组态软件邮件分拣报告.docx

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组态软件邮件分拣报告

CHANGZHOUINSTITUTEOFTECHNOLOGY

组态软件与触摸屏控制技术课程

设计报告书

题目：

邮件分拣系统模拟

二级学院（直属学部）：

专业：

电气工程及其自动化

电气学院

班级：

11电卓

学生姓名：

张珍梦

学号：

11020441

指导教师姓名：

史建平

职称：

副教授

2015年1月7日

第一章课题介绍2

第二章设计内容及要求3

2.1控制要求3

2.2设计要求3

2.3控制方案4

第三章MCGS控制界面5

3.1设计监控界面5

3.2定义数据变量11

3.3动画连接11

3.4编制循环策略20

第四章设备连接22

第五章PLC控制24

5.1控制要求24

5.2硬件控制原理图25

5.3设计思想及程序框图26

5.4I/O地址表27

5.5程序设计与说明27

5.6PLC控制邮件分拣系统的梯形图28

第六章触摸屏控制画面及制作说明32

第七章运行调试36

第八章小结36

第九章问题回答37

参考文献38

第一章课题介绍近年邮政事业得到了空前发展。

为了实现邮件处理机械化，邮件处理的高度自动化，提高邮件的处理速度，减少大量的人力，以适应现代化的发展，由PLC控制的邮件分拣十分必要的。

本设计采用的是PLC控制的推挂分拣系统，从而减轻了工人的劳动强度，提高了邮件分拣效率与常规的接触器—继电器控制系统相比较，可大大提高系统的可靠性，及抗扰能力，继电器输出，可产生大的火花，容易对控制系统产生干扰，进而造成控制系统的不稳定，可靠性差。

这个设计可采用可编程控制器，实现邮件自动分拣控制，并且以分拣大型，重型邮件推挂式分拣机为例，详细说明了邮件处理自动化的实现方法和工艺流程，在系统中，根据PLC特点，通过扫描技术，采集的数字信号，通过数字通道传给可编程控制器，经过系统识别，与原来的系统的邮政编码或条形码相吻合，该邮件会被送到指定的分拣位，所以该设计对邮政自动化设备有重要的工程应用价值。

邮件分拣机系统改变了人工分拣的工作方式分拣，极大提高了效率。

作为通用工业控制计算机，可编程控制器从无到有实现了工业控制领域接线逻辑到储存的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制，过程控制，及集散控制等各种任务的跨越。

她具有可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强，体积小，重量轻，能耗低等一系列的优点。

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁，石油，化工，电力，建材，机械制造，汽车，轻纺，交通运输，环保及文化娱乐等各个行业。

与计算机，通信技术并称为现代工业控制的三大支柱。

PLC控制的邮件分拣技术，这是基于科技，经济发展的需要，研发并不断完善的。

本次课题将采用MCGS监控PLC,触摸屏控制PLC来完成邮件的分拣

第二章设计内容及要求

2.1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

1、2、3、4、

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

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，完后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。

图2-1邮件分拣系统模拟图

2.2设计要求

1.设计和绘制电气控制原理图或PCI/O接线图、功能表图和梯形图，编写指令程序清单。

2.要能完全满足控制要求。

3.选择电气元件，编制电气元件明细表。

4.设计操作面板电器元件布置图。

5.上机调试程序

6.编写设计说明书

2.3控制方案

邮政编码图像块中提取单个数字图像分为两个过程：

邮政编码框的定位和数字图像的提取，具体算法如下。

1）找出邮政编码方框。

一是对地址块内的基本块按左右顺序排序，用属性表示序号；二是求字宽，字距。

2）剔除邮政编码方框，得到数字。

剔除方框时分为几种情况，一是对于数字写得比较规范的、在方框里的情况；二是数字与方框有粘连的情况；三是数字写出方框外的情况。

这些都要分别处理。

经过前面过程识别出的邮政编码，必须对识别结果进行后处理，即结合信封的信息和邮政地址库进行识别结果校正，并对校正过的信息进行数字编码，以提高分拣正确率，方便机器分拣。

由于印刷体信封的数字识别率很高，不需要进行多路径的分割，所以后处理时只需对邮政编码的识别结果跟地址库进行对照和校正，并进行数字编码即可。

对于手写信封，特别是对于非常潦草的书写，分割正确率和单字识别率都很低，后处理更加关键和复杂。

第三章MCGS控制界面

3.1设计监控界面

新建工程“邮件分拣”点击新建窗口出现“窗口0”

