邮件分拣plc课程设计报告书.docx
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邮件分拣plc课程设计报告书
综合成绩
优秀（）良好（）
中等（）及格（）
不及格（）
教师（签名）
批改日期
2016年12月15日
PLC课程设计报告
院系自动化学院
专业自动化
课题邮件分拣监控系统设计
班级自动化1131班学号
姓名
2016年12月
PLC课程设计调试记录
班级：
自动化1131班学号：
1131204130姓名：
姚金江
调试过程与结果（概要）
教师检查调试情况
调试成功（）调试基本成功（）调试失败（）
现场答辩情况
通过（）未通过（）
教师签名
日期
邮件分拣监控系统设计
一、控制要求
启动后绿灯L1亮表示可以进邮件，S1为ON表示模拟检测邮件的光信号检测到了邮件，拨码器模拟邮件的邮码，从拨码器读到的邮码的正常值为1、2、3、4、5,若是此5个数中的任一个，则红灯L2亮，电机M5运行，将邮件分拣至邮箱内，然后L2灭，L1亮，表示可以继续分拣邮件。
若读到的邮码不是该5个数，则红灯L2闪烁，表示出错，电机M5停止，重新启动后，能重新运行。
复位按钮按下，全部停止。
邮厨加M2町阻
向⑥⑥迪
图1监控界面
组态界面如上图，具体要求如下：
MlM2M3M4M5用指示灯接受PLC运行信号亮灭来表示运行与否，M5的动作若有旋转感更好。
邮件：
一方形物体表示，当M5动作时，该邮件在皮带上水平向右移动，在相关电机与邮箱位置处，分别送PLC相关位置信号，若邮件满足编码，PLC处理后让相关电机动作，同时该邮件下移至该邮箱后消隐或直接消隐，表示该邮件已被放进邮箱。
消隐后的该邮件继续在左边出现，表示下一个邮件的到来。
邮箱：
在邮件放进该邮箱的同时，其上指示灯亮，1秒（时间根据其他动作自定）后熄灭。
另外最好在每个邮箱下放一计数器，显示已进此邮箱的邮件数。
S1:
检测邮码，具体位置防于M1左方，当邮件经过时该灯亮，并送PLC位置信号，在该信号有效时，PLC检测邮码（读入输入模块3个拨码开关表示的数据0-7）（或在监控界面的邮码图形上设置0-7邮码）以决定该邮件应该放于哪个邮箱。
邮码：
若采用外部拨码开关则接受PLC信号显示当前邮件编码（LED）,若采用界面设置邮码，此处为设置输入点将信号送PLC在S1动作时刷新或采样。
L1、L2:
根据PLC信号亮灭。
传送带：
静态或能动态表示M5的运行,注意:
设计界面要比上图的长的多，在传送带上左边应该有S1和邮件出现的位置。
SD复位：
模拟按钮信号，点击相关图形送PLC相关控制按钮信号。
三、监控系统设计分析
用PLC实现邮件分拣系统的电机运行控制，输入点由WinCCK制。
WinCC同时获得相应的PLC中变量，并显示到对应的指示灯。
编程元件统计如表1所示。
表1编程元件统计及I/O地址分配表
编程兀件
电路器件
I/O端子
用途
输入继电器
SB1
I0.0
启动按钮
SB2
I0.1
复位按钮
SA1〜SA3
I0.2〜I0.3
「拨码开关（+，-），输入邮码值:
S1
I1.0
邮码检测开关S1
SQ1〜SQ5
I1.1-I1.5
位置检测行程开关
SQ6
I1.6
进邮箱到位行程开关
输出继电器
L1
Q4.0
进邮件指示L1
L2
Q4.1
拣邮件指示L2
M5
Q4.2
传送带电机M5
M1〜M4
Q4.4〜Q4.7
邮件分拣电机M1-M4
L3〜L7
Q5.0-5.4
邮箱1-5指示灯
四、PLC系统硬件配置与I/O点分配接线图
1.PLC系统硬件配置
利用实验室设备进行课题设计，选择西门子S7-300PLC。
输入点由WinCC在监控界面中给出，输出只需12点输出，选择SM322勺16点输出模块
PLC的具体硬件配置如下面表2所示。
表2PLC硬件配置表
插槽号
模板名称
模板型号
I/O点范围
数量
1
电源模板PS3075A
6ES7307-1EA00-0AA0
一
1
2
CPU模板CPU314-2DP
6ES7314-6CF02-0AB0
一
1
4
DI模板SM321
6ES7321-1BH02-0AA0
10.0~11.7
1
5
DC模板SM322
6ES7322-1BH01-0AA0
Q4.0〜Q5.7
1
2、输入输出点分配表
I/O点分配如表1中列表所示
3、输入输出接线图
I/O接线图如2所示
五、PLC控制程序设计
network1:
IO.O启动
I0.1停止
M0.0维持启动状态并自锁
network2:
I0.1同上，主要实现的是让M0.1动作然后使后面的计数器复位network3:
I0.2按一下加减计数器+1
I0.3按一下加减计数器-1
M0.1复位
输出寄存至MW1.
