基于PLC的自動送料裝車控制系統(tǒng)

1、結(jié)論洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）PAGE PAGE 41洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）PAGE I基于PLC的自動送料裝車控制系統(tǒng)設(shè)計摘 要可編程序邏輯控制器（Programmable logic controller）簡稱PLC，由于PLC的可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強、靈活通用、使用方便、維護簡單，所以PLC的應(yīng)用領(lǐng)域在迅速擴大。尤其是近幾年來，PLC的成本下降，功能又不段增強，所以，目前PLC在國內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。本設(shè)計是為了實現(xiàn)送料小車的手動和自動化的轉(zhuǎn)化，改變以往小車的單純手動送料，減少了勞動力，提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。而且本送料小車的設(shè)計是由于工作環(huán)境惡劣，不允許人進入

2、工作環(huán)境的情況下而產(chǎn)生的。首先，用PLC編程實現(xiàn)送料系統(tǒng)的基本功能。其次，畫出組態(tài)仿真畫面，定義組態(tài)變量，對組態(tài)中的一些基本量如（管道中物料的流動）進行仿真。然后，把PLC程序和組態(tài)結(jié)合，通過數(shù)據(jù)連接，實現(xiàn)通信。最后，運行PLC程序及組態(tài)仿真程序，實現(xiàn)組態(tài)對整個系統(tǒng)實時監(jiān)控。在實現(xiàn)組態(tài)控制時，本文詳細(xì)的介紹了組態(tài)王軟件的編程及通信，使讀者很容易的了解組態(tài)王軟件運行仿真過程。關(guān)鍵詞：PLC,組態(tài)王,監(jiān)控,仿真Design of automatic loading control system based on PLCABSTRACTProgrammable logic controller re

3、ferred to PLC ，because of the high reliability PLC adaptability，flexibility，environment，use convenient，simple maintenance，so the application of PLC in the rapidly expanding. Especially in recent years， the cost of PLC down and function increasing， so，at the moment，PLC at home and abroad，has been wid

4、ely used in various industries.In order to achieve the design of the car feed the transformation of manual and automated，simple to change the past，car manual feed，a reduction of the workforce， increased productivity，automated production! Feeding and the car is designed to be as a result of bad worki

5、ng conditions are not allowed to enter the working environment of the circumstances formed.First, programs with PLC realizes feed systems basic function. Next, draws the configuration simulation picture, the definition configuration variable, like (in pipeline material flowing) carries on the simula

6、tion to configuration some fundamental quantities. Then, the PLC procedure and the configuration union, through the data connection, realizes the correspondence. Finally, moves the PLC procedure and the configuration simulated program, realizes the configuration real-time monitoring overall system.

7、When realizes the configuration control, this article detailed introduction configuration king softwares programming and the correspondence, caused the reader very easy to understand the configuration king software movement simulation process.KEY WORDS: PLC, configuration, monitoring, simulation目 錄

8、TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc326256906 前 言 PAGEREF _Toc326256906 h 1 HYPERLINK l _Toc326256907 第1章概述 PAGEREF _Toc326256907 h 2 HYPERLINK l _Toc326256908 1.1 可編程控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r PAGEREF _Toc326256908 h 2 HYPERLINK l _Toc326256909 1.2 基于PLC控制的自動送料裝車系統(tǒng)簡介 PAGEREF _Toc326256909 h 3 HYPERLINK l _Toc326256910

9、1.3 PLC的特點 PAGEREF _Toc326256910 h 3 HYPERLINK l _Toc326256911 1.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 PAGEREF _Toc326256911 h 4 HYPERLINK l _Toc326256912 第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc326256912 h 6 HYPERLINK l _Toc326256913 2.1 系統(tǒng)硬件的設(shè)計 PAGEREF _Toc326256913 h 6 HYPERLINK l _Toc326256914 2.1.1自動送料裝車系統(tǒng)控制工藝要求 PAGEREF _Toc326256914 h 6

10、 HYPERLINK l _Toc326256915 2.1.2主電路的設(shè)計 PAGEREF _Toc326256915 h 7 HYPERLINK l _Toc326256916 2.1.3 I/O地址分配 PAGEREF _Toc326256916 h 7 HYPERLINK l _Toc326256917 2.1.4 PLC外部接線圖的設(shè)計 PAGEREF _Toc326256917 h 8 HYPERLINK l _Toc326256918 第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc326256918 h 10 HYPERLINK l _Toc326256919 3.1 系統(tǒng)功能的

11、分析與設(shè)計 PAGEREF _Toc326256919 h 10 HYPERLINK l _Toc326256920 3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計 PAGEREF _Toc326256920 h 11 HYPERLINK l _Toc326256921 3.2.1 I/O信號的分析與設(shè)計 PAGEREF _Toc326256921 h 11 HYPERLINK l _Toc326256922 3.2.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計 PAGEREF _Toc326256922 h 12 HYPERLINK l _Toc326256923 3.3 程序設(shè)計的常用方法 PAGEREF _Toc3262569

12、23 h 12 HYPERLINK l _Toc326256924 3.4 PLC程序設(shè)計 PAGEREF _Toc326256924 h 14 HYPERLINK l _Toc326256925 3.4.1 PLC程序流程圖 PAGEREF _Toc326256925 h 14 HYPERLINK l _Toc326256926 3.4.2 PLC梯形圖設(shè)計 PAGEREF _Toc326256926 h 15 HYPERLINK l _Toc326256927 3.5 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc326256927 h 17 HYPERLINK l _Toc326256928

