传送单元控制监控系统设计.docx
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传送单元控制监控系统设计
科信学院
课程设计说明书
（2012/2013学年第一学期）
课程名称：
工业监控系统工程设计
题目：
传送单元控制监控系统设计
专业班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
刘增环、段广玉、杜永等
设计周数：
2周
设计成绩：
2013年1月4日
目录
1.课程设计目的。
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2.课程设计正文。
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2.1传送单元。
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2.1.1原始数据及主要任务：
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2.1.2系统分析。
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2.1.3可编程控制器为下位机的相关控制程序。
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2.1.4组态软件编程实现上位机的控制及其相关控制界面。
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2.1.5系统调试.。
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3、课程设计总结。
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4、参考文献。
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1、课程设计目的
可编程控制器具有可靠性高，系统设计灵活，编程简单，性能价格比高，对现场设备的控制方便，可靠等优点，在工业控制中得到广泛应用。
对与人机界面，数据的分析管理等方面能力较弱，采用上微机计算机和PLC相结合的方法可以有效解决以上问题。
用微型计算机作为上位机进行人机界面交互，显示工业现场的状态，完成操作人员对控制系统的实时监控功能，是工业现场自动化程度更高，系统更加安全可靠。
监控组态软件就是这样一个构建人机交互界面的组态软件。
组态是应用软件中提供的工具,方法，完成工程中的某一具体任务的过程。
可编程控制器是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆以存储指令，用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数和演算等功能，并通过数字和模拟的输入和输出，以控制各种机械或生产过程。
2、课程设计正文
2.1传送单元
2.1.1原始数据及主要任务：
1.接到信号后，旋臂顺时针旋转180度，当到达工件上方时，旋臂下降，再抽真空，工件被吸住后，旋臂上升至顶端，并逆时针旋转180度后旋臂真空释放将工件放置在立体仓库的接料库位上，为下次动作准备。
2.根据任务进行合理的硬件设计并编程，同时利用实验室的现有设备进行系统的模拟实验。
对课程进行总结，撰写课程设计报告。
2.1.2系统分析
本单元由旋臂，底盘和吸盘组成。
旋臂有步进电机驱动，可以顺逆时针旋转。
底盘有步进电机驱动，可以上下伸缩。
吸盘可以采用抽真空的方法抓取和释放工件。
在相应位置都有位置检测信号用于定位。
步进电机驱动器输入信号共有三路，他们是:
步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR、脱机电平信号FREE.
1）步进脉冲信号
步进脉冲信号用于控制步进电机的位置和速度，也就是说:
驱动器每接受一个脉冲就驱动步进电机旋转一个步角度，脉冲的频率改变则同时是步进电机的速率改变，控制脉冲的个数，则可以使步进电机精确定位。
这样就可以很方便的达到步进电机调速和定位的目的。
2）方向电平信号
方向电平信号用于控制步进电机的旋转方向。
此端为高电平时，电机为一个转向;次端为低电平时，电机为另一个转向。
电机换向必须在电机停止后再进行，并且换向信号一定要在前一个方向的最后一个脉冲结束后以及下一个方向的第一个脉冲前发出。
3）脱机电平信号
当驱动器上电后，步进电机处于锁定状态（未施加脉冲时）或运行状态（施加脉冲），但用户想手动调整电机而又不想关闭驱动器电源，这时可以用到此信号，此信号低电平有效，电机处于自由无力矩状态;当此信号为高电平或悬空不接时，取消脱机状态。
2.1.3可编程控制器为下位机的相关控制程序
I/O地址表
输入
编号
地址
功能
1
I0.0
启动\停止
2
I0.1
复位
3
I0.2
单步
4
I0.4
自动\手动
5
I1.0
悬臂在下
6
I1.1
悬臂在上
7
I1.2
工件抓取
8
I1.3
悬臂在左
9
I1.4
悬臂在右
输出
编号
地址
功能
1
Q0.0
悬臂正转
2
Q0.1
悬臂反转
3
Q0.2
脱机
4
Q0.3
悬臂升降
5
Q0.4
抓取工作
控制梯形图
主程序
SBR-0
SBR-1
SBR-2
2.1.4组态软件编程实现上位机的控制及其相关控制界面
初始窗口程序
shuiping.PV=0;
q02.PV=0;
changdu=150;
guan2.PV=0;
chuangdu1=0;
shuiping2.PV=0;
wu.PV=0;
q01.PV=0;
danbu.PV=0;
窗口周期执行程序
IFq02.PV==1THEN
shuiping.PV=shuiping.PV-10;
changdu=changdu-10;
ENDIF
IFshuiping.PV>=300THEN
shuiping.PV=300;
ENDIF
IFshuiping.PV<=-300THEN
shuiping.PV=-300;
ENDIF
IFchangdu>=150THEN
changdu=150;
ENDIF
IFchangdu<=0THEN
changdu=0;
ENDIF
IFshuiping.PV<-150&&q02.PV==1THEN
chuangdu1=chuangdu1+10;
ENDIF
IFshuiping.PV==-300&&q02.PV==1&&q01.PV==0THEN
shuiping2.PV=shuiping2.PV+10;
wu.PV=wu.PV+10;
chuangdu1=chuangdu1-20;
ENDIF
IFshuiping2.PV>150&&q02.PV==1THEN
changdu=changdu+20;
ENDIF
IFq03.PV==1THEN
shuiping.PV=0;
q02.PV=0;
changdu=150;
guan2.PV=0;
chuangdu1=0;
shuiping2.PV=0;
wu.PV=0;
q01.PV=0;
danbu.PV=0;
ENDIF
IFdanbu.PV==1THEN
q02.PV=1;
q01.PV=1;
ENDIF
IFdanbu.PV==2THEN
q01.PV=0;
2.1.5系统调试
1）制作好的组态画面进行动画连接好，并将plc编程口与计算机串口进行连接，并将PLC的通讯参数与组态软件设置一致。
2）输入程序，将设计好的PLC程序正确的下载到PLC中。
3）按照正常的控制步骤分阶段将各个控制步骤逐一进行测试，确保每个环节正常无误。
然后进行整个控制过程的连贯运行。
3、课程设计总结
本次课程设计在完成可编程控制器为下位机的相关控制程序的基础上，用组态软件编程实现上位机的控制及其相关控制界面，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。
同时，熟悉监控组态软件图形开发环境和运用环境的使用。
有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。
完成本次课程设计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。
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，这样可以使自己处理问题快一些，少走弯路。
多改变自己的设计方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样才能使问题解决得更加完美！
4、参考文献
[1]严盈富编著，西门子S7-200PLC入门-北京：
人民邮电出版社，2007.6
[2]殷洪义著，可编程序控制器选择设计与维护.机械工业出版社，2002，11
[3]覃贵礼著，组态软件控制技术.北京理工大学出版社，2007，8
[4]曾庆波，孙华，周卫宏编著，监控组态软件及其应用技术，哈尔滨工业大学出版社，2006.7
课程设计
评语
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成绩
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