电镀生产线控制讲解

1、摘要本文探讨了如何利用德国西门子 PLC S7-300进行自动化电镀生产线控制，在本次设计中，我们从自动控制技术器件在国内的应用前景及电镀生产线生产现场的环境来考虑，以使该生产线真正具备自动生产运行为目的，制定了采用在当前及以后都应用广泛且能适应多种环境的可编程控制器来控制整个整个工作流程的方案。重点分析了系统软硬件设计部分，并给出了系统硬件接线图、PLC控制I/O端口分配表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，降低了劳动强度。为适应现代传统的工业控制系统，我们还采用了基于组态王软件的系统作为上位机，配合下位机 PLC完成了该系统的实时监控系统功能，更好的使该自动生产系统

2、融入到现代工业控制领域中。关键词：PLC电镀，组态王武汉理工大学课程设计目录、夕 4刖 百 0第1章绪论 11.1 PLC的发展和历史趋势 11.2 PLC的分类 21.2.1 按I/O点数分类 21.2.2 按功能分类 21.3 PLC系统组成及各部分的功能 31.4 PLC的基本工作原理 41.5 电镀生产线的控制系统概述与选题背景意义 41.5.1 生产线的控制系统的概述 41.5.2 课题的选题背景及意义 51.6 控制对象的设计要求详述 6第2章系统的硬件设计 72.1 PLC机型选择 72.2 I/O 分配表及其端子接线图 72.3 主电路的设计 102.4 电镀生产线的工作流程图

3、 11第3章系统的软件设计 123.1 软件的组成及作用 123.1.1 PLC内部资源 123.1.2 PLC编程语言 133.1.3 组态软件 143.2 PLC梯形图设计 16第4章软硬件调试实现 364.1 组态与PLC 374.2 系统与调试 384.3 具体实施 38结论 39谢辞 40参考文献 41附录 42武汉理工大学课程设计电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动 控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采 用可编程控制器 PLC作为核心控制部件，其控制更为安全、可

4、靠、方便、灵 活，自动化程度更高。一件电镀产品的质量除了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时 问则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关 键。用PLC辅以变频器对电镀自动生产线行车进行自动控制，具有结构简 单、编程方便、操作灵活、使用安全、工作稳定、性能可靠和抗干扰能力强 的特点，是一种很有效的自动控制方式，

5、是电镀生产实现高效、低成本、高 质量自动化生产的发展的主流方向。为此，我选定了该题目，简单的实现了电镀生产线的自动工作流程，并 进行了简单的软件设计，从画面上达到了该系统的监控目的。49第1章绪论1.1 PLC的发展和历史趋势二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable LogicController , PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高， PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的 PLC不

6、再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要 的作用。作为离散控的制的首选产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的PLC年增长率保持为 20%- 30%随着工厂自动化程度的不断提高和 PLC市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓。但是，在中国等发展中国家PLC的增长十分迅速。综合相关资料，2004年全球PLC的销售收入为 100亿美元左右，在自动化领 域占据着十分重要的位置。PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计

7、数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作， 来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入 PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执 行，以完成工艺流程要求的操作。PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加1,程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为END指令），然后再返回起始步循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不 同型号的PLC,循环扫描周期在 1微秒到几十微秒之间。PLC用梯形图编程， 在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序

8、不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位（也有32位的）为一个模拟量。大型 PLC使用另外一个 CPU来完成模拟量的运算。把计算结果送 给PLC的控制器。相同I/O点数的系统，用PLC比用DCS其成本要低一些 （大约能省40% 左右）。PLC没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成 本比DCS要低很多。一个 PLC的控制器，可以接收几千个I/O点（最多可达8000多个I/O ）。如果被控对象主要是设备连锁、回路很少，采用 PLC较为 合适。PLC由于采用通用软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一 些。近10年来，随着PLC价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来

9、越 多的中小设备开始采用PLC进行控制，PLC在我国的应用增长十分迅速。随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内PLC在我国仍将保持高速增长势头。1.2 PLC的分类PLC产品种类繁多，具规格和性能也各不相同。对 PLC的分类可以根据 结构、功能的差异等进行大致分类。1.2.1 按I/O点数分类PLC按其I/O点数多少一般可分为以下4类。1 .微型PLC: I/O点数小于64点的PLC为超小型或微型 PLC2 .小型PLC: I/O点数为256点以下，用户程序存储容量小于 8KB的为 小型PLC3 .中型PLC: I/O 点数在5122048点之间的为中型 PLC4 .

10、大型PLC: I/O点数为2048点以上的为大型 PLC。它具有极强的软件 和硬件功能、自诊断功能、通信联网功能，它可以构成三级通信网，实现工 厂生产管理自动化。1.2.2 按功能分类根据PLC所具有的功能不同可将PLC分为低档、中档、高档 3类。1 .高档PLC:除具有中档 PLC的功能外，还增加了带符号算术运算、矩 阵运算、函数、表格、CRT可编程控制器原理与应用显示、打印和更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。2 .中档PLC:除具有低档 PLC的功能外，还具有较强的模拟量I/O、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程 I/O、子程序、通信联

11、网等功能。 有些还可增设中断控制、PID(比例、积分、微分控制 )控制等功能，以适用于复杂控制系统。3 .低档PLC:具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基 本功能，还可有少量的模拟量I/O、算术运算、数据传送和比较、通信等功能1.3 PLC系统组成及各部分的功能1 .CPU运算和控制中心：它在整个系统中起“心脏”作用。2 .存储器具有记忆功能的半导体电路，分为系统程序存储器和用户存储器。(1)系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。由只读存储器、ROMfi成。厂家使用的，内容不可更改，断电不消失。(2)用户存储器：分为用户程序