network4:
I1.0检测是否有邮件，检测到有邮件则相当于按一下，对应于wincc中的S1_0N亍程开关
M3.1是捡邮件开始状态
M3.2是捡邮件结束状态
M0.0是启动状态
network5:
将MW仲的邮码值MOVE至MW1供给后面作比较，捡邮件开始状态时停止寄送
network6：
捡邮件开始状态，将邮码值与1,2,3,4,5作比较，是则使M4.1,M4.2,M4.3,M4.4,M4.5其中之一动作，非上述邮码值则使M4.0动作
network7：
启动之后，捡邮件之前，使进邮件灯（Q4.1亮绿），捡邮件开始后，进邮件灯灭，若是错的邮码值则走上边路使M0.2动作。
T1,TO控制M0.2闪烁。
network8：
邮码值对，则使M4.0常闭，捡邮件灯（Q4.0常亮红），邮码值错误，则M4.0断开，M0.2使Q4.0闪亮。
network9：
各电机（Q4.4~5.4）中有一台运行或者下移形成开关I1.6（对应wincc中arrive变量）断开，M0.7则由动作断开。
network®:
Q4.2对应M5电机，若进邮件开始，Q4.1动作使Q4.2动作，未达成M0.7断开条件之前一直工作。
由进邮件转入捡邮件后，前面检测邮码的各中间继电器M4.1~4.5代替
Q4.1使Q4.2动作。
network"：
11.1~1.4分别为邮箱1~4的形成开关，Q4.4~Q4.7为电机m1~4,控制邮件到达
指定位置后下移。
network12:
邮件下移到指定邮箱后，对应邮箱（Q5.0~5.4）点一下，以便下面计数器输入
network13：
复位各邮箱对应的形成开关，并使捡邮件进入结束状态。
此时对应wincc中的邮件先返回其y值，再返回其x值，回到原点，进行下一轮进邮件，邮件。
network14~18：
各邮箱对应假发计数器累加显示邮件数。
六、WinCC监控部分设计
1.监控界面设计
图2WinCC组态界面
打开图形编辑器，建立新画面NewPdIO.PDL设置监控界面的宽度为1024像素，高度为768像素；画面刷新周期为1（250mS。
在画面中放置适当的按钮，指示灯，传送带，邮件，静态说明文本及数码管等控件。
调整画面中各对象的大小、相对位置与层次关系，并对相关联的控件进行编组。
最终的监控组态界面图2所示。
2.内部变量与过程变量表
在WinCC变量管理中添加S7驱动，并在MPI接口中建立与PLC的连接。
新连接属性参数如下：
站地址，2;段ID，0;机架号，0;插槽号，2。
新建立的变量如表3所示。
表3变量统计表
变量名
参数
数据类型
作用
起停控制
start
I0.0
二进制变量
启动按钮
reset
I0.1
二进制变量
停止按钮
拨码开关
code+
I0.2
二进制变量
加法计数
code-
I0.3
二进制变量
减法计数
行程开关
s1_on
11.0
二进制变量
邮件检测点
tp1
11.1
二进制变量
行程点1检测
tp2
11.2
二进制变量
行程点2检测
tp3
I1.3
二进制变量
行程点3检测
tp4
11.4
二进制变量
行程点4检测
tp5
11.5
二进制变量
行程点5检测
arrive
11.6
二进制变量
下移到位行程开关
tp
IB1
无符号8位数
行程开关状态寄存器
运行电机
M1
Q4.4
二进制变量
电机运行输出点
M2
Q4.5
二进制变量
M3
Q4.6
二进制变量
M4
Q4.7
二进制变量
M5
Q4.2
二进制变量
邮箱收信指示
boxl
Q5.0
二进制变量
邮相收信指示灯输出
占
box2
Q5.1
二进制变量
box3
Q5.2
二进制变量
box4
Q5.3
二进制变量
box5
Q5.4
二进制变量
邮箱计数器
cnt1
MB13
无符号8位数
邮箱1—5邮件数量寄存器
cnt2
MB15
无符号8位数
cnt3
MB17
无符号8位数
cnt4
MB19
无符号8位数
cnt5
MB21
无符号8位数
运行指示
L1
Q4.1
二进制变量
进邮件指示灯
L2
Q4.2
二进制变量
拣邮件指示灯
receiving
I1.7
二进制变量
