基于组态王与PLC的自动成型控制系统课程报告doc.docx
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基于组态王与PLC的自动成型控制系统课程报告doc
组态技术应用综合训练
课程报告
课题名称基于组态王与PLC的
自动成型控制系统
基于组态王与PLC的自动成型课程设计
[摘要]随着工业自动化水平的迅速提高、计算机在工业领域的广泛应用，人们对自动化的要求也越来越高。
组态软件的出现为解决实际工作中的问题，使用户根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。
组态软件是一种面向工业自动化的数据采集和监控软件，用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能，而不需要便携计算机程序。
组态王软件以搭建战略性工业应用平台为目标，可以为企业提供一个对整个生产流程进行数据汇总、分析及管理的有效平台，使企业能够及时有效地获取信息，计时地作出反应，以获得最优化的结果。
本文设计了基于三菱FX2NPLC的自动成型控制，在此基础上，用组态王软件设计开发一个全新的自动成型控制系统。
[关键词]组态王自动成型三菱报警曲线
[Abstract]Withthewideapplicationofindustrialautomationlevelhasincreasedrapidly,thecomputerintheindustrialfield,peopledemandmoreandmorehighautomation.Emergenceofconfigurationsoftwaretosolvetheproblemsinthepracticalwork,theuseraccordingtothecontrolobjectandcontrolobjectiveofarbitraryconfiguration,completetheautomationcontrolengineering.Theconfigurationsoftwareforindustrialautomationisakindofdataacquisitionandmonitoringsoftware,theusertocompletetheirrequiredsoftwarefunctionbysimplewayissimilartothe"buildingblocks",withouttheneedforportablecomputerprogram.Kingviewsoftwaretobuildstrategicindustrialapplicationplatformforthetarget,canprovideaneffectiveplatformfordatacollection,analysisandmanagementoftheentireproductionprocessforenterprises,sothatenterprisescantimelyandeffectivelyobtaininformation,timeresponse,inordertoobtaintheoptimumresult.ThispaperdesignedanautomaticmoldingMitsubishiControlBasedonFX2NPLC,onthisbasis,thedevelopmentofanewautomaticformingcontrolsystemconfigurationsoftwaredesign.
[keyword]KingviewautomaticmoldingMitsubishialarmcurve
引言
众所周知，可编程序控制器（PLC）的应用是自动化控制领域的核心技术之一，随着半导体芯片技术、计算机技术和数字化控制理论的的发展，PLC技术日益成熟，功能日益强大，可靠性不断提高，已越来越受到人们的重视。
与此同时，自20世纪80年代以来，随着自动化技术进步和自动化程度不断提高，自动化系统和设备之间的通讯需求也不断增长，特别是随着计算机网络技术的迅速发展和生产信息化程度的提高，使工控组态软件应运而生。
组态王（KINGVIEW）以其丰富的指令集合与好友的视图窗口使控制系统设计者的工作质量和工作效率发生了革命性的飞跃。
组态软件提供了丰富的用于工业自动化监控的功能，用户根据自己工程的需要进行选择、配置等较为简单的工作来建立自己所需的监控系统。
组态软件与行业无关，它可以广泛应用于机械、钢铁、汽车、包装、水处理、环保监测、电力、纺织、食品加工、交通等凡是涉及自动化监控的任何场合。
本次实训主要通过所学知识，利用组态王作出自动成型控制系统，能够完成一系列的设计要求，并加以完善，可以应用于工厂生产中。
1．设计内容及要求
1.1课题要求
在工业中，自动成型机使用的相当广泛，本实验利用实验室的钢板成型演示模块，设计自动成型控制系统，可以实现以下控制要求：
（1）初始状态
当原料放入成型机时，各液压缸和传感器的初始状态为：
Y1=Y2=Y3=OFF，Y4=ON；
S1=S4=S6=ON，S2=S3=S5=OFF。
（2）成型过程
按下启动按钮，系统动作要求如下:
①Y2=ON，上面油缸的活塞向下运动，使S4=OFF。
②当该液压缸活塞下降到终点时，S3=ON，此时，启动左右成型液压缸，Y1的活塞向右运动，右液压缸的活塞向左运动。
Y1=Y4=ON，Y3=OFF，使S1=S6=OFF。
③当左缸活塞运动到终点S2=ON，并且右缸活塞也到终点S5=ON时，原料已成型，各液压缸开始返回原位。
