并在步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下迅速回到初始位置，重復(fù)此動(dòng)作。

第四章PLC控制貼膠帶機(jī)4.1機(jī)械手的程序編寫（1）I/O分配：輸入10.0啟動(dòng)10.1停止10.2急停10.3步進(jìn)電機(jī)上機(jī)械手進(jìn)程傳感器10.4步進(jìn)電機(jī)上機(jī)械手回程傳感器10.5步進(jìn)電機(jī)上機(jī)械手上限位傳感器10.6步進(jìn)電機(jī)上機(jī)械手下限位傳感器10.7步進(jìn)電機(jī)上機(jī)械手夾緊傳感器I1.0步進(jìn)電機(jī)上機(jī)械手松開傳感器I1.1靜止機(jī)械手夾緊傳感器I1.2靜止機(jī)械手松開傳感器I1.3靜止機(jī)械手上限位傳感器I1.4靜止機(jī)械手下限位傳感器I1.5壓緊膠帶機(jī)械手夾緊傳感器I1.6壓緊膠帶機(jī)械手松開傳感器I1.7切刀器上限位傳感器I2.0切刀器下限位傳感器輸出Q0.1步進(jìn)電機(jī)上機(jī)械手進(jìn)回程氣缸Q0.2步進(jìn)電機(jī)上機(jī)械手上下限位氣缸Q0.3步進(jìn)電機(jī)上機(jī)械手夾緊松開氣缸Q0.4靜止機(jī)械手夾緊松開氣缸Q0.5靜止機(jī)械手上下限位氣缸Q0.6壓緊氣缸Q0.7切刀器氣缸2）步序圖：30.6Q0,11.5023機(jī)械M310.415S10.250網(wǎng)絡(luò)10.010.310.710.010.611.4II.612.010.511.30.2MO.O1'I1_(j)T37M1.4IFM1.4Q0.主程序覽進(jìn)電機(jī)歩進(jìn)H機(jī)M0.4M1.1M0.7M0.0M0.3M0.2M0.1M0.5Q0.2Q0.54Q0.7Q0.6QOQ0.2Q0.5INTONPT100msT37網(wǎng)絡(luò)2M0.010.2M0.1網(wǎng)絡(luò)3網(wǎng)絡(luò)4M0.2I0.2I0.7M0.3網(wǎng)絡(luò)5網(wǎng)絡(luò)7網(wǎng)絡(luò)12M0.4Q0.4IC)網(wǎng)絡(luò)18M0.3Q0.0M1.4SBRJIEN子程序網(wǎng)絡(luò)1

加速減速總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次比較完整設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖和PLC應(yīng)用等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。在設(shè)計(jì)過程中有一些問題設(shè)計(jì)讓我很頭痛，原因是由于本身設(shè)計(jì)受到書本的框定，而又必須考慮本專業(yè)的一些要求規(guī)范，從而形成了一些矛盾點(diǎn)，這些矛盾在處理上讓人很難斟酌，正是基于這種考慮我意識到：要向更完美的進(jìn)行一次設(shè)計(jì)，與其他專業(yè)人才的交流溝通是很有必要的。提高是有限的但也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會(huì)讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。能夠順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時(shí)也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，在這次設(shè)計(jì)中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，只有面對問題才有可能解決問題，這些問題不會(huì)給我打擊只會(huì)更好的鞭策我前行，今后我更會(huì)關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識.致謝詞在寫這篇論文的過程中，翻閱了很多書籍，在網(wǎng)上找了很多資料，投入了很多精力，對自己也是一個(gè)挑戰(zhàn)以及提高的過程，雖然這個(gè)過程相當(dāng)?shù)目菰?，但是我從中也學(xué)到了不少新的東西。本文是在佟玲老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。佟老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對我產(chǎn)生重要影響。她淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時(shí)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我也學(xué)到了許多了關(guān)于機(jī)電方面的知識，實(shí)驗(yàn)技能有了很大的提高。另外，我還要特別感謝一位朋友對我實(shí)驗(yàn)以及論文寫作的細(xì)心指導(dǎo)，他為我完成這篇論文提供了巨大的幫助。使我得以順利完成論文。最后，再次對關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝。參考文獻(xiàn)1、孫平.可編程控制器原理及應(yīng)用.北京：高等教育出版社，20022、胡學(xué)林.可編程控