13、 3.5.1 監(jiān)控系統(tǒng)的形成背景 PAGEREF _Toc326256928 h 17 HYPERLINK l _Toc326256929 3.5.2 組態(tài)王工程的建立 PAGEREF _Toc326256929 h 18 HYPERLINK l _Toc326256930 3.5.3 組態(tài)畫面的建立 PAGEREF _Toc326256930 h 20 HYPERLINK l _Toc326256931 3.5 4 定義IO設(shè)備 PAGEREF _Toc326256931 h 23 HYPERLINK l _Toc326256932 3.5.5 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫 PAGEREF _Toc32625

14、6932 h 24 HYPERLINK l _Toc326256933 3.5.6 建立動畫連接 PAGEREF _Toc326256933 h 26 HYPERLINK l _Toc326256934 3.5.7 應(yīng)用程序命令語言 PAGEREF _Toc326256934 h 27 HYPERLINK l _Toc326256935 第4章 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試 PAGEREF _Toc326256935 h 30 HYPERLINK l _Toc326256936 4.1 軟件調(diào)試概述 PAGEREF _Toc326256936 h 30 HYPERLINK l _Toc326256937 4

15、.2 通信協(xié)議 PAGEREF _Toc326256937 h 31 HYPERLINK l _Toc326256938 4.3 PLC軟件測試 PAGEREF _Toc326256938 h 32 HYPERLINK l _Toc326256939 4.3.1 PLC程序的模擬調(diào)試 PAGEREF _Toc326256939 h 32 HYPERLINK l _Toc326256940 4.3.2 PLC程序下載 PAGEREF _Toc326256940 h 32 HYPERLINK l _Toc326256941 4.4 組態(tài)調(diào)試 PAGEREF _Toc326256941 h 34 H

16、YPERLINK l _Toc326256942 4.4.1 組態(tài)通訊調(diào)試 PAGEREF _Toc326256942 h 34 HYPERLINK l _Toc326256943 4.4.2 組態(tài)監(jiān)控仿真 PAGEREF _Toc326256943 h 35 HYPERLINK l _Toc326256944 4.4.3 導(dǎo)航菜單 PAGEREF _Toc326256944 h 37 HYPERLINK l _Toc326256945 結(jié) 論 PAGEREF _Toc326256945 h 39 HYPERLINK l _Toc326256946 謝 辭 PAGEREF _Toc326256

17、946 h 41 HYPERLINK l _Toc326256947 參考文獻 PAGEREF _Toc326256947 h 42 HYPERLINK l _Toc326256948 外文資料翻譯 PAGEREF _Toc326256948 h 43前 言1968年，美國通用汽車公司首先提出可編程控制器的概念。在1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）終于研制出世界上第一臺PLC。這是由一種新的控制系統(tǒng)代替繼電器的控制系統(tǒng)，它要求盡可能地縮短汽車流水線控制系統(tǒng)的時間，其核心采用編程方式代替繼電器方式來實現(xiàn)生產(chǎn)線的控制。這種控制系統(tǒng)首先在美國通用汽車的生產(chǎn)線上使用，并獲得了令人滿意的效果。傳統(tǒng)的

18、運料小車大都是繼電器控制，而繼電器控制有著接線繁多，故障率高的缺點，且維護維修不易等缺點。作為目前國內(nèi)控制市場上的主流控制器，PLC在市場、技術(shù)、行業(yè)影響等方面有重要作用，利用PLC控制來代替繼電器控制已是大勢所趨。從送料小車的工藝流程來看，其控制系統(tǒng)屬于自動控制與手動控制相結(jié)合的系統(tǒng)，因此，此送料小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計具有手動和自動兩種工作方式。我在程序設(shè)計上采用了模塊化的設(shè)計方法，這樣就省去了工作方式程序之間復(fù)雜的聯(lián)鎖關(guān)系，從而在設(shè)計和修改任何一種工作方式的程序時，不會對其它工作方式的程序造成影響，使得程序的設(shè)計、修改和故障查找工作大為簡化。本設(shè)計從自動送料裝車系統(tǒng)的工藝出發(fā)，選擇了西門子（

19、SIEMENS）S7-200系列CPU226作為主要的編程對象，實現(xiàn)自動送料裝置的基本運行，然后又詳細(xì)地介紹了組態(tài)王6.5（KingView6.5）軟件的功能及命令語言的編輯，實現(xiàn)了對系統(tǒng)的監(jiān)控功能，并且對一些變量實現(xiàn)了遠程控制。概述1.1 可編程控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r可編程控制器(Programmable Logic Controller)簡稱PC或PLC，是60年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國數(shù)字公司(DEC)為美國通用公司研制開發(fā)并應(yīng)用汽車生產(chǎn)線上，取得了極佳的效果，可編程控制器自此誕生。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也不斷朝著智能化方向發(fā)展

20、，同時推動了先進制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展?，F(xiàn)代PLC已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設(shè)備。最初，PLC主要是用在生產(chǎn)線控制和大型機械的控制上。但不久，西德的西門子(SIEMENS)公司、BBC公司就開始研制PLC，當(dāng)時主要是用于軋鋼機、升降設(shè)備等大型設(shè)備上。70年代初，日本的歐姆龍（OMRON）也推出了他們的PLC。三菱、日立、富土、東芝、橫河、日電等公司也先后加入了PLC制造者的行列。70年代中期，美國和西德首先出現(xiàn)了微電腦化的小型PLC。由于PLC是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很強，適合于大批量生產(chǎn)的裝置，所以成本迅速下降；加上其是專為工業(yè)控制所設(shè)計，所以具有極好的抗干擾性能；并且他的使用和維護都極為方便，實