单击“窗口0”，在点击“窗口属性”，出现下图。

填写“窗口名称”和“窗口标题”，同时设为“邮件分拣”，如下图：

口

确定后，如下图界面：

双击“邮件分拣”进入工作界面：

点击插入原件：

可以看到许多的对象原件：

选择“指示灯”，在选择“指示灯3”按确定，

出现如下图所示的页面，这样选择5次，五个绿灯，这样用来做

M1~M5。

同样的选择5次“指示灯10”用来做邮箱Y1~Y5

在“传送带”中选择“传送带5”。

自己新建一个电动机的图然后保存在选取。

在“开关”中选择“开关9”做启动按钮和“开关10”作为检测信号。

在“按钮”中选择“按钮109”作为复位按钮。

在“传感器”中选择“传感器45”。

在“指示灯”中选择两个“指示灯17”分别作为进邮件和检邮件。

别对所选的图形进行文字说明，点击，然后在图形边拉取适当的大小进行

编辑，如图：

双击L1进行编辑，去掉边框，作如下设置：

分别做完之后得到如下的控制界面：

3.2定义数据变量

（1）对象列表

名称

类

型

注释

名称

类

型

注释

开关型

电机1

开

关型

邮箱1

开

关型

电机2

开

关型

邮箱2

开

关型

电机3

开

关型

邮箱3

开

关型

电机4

开

关型

邮箱4

开关型

电机5

开

关型

邮箱5

开关型

进邮件

开关型

启动

开关型

检邮件

开

关型

检测邮码

开关型

复位

数值型

邮码

3.3动画连接

双击击M1进行如下设置，M1~M5皆为这种设置：

单元&性设置

对于邮箱Y1~Y5进行如下设置

启动按钮的设置如下图：

进邮件和检邮件进行如下设置：

位按钮的设置如下：

单击“Data1”在单击对象属性出现下图：

行M1~M5和Y1~Y5的设置：

设置完后的实时数据库如下图：

主控窗口的设置：

3.4编制循环策略

运行策略中循环策略的设置

策略工具箱

E退出策略力音响输出卫策略调用近数据对象

N设备扌桑作⅝ι⅞E⅞⅜a⅛⅛BT⅛方计数器

E窗口撫作⅛Excel⅛表输出力修改数据库心存盘数据拷贝力存盘数据提取卫存盘数据浏览呂报警信息浏览力後置时间范围卫配方撫作处理

Jg]≡S定的环运行

・•/1•・•

■]∙Z⅛∣1∙・》1■于

第四章设备连接

在MCGS组态软件开发平台上，单击“设备窗口”，再单击“设备组态”按钮

进入设备组态。

在“设备工具箱”中，选中“通用串口父设备”和“三菱FX系列编程口”。

基本设置如下图：

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第五章PLC控制

5.1控制要求

图5-1邮件分拣系统模拟图

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，完后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

5.2硬件控制原理图

图5-2硬件控制原理图

图5-2为分拣机与PLC的硬件连接图。

其中检测发生器S2和电机光码器S1为控制开关，M1~M4为推进器，M5为驱动电机，L1为红指示灯，L2为绿指示灯。

通过PLC的RS232串口连接上位机，对系统进行监控和控制。

控制系统选用SIEMENSS7-200CPU226CN型PLC，它是一种可编程序逻辑控制器（MicroPLCs），能够控制各种设备以满足自动化控制需求。

S7-200的用户程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及其他智能模块通信等指令内容，从而使它能够监视输入状态，改变输出状态以达到控制目的。

