plc 运输带控制论文Word文档格式.docx

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此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。

个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为ProgrammableLogic

Controller（PLC）。

20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。

更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。

20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。

世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。

这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。

20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。

在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。

20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。

这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。

1.3控制系统人机界面作用及发展

人机界面的作用：

过程可视化：

将工业生产过程动态地显示在HMI设备上。

显示报警：

对工业生产过程的临界状态会自动触发报警。

归档过程值和报警：

根据需求，可以记录报警和过程值，检索以前的生产数据。

过程值和报警记录：

根据需求，可以打印输出报警和过程值报表。

过程和设备的参数管理：

根据产品的品种，可以将工业生产过程中相应产品的参数存储在配方中。

操作员对过程的控制：

操作员可以通过图形用户界面来控制工业生产过程。

人机界面的发展：

（1）具体形式的发展，过去经历了批处理、联机终端（命令接口）、（文本）菜单等多通道——多媒体用户界面和虚拟现实系统。

（2）用户界面中信息载体类型的发展，经历了以文本为主的字符用户界面（CUI）、以二维图形为主的图形用户界面（GUI）和多媒体用户界面，计算机与用户之间的通信带宽不断提高。

（3）计算机输出信息的形式而言的发展，经历了以符号为主的字符命令语言、以视觉感知为主的图形用户界面、兼顾听觉感知的多媒体用户界面和综合运用多种感观（包括触觉等）的虚拟现实系统。

在符号阶段，用户面对的只有单一文本符号，虽然离不开视觉的参与，但视觉信息是非本质的，本质的东西只有符号和概念。

在视觉阶段，借助计算机图形学技术使人机交互能够大量利用颜色、形状等视觉信息，发挥人的形象感知和形象思维的潜能，提高了信息传递的效率。

早期的计算机系统只有单调的峰鸣声，虽然多媒体技术将声频形式和视频形式同时带入人机交互，但仍缺少听觉交互手段，即人处于被动收听状态，声音缺少位置和方向的变化，交互输入方面仍沿用图形用户界面所采用的键盘和鼠标器等交互设备。

当前，在人机交互中结合进视觉的、听觉的以及更多的通道是必然趋势，特别是将听觉通道作为补充的或替换的信息通道已显示出重要性和优越性。

（4）人机界面中的信息维度的发展，经历了一维信息（主要指文本流，如早期电传式终端）、二维信息（主要是二维图形技术，利用了色彩、形状、纹理等维度信息）、三维信息（主要是三维图形技术，但显示技术仍利用二维平面为主）和多维信息（多通道的多维信息）空间。

第二章系统硬件设计

2.1设计方案

1.工艺要求

3条运输带系统有三个运行状态：

手动状态（I0.0I0.1为00）和单步状态（I0.0I0.1为01），自动状态为（I0.0I0.1为11）。

（1）手动状态

系统进入手动状态，触摸屏进入手动画面，可单独启动和停止某一运输带。

（2）单步状态

系统进入单步状态，触摸屏进入单步画面：

启动过程：

第一次按启动按钮SB2：

ON（一次），第一条运输带启动正常运行；

第二次按启动按钮SB2：

ON（一次），第二条运输带启动正常运行；

第三次按启动按钮SB2：

ON（一次），第三条运输带启动正常运行。

至此三条运输带全部启动正常运转。

停止过程：

第一次按动停止按钮SB3：

ON（一次），先停止第三条运输带，其它两条运输带照常运行；

第二次按动停止按钮SB3：

ON（一次），再停止第二条运输带；

第三次按动停止按钮SB3：

ON（一次），停止第一条运输带；

至此三条运输带全部停止运行。

（3）自动状态

系统进入自动状态，触摸屏进入自动画面，点击启动按钮，1号运输带启动，过5秒2号运输带启动，过5秒3号运输带启动；

点击停止按钮，3号运输带立即停止，过5秒2号运输带停止，过5秒1号运输带停止。

（4）报警功能

任意状态，1号运输带启动以后，按下I0.7，系统显示报警信息：

1号运输带故障；

按下确认按钮，报警信息消失。

若故障消失（I0.7）为0，报警信息不再显示；

若故障未消失（I0.7为1），过5秒报警信息又出现。

（5）急停

当系统出现紧急情况，按下急停按钮，三条运输带停止运行。

2.触摸屏组态

至少5个画面：

主画面、手动画面、单步画面、自动画面、报警画面

主画面：

用于画面切换，系统介绍，广告动画，设计者姓名；

手动画面：

单独启停某一设备，3组启停按钮，动画显示电机旋转；

单步画面：

单步启动3条运输带，单步停止3条运输带，动画显示；

自动画面：

用于系统的整体启停，动画显示电机旋转；

报警画面：

显示报警信息；

此外，报警信息出现时，可在任意画面显示。

2.2主电路设计

2.3控制电路设计

图2控制电路接线图

第三章系统软件设计

3.1PLC程序设计

（1）定义符号的地址

表1资源分配表

模式开关1

I0.0

单步按钮2

M1.1

模式开关2

I0.1

1号手动动画

MW2

报警按钮

I0.7

1号单步动画

MW4

1号运输带

Q0.0

1号自动动画

MW6

2号运输带

Q0.1

2号手动动画

MW8

3号运输带

Q0.2

2号单步动画

MW10

1号手动启停

M0.0

2号自动动画

MW12

2号手动启停

M0.1

3号手动动画

MW14

3号手动启停

M0.2

3号单步动画

MW16

自动启停

M0.3

3号自动动画

MW18

报警确认

M0.4

主画面动画

MW20

紧急

M0.7

报警信息

MW30

单步按钮1

M1.0

（2）程序流程图

图3主程序流程图

图4手动子程序流程图

图5单步子程序流程图

图5自动子程序流程图

YN

YN

图6报警子程序流程图

NNN

YYY

N

NNN

YYYY

图7动画子程序流程图

（3）程序设计

见附件。

3.2触摸屏画面组态

触摸屏组态中的传送带才用画图软件绘制如图8，传送带上的工件引用winccflexible2008软件自带的图形。

传送带上的动画用传送带上卡子的运转来实现，如图8~12。

图8触摸屏主画面组态图9触摸屏手动画面组态

图10触摸屏单步画面组态图11触摸屏自动画面组态

图12触摸屏报警画面组态

第四章系统调试与运行操作

4.1调试过程

本设计在调试过程中费了很大的努力。

遇到的困难有：

1软件：

PLC程序变量设置与触摸屏变量的设置之间出现矛盾。

2硬件：

PLC与触摸屏连接时，无法正常进行通讯。

现剪切若干调试画面如下：

图12触摸屏主画面调试图13触摸屏手动画面调试

图14触摸屏自动画面报警调试图15触摸屏报警画面调试

图16触摸屏报警画面调试

4.2运行操作

系统经过软件调试和硬件调试和系统接线后，实现了全部功能，剪切系统正常运行画面如下：

图17触摸屏主画面运行图18触摸屏手动画面运行

图19触摸屏自动画面报警运行图20摸屏报警画面运行

图21摸屏报警画面运行

附件：

参考文献

［1］张世生．可编程控制器应用技术[M]．西安：

西安电子科技大学出版社，2009,5

［2］廖常初．跟我动手学S7-300/400PLC[M]．北京：

机械工业出版社，2010,9

［3］西门子（中国）有限公司．深入浅出西门子人机界面[M]．北京：

北京航空航天大学出版社，2009,4

［4］廖常初．西门子人机界面（触摸屏）组态与应用技术[M]．北京：

机械工业出版社，2008,6