基于触摸屏及PLC的贴面热压机控制系统设计3848.docx
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1、基于MCGS的贴面热压机控制系统设计毕业设计报告课题:基于MCCGS的贴面面热压机控制制系统设计系 部:电气工程系系专 业:电气自动化化班 级:自动化0993姓 名:童 华学 号:090200533288指导老师:汤煊煊琳企业指导教师: 马先品2012. 44. 05目录摘要:2第一章绪言31.1 PLCC的其本概念念与基本结构构31.2 PLCC的特点与应应用领域31.3 TPCC人机界面介介绍3第二章 贴面热热压机系统构构成与功能分分析42.1 压机的的控制要求42.2 贴面热热压机结构图图42.2 贴面热热压机系统的的控制功能的的要求52.3 贴面热热压机系统技技术参数的要要求52.4
2、贴面热热压机系统设设计分析5第三章 贴面面热压机系统统的硬件设计计63.1 贴面热热压机的工作作流程63.2 贴面热热压机PLCC的选型63.2.1 西西门子S7的家族63.2.2 S7-2000的分类63.2.3 S7-2000扩展模块块简介73.2.4 CPU型号号的选择73.3 IOO模块的选型型73.4 贴面热热压机系统HHMI的选择择83.4.1 mmcgsTppc人机界面面组成83.4.2mccgsTpcc的选型83.5 其他元元件的选择83.6 贴面热热压机系统的的开发平台9第四章 贴面热热压机的程序序设计105.1 程序设设计框图105.2IOO的分配105.3 PLCC电气控
3、制接接线图105.4 贴面热热压机系统基基本程序设计计13第五章 贴面热热压机HMII组态设计164.1 人机界界面组态任务务164.2 实时数数据库174.3 组态控控制画面的设设计17第六章 系统联联调24致 谢25参考文献266基于触摸屏及PPLC的贴面面热压机控制制系统设计摘要:本文设计计了贴面热压压机控制系统统,采用了西西门子S7-200为控控制器,利用用PLC控制制、人机界面面监控技术、标标准MODBBUS通信技技术等来控制制贴面热压机机控制系统。完完成了木板的传送,切割,压压制等控制。该该系统的控制制部分主要通通过PLC控控制电机带动动传送带实现现木板的传送送,行程开关关实现位置
4、的的限制,PLLC根据行程程开关提供的的信号按照工工艺流程控制制木板的切割割和压制。在整个过程程中,触摸屏屏可进行实时时监控,并对对工艺参数设设定,报警信信息的显示及及记录。关键词:贴面热热压机;PLLC(可编程程序控制器);人机界面(人机界面)第一章绪言1.1 PLCC的其本概念念与基本结构构PLC(Proogrammmable Logicc Conttrolleer),是可可编程逻辑控控制器。它采采用一类可编编程的存储器器,用于其内内部存储程序序,执行逻辑辑运算,顺序序控制,定时时,计数与算算术操作等面面向用户的指指令,并通过过数字或模拟拟式输入/输输出控制各种种类型的机械械或生产过程程。
5、早期的可可编程控制器器称作可编程程逻辑控制器器(Proggrammaable LLogic Contrrollerr,PLC),它它主要用来代代替继电器实实现逻辑控制制。随着技术术的发展,这这种采用微型型计算机技术术的工业控制制装置的功能能已经大大超超过了逻辑控控制的范围,因因此,今天这这种装置称作作可编程控制制器,简称PPC。但是为为了避免与个个人计算机(PPersonnal Coomputeer)的简称称混淆,所以以将可编程序序控制器简称称PLC,PPLC自19969年美国国数据设备公公司(DECC)研制出现现,现行美国国,日本,德德国的可编程程序控制器质质量优良,功功能强大。1.2 PL
6、CC的特点与应应用领域PLC系统构成成灵活,扩展展容易,以开开关量控制为为其特长;也也能进行连续续过程的PIID回 路控控制;并能与与上位机构成成复杂的控制制系统,如 DDC 和和 DCS 等,实现生生产过程的综综合自动化; 使用方便便,编程简单单,采用简明明的梯形图、逻逻辑图或语句句表等编程语语言,而无需需计算机知识识,因此系统统开发周期短短,现场调试试容易。另外外,可在线修修改程序,改改变控制方案案而不拆动硬硬件。能适应应各种恶劣的的运行环境,抗抗干扰能力强强,可靠性强强,远高于其其他各种机型型。正是PLLC的这些特特点使得PLLC被广泛的的应用在钢铁铁、石油、电电力、建材、机机械、汽车、
