四节传送带的PLC控制

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1、州兀字悅CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY组态软件与触摸屏控制技术课程设计报告书题目：四节传送带的MGCS界面控制设计二级学院（直属学部）： 电子信息与电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级： 学生姓名： 学号：指导教师姓名：史建平 职称： 副教授2012年 11月1日目录目录2绪论3第一章课题介绍4第二章控制要求5第三章MCGS控制界面63.1设计监控界面63.2定义数据变量93.3动画连接123.4编制循环策略24第四章 设备连接33第五章PLC程序说明355. 1 10 分配355. 2 PLC程序语句35第六章触摸屏控制画面及制作说明39第七章运行调试

2、41第八章小结42第九章问题回答43参考文献44绪论为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品 生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。在炼油、化 工、制药等行业中，传送带是必不可少的工序，而且也是其生产过程中十分重要 的组成部分。但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现 场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有混 合精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所 以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现传送带的自动控制，从而 达到自动化的目的，传送带势必就是摆在我们眼前的一大课题。借助

3、实验室设 备熟悉工业生产中PLC的应用，了解不同公司的可编程控制器的型号和原理， 熟悉其编程方式，而多种液体混合装置的控制更常见于工业生产中，适合大中 型饮料生产厂家，尤其见于化学化工业中，便于学以致用。具体来讲PLC主要 具有以下的特点：(1) 可靠性高，抗干扰能力强；(2) 编程方法简单、直观；(3) 体积小、耗能低、重量轻；(4) 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；(5) 系统的设计/安装、调试工作量少；(6) 维修工作量小、维护方便；(7) 接口模块功能强、品种多。第一章课题介绍四节传送带装置系统由于采取了一系列可靠的设计方案，保证系统具有很 高的可与实用性。目前在我国此套系统尚处

4、于发展阶段，在设计中有许多的不 足，有些地方的设计思想也还不成熟。但随着微可编程逻辑控制系统的日益发 展和中国市场对减员高效理念的日渐深入。本设计是以三菱广泛应用的整体中 型机FX2N-128为背景机，详细介绍其系统配置，兼顾介绍，指令系统，编程方 法和控制系统设计方法，同时也介绍了模块式PLC的一些智能单元。此次课题 对PLC的结构、特点、性能以及与现场控制对象的连线进行了具体的研究，并 通过PLC实现了液体混合装置的自动控制。MCGS是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基 于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，通过对现场数据的采集处理， 以动画显示

5、、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际 问题的方案，在工业控制领域有着广泛的应用。本设计通过MCGS组态动画与三菱PLC的连接，模拟液体混合装置。实验模版如下图：图1.1控制面板图第二章控制要求装置投入运行时，先启动最末一条皮带机，经过1秒延时，再依次启动其 他皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运完毕后再依次停止其他皮 带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该 皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1,M2立即停止，经过1 秒延时后，M3停，再过1秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面 的皮带机停止，该皮带机运行1秒

6、后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后 才停止。例如，M3上有重物，M1,M2立即停止，再过1秒，M4停止。第三章MCGS控制界面31设计监控界面(1)新建工程“四节传送带”图3.1新建工程图(2)在用户窗口新建窗口“四节传送带”，窗口属性四节传送带用户窗口眉性遼基本属性1旷充属性|启动脚本|窗口容称窗口标题|四节传送带|四节传送带窗口背景1J厂任意摆放最大化显示 厂顶部工具条 厂底部状态条 厂屏慕中间显示图3.2用户检查福确认循环脚本|退出脚本|窗口内容注释自定义窗口，运行时可见禽mt男固 11 J-i-J 1忖可变边厂固定边r对话框边厂无边无标题栏窗口属性冬M取消帮助凹(3) 进入窗口 “

7、动画组态”利用组态工具绘制四节传送带模拟控制界面。先在工具箱中选中“标签” A,在窗口拖动成大小合适的矩形框，输入“四节 传送带的模拟”。属性设置如下：口四节传送带的摸拟四节传送带的摸拟回回图3.3动画组态属性图(4) 在工具箱中选中“插入元件” U口，选择传送带，如图所示:图3.4流动块属性图(5) 在传送带元件夹中选择4个如图所示的传送带，分别为传送带A,传 送带B,传送带C,传送D.图3.5传送带(6) 选择矩形作为重物(大)，轻物(小)图3.6大小物块图3.7按钮控制台图(8)四节传送带的整个效果图如下所示:四节传送带模模拟开关故障故曄故曄-A fir a 末陶条皮带带条带制 最竺他皮