邮相接收邮件扌曰示
其它
s1_off
M3.2
二进制变量
拣邮件结束控制
s1_start
M3.1
二进制变量
拣邮件启动输出
en_all
M0.0
二进制变量
启动标志
m5_m
M4.5
二进制变量
邮码值为是否为5
mailcode
MB11
无符号8位数
邮码值寄存器
3、动作实现
1）起停控制
对于起停按钮的操作控制采用模仿实际按钮的动作控制过程：
按下按钮触点接通，释放按钮触点断开。
则在起始按钮按下时，I3.0接通；释放后，I3.0断开。
而复位按钮则类似启动按钮，但多了对一些参数的初始化。
在启动按钮的“按左键”事件中添加如下程序：
#inelude"apdefap.h"
voidOnLButtonDown（char*IpszPictureName,char*IpszObjectName,char*lpszPropertyName,UINTnFlags,intx,inty）
{
SetTagBit（"start",TRUE）;//模拟按键按下，接通常开触点
}
而在它的“释放左键”事件中添加如下程序：
#include"apdefap.h"
voidOnLButtonUp（char*IpszPictureName,char*IpszObjectName,char*lpszPropertyName,UINTnFlags,intx,inty）
{
SetTagBit（"start",FALSE）;//模拟按键弹起，常开触点恢复断开状态
}
复位按钮的程序结构类似于启动按钮的程序，但为了在监控画面中有正常的画面显示，在复位按钮的“按左键”事件中设置了某些参数的初始化语句。
程序如下：
#include"apdefap.h"
voidOnLButtonDown（char*lpszPictureName,char*lpszObjectName,char*lpszPropertyName,UINTnFlags,intx,inty）
{
SetTagBit（"reset",TRUE）;//模拟按键按下，接通常开触点
SetPropWord（"NewPdl1.Pdl","Control2","Left",190）;//邮件初始位置SetTagByte（"tp",0）;//初始化各个行程开关的状态
}
复位开关的弹起同启动按钮一样，使变量Reset为FALSE。
2）邮件的动态移动及对应行程开关的控制邮件的动态运动是该监控画面的重要组成部分。
同时邮件的运动还控制这对应虚拟行程开关的触发。
邮件的运动主要有在M5作用下沿传送带水平运动，也有在分拣电机作用下垂直运动。
先对邮件进行X轴方向上的位置控制。
选择邮件的位置X属性，选择“C动
作”。
运动控制程序如下：
#include"apdefap.h"
long_main（char*lpszPictureName,char*lpszObjectName,char*lpszPropertyName）
{
inta;BOOLb,c;
b=GetTagBit（"m5"）;//获得电机M5的运行状态
c=GetTagBit（"arrive"）;//获得下移到位行程开关的状态
a=GetPropWord（"NewPdl1.Pdl","Control2","Left"）;//邮件当前X值
if（a>=220&a<=230）{SetTagBit（"s1_on",TRUE）;}
else{SetTagBit（"s1_on",FALSE）;}//控制邮码检测行程开关S1
/*邮件运行到不同位置触动不同的行程开关SQ1-SQ5*/
if（a==245）{SetTagBit（"TestPoint1",TRUE）;}
elseif（a==290）{SetTagBit（"TestPoint2",TRUE）;}
elseif（a==335）{SetTagBit（"TestPoint3",TRUE）;}
elseif（a==380）{SetTagBit（"TestPoint4",TRUE）;}
elseif（a==425）{SetTagBit（"TestPoint5",TRUE）;}
if（!
