PLC和wincc课程设计报告.docx

1、PLC和wincc课程设计报告摘 要 .2 -第1章 绪 论 31.1 课题背景和意义 31.2 国内外物业供水系统发展与现状 41.3 组态软件的功能特点发展方向 4第2章 PLC300程序的设计 62.1 PLC的基本结构 61） CPU模块 62） I/O模块 63） 编程器 74）开关量I/O模块 72.2方案分析和设计 71）控制器I/O口分配表 82）程序符号表 83)程序的设计 94）主电路图纸 10第3章飞机盘箱件检测系统的软件设计 113.1 过程监控界面设计 111)指示灯属性设置 122)退出按钮设置 133.2系统中软件实现的功能 13第4章 结束语 15参考文献 16

2、致 谢 17摘 要随着计算机技术的发展以及工业自动化水平的不断提高，利用计算机技术对生产进行管理以及对生产过程实施数据采集和监控，越来越受到人们的关注。组态软件就是计算机技术向工业领域渗透的产物。它具有接口开放、功能齐全、组态灵活、运行稳定、简单易学等特点，为用户提供了快速构建工业监控系统的手段，使其有效降低了开发成本和有效缩短了开发周期。在计算机上配以组态软件实现数据采集和过程控制是工业控制领域的一个明显趋势，因为这种模式可更直观、更方便地对生产过程进行实时监控，充分发挥计算机的复杂数据运算处理、报表统计和图形显示能力，同时避免工业控制过程中大量烦琐的编程工作，使用户能根据自己的控制对象和控

3、制目的任意组态，从而构筑符合用户要求的监控系统。 根据飞机盘箱件检测系统对监控系统的实际要求的分析以及对各种组态软件的对比分析，选择组态软件wincc，基于wincc完成飞机盘箱件检测系统功能设计，包括过程监控界面制作，过程值归档，趋势界面，报表系统设计，报警记录设计以及用户主界面设计，系统中下位机用PLC实现具体的控制功能。关键字： wincc 物业供水系统 PLC 第1章 绪 论1.1 课题背景和意义 基于wincc的飞机盘箱件检测系统集数据采集监控系统、PLC技术、现代控制技术于一体。采用该系统进行供水可以提高检测系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性，这在能源日益紧缺的今天尤为

4、重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。1.2 国内外物业供水系统发展与现状 随着工业控制系统由集中型控制系统发展到计算机技术的引入，到目前分散型工业控制系统的大规模应用与发展，市场上对工业控制系统的应用规模日益扩大，要求也日渐多样化。现代工业监控系统不仅要能实时采集现场数据，直接对生产设备进行现场控制，而且还要在远离现场的中央控制室逼真地反映工业现场的真实运行状态，对系统的各种状态进行检测和进行相应的控制操作。人们对工业自动化的要求越来越高，使得工业控制软件在工业控制领域中变得日益重要。然而种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应

5、用，使得软件编程量大、开发周期长、开发成本高的传统工业控制软件己经无法满足用户的各种需求。在这种背景之下，工业监控组态软件作为一种崭新的工业控制软件孕育而生，并以其灵活的组态工具、开放式的结构、良好的人机交互界面、高度的可靠性广泛地应用于现代工业监控系统之中。目前国内外飞机盘箱件检测系统设计技术比较多，并且有些技术已经相当成熟，组态软件是在电力电子技术、计算机技术和自动控制技术及电机控制理论发展的基础上发展起来的。本文的基于wincc的物业供水系统设计属于恒压供水，由于wincc良好的界面效果以及PLC的高可靠性等特点，与传统的供水系统相比本系统有很大的实用价值。1.3 组态软件的功能特点发展

6、方向 大多数组态软件提供多种数据采集程序，用户可以进行配置。在支持OPC的系统中，数据的服务者作为服务器，数据申请者作为客户，服务器和客户之间通过DCOM接口进行通信，而无需知道对方内部实现的细节。组态软件同样可以作为服务器为其他的应用系统提供数据。OPC现在已经得到了国外知名厂商的支持。随着支持OPC的组态软件和硬件设备的普及，使用OPC进行数据采集必将成为组态中更合理的选择。脚本语言是扩充组态系统功能的重要手段。因此，大多数组态软件提供了脚本语言的支持。具体的实现方式可分为三种：一是内置的类C/Basic语言；二是采用微软的VBA的编程语言；三是有少数组态软件采用面向对象的脚本语言。由于V