21、現(xiàn)了低水平的操作、高性能的控制，所以在機械制造業(yè)深受歡迎。小型PLC開始步入諸如塑料注塑機、包裝機械、橡膠機械、紡織機械等輕工機械的控制領(lǐng)域，其成本的低廉和性能的優(yōu)良對直接使用微機作為控制單元的做法構(gòu)成了強有力的挑戰(zhàn)，更有全面取代傳統(tǒng)繼電器控制屏的趨勢。據(jù)國外資料介紹:1982年美國PLC用戶中，有48%來自自動程序操作部門(如汽車、拖拉機工業(yè)、機械工業(yè)等)、13%來自石油化工業(yè)、9%來自食品飲料業(yè)、7%來自冶金工業(yè)、其余部分來自造紙、采礦、污水處理等部門。近年來，隨著我國對外開放，日、美、西德等國生產(chǎn)的PLC已通過多種途徑進入了我國，引起了各方面的重視并得到應(yīng)用。如寶鋼工程應(yīng)用了數(shù)百臺PLC

22、，首鋼、武鋼、開灤煤礦也分別應(yīng)用了美國和西德的PLC。1.2 基于PLC控制的自動送料裝車系統(tǒng)簡介 自動送料裝車系統(tǒng)是用于物料輸送的流水線設(shè)備，主要是用于煤粉、細(xì)砂等材料的運輸。自動送料裝車系統(tǒng)一般是由給料器、傳送帶、小車等單體設(shè)備組合來完成特定的過程。這類系統(tǒng)的控制需要動作穩(wěn)定，具備連續(xù)可靠工作的能力。通過三臺電機和三個傳送帶、料斗、小車等的配合，才能穩(wěn)定、有效率地進行自動送料裝車過程。本次自動送料裝車系統(tǒng)采用了PLC控制。從送料小車運行的工藝流程來看，其控制系統(tǒng)屬于自動運行的控制系統(tǒng)，因此，此送料小車的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計采用自動掃描循環(huán)工作方式。而在程序設(shè)計上采用整體式設(shè)計方法，這樣就可以使

23、讀者一目了然地看懂整個程序，從而在一定程度上省去了使用人員閱讀并分析程序的大量寶貴時間，同時也使得程序的設(shè)計、修改和故障查找工作大為簡化。自動送料裝車系統(tǒng)控制系統(tǒng)的軟件部分（信號顯示和故障顯示）均采用經(jīng)驗設(shè)計法，而自動程序則采用順序控制法設(shè)計。 為了使整個控制過程更加完善，本設(shè)計采用北京亞控公司的組態(tài)王6.5仿真軟件對整個系統(tǒng)進行組態(tài)模擬仿真，以進一步充分檢驗并修改系統(tǒng)硬件與軟件。下面我們先介紹一下PLC的特點。1.3 PLC的特點 1. 可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有

24、很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2. 配套齊全，功能完善，適用性強 PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟?/p>

25、種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3. 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機

26、從事工業(yè)控制打開了方便之門。 4. 系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造 PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 5. 體積小，重量輕，能耗低 以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。 1.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及

27、文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 1. 開關(guān)量的邏輯控制 這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2. 模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 3. 運動控制 P

28、LC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。 4. 過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。5. 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運算（含矩陣運算、函數(shù)運

29、算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?6. 通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計自動化系統(tǒng)所使用的各種類型PLC中，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和各電機設(shè)備上，它們大多處在強電電路和強電設(shè)備所形成的

30、惡劣電磁環(huán)境中。PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要是指硬件選型，近十幾年來，國內(nèi)外眾多廠家提供了多種系列、功能各異的PLC產(chǎn)品，已有幾十個系列、幾百種型號。PLC品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、I/O點數(shù)、用戶程序內(nèi)存容量、運算速度、指令系統(tǒng)、編程方法和價格各有不同，使用場合也各有側(cè)重。因此，PLC的合理選擇，對提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟指針以及對于控制系統(tǒng)都有著重要作用。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力，另一方面要求應(yīng)用部門在工程設(shè)計、安裝施工和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。2.1 系統(tǒng)硬件的設(shè)計2.1.1 自

31、動送料裝車系統(tǒng)控制工藝要求基于PLC控制的自動送料裝車系統(tǒng)的控制要求如下：初始狀態(tài)：紅燈L2滅，綠燈L1亮，表示允許汽車進來裝料。此時，進料閥門（K1），送料閥門（K2），電動機（M1、M2、M3）皆為OFF狀態(tài)。當(dāng)汽車到來時，車輛檢測開關(guān)S2接通，紅燈L2亮，綠燈L1滅，電動機M3運行，電動機M2在M3接通2秒后運行，電動機M1在M2啟動2秒后運行，依次順序起動整個送料系統(tǒng)。當(dāng)電動機M3運行后，進料閥門K1打開給料斗進料。當(dāng)料斗中物料裝滿時，料斗檢測開關(guān)S1接通，此時進料閥門K1關(guān)閉（設(shè)1料斗物料足夠運料小車裝滿一車）。料斗出料閥門K2在電動機M1運行2秒及料斗裝滿后，打開放料，物料通過傳送

