基于組態(tài)軟件的多級(jí)皮帶機(jī)plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)

【導(dǎo)讀】皮帶機(jī)為例設(shè)計(jì)多級(jí)皮帶機(jī)PLC控制系統(tǒng)。首先，根據(jù)控制要求，分析控制流程，設(shè)計(jì)。以PLC為核心控制器的硬件電路，再采用歐姆龍PLC編寫程序，在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行調(diào)試；系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，完成最終的基于組態(tài)軟件的多機(jī)皮帶機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 順流 ==1) {\\本站點(diǎn) \角度三 =\\本站 點(diǎn) \ 角度 三 +12。 if(\\本站點(diǎn) \角度三 360) \\本站點(diǎn) \角度三 =0。} if(\\本站點(diǎn) \皮帶 4==1 amp。amp。 \\本站點(diǎn) \順流 ==1) {\\本站點(diǎn) \角 度四 =\\本站點(diǎn) \角度一 +12。 if(\\本站點(diǎn) \角度四 360) \\本站點(diǎn) \角度四 =0。} 基于組態(tài)軟件的多級(jí)皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 if(\\本站點(diǎn) \皮帶 1==1 amp。amp。 \\本站點(diǎn) \逆流 ==1) {\\本站點(diǎn) \角度一 =\\本站點(diǎn) \角度一 12。 if(\\本站點(diǎn) \角度一 =0) \\本站點(diǎn) \角度一 =360。} if(\\本站點(diǎn) \皮帶 2==1 amp。amp。 \\本站點(diǎn) \逆流 ==1) {\\本站點(diǎn) \角度二 =\\本站點(diǎn) \角度二 12。 if(\\本站點(diǎn) \角度二 =0) \\本站點(diǎn) \角度二 =360。} if(\\本站點(diǎn) \皮帶 3==1 amp。amp。 \\本站點(diǎn) \逆流 ==1) {\\本站點(diǎn) \角度三 =\\本站點(diǎn) \角度三 12。 if(\\本站點(diǎn) \角度三 =0) \\本站點(diǎn) \角度三 =360。} if(\\本站點(diǎn) \皮帶 4==1 amp。amp。 \\本站點(diǎn) \逆流 ==1) {\\本站點(diǎn) \角度四 =\\本站點(diǎn) \角度四 12。 if(\\本站點(diǎn) \角度四 =0) \\本站點(diǎn) \角度四 =360。} 編輯系統(tǒng)畫面命令語(yǔ)言好后，單擊“確定”，再單擊“確定”返回組態(tài)王 開發(fā)系統(tǒng)。選擇“文件 \全部存”菜單命令。至此，該控制系統(tǒng)的組態(tài)界面的設(shè)計(jì)工作基本完成，而組態(tài)的運(yùn)行和調(diào)試將在下一章中詳細(xì)介紹。 5 軟件調(diào)試 在長(zhǎng)期的軟件開發(fā)實(shí)踐中，人們積累了許多成功的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也總結(jié)出許多失敗的教訓(xùn)。在此過(guò)程中，軟件測(cè)試的重要性正逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，現(xiàn)在軟件測(cè)試成本在整個(gè)軟件開發(fā)成本中已占有很高的比重。 各種不同的軟件有不同的測(cè)試方法和手段，但測(cè)試的內(nèi)容卻大體相同： （ 1）檢查程序 :按照需求規(guī)格說(shuō)明書檢查程序。 （ 2）尋找程序中的錯(cuò)誤 :尋找程序中隱藏有可能導(dǎo)致失控的錯(cuò)誤。 （ 3）測(cè)試軟件 :測(cè)試軟件是否滿足用戶需求。 （ 4）程序運(yùn)行限制條件 :程序運(yùn)行的限制是什么，弄清楚該軟件不能做什么。 （ 5）驗(yàn)證軟件文件 。 為 了保證軟件的質(zhì)量能滿足以上要求，通常可以按單元測(cè)試、集成測(cè)試、確認(rèn)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)測(cè)試等四個(gè)步驟來(lái)完成。 軟件測(cè)試具體步驟 程序下載 （ 1）選擇工作模式 選擇菜單欄中的 “ PLC” — “運(yùn)行”或者“ PLC” — “停止”可進(jìn)入相對(duì)的 PLC模式；單擊工具欄中的“運(yùn)行”按鈕或“停止”按鈕，也可進(jìn)入相應(yīng)模式；還可以手工改變位基于組態(tài)軟件的多級(jí)皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 于 PLC上的開關(guān)或在程序內(nèi)插入停止指令。 