8、皮某皮轴 动力前其该该当的鴉 启止，而.面贱. 先勇止停时，止前両止 ，也停次障止停机乩停 时跖先依故停才带僦才 行舛应再生即后皮姫后 运谗时后发立完该馆完 入过止毕机机运,s 投经停完带带待时运料 S，-运皮皮机物机待 装机机料条的带重带机 带带待某面皮有皮带 皮皮，当前的上该皮图3.8整体模型图32定义数据变量(1)属性设置将开变量的设置，以SB1为例:基本属性中的对象初值设置为0；杭隹按钮构件畐性设晋权限回”检查画确认苗取消回帮助凹数值型变量的属性设置，以x为例:图3.10数据属性图(2) MCGS中定义的实时数据库如下: ra| | |紂藹憧|空|斜牝A10=0=宰字ill也122 蘭

9、匚GS田态环境-L-L作台：C:UStKSADMlNlS I KA I OKDbSKI 洌文他H编辑I：日 WCV)插入V TMC0窗口 (W)帮助(H)ffl主控窗口 |埔 设备窗口 | E用户窗口 鋁 实时数据库|智运行策略|名字|类型注释g0Ag0Bg0C0D0KM1KM 2詬KM 3底日KM4g0M16 M2詬M3紀M40SB10SB2釦故障1釦故障2詬故障3詬故障4釦故障运行詬摸拟詬启动釦轻物紀轻物可见 詬物体开始迄行 釦物体运行 紀重物詬重物可见紀tg0X詬YOlnputETime QlnputSTime QlnputUserl 6lnputUser2开开开开开开开开开开开开开开开

10、开开开开开开开开开开开开数数数字字字字型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型系统内建数据对象 系统内建数据对象 系统内建数据对象 系统内建数据对象图3.11实时数据图33动画连接在用户窗口中双击“四节传送带”窗口进去动画组态。(1)故障的属性设置。选中故障双击，弹出单元属性设置窗口，故障A,B,C,D设置相同，设置如 下：以A为例血障故障图3.12故障按钮属性丘空多刃吃件肓住没首基本属性操作属性 脚本程序I可见度属性II故障1二1打幵脚本程序编辑器权限回检杳K|确认(Y)|取消帮助H图3.13故障按钮属性(2)启动开关的属性设置。选中启动按钮双击，弹出单元属性设置

11、窗口，设置如下:图3.15开启按钮属性图图3.16开启按钮属性图(3)流动块属性设置。选中流动块双击，弹出单元属性设置窗口，设置图3.17传送带属性图流动块珂件眉性设直基本属性流动属性可见度属性表达式1|当表达式非零时/流块幵始流动广流块停止流动 厂当停止流动时,绘制流体。检查K确认M取消C帮助H图3.19传送带属性图故障图3.20重物属性图动画迫态J1性设置属性设蛊 水平移动I垂直移动I可见度I故障?|水平移动连接最小移动偏移量|-1000最丈移动偏移量|1000表达式的值|1000表达式的值|1000厂表达式检查K确认(Y)取消C帮助H属性设蚤I水平移动垂直移动I可见度I垂直移动连接最小移

12、动偏移量|-1000 -rj 表达式的值|-1000_最犬移动偏移量|1000表达式的值检查K确认(Y)取消C帮助H图3.22重物属性图披障(5)轻物属性设置。选中轻物双击，弹出单元属性设置窗口，设置如下:图3.24轻物属性图动画自态眉性设直属性设蛊水平移动表达式丄1水平移动连接最小移动偏移量|-1000表达式的值|-iooo J最犬移动偏移量|1000表达式的值|1000 检查K|确认(Y) |取消C|帮助H、图3.25轻物属性图动1画组态眉性设盲I I丄作台垂直移动连接最小移动偏移量|-1000最大移动偏移量|1000表达式的值|-1000表达式的值1000属性设置I水平移动 垂直移动 可