7、轻轻纺、交通运运输、环保及及文化娱乐的的各个行业。1.3 TPCC人机界面介介绍机界面(Humman Machiine Innteracction,简简称HMI),是是人与计算机机之间传递、交交换信息的媒媒介和对话接接口,是计算算机系统的重重要组成部分分。是指人和和机器在信息息交换和功能能上接触或互互相影响的领领域或称界面面所说人机结结合面,信息息交换,功能能接触或互相相影响,指人人和机器的硬硬接触和软触触,此结合面面不仅包括点点线面的直接接接触,还包包括远距离的的信息传递与与控制的作用用空间。人机机结合面是人人机系统中的的中心一环节节,主要由安安全工程学的的分支学科安安全人机工程程学去研究和
8、和提出解决的的依据,并过过安全工程设设备工程学,安安全管理工程程学以及安全全系统工程学学去研究具体体的解决方法法手段措施安安全人机学。现现在大量运用用在工业与商业上,简单单的区分为“输输入”(Innput)与与“输出”(OOutputt)两种,输输入指的是由由人来进行机机械或设备的的操作,如把把手、开关、门门、指令(命命令)的下达达或保养维护护等,而输出出指的是由机机械或设备发发出来的通知知,如故障、警警告、操作说说明提示等,好好的人机接口口会帮助使用用者更简单、更更正确、更迅迅速的操作机机械,也能使使机械发挥最最大的效能并并延长使用寿寿命,而目前前市面上所指指的人机接口口则多界狭义义的指在软
9、件件人性化的操操作接口上。5基于MCGS的贴面热压机控制系统设计第二章 贴面热热压机系统构构成与功能分分析 PLCC(可编程序序控制器)及及HMI(人人机界面)工工业控制系统统可以实现贴贴面热压机系系统的可视化化、可调化以以及可视化控控制。热压系系统升温快,加加热系统、导导热系统轻精精心分段设计计,热耗能低低、导热均匀匀机构设地合合理,配件加加工精密度高高,工艺参数数调整范围宽宽,控制过程程设计合理,能能满足各种贴贴面生产的工工艺要求。2.1 压机的的控制要求为实现木板的准准确切割、压压制,对该系系统提出了以以下具体要求求:1、有手动和自自动两种模式式,操作指示示一目了然,并并有帮助功能能,指
10、示操作作;2、自动的进行行位置的校准准;3、PLC和界界面修改自由由,方便功能能调整和技术术升级,永不不落后;4、菜单化的操操作界面,并并有操作提示示,操作极奇奇简单;5、系统运行中中也可以调整整各种参数;6、产量:12200张/天天。2.2 贴面热热压机结构图图贴面热压机控制制系统结构图图如图2-11所示。其组组成部件在图图中标明。对对于本系统而而言,先由升升降台将木板板升起,再由由滚筒传送木木板,经过除除尘机构除尘尘,再由传送送带把木板送送至下一个升升降台,升降降台升起,木木板由进出板板一体机压制制,出来之后后刮边,最后后由移载机将将木板升起,检检测质量,然然后把优劣木木板分别放到到正品升
11、降台台,次品升降降台。图2-1 贴面面热压机控制制系统结构图图2.2 贴面热热压机系统的的控制功能的的要求1、通过HMII触摸屏实现现压机系统的控控制及监控。2、系统具有手手动和自动控控制。3、系统可以实实现木板前后后移动,速度度的控制。4、在手动状态态,按工艺流流程按下启动动按钮,对应应其电机启动动。按下其停停机按钮对应应的电机停机机。5、在自动状态态,按下启动动按钮,整个个系统就可以以自动进行木木板的加工。2.3 贴面热热压机系统技技术参数的要要求1、通过HMII触摸屏可以以进行压力的的显示及设定定,对压力实现可知知、可观、可可设定的控制制功能。2、实现压力的的控制,使其其在设定值上上下波
12、动。3、对木料进行行检测,判断断是有木板还是没有木板板状态。4、可以实现对对整个工作过过程的实时监监控。2.4 贴面热热压机系统设设计分析1、明确系统所所要达到的功功能、动作流流程以及技术术要求。2、硬件的设计计,包括PLLC的选型、HHMI触摸屏屏的选择,等等的选择等。3、上位机的组组态设计。4、程序设计,包包括系统的工工作过程分析析和程序设计计框图,IO的分配,PLC程序序的编写,控控制程序的清清单及注释。5、其他元件的的选择及功能能调试第三章 贴面面热压机系统统的硬件设计计3.1 贴面热热压机的工作作流程图3-1 贴面面热压机工作作示意总图如图3-1所示示,贴面热压压机工作流程程可简述为