當(dāng) PLC處于停止模式時(shí)，可利用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)查看操作數(shù)的當(dāng)前值，也可以利用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)強(qiáng)迫數(shù)值 (此操作只在梯形圖和功能塊圖程序狀態(tài)中使 用 )，還可以利用圖狀態(tài)寫入數(shù)值或?qū)懭牒蛷?qiáng)迫輸出，執(zhí)行有限數(shù)目的掃描，通過(guò)狀態(tài)圖或程序狀態(tài)查看影響。在停止模式下，雖然能報(bào)告操作數(shù)狀態(tài)，但 PLC無(wú)法執(zhí)行用戶程序，達(dá)不到預(yù)期的控制效果。如果想觀察程序狀態(tài)的連續(xù)更新，需將 PLC轉(zhuǎn)回運(yùn)行模式。 （ 2）打開程序狀態(tài) 選擇“排錯(cuò)”菜單中的“程序狀態(tài)”，打開輸出窗口，或單擊調(diào)試工具條中的“程序狀態(tài)”按鈕，短暫停頓后，程序編輯器窗口開始顯示狀態(tài)。如果操作數(shù)數(shù)值等于 1(位打開 )，布爾指令 (觸點(diǎn)、線圈 )將被顯示成彩色塊，非布爾操作數(shù)則以通信速度允許的最快速度顯示并更新 [14]。 （ 3）執(zhí)行有限次掃描 ● 單次掃描 通過(guò)指定 PLC運(yùn)行的掃描次數(shù)，可以監(jiān)控程序在改變進(jìn)程變量時(shí)的情況。 PLC不支持對(duì)運(yùn)行模式執(zhí)行循環(huán)次數(shù)。任何時(shí)候 PLC從停止模式進(jìn)入運(yùn)行模式，該掃描的第一掃描位 ()將被激活。由于 PLC執(zhí)行的速度很快，從程序狀態(tài)很難監(jiān)控到此位的變化，因此可以使用“單次掃描”命令，它使 PLC從停止模式轉(zhuǎn)變成運(yùn)行模式。執(zhí)行單個(gè)掃描，然后再轉(zhuǎn)回停止模式。由于 PLC只執(zhí)行一次掃描，與第一掃描邏輯相關(guān)的狀態(tài)信息不會(huì)消失，因此可以查看此信息，進(jìn)而監(jiān)控程序。可在程序編輯器窗口顯示要監(jiān)控的程 序部分，確定打開程序狀態(tài)，將 PLC置于停止模式，使用“單次掃描”命令。 ● 多次掃描 單次掃描并不能完全收集系統(tǒng)連續(xù)執(zhí)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)信息的變化，需要連續(xù)或間斷地收集狀態(tài)信息。可以指定 PLC執(zhí)行有限次的程序掃描 (從 1次掃描至 65 355次掃描 )。當(dāng) PLC處于停止模式時(shí)，可利用多次掃描一次或多次掃描。確定 PLC為停止模式后，選擇菜單欄中的“排錯(cuò)” ,“多次掃描”，出現(xiàn)執(zhí)行掃描對(duì)話框，在執(zhí)行掃描對(duì)話框中輸入所要進(jìn)行的掃描次數(shù)，單擊“確認(rèn)”按鈕。 ● 程序保存 選擇“文件”菜單中的“設(shè)置密碼” ，打開用密碼保護(hù)本窗口，在“密碼”及“驗(yàn)證”框中輸入相應(yīng)的密碼和驗(yàn)證碼即可。當(dāng)然，若不想對(duì)自己的程序進(jìn)行保密設(shè)置，就在“密碼”及“驗(yàn)證”框中不輸入任何數(shù)值。選擇“文件”菜單中的“保存”選項(xiàng)，之后選擇“退出”選項(xiàng)，在出現(xiàn)的項(xiàng)目保存框中選擇“是”即可 [15]。 組態(tài)調(diào)試 及注意事項(xiàng) 在組態(tài)王 “文件 \切換到 View”菜單命令，進(jìn)入組態(tài)王 系統(tǒng)。在該圖框中，單擊“忽略”按鈕，出現(xiàn) 組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)空白畫面 。 在運(yùn)行系統(tǒng)中基于組態(tài)軟件的多級(jí)皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 選擇“畫面 \打開”命令，從“打開畫面”窗口選擇“多級(jí) 皮帶機(jī)雙向 啟動(dòng) 控制系統(tǒng)”畫面 ， 在該框圖中單擊“確定”按鈕，將 顯示出組態(tài)王 的初始 畫面， 如圖13所示 。 在圖中可明顯看到 在 PLC沒(méi)有運(yùn)行時(shí)，因?yàn)闆](méi)有任何輸入信號(hào)，組態(tài)界面上所有的輸入都顯示紅色，代表處于停止?fàn)顟B(tài)。一切輸出指示也都顯示紅色，代表系統(tǒng)處于停止?fàn)顟B(tài)。包括四個(gè)帶動(dòng)皮帶機(jī)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，也顯示紅色，處于停止?fàn)顟B(tài)。 