首先，左右成型液压缸返回，Y1=Y4=OFF，Y3=ON，使S2=S5=OFF。
④当左右液压缸返回到初始位置，S1=S6=ON时，压境缸返回，Y2=OFF，使S3=OFF。
⑤当液压缸返回初始状态，S4=ON时，系统回到初始状态取出成品，放入原料后，按启动按钮，重新启动，开始下一工件的加工。
1.2设计要求
（1）根据题目要求正确连线；
（2）实现PLC与组态王之间的正常通信；
（3）在组态王中绘制能够正确反映题目要求的画面，定义相关变量，进行相应的动画连接，且实物与画面能够双向监控；
（4）对Y2=ON的次数进行计数，计数到10次后将次数清零。
绘制报警画面，大于3次进行报警；
（5）实现Y2=ON的次数的实时曲线显示；
（6）实现Y2=ON的次数的历史曲线显示。
2．设计原理
流程图如下：
3．系统设计
3.1硬件连接
3.1.1实物连接图
3.1.2自动成型机地址分配如下表
输入
输出
器件
说明
器件
说明
X0
启动
Y1
Y1
X1
停止
Y2
Y2
X2
S1
Y3
Y3
X3
S2
Y4
Y4
X4
S3
X5
S4
X6
S5
X7
S6
3.1.3自动成型电气接口图
3.2软件设计
3.2.1建立工程
P170
3.2.2动画制作
整体动画图如下：
3.2.3定义变量
3.2.4程序编写
（1）启动程序
按启动按键后，对Y2、S4S3赋值1，下压；当工作中出现停止操作时，程序中利用MY1、MY2、MY3、MS4S3、MS1S2、MS5S6、MS4S3返回、MS1S2返回、MS5S6返回等中间变量保存停止前各自对应的寄存器状态量，在再次启动时可以实现系统继续工作。
（2）停止程序
按下停止按键时，利用各寄存器的相关中间变量对其状态进行储存，以便在再次启动时可以实现系统继续工作。
（3）工作过程设计
a．启动后，下压标志S4S3=Y2=1，S4=0，上压缸开始向下运动：
b．下压结束时，S3=1，左右压缸开始运动，S1=S6=0，Y1=Y4=1，原样图消去，半成品原样2图显现：
左右压缸运动标志‘S1S2、S5S6’置1后，压缸开始运动：
c．左右挤压结束后，S2=S5=1，产品成型，半成品消去，成品图显现;S2=S5=0，Y1=Y4=OFF,Y3=1，左右压缸开始返回：
左右压缸返回标志‘S1S1返回、S5S6返回’置1，左右压缸开始返回：
d．左右压缸返回结束后，S1=S6=1，S3=0，上压境返回标志‘S4S3返回’置1，上压境开始返回，Y2=0：
e．上压境返回结束后，Y3=0，S4=1，系统回到初始状态，成品运走标志‘成品运走标志’置1，成品开始运出：
成品运走结束后，原样图置1，放入原料，系统回到开始状态，等待启动：
（4）对Y2计数程序
3.2.5报警设置
对变量Y2进行设置
3.2.6实时历史曲线的设计
对变量Y2进行设置
4.实验结果与分析
4.1调试与运行
选择好PLC的类型，根据PLC外部电气原理图，将PLC与实验板正确接线，经检验无误后，接通PLC电源，将编译正确的程序输入软件中，确保编译无错误，将组态软件置于运行模式，运行程序，开始操作。
首先用动画控制实物画面，正确无误后，在用实物运行程序，来控制动画效果，从而实现动画与实物的双向控制。
在运行系统前需要对COM进行设置，将数据位由8改为7，如下：
4.2动画现象
（1）系统初始状态
动画图：
实物图：
实物图与动画图可实现双向监控。
（2）按下启动按键后，系统从下压——〉左右压——〉成品——〉左右压缸返回——〉上压缸返回——〉成品运走——〉放入原料等待启动：
a．下压开始
b．下压结束，左右压开始
c．产品成型，左右压缸返回
d．上压缸返回、结束
e．成品运走
f．放入原料，等待重新启动
4．3实验现象
现象整体图如下：
（1）报警显示：
对Y2计数，大于3次进行报警
（2）曲线：
对Y2计数，到10次后清零，观察其实时、历史曲线、及报警画面
结果分析：
由动画现象可以看出该系统可以实现自动成型工作过程：
下压——〉左右压——〉成品——〉左右压缸返回——〉上压缸返回——〉成品运走——〉放入原料等待启动，并可以实现实物与画面双向监控；再由实验现象可以看出，对Y2的计数、报警功能均已实现，满足3次报警，10次清零的功能。
5心得体会
本次课程设计我们的课题是基于组态王与PLC的自动成型课程设计，经过一个星期的努力，终于完成了设计。
在这其中遇到了很多的困难，但都被我们一一克服。
我们同时也从中学到了许多，收益很多。
本次课程设计任务是以小组为单位，一组2人。
我们在刚拿到课题时，就一起开始寻找相关资料，复习以前学过的知识，从而对此次设计有了初步了解。
于是在之后我们进行了讨论、分配了任务、安排了计划。
我们去图书馆、网上查阅了大量的资料，开始了我们设计。
经过讨论我们定下了设计方案，而在用三菱编程软件进行编程的过程中我遇到了一些困难。
也许是因为长时间未接触PLC与组态软件，对于一些操作已不是很熟悉，有些甚至遗忘了。
在设计过程中，我们请教老师，在老师的帮助下，我们最终顺利了完成了本次的设计。
在绘制动画过程中，老师提议我们要形象的表达出动画的效果，因此我们的图绘制的很详尽，动画效果也很好。
整个设计过程中，我们小组成员之间互信帮助、彼此合作、相互讨论，取长补短，有时自己想不出的问题，他人的一句提醒很可能就将事情解决了，这充分发挥集体的力量，使设计能顺利完成，也使我和别人合作的能力有所提高。
随着课程的完成，让我认识到知识只有运用才能称之为知识，只用通过运用才能真正掌握知识，在这段时间里使我对以前学过多组态的知识有了更深的认识。
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