32、帶PD1、PD2和PD3的傳送，裝入汽車。當(dāng)運料小車裝滿后，稱重開關(guān)S3動作，送料閥門K2關(guān)閉，同時電動機M1延時2秒后停止，電動機M2在M1停止2秒后停止，電動機M3在M2停止2秒后停止。此時綠燈L1亮，紅燈L2滅，表示汽車可以開走。2.1.2 主電路的設(shè)計主電路的設(shè)計對于本次設(shè)計小車自動送料裝車系統(tǒng)設(shè)計相當(dāng)重要,只有在主電路設(shè)計正確且簡便的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)控制電路及軟件設(shè)計才能精簡方便。根據(jù)系統(tǒng)的控制工藝要求，我所設(shè)計的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖2-1所示。圖中，M1，M2，M3為三臺皮帶傳輸送料電動機，交流接觸器KM1KM3通過控制三臺電動機的運行來控制三個傳送帶，從而進行對物料的傳輸。F

33、R1，F(xiàn)R2，F(xiàn)R3為起過載保護作用的熱繼電器，用于物料傳輸過程中當(dāng)傳送帶過載時斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護作用。圖2-1 自動送料裝車系統(tǒng)主電路原理圖2.1.3 I/O地址分配此次設(shè)計，系統(tǒng)占用12個PLC的I/O端口，分別是5個輸入端口和7個輸出端口，具體的I/O分配如表2-1所示。表2-1 自動送料裝置系統(tǒng)I/O地址表輸 入輸 出啟動I0.0電機M3Q0.0稱重開關(guān)I0.1電機M2Q0.1下限料位I0.2電機M1Q0.2緊急停止I0.3料斗開關(guān)K2Q0.3上限料位I0.4進料閥門K1Q0.4紅燈L2Q0.5綠燈L1Q PLC外部接線圖的設(shè)計該控制系統(tǒng)核心部分是以德國西門子CP

34、U226為主，CPU模塊采用整體式結(jié)構(gòu)，它的體積小、價格低，CPU模 塊、I/O模塊和電源裝在一個箱形機殼內(nèi)，前蓋下面有模式選擇開關(guān)、模擬量電位器和擴展模塊連接器。I/O模塊中輸入8點，輸出10點，可實現(xiàn)高速輸入輸出響應(yīng)，內(nèi)部具有高速計數(shù)和中斷處理功能。PLC的輸入輸出端子均接到相應(yīng)的接線端子排，輸入輸出信號通過這些接線端子排可由其它地方直接引入，這些接線端子排的布置與 PLC的輸入輸出端子以及電源端、接地端和公共端的實際位置一一對應(yīng)。I/O模塊接口將輸入輸出信號引入到控制臺上。 PLC外部硬件接線圖如圖2-2所示 (PLC外部接線圖)。PC/PPI編程電纜上標(biāo)有 PC的 RS一232端連接電

35、腦的RS一232通信接口，標(biāo)有 PPI的 RS一485端連接到CPU模塊的通信口，并擰緊兩邊接口的螺絲。PC/PPI編程電纜通常在試驗中下載梯形圖程序時使用。根據(jù)設(shè)計要求，如圖2-2為PLC外部接線圖的設(shè)計。圖2-2 PLC自動送料I/O接線圖第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1 系統(tǒng)功能的分析與設(shè)計PLC軟件功能的分析與設(shè)計實際上是PLC控制系統(tǒng)的功能分析與設(shè)計中的一個重要組成部分。對于控制系統(tǒng)的整體功能要求，可以通過硬件途徑、軟件途徑或者軟硬件結(jié)合途徑來實現(xiàn)。因此，在正式編寫程序之前，首先要站在控制系統(tǒng)的整體角度上，進行系統(tǒng)功能要求的分配，弄清楚哪些功能是要通過軟件的執(zhí)行來實現(xiàn)的，即明確應(yīng)用軟件所必

36、須具備的功能。對于一個實用軟件，大體上可以從以下兩個方面來考慮：（1） 控制功能；（2） 自診斷功能。作為PLC控制系統(tǒng)，其最基本的要求就是如何通過PLC對被控對象實現(xiàn)人們所希望的控制，所以對于以上兩方面，控制功能是最基本的，必不可少。對于一些簡單的PLC控制系統(tǒng)或許僅此功能就可以了，但對于本次自動送料裝車系統(tǒng)的設(shè)計遠遠不夠。該系統(tǒng)最主要的功能就是實現(xiàn)物料的自動輸送及裝載功能，但怎樣實現(xiàn)呢？這就要靠及時準(zhǔn)確地控制檢測開關(guān)、閥門、皮帶傳輸送料電動機等元器件來實現(xiàn)。但是針對不同的元器件，我們要根據(jù)需要設(shè)計出不同的功能。比如用皮帶傳輸送料電動機用于傳輸物料、用閥門打開與閉合控制物料的進出等。在進行功