圖 13 系統(tǒng) 初始界面 然后即可通過(guò)自己所設(shè)置的 I/O開關(guān)變量根據(jù)有關(guān)實(shí)際工藝要求通過(guò) PLC控制組態(tài)畫面中各被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)。如果在運(yùn)行時(shí) ，運(yùn)行狀態(tài)不能按照實(shí)際工藝要求進(jìn)行運(yùn)行，我們可以通過(guò)修改相應(yīng)硬件或軟件來(lái)逐漸完善設(shè)計(jì)。相應(yīng)注意事項(xiàng)如下 [16]。 （ 1）一定要正確聯(lián)機(jī) PLC 硬件與電腦主機(jī) 。 （ 2） 按相應(yīng)步驟輸入、下載并調(diào)試所編寫程序 。 （ 3） 在調(diào)試軟件時(shí)，邊調(diào)試程序邊觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以便及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行軟、硬件的修改 。 （ 4）在對(duì) 皮帶機(jī) PLC 控制 系統(tǒng)進(jìn)行軟、硬件設(shè)計(jì)時(shí)，一定要注意設(shè)計(jì)相關(guān)保護(hù)環(huán)節(jié) 。 （ 5）在軟件調(diào)試時(shí)，尤其要注意 PLC 界面和組態(tài)界面只能運(yùn)行其中一個(gè)，因?yàn)槎吖餐褂糜?jì)算機(jī)主機(jī)的唯一串口 。 系統(tǒng)組態(tài)運(yùn)行結(jié)果 將編制好的 PLC 程序下載至 PLC 中并保存好，在組態(tài)軟件中建立好的畫面調(diào)至“文件 \切換到 View”菜單命令。 可在模擬試驗(yàn)箱上通過(guò)相應(yīng)的按鈕開關(guān)控制系統(tǒng)也可直接基于組態(tài)軟件的多級(jí)皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 用組態(tài)界面上的相應(yīng)開關(guān) 按鈕來(lái)控制，從而可清晰的看到 的模擬效果 [17]。四 機(jī)皮帶機(jī)順流啟動(dòng) 運(yùn)行時(shí)的界面如 圖 14 所示。當(dāng) 閉合系統(tǒng) 啟動(dòng)開關(guān)，且物料檢測(cè)開關(guān) S5 閉合時(shí)，可清晰的看到四級(jí)皮帶機(jī)每隔 3秒啟動(dòng)一級(jí)，最后全部啟動(dòng)。 圖 14 順流啟動(dòng) 運(yùn)行畫面 逆流啟動(dòng)時(shí)的運(yùn)行界面分別如圖 15 所示 。可明顯看到四級(jí)皮帶機(jī)按照 M4M4M2M1的順序，每隔 3 秒啟動(dòng)一級(jí)，最后全部運(yùn) 行。 圖 15 逆流啟動(dòng)運(yùn)行畫面 基于組態(tài)軟件的多級(jí)皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 當(dāng)有故障時(shí)， 系統(tǒng)全部停止運(yùn)行，在監(jiān)控界面上可看到四級(jí)皮帶機(jī)指示燈全部熄滅，圖 16 是第四四級(jí)皮帶機(jī)生故障時(shí)的監(jiān)控界面。 圖 16 系統(tǒng) 故障 時(shí) 運(yùn)行畫面 該系統(tǒng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明可以滿足本設(shè)計(jì)的控制要求。 本系統(tǒng) 可根據(jù)生產(chǎn)需要 應(yīng)用在 煤粉、細(xì)砂 、水泥原料 等 物料 的運(yùn)輸 中，將大大節(jié)省企業(yè)人力的投入，提 高企業(yè)生產(chǎn)的效率，為企業(yè)設(shè)備的檢修、維護(hù)等方面節(jié)省大量的資金。 基于組態(tài)軟件的多級(jí)皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 結(jié)束語(yǔ) 隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的迅速提高，計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用， 人們對(duì)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng) 的人性化互動(dòng)與系統(tǒng)定義要求 也 越來(lái)越高。 僅僅實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制已經(jīng)無(wú)法滿足工業(yè)自 動(dòng)化的 要求，在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)視 具有更多的實(shí)際意義。 