13、见度I表达式检查旳确认(Y)取消口帮助H图3.26轻物属性图(6)模拟运行按钮的属性设置。选中模拟运行按钮双击，弹出单元属性设置窗口，设置如下:图3.27模拟开关属性图动画连接I数据对象连接表达式连接类型團元名-Mi -Mi 模模模模按钮输入 可见度按钮输人合合合合 rrr| nr| nr| nr| 心士 心士 心二 心士检杳K|确认(Y)|取消C帮助H图3.27模拟开关属性图在“运行策略中，双击“循环策略进入，双击图标进入“策略属性设置”，把“循环时间”设为：100ms,按“确定”。:行策晦!1性没置循环策略属性策略执行方式定时循环执彳亍，循环时间ms： pOO r在指定的固定时刻执行：|P

14、耳 月 P3 日 | 时 | | 分 | |策略内容注释I按照设定的时间循环运行检杳K确认Y取消C帮助H图3.28运行策略属性图j策删态：循坯策BT按履设定的时间循环迄行CE5CDCDGED脚本程序脚本程序脚本程序脚本程序图3.29运行策略图 双击进入脚本程序编辑环境，程序如下：if 模拟=1 thenif 启动=1 then!ti merrun(1)M4=1t二！ti mervalue(1,0)if t1 then M3=1if t2 then M2=1if t3 thenM1=1物体开始运行=1endifif 故障 1=1 then!ti merrun(2)t二！ti mervalue(2

15、,0)if t2 then M2=0if t4 then M3=0if t6 then M4=0故障运行=0endifif 故障 2=1 then!ti merrun(2)t二！ti mervalue(2,0)M1=0M2=0if t2 then M3=0if t4 then M4=0故障运行=0endifif 故障 3=1 then!ti merrun(2)t二！ti mervalue(2,0)M1=0M2=0M4=0if t2 then M4=0故障运行=0endifif 故障 4=1 thenM1=0M2=0M3=0M4=0故障运行=0endifif物体运行=1 thenif物体开始运行

16、=1 thenif x174 thenif y97 theny=y+10if故障运行=1 then M1=0endifendifif x97 thenx=x+10if M2=0 then物体运行=0if重物可见=1 then故障1=1endifendifif x346 thenif y196 theny=y+10if故障运行=1 then M2=0endifendifif x196 thenx=x+10 if M3=0 then物体运行=0if重物可见=1 then故障2=1endifendifif x525 thenif y293 theny=y+10if故障运行=1 then M3=0en

17、difendifif x293 then x=x+10if M4=0 then物体运行=0if重物可见=1 then故障3=1endifendifif x689 thenif y293 theny=y+10if故障运行=1 then M4=0endifendifendifendifendifelse启动二SB1if SB2=0 then重物=0轻物=1endifif SB2=1 then重物=1轻物=0endifM1=KM1M2=KM2M3=KM3M4=KM4故障1=A故障2=B故障3=C故障4=Dif 启动=1 then!ti merrun(1)M4=1t二！ti mervalue(1,0)

18、if t1 then M3=1if t2 then M2=1if t3 thenM1=1物体开始运行=1endifif 故障 1=1 then!ti merrun(2)t二！ti mervalue(2,0)M1=0if t2 then M2=0if t4 then M3=0if t6 then M4=0故障运行=0endifif 故障 2=1 then!ti merrun(2)t二！ti mervalue(2,0)M1=0M2=0if t2 then M3=0if t4 then M4=0故障运行=0endifif 故障 3=1 then!ti merrun(2)t二！ti mervalue(

19、2,0)M1=0M2=0M4=0if t2 then M4=0故障运行=0endifif 故障 4=1 thenM1=0M2=0M3=0M4=0 故障运行=0endifif物体运行=1 thenif物体开始运行=1 thenif x174 thenif y97 theny=y+10if故障运行=1 then M1=0endifendifif x97 thenx=x+10if M2=0 then物体运行=0if重物可见=1 then故障1=1endifendifif x346 thenif y196 theny=y+10if故障运行=1 then M2=0endifendifif x196 th