37、能的分析、分配之后，要進行具體功能的設(shè)計，對于不同的PLC控制系統(tǒng)，其主要依據(jù)是根據(jù)被控對象和生產(chǎn)工藝要求而定。在該系統(tǒng)中，設(shè)法搞清被控設(shè)備（運料小車、皮帶傳輸送料電動機、稱重檢測裝置、物料檢測裝置等）的動作時序、控制條件、控制精度等等，做出明確具體的規(guī)定，分析這些規(guī)定是否合理、可行。再者就是，要弄清楚，如果電動機出現(xiàn)軸承損壞;發(fā)熱;繞組對地及相間短路等故障時，我們應(yīng)該對其做出相應(yīng)的保護。如果經(jīng)過分析后，認(rèn)為達不到預(yù)期效果（自動傳輸物料和物料自動裝載以及故障報警顯示與處理），則要對其進行修訂，其中也可能包括與之配合的硬件系統(tǒng)，直至所有的控制功能都被證明是合理可行為止。第二部分是自診斷功能。它包

38、括PLC自身工作狀態(tài)的自診斷和系統(tǒng)中被控設(shè)備工作狀態(tài)的自診斷兩部分。對于前者可利用PLC自身的一些信息和手段來完成。而對于后者，則可以通過分析被控設(shè)備接收到的控制指令及被控工作的反饋信息，來判斷被控設(shè)備的工作狀態(tài)。例如在本設(shè)計中，我們用三個熱繼電器FR1FR3來實現(xiàn)故障報警及處理。具體表現(xiàn)為當(dāng)三個傳送帶PD1、PD2和PD3中任意一個或多個發(fā)生過載時，系統(tǒng)通過不同的信號燈的狀態(tài)變化實現(xiàn)自動報警，并通過在程序中控制其它被控對象的運行狀態(tài)來及時準(zhǔn)確的處理相應(yīng)故障。3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計3.2.1 I/O信號的分析與設(shè)計PLC的工作環(huán)境是工業(yè)現(xiàn)場，工業(yè)現(xiàn)場的檢測信號（如：料斗檢測信號、車輛檢測

39、信號、稱重和故障信號等）多種多樣，有模擬量（如：運料小車、物料等），也有開關(guān)量（如紅燈、綠燈、進/送料閥門等），PLC就以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為對被控對象進行控制的源信息。同時，PLC又將處理的結(jié)果送給被控設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程，驅(qū)動各種執(zhí)行機構(gòu)（進/送料閥門、皮帶傳輸送料電動機）實現(xiàn)控制。因此對I/O信息的分析，就是對后面編程所需要的I/O信號進行詳細(xì)的分析和定義，并以I/O信息表的形式提供給編程人員。I/O信號分析的主要內(nèi)容有： （1）定義每一個輸入信號并確定它的地址。該設(shè)計中以I/O地址表和PLC外部接線圖的形式給出，圖中也包含對每一個輸入點所做的簡潔說明，使其一目了然。（2）定義每一個輸出信號并

40、確定它的地址。該設(shè)計中以I/O地址表和PLC外部接線圖的形式給出，圖中也包含對每一個輸出入點所做的簡潔說明，使其一目了然。（3）審核上述分析設(shè)計是否能滿足系統(tǒng)規(guī)定的功能要求。若不滿足，則需修改，直至滿足為止。3.2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)，就是對程序中所用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行具體的規(guī)劃和設(shè)計，合理地對內(nèi)存進行估算，提高內(nèi)存的利用率。PLC應(yīng)用程序所需的存儲空間，與內(nèi)存利用率、I/O點數(shù)、程序編寫水平有關(guān)。通常把系統(tǒng)中I/O點數(shù)和存放用戶機器語言所占內(nèi)存數(shù)之比成為內(nèi)存利用率。高的內(nèi)存利用率，占用整個系統(tǒng)的內(nèi)存比較少，可以大大縮短掃描周期時間，從而提到系統(tǒng)的相應(yīng)速度。同樣，用戶編寫

41、程序的優(yōu)劣對程序的長短和運行時間都有很大的影響，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計必將直接關(guān)系到編程質(zhì)量。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容有：（1） 按照軟件設(shè)計要求，將PLC的數(shù)據(jù)空間做進一步的劃分，分為若干個子空間，并對每一個子空間進行具體的定義。當(dāng)然，這要以功能算法、硬件設(shè)備要求、預(yù)計的程序結(jié)構(gòu)和占有量為依據(jù)，綜合考慮來決定。（2） 應(yīng)為每一子空間留出適當(dāng)?shù)脑Ａ浚詡湟院笫褂?。該設(shè)計中，實驗室提供的CPU型號為CPU 226 CN，它有40個I/O點數(shù)，但是我們只需要5個輸入點和7個輸出點共12個I/O點數(shù)，剩下的I/O點數(shù)就可以作為裕量使用。 I/O信號和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計為PLC編程人員提供了重要的依據(jù)。3.

42、3 程序設(shè)計的常用方法在工程中，對PLC應(yīng)用程序的設(shè)計有多種方法，這些方法的使用，也因各個設(shè)計人員的技術(shù)水平和喜好有較大的差異。現(xiàn)將常用的幾種應(yīng)用程序的設(shè)計方法簡要介紹如下。1. 經(jīng)驗設(shè)計法經(jīng)驗設(shè)計法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗進行選擇、組合。這種方法對于一些簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計是比較湊效的，可以收到快速、簡單的效果。但是它沒有一個普遍的規(guī)律可遵循，具有一定的試探性和隨意性，最后得到的結(jié)果也不是唯一的，設(shè)計所用的時間、設(shè)計的質(zhì)量與設(shè)計者的經(jīng)驗的多少有關(guān)。經(jīng)驗設(shè)計法的具體步驟如下：（1）確定輸入/輸出電器；（2）確定輸入和輸出點的

