基于plc的物料输送分拣系统_监控程序设计_毕业设计说明书(论文)(编辑修改稿)

基于plc的物料输送分拣系统_监控程序设计_毕业设计说明书(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

8 页 共 36 页 全中文面，中文的在线帮助信息， Windows 的界面风格，以及丰富的编程向导，能使用户快速进入状态，得心应手 [1]。 西门子 Smart Line 700IE 触摸屏使用简介 西门子 Smart Line 700IE 触摸屏特点 如今，人机界面已经成为大多数工业机械设备的标准配置，尤其在使用小型机器和简单应用时，成本成了关键因素。 西门子顺应市场需求推出的全新 SIMATIC 精彩系列面板（ SMART LINE），准确地提供了人机界面的标准功能，经济实用，具备高性价比。 精彩系列面板采用全新的高分辨率 16:9 宽屏液晶显 示和先进的工业设计理念，使设备操作变得更加轻松快捷，引领人机界面产品进入高分辨率宽屏显示时代。 1）高分辨率宽屏显示 800480 dpi 宽屏显示设计和传统屏幕相比具有更大的可视面积，使单个画面中可以显示更多的信息，让操作员具有更舒适的视觉体验 ， 高分辨率使得画面更清晰，画质更细腻。 2） LED 背光，节能降耗 LED 较之 CCFL，背光板厚度降低一半左右，使精彩系列面板更轻巧。 同时，操作屏亮度更高，色彩更均匀，表现力更强，可视范围提高到 140176。 LED 背光可以降低设备能耗，结合屏保功能最大 程度地延长操作屏的使用寿命。 3）强大且丰富的通信能力 PPI 通讯协议确保精彩系列面板与 S7200 建立高速无缝的连接，和 S7200 PLC 组成完美的小型自动化解决方案。 集成的 RS 422/485 通讯口使精彩系列面板的通讯更加灵活，可以和市场主流的小型 PLC 建立稳定可靠的通讯连接。 （三菱 FX 系列；欧姆龙 CP1 系列）。 当采用 PPI 通讯时，通信速率高达。 Smart Line 700IE 还支持以太网通信通道：提供一个以太网接口用于工业以太网连接。 支持 Modicon MODBUS 串行连接。 4）高性能处理器，高速外部总线及 64M DDR 内存 高端的 ARM 处理器，主频达到 400MHz，使数据处理更快，画面显示更流畅。 高速的外部总线充分发挥处理器的强大性能。 增强的 64M DDR 内存使得画面的切换速度更快。 本科毕业设计说明书（论文） 第 9 页 共 36 页 5） 先进的生产失效故障模式分析 潜在的缺陷及故障分析模型贯穿产品从研发到生产的每个环节，最大程度确保产品可靠性。 成熟的生产流程及完善的质量控制体系确保产品质量。 6） 先进的工业设计理念 独特的边框倒角设计，让操作屏的外观更具流线型，给人以舒适感。 优雅清新的绿色边框设计，给人以视觉上的开阔感，缓解操作员的视觉疲劳。 使用符合 UL 标准的 PC+ABS 合金材料，耐高温、抗腐蚀，特别适用于工业现场的应用环境。 西门子 Smart Line 700IE 触摸屏的连接 1） Smart Line 700IE 触摸屏的尺寸 图 21 Smart 700IE 的尺寸设计 (mm) 2） 进行等电位电路的联结 电位差 ： 在空间上分开的工厂组件之间可能会产生电位差。 这类电位差可导致数据电缆上出现高均衡电流，从 而毁坏接口。 如果两端都采用了电缆屏蔽，并在不同的工厂部件处接地，可能会产生均衡电流。 当系统连接到其它电源时，电位差可能更明显。 本科毕业设计说明书（论文） 第 10 页 共 36 页 3）链接组态 PC 组态 PC 能够提供下列功能： 传送项目；传送设备映像；将 HMI 设备恢复至工厂默认设置；备份、恢复项目数据。 链接 HMI 设备到 PC 有几种方法： （ 1） 通过 PC/PPI 接口将组态 PC 与 Smart Panel 连接 操作步骤： 图 PC/PPI 电缆连接 （ 2）通过 USC/PPI 电缆进行连接 连接步骤： 图 USB/PPI 连接 a) 关闭 HMI 设备。 b) 将 PC/PPI 电缆的 RS485/422 连接器与 HMI 设备连接。 c) 将 PC/PPI 电缆的 RS232 接头与组态 PC 连接。 注： 工业以太网电缆支持热插拔，因此在插拔电缆时无需 将 HMI 设备关闭。 用户也可以使用附件中 USB/PPI 电缆来代替 PC/PPI 电缆。 a) 把驱动软件安装到 PC 上和进行设置。 b) 把 USB 端连接到电脑。 c) 把串行端口连接到 HMI上。 本科毕业设计说明书（论文） 第 11 页 共 36 页 （ 3） 通过以太网接口将组态 PC 与 Smart Panel 连接： 用以太网要注意： 以太网通信的数据网络安全性必须确保基于以太网的通信中的数据网络安全性。 例如，如果受到有针对性的攻击而导致过载，则无法保证设备正常工作。 链接步骤： 图 以太网连接 4） 将 PLC 与 Smart Panel 连接 图 PLC 与 HMI 连接 a)将工业以太网电缆的一个连接器 与 HMI 设备连接。 b) 将工业以太网电缆的另一个连接 器与组态 PC 连接。 