20、enx=x+10if M3=0 then物体运行=0if重物可见=1 then故障2=1endifendifif x525 thenif y293 theny=y+10if故障运行=1 then M3=0endifendifif x293 thenx=x+10if M4=0 then物体运行=0if重物可见=1 then故障3=1endifendifif x689 thenif y293 theny=y+10if故障运行=1 then M4=0endifendifendifendifendifendif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

21、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：图4.1串口属性图基本属性I通道连接设备调试数据处理通道号对应数据对象通道值通道类型02通讯状态1SB10只读X00002A0只读X00013B0只读X0002AC0只读X00035D0只读X00046SB20只读X00051KM10读写00018KM20读写0002gKM30读写YDDD?10KM40读写00()4图4.2设备属性设置图第五章PLC程序说明51 10分配输入SB1SB2ABCD输出KM1KM2KM3KM4X0X5XIX2X3X4Y1Y2Y3Y4表5.1 10分配表52 PLC程序语句X0

22、00X005M1Ml4 TO4 tSETY004MlK10TOSETY003M2M212 M卜noT1T1SETY002M319 FT223 F(M3K10(T2X005 XOOO25 T IpK-M4T M43卜SETY001RSTY001M4K10T3374144485054576164687175T3M5T4M6T5X001T6M7T7M84卜T84卜M94卜T94卜RSTRSTRSTRSTRSTRSTK10(T4Y003K10(T5Y004K10(T6Y001(M7K10(T7Y002(M8K10(T8Y003(M9K10(T9Y004o LIM T02Yooo LIT IdM03Yo

23、o04YoooYo2oYo91Q4TilI II IMl2I I9800I ITl2I II IX003I II I3 _MlT0403Yoort08oKI4 rM H一-1104Yoo4 rT H5117RSTY001JRSTY002RSTY003M15)Ml 5122| FT15126|K1OT曲)RSTY004128END第六章触摸屏控制画面及制作说明第1页制作开机动画，换页面按钮跳转至“菜单”四节传送I09电仝 09121026图6.1开机画面第2页中主界面跳转到开机画面，监控画面跳转到第3页，按操纵说明跳 都第4页荚单主画面监揑页面返目操作说明图6.2主菜单第3页中返回按钮跳转到第2

24、页开始停止故障1 故障2 故障3 故障4返目图6.3控制图第4页操作说明，按返回跳到菜单图6.4操作说明第七章运行调试第一步：将四节传送带的梯形图写入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(1) 按下启动按钮SB1，装置投入运行时，先启动最末一条皮带机，经过 1秒延时，再依次启动其他皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运 完毕后再依次停止其他皮带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面 的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障， M1,M2立即停止，经过1秒延

25、时后，M3停，再过1秒，M4停。当某条皮带机上 有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行1秒后停，而该皮带机 以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1,M2立即停止，再过 1秒，M4停止。(2) 按下停止按钮SB2后，在当前的液体混合操作完毕后，按下停止按钮 SB1，停止操作。第八章小结在科学技术发展的推动下，电梯技术将产生各种新的变化，新的功能。基 于PLC的电梯传动控制系统充分利用PLC的功能，速度给定及波形均由软件产 生，系统结构简单，体积小，操作更方便，更灵活。与MCGS组态动画配合起来 更加形象生动。通过这次比较完整的四节传送带模拟系统设计，我摆脱了单纯的理论知

26、识 学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，同时 也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范等其他专业能力水平，而且通过 对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了 锻炼，经验得到了丰富。总之，这次课程设计让我受益匪浅。四节传送带系统的设计是一项很复杂的工程，必须在系统设计、结构设计、 软件编制、整机装配和调试阶段各个环节统筹安排，严格把关才能保证系统具 有很高的可靠性。相信这套系统在不久的将来会有良好的发展前景，被我们更 加合理的应用于我们的生产工作当中，为我们带来经济效益。第九章问题回答1变量名字能用中文吗？答：变量名字，既可用中文，又可使用英文。2如何判断通讯是否正常？如果通讯标志位为0是正常，非零表示通讯不成功。3为什么报警信息不能保存下来？在数据对象属性页的“存盘属性”页设置时，没有选择“自动保存产生的报警信 息”选项。参考文献1. MCGS培训教程常州工学院2. 基于三菱FX2nPLC实验指导书3. 电气控制与可编程控制器技术常州工学院罗慧芳编化学工业出版社 史国生 主编