7、isual Basic是解释执行的，所以VBA程序的一些语法错误可能到执行时才能发现。而面向对象的脚本语言提供了对象访问机制，地系统中的对象可以通过其属性和方法进行访问，比较容易学习、掌握和扩展，但实现比较复杂。可扩展性为用户提供了在不改变原有系统的情况下，想系统内增加新功能的能力，这种新功能可能来自于组态软件开发商、第三方软件提供商或用户自身。增加功能字常用的手段是ActiveX组件的应用，组态软件能体统完备的ActiveX组件引入功能及发现引入对象在脚本语言中的访问。 随着管理信息系统和计算机集成制造系统的普及，生产现场数据的应用已经不仅仅局限于数据采集和监控。在生产制造过程中，需要对现场

8、的大量数据进行流程分析和过程控制，以实现对生产流程的调整和优化。现有的组态软件对这些方面的需求还只能以报表的形式提供，以供其他的业务系统调用，在绝大多数情况下，仍然需要进行再开发才能实现。随着生产决策活动对信息需求的增加，可以预见，组态软件与管理信息系统或领导信息系统的集成必须更加紧密，并很可能以实现数据分析与决策功能的模块形式在组态软件中出现。 随着以工业PC为核心的自动控制集成系统技术的日趋完善和工程技术人员使用组态软件水平的不断提高，用户对组态软件的要求已不像过去那样主要侧重于画面，而是要考虑一些实质性的应用功能，如软件PLC、先进过程控制策略等。第2章 PLC300程序的设计2.1 P

9、LC的基本结构可编程序控制器简称为PLC（Programmable Logic Controller）主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。（如下图一所示）图一 PLC控制系统示意图可编程序控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系统相似，甚至与之无异。可编程序控制器主要由CPU（中央处理单元）、存储器（RAM和EPROM）、输入/输出模块（简称I/O模块）、编程器和电源五大部分组成。1） CPU模块CPU模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微机处理器（CPU）和存储器组成。CPU的作用类似于人类的大脑和心脏。它采用扫描方式工作，每一次扫描要完成以下工作：（1

10、）输入处理：将现场的开关量输入信号和数据分别读入输入映像寄存器和数据寄存器。（2）程序执行：逐条读入和解释用户程序，产生相应的控制信号去控制有关的电路，完成数据的存取、传送和处理工作，并根据运算结果更新各有关寄存器的内容。（3）输出处理：将输出映像寄存器的内容送给输出模块，去控制外部负载。2） I/O模块I/O模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、数字开关、限位开关、接收开关、关电开关、压力继电器等来的开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟量输入信号。可

11、编程序控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行器，可编程序控制器控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。CPU模块的工作电压一般是5V，而可编程序控制器的输入/输出信号电压一般较高，如直流24V和交流220V。从外部引入的尖蜂电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件，或使可编程序控制器不能正常工作，所以CPU模块不能直接与外部输入/输出装置相连。I/O模块除了传递信号外，还有电平转换与噪声隔离的作用。3） 编程器编程器除了用来输入和编辑程序外，还可以用来监视可编程序控制器运行时梯形图中各种编程元件的工作状态。编程器可以永久地连续在可编程序控制器上，

12、将它取下来后可编程序控制器也可以运行。一般只在程序输入、调试阶段和检修时使用，一台编程器可供多台可编程序控制器公用。4）开关量I/O模块开关量模块的输入输出信号仅有接通和断开两种状态。电压等级有直流5V，12V，24V，48V和交流110V，220V等。输入输出电压的允许范围很宽，如某交流220V输入模块的允许低电压为070V，高电压为70256V，频率为4763HZ。各I/O点的通/断状态用发光二极管或其它元件显示在面板上，外部I/O接线一般接在模块的接线端子上，某些模块使用可拆除的插座型端子板，在不拆去端子的外部连线的情况下，可以迅速地更换模。开关量I/O模块可能4，8，16，32，64点

