工业自动化系统(龙门吊)实验指导书.doc

工业自动化平台系统（龙门吊）实验指导书一、实验目的1、了解工业自动化龙门吊平台系统工作流程2、学习工业自动化龙门吊平台软件二、实验内容1、理解PLC控制龙门吊原理。2、使用工业自动化龙门吊平台软件控制龙门吊。3、使用TCP&UDP测试工具控制龙门吊。三、实验设备1、硬件：1.1、PC机 1台1.2、hw-36MT-3DA PLC 1个1.3、WIFI设备服务器 1个1.4、龙门吊模型 1套 1.5、24V电源 1个1.6、12V电源 1个 1.7、公母交叉串口线 1条2、软件： 2.1、ComMaster（串口大师） 2.2、TCP/UDP调试软件 2.3、UARTWIFI配置管理软件 2.4、工业自动化龙门吊平台软件 四、实验原理1、基本概念： 图 1为工业自动化龙门吊平台系统工作框图。龙门吊模型为DC12V供电，通过PC机龙门吊控制应用软件发指令，将该数据发送到WIFI设备服务器，WIFI设备服务器与PLC串口相连。在PLC程序中，是将PC机发送过来的数据跟PLC内部不同寄存器数据进行比较，若数据相同，则会有相应的动作。图1PLC龙门吊控制平台工作框图 图2为PLC龙门吊软件流程图，工业自动化龙门吊平台软件中是通过写数据到PLC数据寄存器中，再将写入寄存器的数据与开始预设的寄存器数据进行比较，数据相同，不同寄存器龙门吊运行状态也不同。图2工业自动化龙门吊平台软件流程图如下图3是PLC龙门吊驱动电路，外接电源输出是DC24V，PLC工作电压是DC24V，DC24V通过lm7812稳压后得到电DC12V，提供电机工作电压。图3龙门吊驱动电路表1 龙门吊PLC控制指令PLC控制指令控制状态指令代码输出电机左转01 06 00 02 00 0b 69 cdY7电机右转01 06 00 02 00 0c 28 0fY10电机上升01 06 00 02 00 0d e9 cfY11电机下降01 06 00 02 00 0e a9 ceY12电机停止01 06 00 02 00 00 28 0aWIFI设备服务器是基于Uart接口的符合WIFI无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户串口RS-232,RS485数据到无线网络之间的转换；通过WIFI设备服务器，传统的串口设备也能轻松接入无线网络。WIFI设备服务器串口转WIFI主要功能：1）、基于自组网的无线网络（Adhoc）：Adhoc也称为自组网，是仅由两个及以上无线终端组成，网络中不存在AP，这种类型的网络是一种松散的结构，网络中所有的STA都可以直接通信。2）、基于AP组建的基础无线网络（Infra）：Infra也称为基础网，是由AP创建，众多无线终端加入所组成的无线网络，这种类型的网络的特点是AP是整个网络的中心，网络中所有的通信都通过AP来转发完成。3）、灵活的参数配置：a）基于串口连接，使用配置管理程序；b）基于串口连接，使用 Windows 下的超级终端程序；c）基于网络连接，使用 IE 浏览器进行web配置；d）基于无线连接，使用配置管理程序； 4)、安全机制：本模块支持多种无线网络加密方式，能充分保证用户数据的安全传输，包括：WEP64/WEP128/ TKIP/CCMP(AES) WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK。 5)、支持通过指定信道号的方式来进行快速联网。五、实验步骤1、管理和配置WIFI设备服务器：1.1设置参数 1）、用母-母直连串口连接WIFI设备服务器和PC机串口，连接好后上电（WIFI设备服务器DC12V供电）。 2）、查看电脑串口通讯端口号。点击右键我的电脑“属性”图1示。图1点击“硬件”，选择“设备管理”。如图2图2点击“端口”查看通讯端口号如图3为COM 1（如果是USB转串口，则会显示“USB”字样）图3 3）、双击打开串口大师，根据电脑在串口大师中选择端口号，波特率设置为11520（出厂默认波特率：115200），打开串口。