43、個數(shù)、選擇PLC機型、進行I/O分配；（3）做出系統(tǒng)動作工程流程圖；（4）選擇PLC指令并編寫程序； （5）編寫其它控制控制要求的程序；（6）將各個環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來，即得到一個滿足控制要求的程序。2. 邏輯設(shè)計法工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過繼電器等電器組件來實現(xiàn)的。而繼電器、交流接觸器的觸點都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計電氣控制線路是完全可以的。該方法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計法進行PLC程序的設(shè)計，它使用邏輯表達式描述問題。在得出邏輯表達式后，根據(jù)邏輯表達式畫出梯形圖。因此用邏輯設(shè)計法也可以適用于PLC應(yīng)用程序的設(shè)計。3. 順序控

44、制法對那些按動作的先后順序進行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設(shè)計法進行編程。順序控制法規(guī)律性很強，雖然編程相當(dāng)長，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性。在用順序控制設(shè)計法編程時，功能圖是很重要的工具。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。功能圖由流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動作組成，在使用時它有一些使用規(guī)則，具體如下：（1）步與步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開；（2）轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移之間必須用步隔開；（3）轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右。按照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。（4）一個順序功能圖中至少有一個出初始步。3.4 PL

45、C程序設(shè)計 根據(jù)可編過程控制器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝要求，在軟件規(guī)格說明書的基礎(chǔ)上，用相應(yīng)的編程語言指令，編制實際應(yīng)用程序并形成程序說明書的過程就是程序設(shè)計。程序設(shè)計要對做一些必要的準(zhǔn)備工作，首先要了解系統(tǒng)的概況形成整體概念。其次熟悉被控對象、編出高質(zhì)量的程序。再次，充分利用已有的硬件和軟件工具。如果是利用計算機編程，可以大大提高編程的效率和質(zhì)量。3.4.1 PLC程序流程圖 PLC采用計算機控制技術(shù)，其程序設(shè)計同樣可遵循軟件工程設(shè)計方法，程序工作過程可用流程圖3-1表示。由于PLC的程序執(zhí)行為循環(huán)掃描工作方式，因而與計算機程序框圖不同點是，PLC程序框圖在進行輸出刷新后，再重新開始輸入掃描，

46、循環(huán)執(zhí)行。圖3-1 PLC程序流程圖3.4.2 PLC梯形圖設(shè)計 本設(shè)計的程序梯形圖如圖3-2所示。 圖3-2 PLC程序梯形圖初始狀態(tài)：Q0.6接通，其它都處于斷開狀態(tài)。表示小車可以進入。 小車到達：I0.0閉合，Q0.0接通同時Q0.4接通，延時2秒Q0.1接通， 延時2秒，Q0.2接通。Q0.5接通，Q0.6斷開。表示小車已經(jīng)到達。 開始裝料：I0.2閉合，Q0.4斷開，Q0.3接通，表示裝料中。裝料完畢：I0.1閉合，Q0.3斷開同時Q0.0斷開，延時2秒Q0.1斷開，在延時2秒Q0.2斷開，Q0.5斷開，Q0.6閉合。表示小車已經(jīng)裝滿并且可以離開。3.5 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計3.5.1

47、監(jiān)控系統(tǒng)的形成背景組態(tài)王是一個操作平臺，它能及時的反映現(xiàn)場的實際情況，有利于工作人員及時的對現(xiàn)場出現(xiàn)的情況做出相應(yīng)的操作。組態(tài)王6.5(KingView 6.5) 是目前國內(nèi)比較流行的一種國產(chǎn)工業(yè)自動化通用組態(tài)軟件,適用于中小規(guī)模工業(yè)監(jiān)控機,價格低廉。組態(tài)王配有加密鎖,支持工程加密；驅(qū)動程序較為豐富,如支持DDE、板卡、OPC 服務(wù)器、PLC、智能儀表、智能模塊等；支持ActiveX 控件、配方管理、數(shù)據(jù)庫訪問、網(wǎng)絡(luò)功能、冗余功能。其擴展性強,可與管理計算機或控制計算機聯(lián)網(wǎng)通信。組態(tài)王6.5是亞控科技在組態(tài)王6.0 x系列版本成功應(yīng)用后，廣泛征詢數(shù)千家用戶的需求和使用經(jīng)驗，采取先進軟件開發(fā)模式

48、和流程，由十多位資深軟件開發(fā)工程師歷時一年多的開發(fā)，及四十多位用戶一年多的實際現(xiàn)場考驗。使用更方便，功能更強大，性能更優(yōu)異，軟件更穩(wěn)定，質(zhì)量更可靠。組態(tài)王6.5的推出再次驗證了亞控科技“以客為尊、務(wù)實創(chuàng)新、勤奮正值、協(xié)作成長” 的經(jīng)營理念。亞控科技是一個永遠都會將用戶利益放在首位的、值得用戶信賴的專業(yè)自動化軟件服務(wù)商。隨著Internet科技日益滲透到生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域，自動化軟件的e趨勢已發(fā)展成為整合IT與工廠自動化的關(guān)鍵。亞控科技一直是這個領(lǐng)域的開拓者，組態(tài)王6.5的Internet版本立足于門戶概念，采用最新的JAVA 2核心技術(shù)，功能更豐富，操作更簡單。整個企業(yè)的自動化監(jiān)控將以一個門