13、。2.2方案分析和设计 在实际要求中,我们需要检测飞机盘箱件各部分是否正常工作，因此我们可以利用PLC的I/O来设计相关的程序，在正反两个接触器中互串一个对方的动断触点，这对动断触点称为互锁触点或连锁触点。这样当按下启动按钮SB1时，正转接触器KM1线圈通电，主触点闭合，与此同时相应的继电器的触点状态发生变化。 1）控制器I/O口分配表输入元件地址编码输出元件地址编码GI0.0UQ0.0FI0.1TQ0.1KI0.2VQ0.3AI0.5LQ0.4BI0.6aQ0.5EI0.7XI1.0YI1.12）程序符号表3)程序的设计部分程序图：4）主电路图纸第3章飞机盘箱件检测系统的软件设计3.1 过程

14、监控界面设计 1.新建项目KESHE.MCP2.在变量管理器中“内部变量”新建变量。3.图形编辑器中，新建图形页面，main.Pdl和V_A63.PDL。如图所示: 1)指示灯属性设置在指示灯 “属性”“颜色”“背景颜色”中右键选择“动态对话框”出现窗口中“表达式”中选择“增加变量”选择相对应的变量，在“表达式变量结果”中选择“数据类型”“模拟”在相应的范围选择相应的颜色。如图4-8所示图 4-8 指示灯颜色动态2)退出按钮设置选择按钮在“动态向导”中选择“系统函数”中找到“退出wincc运行系统”。双击打开，直接点击“下一步”在选择触发器中选择“鼠标左键”再点击“下一步”“完成”。这样当运行

15、时左键单击这个按钮时就会退出运行系统。3.2系统中软件实现的功能 各个界面的工作情况图： 第4章 结束语 此次课程设计是学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的设计出可逆运行电动机的PLC控制，我摆脱了单纯的理论知识学习状态。通过实际设计相结合，锻炼了我综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平。通过这次设计，提高了我的意志力和品质力，提升了自己的忍耐力，懂得了怎样缓解压力，学会了独立思考、逻辑思维、提出问题、分析问题、解决问题的方法。这是我们希望看到的，也正是我们进行设计的目的所在。虽

16、然设计内容繁多，过程繁琐，但我的收获却更加丰富。通过与老师的沟通和交流，我了解到此系统的适用条件，设备的选用标准，以及各种器件适用性。我的能力也得到了提高，提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。最终按质按量完成本次设计。我的收获是很难用语言来描述的。非常感谢各位老师的指导与帮助。 12044136周宽 通过本次课程设计熟悉并掌握了PLC软件的使用，但在课程设计期间也遇到了不少问题，最后咨询了老师和同学并上网搜索了相关资料才解决这些困难，总的来说这次课程设计让

17、我受益匪浅。 12044127王林通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，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，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。 通过合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一

18、定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。能过比较选出最好的方案。在这过程也提高了我们的表过能力。 12044107林国荣 前面把你所学的写下 后面 通过这次对彩灯循环点亮的PLC控制，让我了解了plc梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。 虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程

19、中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。 12044115江弋横 参考文献1 王实 刘晓明. 深入浅出西门子wincc V6. 北京：北京航空航天大学出版社，20042 董爱华. 可编程控制器原理及应用. 北京：中国电力出版社，20093PLC技术实用教程基于西门子S7300 电子工业出版社，20114 常晓

20、玲. 电气控制系统与可编程控制器. 北京：机械工业出版社，2008.25 贺哲荣,石帅军. 流行PLC实用程序及设计（三菱FX2系列）. 西安：西安电子科技大学出版社，2006.3致 谢 在基于wincc的飞机盘箱件检测系统课程设计过程中，我得到指导老师和同学的无私帮助。我想向曾经给予我帮助和支持的人表示衷心的感谢！感谢我的指导老师王老师，本课程设计论文是在张老师的关怀和指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我，在此谨向王老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。我还要感谢在一起愉快的度过课程设计论文小组的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我们才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。