畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯ppt

1、基于PLC和組態(tài)技術(shù)的小車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),畢業(yè)答辯,學(xué) 生：劉小歡 班 級(jí)：自本0903 學(xué) 號(hào)：09401020356指導(dǎo)教師：董海兵電氣與信息工程學(xué)院2013年6月,主要內(nèi)容,課題研究的目的、意義和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能小車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)下位機(jī)軟件中的硬件組態(tài)和程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)上位機(jī)軟件中的通信建立和界面組態(tài) 小車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)物調(diào)試,課題研究的目的、意義 隨著現(xiàn)代工

2、業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的工廠設(shè)備采用PLC控制技術(shù)，人機(jī)界面自動(dòng)化器件來(lái)控制，因此自動(dòng)化技術(shù)程度越來(lái)越高。電器控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而得到迅速發(fā)展的，傳統(tǒng)的小車運(yùn)動(dòng)控制大都是繼電器控制，而繼電器控制有著接線繁多、故障率高且維修不易等缺點(diǎn)，PLC作為目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的主流控制器，在技術(shù)、行業(yè)影響等方面有重要作用，利用PLC控制代替繼電器控制已經(jīng)是大勢(shì)所趨 。,1 課題研究的目的、意義和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功

3、能,課題研究的目的、意義,小車運(yùn)動(dòng)控制問(wèn)題是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的一類常見(jiàn)問(wèn)題，使用范圍涉及各個(gè)領(lǐng)域，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各行業(yè)的生產(chǎn)加工過(guò)程中都需要對(duì)小車運(yùn)動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲訮LC和組態(tài)軟件為基礎(chǔ)，可以組成從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種工業(yè)控制系統(tǒng) 。同時(shí)PLC的可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、靈活運(yùn)用、使用方便、抗干擾性強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)單控制程序可變、體積小、質(zhì)量輕、功

4、能強(qiáng)、適用范圍較廣、成本價(jià)格越來(lái)越低，而且程序設(shè)計(jì)方法多樣，便于不同層次設(shè)計(jì)人員的理解和掌握。,課題研究的目的、意義,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課是基于PLC和組態(tài)技術(shù)的小車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要目的是通過(guò)運(yùn)動(dòng)小車設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)要求、完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計(jì)方法。小車是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中用于物料輸送的重要設(shè)備，在傳統(tǒng)的控制方式下，大都采用了人工操縱的半自動(dòng)控制方式。在許多場(chǎng)合，為提高工作效率、促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)

5、化和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，往往需要實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)化控制，使小車能夠按照預(yù)定順序和控制要求，自動(dòng)完成一系列工作。,系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)的主要功能,利用STEP7軟件對(duì)對(duì)象進(jìn)行正確的硬件配置，并采用西門子提供的PLC編程語(yǔ)言編寫控制程序。利用組態(tài)王軟件編寫小車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的上位機(jī)畫面監(jiān)控圖。 實(shí)現(xiàn)組態(tài)王和PLC的通訊，可以手動(dòng)和自動(dòng)控制，并數(shù)碼顯示小車當(dāng)前位置。實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的本地控制和遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)調(diào)試，分析控制結(jié)果。,2 小車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),

6、本課題小車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種方式，可任意切換選擇方式運(yùn)動(dòng)。,2 小車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),S7-300是通用可編程控制器，它廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域，涉及多個(gè)行業(yè)，可用于組建集中式或分布式結(jié)構(gòu)的測(cè)控系統(tǒng)，重點(diǎn)在于為生產(chǎn)制造工程中的系統(tǒng)解決方案提供一個(gè)通用的自動(dòng)化平臺(tái)，性能優(yōu)良，運(yùn)行可靠。 S7-300PLC主要模塊有中央處理器單元（CPU）模塊、信號(hào)（SM）模塊、通信（CP）模塊、功能（FM）模塊；輔助模塊有電源（PS）模