a) 可以通过 RS485/422 端口或以太网接口将 Smart Panel 与下列SIMATIC PLC 互连： • SIMATIC S7200 和 S7200 CN • SIMATIC S7200 SMART • LOGO! 0BA7 b) Smart Panel 可以与下列第三方PLC 连接： • 三菱 FX 系列 • 欧姆龙 CP1H、 CP1L、 CP1EN 本科毕业设计说明书（论文） 第 12 页 共 36 页 WinCC Flexible 组态软件介绍 SMATIC HMI 介绍 在工艺过程日趋复杂、对机器和设备功能的要求不断增加的环境中，获得最大的透明性对操作员来说至关重要。 人机界面 (HMI)提供了这种透明性。 HMI 是人 (操作员 )与过程 (机器 /设备 )之间的接口。 PLC 就 是控制过程的实际单元。 因此，在操作员和 WinCC flexible（位于 HMI 设备端）之间以及 WinCC flexible 和 PLC 之间均存在一个接口。 HMI 系统承担下列任务： 1） 过程可视化 过程显示在 HMI 设备上。 HMI 设备上的画面可根据过程变化动态更新。 这基于过程的变化。 2） 操作员对过程的控制 操作员可以通过 GUI (图形用户界面 )来控制过程。 例如，操作员可以预置控件的参考数值或者启动电机。 3） 显示报警 过程的临界状态会自动触发报警，例如，当超出设定值时。 4） 归档过程值和报警 HMI 系统可以记录报警和过程值。 该功能使您可以记录过程值序列，并检索以前的生产数据。 5） 过程值和报警记录 HMI 系统可以输出报警和过程值报表。 例如，您可以在某一轮班结束时打印输出生产数据。 6） 过程和设备的参数管理 HMI 系统可以将过程和设备的参数存储在 配方中。 例如，可以一次性将这些参数从 HMI 设备下载到 PLC，以便改变产品版本进行生产 [8]。 WinCC Flexible 的功能和特点 WinCC flexible 是用于所有组态任务的工程系统。 WinCC flexible 采用模块化的设计。 随着版本的逐步升高，所支持的设备范围以及 WinCC flexible 的功能都得到了扩展。 它具有一些特点： 本科毕业设计说明书（论文） 第 13 页 共 36 页 1） 强大的组态功能， 可组态基于 Windows CE 的 SIMATIC HMI 设备、西门子的 C7 (人机界面与 S7—300 相 结合的产品 )、乃至 PC机（需要 WinCC flexible 高级版）。 2） 支持 TIA（西门子的全集成自动化），可以与西门子的 STEP 7 、 和 Scout 集成在一起。 3） 优良的开放性和扩展性，支持 Visual Basic 脚本功能，集成 ActiveX 控件，从而将人机界面集成到 TCP／ IP 网络。 4） 简单、高效，易于上手，功能强大，提供智能化的向导工具。 5） 图库和操作对象丰富，供用户使用，支持用户自定义对象。 6） 强大的通信组态功能，支持多种通信类型 [4]。 WinCC Flexible 与 ProTool 的比较 1） 西门子的人机界面过去用 ProTool 组态， SIMATIC WinCC flexible 是 ProTool 组态软件的基础上发展而来的系统级组态软件，支持多种语言、全球通用。 WinCC flexible 与 ProTool 保持了一致性，综合了 WinCC 的开放性和可扩展性，以及 Protool 的易用性。 2） 它们都可用来组态西门子的操作面板或 PC 项目（ RunTime）。 其中 WinCC Flexible 是 ProTool 的后继产品。 ProTool 适用于单用户系统， WinCC flexible 可以满足各种需求，从单用户、多用户到基于网络的工厂自动化控制与监视。 大多数 SIMATlC HMl 产品可以用 ProTool 或 WinCC flexible 组态，而 20xx年以后的很多新型号面板（比如： OP73/Micro、 OP77A/B、 KTP178Micro、 OP/TP177Micro/A/B 等）不再支持 ProTool 组态，只能使用 WinCC Flexible 组态。 3） 用 ProTool 开发的组态项目可 通过 WinCC flexible 的移植向导非常简便地转换成 WinCC flexible 项目，这也体现了西门子对客户的劳动成果的高度重视和保护。 WinCC Flexible 与 WinCC 的比较 1） WinCC Flexible 和 WinCC 都是西门子 HMI 软件产品。 2） WinCC 是功能强大的基于 PC 的可视化监控系统组态软件，能够借助其强大的数据库访问能力、良好的开放性、丰富的选件以及 C/S、 B/S 和冗余结构来实现复杂的工艺流程的监控管理。 本科毕业设计说明书（论文） 第 14 页 共 36 页 3） WinCC Flexible 目前主要是用来给西门子操作面板组态。 但也可以组态基于 PC 的单用户操作员站项目，与 WinCC 相比虽然功能有所不及，但对于简单的应用来讲却具有极高的性价比。 4）目前，它们具有不同的功能定位，但在不远将来则会逐步融合成一个统一的平台 [10]。 本章小结 本章对硬件和组态软件介绍了一些基本概念，选择了西门子 S7200 PLC 系列产品因为它体积小，功能多，成本不高，经济，实用。 西门子 HMI 设备也推出了 Smart Line 系列触摸屏专门设置给 S7200 PLC 使用 的，它操作简单，组态 WinCC Flexible 软件也容易学习和编程，用这些设备就大大缩短了开发时间。 本科毕业设计说明书（论文） 第 15 页 共 36 页 第 3 章 监控程序设计 监控程序设计的基本 思想 分拣系统工作流程 图 工作流程图 1。