紧凑的结构、灵活的配置和强大的指令集使S7-200成为各种控制应用的理想解决方案。

5.3设计思想及程序框图

图5-3程序框图

邮件入箱控制软件设计流程：

一是邮件检测；二是编码信息检测；三是编码信息转化为脉冲信号；四是邮件入箱；五是出错控制。

PLC控制部分程序流程见图5-1

5.4I/O地址表

输

入

复位

输

出

5.5程序设计与说明

PLC邮件分拣系统的输入输出分配表

输入

输出

启动

元件

PLC地址

功能

元件

PLC地址

启动

SB1

X000

控M1电机

KM1

Y000

停止

SB2

X001

控M2电机

KM2

Y001

S1检信号

X002

控M3电机

KM3

Y002

S2检信号

X003

控M4电机

KM4

Y003

S3检信号

X004

控M5电机

KM5

Y004

S4检信号

X005

Y005

Y006

5.6PLC控制邮件分拣系统的梯形图

当按下开启按钮时，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电机M5启动。

当检测到传送带上有邮件邮码为1，L2亮，电机M5启动延时1秒，再停止，推进器M1启动延时1.5秒把邮件推进邮箱1中L2灭。

电机M5再启动

当检测到传送带上有邮件邮码为2，L2亮，电机M5启动延时2秒，再停止，

推进器M2启动延时1.5秒把邮件推进邮箱2中L2灭。

电机M5再启动。

当检测到传送带上有邮件邮码为3，L2亮，电机M5启动延时3秒，再停止，

推进器M3启动延时1.5秒把邮件推进邮箱3中L2灭。

电机M5再启动。

当检测到传送带上有邮件邮码为4，L2亮，电机M5启动延时4秒，再停止，推进器M4启动延时1.5秒把邮件推进邮箱4中L2灭。

电机M5再启动。

当检测到传送带上有邮件邮码为5，L2亮，电机M5启动延时5秒，邮件直接进入邮箱5中L2灭。

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。

第六章触摸屏控制画面及制作说明

第1页制作开机动画，其中校标设置为，换页面按钮跳转至“主菜单

第2页设置主菜单，5个跳页按钮分别连接对应的页面

注意改变画面行要换到哪页

第3页设置操作说明

第4页设置系统操作

第5页设置实时监控页面

第6页设置邮件分拣总操作图

第七章运行调试

第一步：

将邮件分拣的梯形图写入PLC。

然后关闭FX-2N软件。

第二步：

检查PLC与MCGS是否连接正常。

第三步：

操作电梯的控制面板，并观察MCGS组态动画是否与之对应

第八章小结

为期一周的设计，通过画梯形图，连接PLC调试，做MCGS组态软仿真，画邮件分拣系统的触摸屏，我感觉收获颇丰。

由于之前准备考研，没有特别深入研究，这次实验刚好弥补了缺憾，亡羊补牢，为时不晚。

此次设计既用到了本学期学到的MCGS组态软件、触摸屏软件，又用到了上学期学到的PLC编程技术。

通过两个软件的相互应用实现了控制系统的同步运行和管理。

既巩固了PLC的基本编程方法，我也对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。

在对理论的运用中，提高了工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知识的撑握都是理论上的，对一些细节不加重视，往往那就是实验成败的关键。

通过小组的共同合作以及查阅资料，自己花时间认真思考和研究解决问题。

MCGS和触摸屏是这学期刚学的软件，非常实用，在解决一些实际问题时，可以借助这些软件的平台进行设计模拟，为实际运用提供了借鉴也为软件更好的开发提供了条件。

通过本次课程设计，我更加了解了MCGS、触摸屏、PLC控制技术在工业应用和工业生产中的重要地位。

也锻炼了我的团队合作能力，特别有成就感。

第九章问题回答

1、MCGS有哪几大组成部分？

答：

1、主控窗口：

可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的关闭或打开。

2、设备窗口：

连接和驱动外部设备的工作环境。

3、用户窗口：

用于设置工程中人机交互的界面。

4、实时数据库：

数据交换与处理中心，将工程各部分连接成有机整体。

5、运行策略：

完成工程运行流程控制。

2.、MCGS如何产生动画效果？

答：

图形的每一种动画属性中都有一个表达式设定栏，在该栏中设定一个与图形状态联系的数据变量，连接到实时数据库中，以此建立相应的对应关系。

3．怎样实现MCGS与三菱软件对应控制系统的的同步？

答：

通过对邮件分拣系统的了解做出相应的MCGS面板，在MCGS软件中设置好与邮件分拣系统实验台对应的控件。

运用三菱软件编写出相应的邮件分拣控制程序，先将程序写入PLC中，并通过实验台检验程序是否正确。

在确认无误后，再打开MCGS开始模拟，观察相应的指示灯、动作按钮是否一致，以此判断是否同步。

参考文献

1、《基于三菱FX2NPLC实验指导书》

2、《电气控制与可编程控制器技术》

3、《MCGS培训教程》

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