如图4示。（这里如果只是测试硬件是否正常的话，请根据WIFI服务器上的标签进行配置）图4在发送区输入“+”，在显示区返回“+OK”后，点击“关闭串口”（关闭串口很重要）如下图5图5 4）、双击打开UART-WIFI配置软件，设置波特率为115200（出厂默认），如图6所示。 图6确定，点击“搜索模块”，成功后，如图7图7根据您所在无线网络的AP设置参数，修改“无线设置”的中的参数，包括网络名称，加密方式、密钥等，“网络设置”中的IP地址相关参数和“工作模式设置”；如图8示。 图8点击“高级设置”如图9，设置网络类型，串口，并点击“确定”。图9点击“提交修改”，如图10，点击“立即复位”。图10图11配置完成后，WIFI设备服务器可以连接使用了！ 5）、开始测试（PC机与WIFI设备服务器在同一局域网） a）用母-母直连线连接刚配置好的WIFI设备服务器和PC机，双击打开TCP&UDP调试工具，右键单击客户端模式选择“连接”，并在“目标IP”和“端口”输入刚配置的WIFI设备服务器的IP和端口号，完成后选择“创建”。图12图13单击连接，在发送区输入要发的内容，如. 图14所示。图14 b）打开串口调试软件，串口大师，在窗口填入端口号、波特率、数据位等并点击“打开串口”，如图15示。 图15在串口大师发送区输入要发送数据，如“Hi，您好” 图图16点击串口大师和TCP&UDP测试工具“发送”，则可在串口大师接收区收到TCP&UDP测试工具发送的数据“”，同时在TCP&UDP测试工具接收区可收到串口大师发送的数据“Hi，您好”，如图17所示。图17 6）、此WIFI设备服务器还支持使用IE浏览器通过网页进行参数配置，使用方法如下： a）要使用网页配置，必须保证WIFI设备服务器已经成功连接到网络； b）打开IE浏览器，在地址栏输入WIFI设备服务器IP地址后连接，将弹出如下图所示的登录框，输入用户名admin，密码为000000（出厂默认值）。图 18 c）在网页如下图所示，如果要修改配置参数，只需在修改完成后点击相应的“save”按钮即可提交修改图 19 d）提交完成后，无线模块将自动复位，网页也讲在10秒后自动刷新，图20示。图 202、工业自动化龙门吊平台系统连线方式：图21图22图233、工业自动化龙门吊平台软件使用说明：3.1服务器连接在输入服务器连接的IP地址，在输入服务器连接的端口号，点击按钮进行服务器连接，当服务器IP地址或者服务器断开号输入不正确时则连接失败，界面显示效果如图24：图24 当输入正确的IP地址和端口号，并且点击按钮进行连接，则连接成功，如图25所示：图25这样服务器就连接成功了，就可以对龙门吊设备进行上、下、左、右控制了。3.2龙门吊控制3.2.1向上控制：当按下按钮时，界面会向服务器发送向上执行的指令，这样龙门吊设备便会向上运行，当放开按钮时，则界面会向服务器发送停止执行的指令，这样龙门吊设备便会停止，实际效果必须参照实物龙门吊设备才能表现出来。3.2.2向左控制：当按下按钮时，界面会向服务器发送向左执行的指令，这样龙门吊设备便会向左运行，当放开按钮时，则界面会向服务器发送停止执行的指令，这样龙门吊设备便会停止。3.2.3向右控制：当按下按钮时，界面会向服务器发送向右执行的指令，这样龙门吊设备便会向右运行，当放开按钮时，则界面会向服务器发送停止执行的指令，这样龙门吊设备便会停止。3.2.4向下控制：当按下按钮时，界面会向服务器发送向下执行的指令，这样龙门吊设备便会向下运行，当放开按钮时，则界面会向服务器发送停止执行的指令，这样龙门吊设备便会停止。3.3龙门吊摄像头在输入摄像头IP地址，在输入摄像头端口号，点击按钮进行摄像头连接，当输入的摄像头IP地址或者端口号不正确时，则连接摄像头失败下图26：图26当摄像头IP地址和端口号输入正确时，点击则连接成功得下图27所示：图27这个用户名和密码是摄像头自带的验证，这里的用