7、塊、接口（IM）模塊等。,S7-300PLC概述,3 系統(tǒng)下位機(jī)軟件中的硬件組態(tài)和程序設(shè)計(jì),STEP7軟件介紹,STEP 7是用于 SIMATIC S7-300站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件，可使用梯形邏輯圖、功能塊圖和語(yǔ)句表。它是SIEMENS SIMATIC工業(yè)軟件的組成部分。STEP 7以其強(qiáng)大的功能和靈活的編程方式廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)，下圖顯示了該軟件是如何對(duì)PLC硬件進(jìn)行編程和組態(tài)的。,3 系統(tǒng)下位機(jī)軟件中的硬件組態(tài)和程

8、序設(shè)計(jì),STEP7的編程過(guò)程,,硬件組態(tài),在STEP7軟件硬件組態(tài)中選擇機(jī)架,機(jī)架導(dǎo)軌1 號(hào)槽中放置電源模塊，2 號(hào)槽中放置CPU 控制器模塊，在CPU 模塊的DP 通訊接口上連接DP總線，DP總線上連接分布式I/O模塊、檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)總線傳輸給CPU，最后，槽中放置通信模塊，進(jìn)行通訊連接、程序下載 。,3 系統(tǒng)下位機(jī)軟件中的硬件組態(tài)和程序設(shè)計(jì),系統(tǒng)硬件組態(tài)配置圖,程序設(shè)計(jì),程序項(xiàng)目建立,組織塊OB35,PLC和上位機(jī)通信設(shè)置,西門子S7

9、-300系列的PLC，與PC建立通信的方式主要有兩種，分別是： （1）本地DP總線通信連接，通信方式設(shè)置成PROFIBUS方式； （2）遠(yuǎn)程以太網(wǎng)的方式來(lái)建立通信，通信方式設(shè)置成TCP/IP方式； 上述兩種通信方式均要求PLC和上位機(jī)進(jìn)行實(shí)物連接。,程序下載,將硬件組態(tài)和程序設(shè)計(jì)完成以后，設(shè)置好通信的接口以后，點(diǎn)擊STEP7管理器界面窗口中的圖標(biāo) ，將程

10、序下載到CPU中，這樣就可以進(jìn)行實(shí)物調(diào)試運(yùn)行了。,4 系統(tǒng)上位機(jī)軟件監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì),系統(tǒng)上位機(jī)軟件中的通信建立和界面組態(tài)環(huán)境是組態(tài)王軟件平臺(tái)。 組態(tài)王是用于監(jiān)控工控現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)組態(tài)軟件。它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開(kāi)放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn) ，用戶可以在這個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)境中來(lái)完成不同的畫面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫連接等工作，簡(jiǎn)單方便地組成系統(tǒng)監(jiān)控畫面，并且以動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)顯示系統(tǒng)控制設(shè)備的不同時(shí)期的狀態(tài)，還具有報(bào)警窗口的設(shè)置和實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線

11、等。,項(xiàng)目建立,工程瀏覽器界面,變量定義,,監(jiān)控畫面編輯,在工程瀏覽器界面點(diǎn)擊新畫面建立,進(jìn)入組態(tài)畫面圖形編輯界面,界面有很多工具箱方便編輯圖形使用,點(diǎn)擊界面的圖庫(kù)菜單，選擇打開(kāi)圖庫(kù)，則出現(xiàn)可以選擇的圖形畫面，在窗口中選擇你所需要的圖形進(jìn)行編輯。,畫面組態(tài),所有窗口圖形選擇好后，排列好系統(tǒng)組態(tài)圖，在完成變量關(guān)聯(lián)以后，整個(gè)界面組態(tài)及系統(tǒng)監(jiān)控就完成了。,系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控總效果圖,系統(tǒng)實(shí)物調(diào)試,在3107實(shí)驗(yàn)室在THNY-2工業(yè)全數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制統(tǒng)實(shí)