為了保證 皮帶機(jī) 工作正常、 物料 的安全運(yùn)輸及工作人員的生命安全，對(duì)皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的全程實(shí)時(shí)監(jiān)控是一項(xiàng) 非常重要的工作。 為了解決對(duì)多級(jí)皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)化控制問(wèn)題，本設(shè)計(jì)以四級(jí)皮帶機(jī)為例設(shè)計(jì)多級(jí)皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)。首先，根據(jù)控制要求，分析控制流程，設(shè)計(jì)以 PLC為核心控制器的硬件電路，再采用歐姆龍 PLC 編寫程序，在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行調(diào)試；同時(shí)，通過(guò) 上位機(jī)組態(tài)軟件， 根據(jù)控制對(duì)象和要求 建立組態(tài)監(jiān)控界面， 實(shí)現(xiàn)組態(tài)界面與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) 的實(shí)時(shí)通信、交換和顯示，從而最終實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)下位機(jī) PLC 控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理 ， 完成最終的基于組態(tài)軟件的多機(jī)皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。基于組態(tài)的自動(dòng)化控制系統(tǒng) 人機(jī)對(duì)話界面簡(jiǎn)單明了，宜于操作，實(shí)時(shí)性好，開發(fā)周期短，便于修改、擴(kuò)充、升級(jí)。 并且它能夠很好的解決傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問(wèn)題， 采用工控組態(tài)軟件 和PLC 相結(jié)合 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和監(jiān)控已成為工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域一個(gè)必然的趨勢(shì)。 但本設(shè)計(jì)中也存在一些 不足 ， 比如控制要求的局限性，可能在實(shí)際生 產(chǎn)中會(huì)有各種各樣的需求，但本設(shè)計(jì)并不都能滿足。另外，由于實(shí)驗(yàn)室模擬設(shè)備的局限性，本設(shè)計(jì)中對(duì)于皮帶機(jī)的故障問(wèn)題沒(méi)有做出很詳細(xì)的處理措施，但在實(shí)際中是必然存在的，這些都需要進(jìn)一步改進(jìn)。基于這些問(wèn)題，我會(huì) 在以后的工作和學(xué)習(xí)中 努力 完善。 基于組態(tài)軟件的多級(jí)皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 參考文獻(xiàn) [1] 孫立峰 .膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究 [D]:20xx:1232 [2] 張勇東 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 [M].武漢 :武漢理工大學(xué)出版 ， 1999:205288 [3] 劉恩博，田敏 .組態(tài)軟件數(shù)據(jù)采集與串口通信測(cè)控應(yīng)用技術(shù) [M].北 京 :人民郵電出版， 20xx:2666 [4] 甄小琴 .張世光 .PLC 與上位機(jī)的串行通訊程序設(shè)計(jì) [J]:中國(guó)儀器儀表 .20xx (5) [5] 范銀琢 .工 業(yè)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)中組態(tài)軟件的應(yīng)用與設(shè)計(jì) [J]:甘肅冶金 .20xx [6] 林振輝 .膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)“順流啟動(dòng)”控制原理及 PLC 控制程序的研制 [J]:中國(guó)礦業(yè) .20xx（ 9） [7] 史國(guó)生 .電氣控制與可編程控制器技術(shù) [M].武漢 :化學(xué)工業(yè)出版社 ， 1999:99113 [8] 夢(mèng)亮 .PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐 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