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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基于,PLC,和组态技术的小车运动控制系统设计,毕业答辩,学 生:刘小欢,班 级:自本,0903,学 号:,09401020356,指导教师:董海兵,电气与信息工程学院,20,13,年,6,月,主要内容,课题研究的目的、意义和系统实现功能,小车运动控制系统总体设计,系统下位机软件中的硬件组态和程序设计,系统上位机软件中的通信建立和界面组态,小车运动控制系统实物调试,课题研究的目的、意义,随着现代工业设备的自动化技术的发展,越来越多的工厂设备采用,PLC,控制技术,人机界面自动化器件来控制,因此自动化技术程度越来越高。电器控制技术是随着科学技术的不断发展,生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展的,传统的小车运动控制大都是继电器控制,而继电器控制有着接线繁多、故障率高且维修不易等缺点,,PLC,作为目前国内市场的主流控制器,在技术、行业影响等方面有重要作用,利用,PLC,控制代替继电器控制已经是大势所趋,。,1,课题研究的目的、意义和系统实现功能,课题研究的目的、意义,小车运动控制问题是工业生产过程中的一类常见问题,,使用范围涉及各个领域,,PLC,在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各,行业的生产加工过程中都需要对小车运动进行适当的控制,以,PLC,和组态软件为基础,可以组成从简单到复杂的各种工业控制系统。,同时,PLC,的可靠性高、环境适应性强、灵活运用、使用方便、抗干扰性强、编程简单、维护简单控制程序可变、体积小、质量轻、功能强、适用范围较广、成本价格越来越低,而且程序设计方法多样,便于不同层次设计人员的理解和掌握。,课题研究的目的、意义,本次毕业设计课是基于,PLC,和组态技术的小车运动控制系统设计,主要目的是通过运动小车设备的电气控制装置的设计实践,了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体设计方法。小车是现代工业生产中用于物料输送的重要设备,在传统的控制方式下,大都采用了人工操纵的半自动控制方式。在许多场合,为提高工作效率、促进生产自动化和减轻劳动强度,往往需要实现小车的自动化控制,使小车能够按照预定顺序和控制要求,自动完成一系列工作。,系统设计需要实现的主要功能,利用,STEP7,软件对对象进行正确的硬件配置,并采用西门子提供的,PLC,编程语言编写控制程序。,利用组态王软件编写小车运动控制系统的上位机画面监控图。,实现组态王和,PLC,的通讯,可以手动和自动控制,并数码显示小车当前位置。,实现该系统的本地控制和远程控制。,系统调试,分析控制结果。,2,小车运动控制系统设计,本课题小车运动控制系统有手动控制和自动控制两种方式,可任意切换选择方式运动。,2,小车运动控制系统设计,S7-300,是通用可编程控制器,它广泛地应用于自动化领域,涉及多个行业,可用于组建集中式或分布式结构的测控系统,重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台,性能优良,运行可靠。,S7-300PLC,主要模块有中央处理器单元(,CPU,)模块、信号(,SM,)模块、通信(,CP,)模块、功能(,FM,)模块;辅助模块有电源(,PS,)模块、接口(,IM,)模块等。,S7-300PLC,概述,3,系统下位机软件中的硬件组态和程序设计,STEP7,软件介绍,STEP 7,是用于,SIMATIC S7-300,站创建可编程逻辑控制程序的标准软件,可使用梯形逻辑图、功能块图和语句表,。,它是,SIEMENS SIMATIC,工业软件的组成部分。,STEP 7,以其强大的功能和灵活的编程方式广泛应用于工业控制系统,,下图显示了该软件是如何对,PLC,硬件进行编程和组态的。,3,系统下位机软件中的硬件组态和程序设计,STEP7,的编程过程,硬件组态,在,STEP7,软件硬件组态中选择机架,机架导轨,1,号槽中放置电源模块,,2,号槽中放置,CPU,控制器模块,在,CPU,模块的,DP,通讯接口上连接,DP,总线,,DP,总线上连接分布式,I/O,模块、检测数据通过总线传输给,CPU,,最后,槽中放置通信模块,进行通讯连接、程序下载。,3,系统下位机软件中的硬件组态和程序设计,系统硬件组态配置图,程序设计,程序项目建立,组织块,OB35,PLC,和上位机通信设置,西门子,S7-300,系列的,PLC,,与,PC,建立通信的方式主要有两种,分别是:,(,1,)本地,DP,总线通信连接,通信方式设置成,PROFIBUS,方式;,(,2,)远程以太网的方式来建立通信,通信方式设置成,TCP/IP,方式;,上述两种通信方式均要求,PLC,和上位机进行实物连接。,程序下载,将硬件组态和程序设计完成以后,设置好通信的接口以后,点击,STEP7,管理器界面窗口中的图标 ,将程序下载到,CPU,中,这样就可以进行实物调试运行了。,4,系统上位机软件监控组态设计,系统上位机软件中的通信建立和界面组态环境是组态王软件平台。,组态王是用于监控工控现场的一个组态软件。它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点,,,用户可以在这个设计环境中来完成不同的画面设计、动画连接等工作,简单方便地组成系统监控画面,并且以动画运动的方式来显示系统控制设备的不同时期的状态,还具有报警窗口的设置和实时趋势曲线等。,项目建立,工程浏览器界面,变量定义,监控画面编辑,在工程浏览器界面点击新画面建立,进入组态画面图形编辑界面,界面有很多工具箱方便编辑图形使用,点击界面的图库菜单,选择打开图库,则出现可以选择的图形画面,在窗口中选择你所需要的图形进行编辑。,画面组态,所有窗口图形选择好后,排列好系统组态图,在完成变量关联以后,整个界面组态及系统监控就完成了。,系统组态监控总效果图,系统实物调试,在,3107,实验室在,THNY-2,工业全数字运动控制统实验平台进行实物调试。,调试结果(手动控制位置,2,),调试结果(自动控制右行),请批评指正,!,谢谢!,
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