13、四四个部分:1、启动后,木木板由升降台台升起,再在在推杆的作用用下把木板送送经除尘机,进进行除尘;2、除尘之后,经经过传送带,移移栽机,升降降台,到达进进出板一体机机,木板在进进出板一体机机中被压制;3、出了进出板板一体机,调调整木板的位位置,刮边机机启动进行刮刮边;4、刮边之后,木木板经传送带带抵达移装载载机处,由移移栽机吸起来来,进行木板板的质检,再再分别将木板板放置到相应应的位置。3.2 贴面热热压机PLC的选型3.2.1 西西门子S7的的家族 编程控控制器系列包包括小型PLLC(S7-200)系系列,中低性性能系列(SS7-3000)和中高性性能系列(SS7-4000)。结合本本系统的
14、控制制及性能要求求,本文采用用小型S7-200系列列。3.2.2 S7-2000的分类S7-200 PLC是小小型模块式的的PLC,整整机IO点点数从10-40点,在在小型自动化化设备中得到到了广泛的应应用。从CPPU模块的功功能来看,西西门子S7-200系列列小型可编程程序控制器发发展至今,大大致经历了两两代。第一代产品CPPU模块为CCPU 211X,主机都都可进行扩展展,它具有四四种不同结构构配置的CPPU单元:CCPU 2112、CPUU 214、CCPU 2115和CPUU 216。第二代产品其CCPU模块为为CPU 222X,是二二十一世纪初初投入市场的的,其速度快快,具有较强强的
15、通信能力力。它具有四四种不同结构构配置的CPPU单元:CCPU 2221、CPUU 222、CCPU 2224和CPUU 226,除除CPU 2221之外,其其他都可加扩扩展模块。3.2.3 S7-2000扩展模块块简介(1)IO扩扩展模块:数字量IO扩扩展模块:EEM221、EEM222和和EM2233。模拟量IO扩扩展模块:EEM231、EEM232和和EM2355。(2)通信模块块:EM2777(PROOFIBUSS-DPMMPI)、EEM241模模拟音频调制制解调器模块块)、CP2243-1(以以太网模块)、CP2443-1ITT(带因特网网功能的以太太网模块)、CCP243-2(AS
16、-Interrface主主站模块)、MMD720(GGPRS通信信模块)。(3)功能模块块:EM2553(定位模模块)、SIIWAREXX MS(称称重模块)。3.2.4 CPU型号号的选择不同的CPU模模块的性能有有较大的差别别,在选择CCPU模块时时应考虑CPPU集成的IIO点和模模块的扩展能能力、程序存存储器与数据据存储器的容容量,CPUU集成的高速速计数器、高高速输出和中中断的功能,在在满足要求的的前提下尽量量降低硬件成成本。本文采用新型66ES72216-2BBD23-00XB8, 24输入入/16输出出共40字量I/O点,可连接7个个扩展模块,有两个模拟电位器,路数字量I/O点或3
17、8路模拟量I/O点,1024bytes字节程序和数据存储空间,有两个RS-485通信口,单项高速脉冲输出频率提高到180K,2相高速计数器频率提高到80K,有PID自整定功能。这种新型CPU增强了S7-200在运动控制、过程控制、位置控制、数据监视和采集(远程终端应用)和通信方面的功能。3.3 IOO模块的选型型1、选择IOO模块之前,应应确定哪些信信号需要输入入给PLC,哪哪些负载由PPLC驱动,是是数字量还是是模拟量,是是直流量还是是交流量以及及电压的等级级,是否有特特殊的要求,例例如快速响应应等,并建立立响应的表格格。2、根据IOO表和可供选选择的IOO模块的类型型,确定IO模块的型型号
18、。选择IIO模块时时,IO点点数一般应留留有一定的裕裕量,以备今今后系统改进进或扩充时使使用,本设计计采用EM2223CN。3、选择模拟量量模块时应考考虑变送器和和执行机构的的量程是否能能与PLC的的模拟量输入入与输出模块块的量程匹配配,模拟量模模块的ADD、DA转转换器的位数数反映了模块块的分辨率,模模拟量模块的的转换时间反反映了模块的的工作速度,本设计采用EM231-A12,EM231-A14及EM231-AQ2。3.4 贴面热热压机系统HHMI的选择择3.4.1 mmcgsTppc人机界面面组成人机界面产品由由硬件和软件件两部分组成成,硬件部分分包括处理器器、显示单元元、输入单元元、通讯
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- 基于 触摸屏 PLC 贴面 热压 控制系统 设计 3848
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