优秀论文（三）-北京石油化工学院.doc

PLC自动生产线监控系统设计 电气工程及其自动化专业 梁文佳 指导教师 郭屹松 副教授 摘 要 论文介绍了YL-335B生产线的功能和控制需求。采用了结构化的编程方式设计了供料站、加工站、装配站、分拣站、输送站五个单站的PLC控制程序。各站均使用了PLC控制电磁换向阀得电或失电，从而控制气缸伸缩、旋转的气动控制。在分拣站PLC程序中设计了根据材料属性及颜色的分拣算法,使用PLC模拟量模块控制变频器，实现三相异步电机无极变速，拖动皮带的一维位置控制。在输送站机械手的一维直线位置控制中，采用西门子提供的脉冲输出MAP指令库设计程序。组建了RS485串行通信下的主从网络，编制了PLC网络读写程序用于主从站之间交换数据。组态了上位机监视控制系统，实现了控制功能。 关键词 PLC，自动线，MAP库，监控组态，MCGS 现代科学技术日新月异，随着信息技术、工业技术以及其他科学技术的飞速发展，传统地仅仅依靠手工的机械生产行业受到了自动化的巨大冲击。应用先进的工业自动化技术、计算机技术、电工电子技术、气动技术和PLC技术实现企业工厂的自动化生产，不仅能节约劳动力，同时也缩短了产品生产周期、提高了产品质量。 组成与控制需求组成对象 2.2控制功能 2.3.控制需求 控制需求为以下5点： 1、选择PLC型号，并完成I/O点的规划。 2、编制各单元的PLC程序实现单站的基本功能。 3、组态上位机画面实现对生产线实时状态的监视和控制。 4、组建通讯网络，实现单元间PLC交换数据。 5、组建上位机与主站PLC的通讯，主从站PLC间的通讯，实现全自动线的一体化联动完成生产功能。 33.1 I/O分配 PLC的I/O分配是程序编制的首要任务。DI、DO分配采用与试验台上各机械装置安装位置顺序相适应的方法站中的分配点代表同一意义的方法。的需要，中常用的分配。 1 常用V存储器位分配表 主站网络写信号 主站网络读信号 通道 意义 通道 意义 通道 意义 V1000.0 全线运行 V1001.0 未使用 V10n0.0 准备就绪信号 V1000.1 未使用 V1001.1 未使用 V10n0.1 完成主站请求信号 V1000.2 全线急停指令 V1001.2 请求供料 V10n0.2 本地急停状态信号 V1000.3 未使用 V1001.3 请求加工 V10n0.3 未使用 V1000.4 全线联机状态 V1001.4 请求装配 V10n0.4 本地联机模式信号 V1000.5 系统复位中 V1001.5 请求分拣 V10n0.5 本地运行状态信号 V1000.6 系统准备就绪 V1001.6 供料站料不足 V10n0.6 本地料不足信号 V1000.7 HMI联机 V1001.7 供料站缺料 V10n0.7 本地缺料信号 n=2,3,4,5，代表各从站地址号，例V1030.2位供料站本地急停信号 3.1 供料站PLC程序设计3.1.1 主程序设计 在设计本自动线系统程序时，考虑到其共性和差异性，在每站主程序中使用了相似的程序结构和编写思路，这样的设计可以使得程序方便的被移植到另一个站，减少程序编制的时间，使得结构更加清晰。主程序的顺序执行功能如图1所示。 初始化寄存器是使用所有的代表了或模式，是系统正常启动前提条件，检查结果各站自己需要满足的条件，如 启动和停止指令分为单机模式联机模式模式的启停信号来源于，通过触摸屏操作。停止并不设备，而是等待某一工序完成后再停止运行控制调用子程序，实现真正动作的程序。用于显示当前状态，分、料不足等报警信号指示灯不同频率的闪烁灯功能2Hz方波产生程序为：LDW= T33, 50 TON T33, 25给上位机信号是将本的状态为由来表示。 、加工站、、站的主程序都是此思路类似，不同在于控制子程序不同，在此不再赘述3.1.2 控制子程序设计 子程序只有有限步骤。循环执行S0.0、S0.1、……、直到最后一步Sn.n，执行完之后在条件满足的情况下跳转到S0.0开始下一个周期。为了程序容易移植且更加明了。采用一个步骤只执行一个单独动作，然后检测该动是否达到预期，达到预期短暂延时跳转到下一步的程序编制思想。 3.2 分拣站分拣算法图。 图2 分拣站运行控制子程序示意图 若使用模拟量控制，在S0.1步中需要设定频率。若希望频率为15HZ，则需要使用乘法指令MUL_I，用15乘以640结果存放在VW0，然后使用传送指令将VW0的值送到AQW0。 在联机模式下，触摸屏上的频率输入框会修改主站变量存储器VW1002。该字将通过网络读写下发到各站，分拣站将该值送到累加器AC0，然后用该值乘以640结果存放在VW0，然后使用传送指令将VW0的值送到AQW0。同时设计中对频率上下限做了