c）{
if（b&a<430）{a+=5;}//在未下移到位时，邮件一直右移至右极限
}
else{a=190;}//
在下移到位后，邮件在初始位置不变化
returna;//
}
返回值a设置邮件的X位置值
邮件在水平方向移动到指定位置后，应该下移至邮箱。
控制程序类似与X轴方向上的控制。
具体程序代码如下：
#include"apdefap.h"
long_main（char*lpszPictureName,char*lpszObjectName,char*lpszPropertyName）
{
BOOLa,b,c,d,e,f,g,i;
inth,y;
a=GetTagBit（"tp1"）;
//电机M1旁的行程开关
b=GetTagBit（"tp2"）;
//电机M2旁的行程开关
c=GetTagBit（"tp3"）;
//电机M3旁的行程开关
d=GetTagBit（"tp4"）;
//电机M4旁的行程开关
e=GetTagBit（"tp5"）;
//邮件运行到传送带末端的行程开关
f=GetTagBit（"m5"）;
//电机M5运行状态
g=GetTagBit（"arrive"）;//邮件下移到位行程开关状态h=GetPropWord（"NewPdl1.Pdl","Control2","Top"）;//邮件的Y属性值
i=GetTagBit（"m5_m"）;
//邮码值是否为5的真假值
/*在MLM4任意启动或该下移至邮箱5时且未下移到位的动作*/
else{
SetTagBit（"arrive",TRUE）;
if（!
g&（（!
f&（a|b|c|d））|（i&e）））{
h=h+5;//
}
向下移动到Y=330
if（h<330）{
//下移到位后，行程开关动作
}
}
returnh;//函数返回h值，设置邮件的丫属性
}
5）指示类
WinCC监控系统中监视PLC的运行，并以图形化的显示方式在PC上显示出来是WinCC的重要功能。
在WinCC监控画面中，除了一些运动控制，还有就是指示类的控制。
指示类控制一般采用动态对话框，直接变量连接等方法控制。
指示类连接变量如表4所示
表4指示类显示变量连接表
指示内容
连接变量
变量类型
进邮件L1
11
二进制变量
拣邮件L2
12
二进制变量
电机M1
m1
二进制变量
电机M2
m2
二进制变量
电机M3
m3
二进制变量
电机M4
m4
二进制变量
电机M5
m5
二进制变量
启动SB1
start
二进制变量
停止SB2
reset
二进制变量
拨码开关SA1
code+
二进制变量
拨码开关SA2
code-
二进制变量
邮码值显示
mailcode
无符号8位数
邮箱灯1
boxl
二进制变量
邮箱灯2
box2
二进制变量
邮箱灯3
box3
二进制变量
邮箱灯4
box4
二进制变量
邮箱灯5
box5
二进制变量
邮箱1计数器
cnt1
无符号8位数
邮箱2计数器
cnt2
无符号8位数
邮箱3计数器
cnt3
无符号8位数
邮箱4计数器
cnt4
无符号8位数
邮箱5计数器
cnt5
无符号8位数
按上表连接完变量后，设置好对应显示颜色。
触发器一律选择画面周期。
七、监控系统的调试过程
在最后的调试过程中，出现了许多问题，比如灯的亮灭所表示的运行状态出错，比如拨码器给的是2,在邮件进入第二个邮箱后，不是回到最左边，而是接着往右移动至最底，之后再次循环，等等问题。
我们根据问题发现是代码或是T
型图发生错误，同时有一部分程序放进错了组织块中。
在将一系列错误改正后，程序完整运行起来了。
八、总结
两周的课程设计不知不觉结束了。
这两周中，中间我们遇到了许多困难，无论是程序代码，还是PLC设备软件的操作，问题查找等等，最后都被我们一一克服了，虽然花了很多时间，但是最后结果出来了我们还是很开心的。
所以说功夫不负有心人，只要自己努力付出认真对待，一定能取得一个理想的结果的。
通过这次课程设计，我知道了许多知识源于课本而又高于课本，我明白我们平时既要在课堂上认真努力学习，在课后实验室或是其他地方认真动手去实干。
要掌握一门学科，往往在课堂上只能一知半解，但是当我们去实际操作的时候就可以对知识更加深刻，也可以学得更加深入。
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