监控组态设计基础课程设计立体仓储设计.doc

信息与电气工程学院课程设计说明书（2009/2010学年第一学期）课程名称 ： 可编程控制器应用 题 目 ： 立体存储单元控制设计 专业班级 ： 电气06-01班 学生姓名 ： 王海丽 学 号： 060060114 指导教师 ： 岑毅南、黄尔烈、安宪军等 设计周数 ： 两 周 设计成绩 ： 2010 年 1月 8日目 录一、课程设计目的第2页二、实验设备第2页三、设计任务及要求第2页3.1系统简介第3页3.2主要任务第3页3.3 设计要求第3页四、原理与设计步骤第3页4.1原 理第3页4.2 硬件设计第3页4.2.1系统硬件接线图第3页4.2.2 I/O地址分配第4页4.2.3 上位机监控界面第4页五、程序清单第4页5.1 PLC程序设计第4页5.2 监控组态程序设计第12页六、课程设计总结或结论第23页七、参考文献第9页一、课程设计目的1.掌握PLC控制的基本原理, 了解组态软件，对PLC控制的计算机仿真设计有一个概念性的认识。2.掌握采用远程I/O通信网络系统实现立体存储单元的控制，熟悉其PLC编程及调试方法。二、实验设备 1.立体仓库模型 1台2.计算机 1台3.编程电缆 1根三、设计任务及要求3.1系统简介：自动化立体仓库（AS/RS）是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化系统。下图1是这次设计的试验模拟设备。图1立体仓储模型3.2主要任务：当按下启动按钮后，叉车随机将某一仓料位的空盘取出并放置在装料位；在进行一段时间的延时后，叉车再将料盘放回到原来的料仓位；叉车返回原位，为下次动作做准备。3.3设计要求：1能够实现自动控制和手动控制的转换；2通过复位按钮实现随时回到初始位置；3能够进行单步操作；4叉车作X,Y,Z三维的运动时要准确平稳。5用组态软件实现上位机的控制及其相关监控界面。四、原理与设计步骤4.1原理：将电源及模型与PLC主机入、出口的连线检查无误后，接通电源。模型处于待机状态，启动PLC运行程序，按下模型单步按钮，若PLC运行程序编制正确的话，存储单元模型将正常运行，按下复位按钮，模型将回到初始位置。4.2 硬件设计：4.2.1 下图2为系统硬件接线图：图2硬件接线图4.2.2 I/O地址分配表：输入输出信号PLC I/O口信号PLC I/O口启动/停止I0.0M0前行Q0.0复位I0.1M0后行Q0.1单步I0.2M1下行Q0.2自动/手动I0.3M1上行Q0.3M0后限位I0.4M2左行Q0.4M0前限位I0.5M2右行Q0.5M1下限位I0.6M1上限位I0.7M2右限位I1.0M2左限位I1.1列定位I1.2层定位I1.34.2.3 上位机监控界面如下图3：图3 初始状态，即叉车处于原点位置，等候命令五、程序清单5.1 PLC程序设计：5.2 监控组态程序设计：进入程序：VB45.PV=0;VB47.PV=0;a2=0;a3=0;a4=0;a5=0;flag1=0;flag2=0;程序运行周期执行：IF VB45.PV=1&flag1=0&flag2=0 THEN a3=1;#bv.y=#bv.y-10;IF #bv.y=330 THEN#bv.y=330;a3=0;#bv.x=#bv.x-10;IF #bv.x=500 THEN#bv.x=502;a2=1;flag2=flag2+1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=1 THEN#bv.y=#bv.y-10;#av.y=#av.y-10;IF #bv.y=592 THEN#bv.x=592;#av.x=449;a3=1;flag2=flag2+1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=2 THEN#bv.y=#bv.y+10;#av.y=#av.y+10;IF #bv.y=390 THEN#bv.y=390;#av.y=377;a3=0;#bv.x=#bv.x-10;#av.x=#av.x-10;IF #bv.x=420 THEN#bv.y=420;#av.y=407;a2=0;a5=1;#bv.x=#bv.x+10;IF #bv.x=592 THEN#bv.x=592;VB45.PV=0;flag1=flag1+1;flag2=flag2+1;a3=1;ENDIFENDIFENDIFIF VB45.PV=1&flag1=1&flag2=4 THEN#bv.x=#bv.x-10;a3=0;IF #bv.x=500 THEN#bv.x=502;a2=1;a5=0;#bv.y=#bv.y-10;#av.y=#av.y-10;IF #bv.y=592 THEN#bv.x=592;#av.x=449;a3=1;#bv.y=#bv.y-10;#av.y=#av.y-10;IF #bv.y=300 THEN#bv.y=300;#av.y=287;flag2=flag2+1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=6 THENa3=0;#bv.x=#bv.x-10;#av.x=#av.x-10;IF #bv.x=330 THEN#bv.y=330;#av.y=317;flag2=flag2+1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=7 THENa2=0;#bv.x=#bv.x+10;IF #bv.x=592 THEN#bv.x=592;a3=1;#bv.y=#bv.y+10;IF #bv.y=420 THEN#bv.y=420;VB45.PV=0;flag1=flag1+1;flag2=flag2+1;a5=1;ENDIFENDIFENDIFIF VB45.PV=1&flag1=2&flag2=8 THENa5=0;#bv.y=#bv.y-10;IF #bv.y=224 THEN#bv.y=224;a3=0;#bv.x=#bv.x-10;IF #bv.x=500 THEN#bv.x=502;a2=1;flag2=flag2+1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=9 THEN#bv.y=#bv.y-10;#av2.y=#av2.y-10;IF #bv.y=592 THEN#bv.x=592;#av2.x=449;a3=1;flag2=flag2+1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=10 THEN#bv.y=#bv.y+10;#av2.y=#av2.y+10;IF #bv.y=390 THEN#bv.y=390;#av2.y=377;a3=0;#bv.x=#bv.x-10;#av2.x=#av2.x-10;IF #bv.x=420 THEN#bv.y=420;#av2.y=407;a2=0;a5=1;#bv.x=#bv.x+10;IF #bv.x=592 THEN#bv.x=592;VB45.PV=0;flag1=flag1+1;flag2=flag2+1; a3=1;ENDIFENDIFENDIFIF VB45.PV=1&flag1=3&flag2=12 THENa3=0;#bv.x=#bv.x-10;IF #bv.x=500 THEN#bv.x=502;a2=1;a5=0;#bv.y=#bv.y-10;#av2.y=#av2.y-10;IF #bv.y=592 THEN#bv.x=592;#av2.x=449;a3=1;#bv.y=#bv.y-10;#av2.y=#av2.y-10;IF #bv.y=194 THEN#bv.y=194;#av2.y=181;flag2=flag2+1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=14 THENa3=0;#bv.x=#bv.x-10;#av2.x=#av2.x-10;IF #bv.x=224 THEN#bv.y=224;#av2.y=211;flag2=flag2+1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=15 THENa2=0;#bv.x=#bv.x+10;IF #bv.x=592 THEN#bv.x=592;a3=1; #bv.y=#bv.y+10;IF #bv.y=420 THEN#bv.y=420;VB45.PV=0;flag1=flag1+1;flag2=flag2+1;a5=1;ENDIFENDIFENDIFIF VB45.PV=1&flag1=4&flag2=16 THENa5=0;#bv.y=#bv.y-10;IF #bv.y=118 THEN#bv.y=118;a3=0;#bv.x=#bv.x-10;IF #bv.x=500 THEN#bv.x=502;flag2=flag2+1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=17 THENa2=1;#bv.y=#bv.y-10; #av3.y=#av3.y-10;IF #bv.y=592 