49、戶網(wǎng)站的形式呈現(xiàn)給使用者，并且不同工作職責(zé)的使用者使用各自的授權(quán)口令完成各自的操作，這包括現(xiàn)場的操作者可以完成設(shè)備的起停、中控室的工程師可以完成工藝參數(shù)的整定、辦公室的決策者可以實時掌握生產(chǎn)成本、設(shè)備利用率及產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。組態(tài)王6.5的Internet功能逼真再現(xiàn)現(xiàn)場畫面，使您在任何時間任何地點均可實時掌控企業(yè)每一個生產(chǎn)細(xì)節(jié)得以實現(xiàn)，現(xiàn)場的流程畫面、過程數(shù)據(jù)、趨勢曲線、生產(chǎn)報表(支持報表打印和數(shù)據(jù)下載)、操作記錄和報警等均輕松瀏覽。當(dāng)然您必須要有授權(quán)口令才能完成這些。用戶還可以自己編輯發(fā)布的網(wǎng)站首頁信息和圖標(biāo)，成為真正企業(yè)信息化的Internet門戶。對于自動送料裝車系統(tǒng)，組態(tài)監(jiān)控是重要的一步，

50、也是必要的一步。我們知道自動送料裝置一般都是在環(huán)境比較惡劣，不利于工作人員現(xiàn)場操作，這樣就不能準(zhǔn)確的判斷現(xiàn)場的實際情況，就不能及時的做出相應(yīng)的操作。3.5.2 組態(tài)王工程的建立 組態(tài)王6.5為我們支持大畫面、導(dǎo)航圖，用戶可以制作任意大小的畫面，利用滾動條和導(dǎo)航圖控制畫面顯示內(nèi)容。繪制、移動、選擇圖素時，畫面自動跟蹤滾動。方便的變量替換，可以單獨替換某個畫面中的變量，也可以在畫面中任意選中的圖素范圍內(nèi)進行變量替換。自定義菜單，支持二級子菜單。豐富的提示文本，系統(tǒng)提供豐富的圖素提示條文本，包括簡單圖素和組合圖素。任意選擇畫面中的圖素，在畫面中使用鍵盤和鼠標(biāo)結(jié)合可以任意選擇多個圖素進行組合、排列等操

51、作。1.組態(tài)主畫面的建立建立新的組態(tài)王工程，請首先為工程指定工作目錄（或稱“工程路徑”）。“組態(tài)王6.5”用工作目錄標(biāo)識工程，不同的工程應(yīng)置于不同的目錄。工作目錄下的文件由“組態(tài)王6.5”自動管理我們打開組態(tài)王6.5軟件，首先要求我們新建組態(tài)王工程所在的目錄，啟動“組態(tài)王6.5”工程管理器，選擇菜單“文件新建工程”或單擊“新建”按鈕，在彈出圖框中單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向?qū)е粚υ捒颉比鐖D3-2所示。圖3-2 新建工程向?qū)е晃覀兪紫却_定文件存放的目錄，然后選擇工程所在的目錄的路徑，點“瀏覽”選擇你所要存放工程的目錄，然后點下一步，進入工程向?qū)е?，要求我們?yōu)樾鹿こ堂?，在工程名稱文

52、本框中輸入工程的名稱，該工程名稱同時將被作為當(dāng)前工程的路徑名稱。在工程描述文本框中輸入對該工程的描述文字。工程名稱長度應(yīng)小于32個字節(jié)，工程描述長度應(yīng)小于40個字節(jié)。單擊“完成”完成工程的新建。系統(tǒng)會彈出對話框，詢問用戶是否將新建工程設(shè)為當(dāng)前工程，在彈出圖框中單擊“否”按鈕，則新建工程不是工程管理器的當(dāng)前工程，如果要將該工程設(shè)為新建工程，還要執(zhí)行“文件設(shè)為當(dāng)前工程”命令；單擊“是”按鈕，則將新建的工程設(shè)為組態(tài)王的當(dāng)前工程。定義的工程信息會出現(xiàn)在工程管理器的信息表格中。完成工程的新建如圖3-3所示。圖3-3 新建工程向?qū)е?.5.3 組態(tài)畫面的建立 打開“組態(tài)王工程管理器”，在“組態(tài)王工程管理

53、器”， 中找到我們已經(jīng)建立好的工程名，點擊這個工程名，會彈出來一個提示對話框，我們不用管它直接點“忽略”。然后進入“工程瀏覽器”進入組態(tài)王6.5開發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。這些畫面都是由“組態(tài)王6.5”提供的類型豐富的圖形對象組成的。系統(tǒng)為用戶提供了矩形（圓角矩形）、直線、橢圓（圓）、扇形（圓弧）、點位圖、多邊形（多邊線）、文本等基本圖形對象，及按鈕、趨勢曲線窗口、報警窗口、報表等復(fù)雜的圖形對象。提供了對圖形對象在窗口內(nèi)任意移動、縮放、改變形狀、復(fù)制、刪除、對齊等編輯操作，全面支持鍵盤、鼠標(biāo)繪圖，并可提供對圖形對象的顏色、線型、

54、填充屬性進行改變的操作工具。“組態(tài)王6.5”采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，使用戶可以方便地建立畫面的圖形界面。用戶構(gòu)圖時可以像搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對象完成畫面的生成。同時支持畫面之間的圖形對象拷貝，可重復(fù)使用以前的開發(fā)結(jié)果。1. 定義新畫面進入新建的組態(tài)王工程，選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項“文件畫面”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)。在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱。如圖3-3所示。圖3-3 定義新畫面2. 編輯畫面當(dāng)我們建立畫面后，接下來就是對畫面進行編輯，我們首先找到“工具箱”，如圖3-4一般都在我們的新畫面的右邊欄上，如果不小心關(guān)閉了我們可以在主菜單中找到，在菜單“工具/顯示工