THEN#bv.x=592;#av3.x=449;flag2=flag2+1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=18 THENa3=1;a4=0;#bv.y=#bv.y+10;#av3.y=#av3.y+10;IF #bv.y=390 THEN#bv.y=390;#av3.y=377;a3=0;#bv.x=#bv.x-10;#av3.x=#av3.x-10;IF #bv.x=420 THEN#bv.y=420;#av3.y=407;a2=0;a5=1;#bv.x=#bv.x+10;IF #bv.x=592 THEN#bv.x=592;VB45.PV=0;flag1=flag1+1;flag2=flag2+1; a3=1;ENDIFENDIFENDIFIF VB45.PV=1&flag1=5&flag2=20 THENa3=0;#bv.x=#bv.x-10;IF #bv.x=500 THEN#bv.x=502;a2=1;a5=0;#bv.y=#bv.y-10;#av3.y=#av3.y-10;IF #bv.y=592 THEN#bv.x=592;#av3.x=449;a3=1;#bv.y=#bv.y-10;#av3.y=#av3.y-10;IF #bv.y=88 THEN#bv.y=88;#av3.y=75;flag2=flag2+1;a3=0; a4=1;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=22 THEN#bv.x=#bv.x-10;#av3.x=#av3.x-10;IF #bv.x=118 THEN#bv.y=118;#av3.y=105;flag2=flag2+1; a2=0;ENDIFENDIFENDIFIF flag2=23 THEN#bv.x=#bv.x+10;IF #bv.x=592 THEN#bv.x=592;a3=1; #bv.y=#bv.y+10;IF #bv.y=420 THEN#bv.y=420;a5=1;ENDIFENDIFENDIFIF VB47.PV=1 THEN VB45.PV=0;a2=0;a3=0;a4=0;a5=0;flag1=0;flag2=0;#bv.x=592;#bv.y=420;#av.x=357;#av.y=317;#av2.x=357;#av2.y=211; #av3.x=357;#av3.y=105;ENDIF单步左键动作：按下鼠标：VB45.PV=1；复位左键动作：按下鼠标：VB47.PV=1；释放鼠标：VB47.PV=0；六课程设计总结或结论这次课程设计的题目是立体存储单元控制设计，通过实验室的设备模拟实现用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业。接到任务书，我们小组成员便开始了忙碌的准备工作，上网、图书馆等是我们获取信息的主要途径，我们认真学习相关的实例，从中获取设计思想和设计灵感。并在老师的讲解和提示下，初步确定了方案。因为程序设计比较繁琐，老师给我们降低了要求，只设计单步程序。思路比较明确，总共需要执行十二步，并且前两步的程序相当于模板，因此我们把主要精力放在前两步的设计上。在设计过程中我们也遇到了不少问题，我们积极讨论并向老师求教，都将问题一一解决了。PLC和监控组态界面设计初步完成后，利用实验室的设备开始联调，这时遇到了一个棘手的问题。上下位机的通信问题，远远不像我们想象中那么简单，我们尝试了好几种方法，可还是解决不了。我们又向同学和老师请教，在大家的共同努力下，终于找到了解决方案。这次的课程设计，使了我们一个查漏补缺的机会，很多在日常学习中忽略的问题都浮现出来，增强了我们的解决实际问题的能力，也暴露了我们只关注理论学习，不注重实践锻炼的弊端。同时也充分体现了团结的强大和必要性，人是社会属性，要想生存，必然要有合作。这次课程设计也在一定程度上增长了我们的自信心和成就感，毕业班的我们面临就业考研的巨大压力，有些人可能难以负担，出现退缩心理或迷茫感，这次成功完成设计任务，也向自己向别人证明只要我们认真努力去做，我们也会成功。七、参考文献1殷洪义,可编程序控制器选择、设计与维护,机械工业出版社，2002.112张万忠,可编程序控制器入门与应用实例：西门子S7-200系列，中国电力出版社，20053周美兰、周峰、王岳宇,PLC电气控制与组态设计，科学出版社，20034张进秋,可编程序控制器原理及应用实例，机械工业出版社，2003.11课程设计评 语课程设计成 绩指导教师（签字） 年 月 日袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