55、具箱”的左端有“”號，表示選中菜單；沒有“”號，屏幕上的工具箱也同時消失，再一次選擇此菜單，“”號出現(xiàn)，工具箱又顯示出來。圖3-4 工具箱工具箱提供了許多常用的菜單命令，也提供了菜單中沒有的一些操作。當(dāng)鼠標(biāo)放在工具箱任一按鈕上時，立刻出現(xiàn)一個提示條標(biāo)明此工具按鈕的功能，用戶在每次修改工具箱的位置后，組態(tài)王會自動記憶工具箱的位置，當(dāng)用戶下次進入組態(tài)王時，工具箱返回上次用戶使用時的位置。工具箱中的工具大致分為四類。1.畫面類：提供對畫面的常用操作，包括新建、打開、關(guān)閉、保存、刪除、全屏顯示等。2.編輯類：繪制各種圖素（矩形、橢圓、直線、折線、多邊形、圓弧、文本、點位圖、按鈕、菜單、報表窗口、實時趨

56、勢曲線、歷史趨勢曲線、控件、報警窗口）的工具；剪切、粘貼、復(fù)制、撤消、重復(fù)等常用編輯工具；合成、分裂組合圖素，合成、分裂單元；對圖素的前移，后移，旋轉(zhuǎn)，鏡像等操作工具。3.對齊方式類：這類工具用于調(diào)整圖素之間的相對位置，能夠以上、下、左、右、水平、垂直等方式把多個圖素對齊；或者把它們水平等間隔、垂直等間隔放置。4.選項類：提供其它一些常用操作，比如全選、顯示調(diào)色板、顯示畫刷類型、顯示線形、網(wǎng)格顯示/隱藏、激活當(dāng)前圖庫、顯示調(diào)色板等。工具箱中有一個功能強大的圖庫，使用圖庫開發(fā)工程界面至少有三方面的好處：一是降低了工程人員設(shè)計界面的難度，使他們能更加集中精力于維護數(shù)據(jù)庫和增強軟件內(nèi)部的邏輯控制，縮

57、短開發(fā)周期；二是用圖庫開發(fā)的軟件將具有統(tǒng)一的外觀，方便工程人員學(xué)習(xí)和掌握；最后，利用圖庫的開放性，工程人員可以生成自己的圖庫元素，“一次構(gòu)造，隨處使用”，節(jié)省了工程人員投資圖庫中的元素稱為“圖庫精靈”。之所以稱為“精靈”，是因為它們具有自己的“生命”。圖庫精靈在外觀上類似于組合圖素，但內(nèi)嵌了豐富的動畫連接和邏輯控制，工程人員只需把它放在畫面上，做少量的文字修改，就能動態(tài)控制圖形的外觀，同時能完成復(fù)雜的功能。3.5 4 定義IO設(shè)備 組態(tài)王6.5把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備。外部設(shè)備包括：下位機（PLC、儀表、模塊、板卡、變頻器等），它們一般通過串行口和上位機交換數(shù)據(jù)；其他W

58、indows應(yīng)用程序，它們之間一般通過DDE交換數(shù)據(jù)；外部設(shè)備還包括網(wǎng)絡(luò)上的其他計算機。只有在定義了外部設(shè)備之后，組態(tài)王6.5才能通過I/O變量和它們交換數(shù)據(jù)。為方便定義外部設(shè)備，組態(tài)王設(shè)計了“設(shè)備配置向?qū)А币龑?dǎo)用戶一步步完成設(shè)備的連接。該課題設(shè)計中使用西門子S7-200 PLC和組態(tài)王6.5進行通信。S 7-200 PLC可以通過PLC為組態(tài)王提供數(shù)據(jù)。假設(shè)西門子S7-200 PLC連接在計算機的COM1口。定義I/O設(shè)備的具體步驟如下：繼續(xù)上面的工程。選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項“設(shè)備COM1”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，運行“設(shè)備配置向?qū)А薄Ｔ趶棾鰣D框中選擇“西門子PLC”

59、的“S7-200系列”的“PPI”項，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А保?為外部設(shè)備取一個名稱，輸入新IO設(shè)備，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А?，為設(shè)備選擇連接串口，假設(shè)為COM1，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А?，填寫設(shè)備地址，假設(shè)為2，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А薄?在彈出圖框中設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù)(一般情況下使用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可)，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А保垯z查各項設(shè)置是否正確，確認(rèn)無誤后，單擊“完成”。 設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備“新IO設(shè)備”。在定義數(shù)據(jù)庫變量時，只要把IO變量連結(jié)到這臺設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王6.5交換

60、數(shù)據(jù)了。具體如何進行IO設(shè)備的定義、管理等工作，請參見組態(tài)王6.5使用手冊正式版“IO設(shè)備管理”一章。3.5.5 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王6.5”軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況要以動畫的形式反映在屏幕上，操作者在計算機前發(fā)布的指令也要迅速送達生產(chǎn)現(xiàn)場，所有這一切都是以實時數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機和下位機的橋梁。在“TouchVew”運行時，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值。變量在畫面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)庫中變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。在工程