12、存储区和工作数据存储区。由随机存 取存储器(RAM组成。3 .输入/输出接口(1)输入接口：输入接口电路工作过程：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光的 照射下导通，向内部电路输入信号。当开关断开，二极管不发光，三极管不 导通。向内部电路输入信号。也就是通过输入接口电路把外部的开关信号转 化成PLC内部所能接受的数字信号。（2）输出接口：输出接口工作过程：当内部电路输出数字信号1,有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合，提供负载导通的电流和电压。当内部电路输出数字信号0,则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后常开触点断 开，断开负载的电流或电压。也就是通过输出接口电路把内部的数字电

13、路化 成一种信号使负载动作或不动作。1.4 PLC的基本工作原理PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式1 .每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。 集中对输出信号进行刷新。2 .输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端 有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读 入。3 . 一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。4 .元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。5 .扫描周期的长短由三条决定：（1） CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数。6 .由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/

14、输出响应延迟。1.5 电镀生产线的控制系统概述与选题背景意义1.5.1 生产线的控制系统的概述电镀行车生产线自动化的程度在德国、意大利、美国等国家的发展水平 已经较高，而在我国尚处在发展阶段。中国经济的高速发展，工业化进程的 不断深化，为自动化行业的迅猛发展提供了广阔的空间。电镀行业是我国重 要的加工行业，据粗略估计，全国现有 15000家电镀生产厂，行业职工总数 超过50万人，现有5000多条生产线和 2.53亿平方米电镀面积生产能力。 电镀行业年产值约为 100亿元人民币。近十年来，乡镇企业发展迅速电镀行业企业规模普遍较小，年电镀能力超过10000平方米的企业不足 500家。少数合资企业或

15、正规专业化企业拥有国际先进水平的设备和设施，但是大多数中小企业仍在使用许多过时的技术和设备，大量的生产线为半机械化和半自动化控制，一些甚至为手工操作。工业电镀生产线工位多、生产复杂，同时在电镀中，其氧化、酸洗、碱洗、电镀等许多工艺具有严重的化学污染和腐蚀，对人的身心健康十分不利，而且人工操作随机性大，影响产品质量。传统的方法是使用顺序控制器，由 于其电路复杂，接口多，受外界干扰大，工作可靠性差，维护也困难。采用 PLC有较完善的诊断和自保护能力，可以增强系统的抗干扰能力，提高系统 的可靠性。1.5.2 课题的选题背景及意义电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、 致密、结

16、合力良好的金属层的过程。简单的理解，是物理和化学的变化和结 合。随着工业化生产的不断细分，新工艺新材料的不断涌现，在实际产品得到应用的设计效果也日新月异，电镀是我们在设计中经常要涉及到的一种工艺，而电镀效果是我们使用时间较长，工艺也较为成熟的一种效果。对于这种工艺的应用在我们的产品上已经非常多，而通过这种的处理我们通常可以得到一些金属色泽的效果，如高光、亚光等，搭配不同的效果构成产品效果 的差异性，通过这样的处理为产品的设计增加一个亮点。电镀工艺的应用我 们一般作以下用途：a、防腐蚀b、防护装饰c、抗磨损d、电性能（根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层）e、工艺要求。一件电镀产品的质量除

17、了要有好的成熟的电镀工艺和品质好的镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运行和保证产品的电镀时 问则是决定电镀产品质量和品质的重要因素。在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品的质量和品质得到严格的保证，有效的减少废品率，而且还可以提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有着非常好的经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车的自动控制则是电镀生产线自动化控制的关 键。电镀生产线按照其工艺要求和规模一般设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都根据已编制好的各自的程序运行；对于行车的自动 控制，早期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采 用可编程控制器 PLC作

18、为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、方便、灵 活，自动化程度更高。用PLC辅以变频器对电镀自动生产线行车进行自动控制，具有结构简 单、编程方便、操作灵活、使用安全、工作稳定、性能可靠和抗干扰能力强 的特点，是一种很有效的自动控制方式，是电镀生产实现高效、低成本、高 质量自动化生产的发展方向。1.6 控制对象的设计要求详述如摘要中所述，电镀的工作流程：启动一一吊钩上升一一上限行程开关 闭合一一右行至 1号槽上方一一位置检测器S1闭合一一吊钩下降进入1号槽一一下限行程开关闭合一一电镀延时一一吊钩上升，由3号槽内吊钩上升，然后左行至左限位，吊钩下降至原位，即原位。按照要求，我们要实现以下工作方式：

19、1 .手动工作方式：用四个按钮分别控制行车吊篮的上升、下降、左行和 右行。2 .连续工作方式：在原点按下启动按钮，电镀生产线完成一个周期的的 工作后，继续下一个周期的工作；当按下停止按钮时，电镀生产线并不马上 停止工作，而是完成当前周期的工作后，返回原点停止。3 .单步工作方式：从初始部开始，每按一下启动按钮，程序运行一步即 停止；当再次按下启动按钮，程序有运行一步即每按一次启动按钮，程 序只运行一步。4 、单周期工作方式：在原点位置按下启动按钮，生产线按要求完成一 个周期工作后，返回并停留在原点。第2章系统的硬件设计2.1 PLC机型选择根据自动化电镀生产线的控制要求,我们采用了德国西门子P

20、LCS7-300CPU314型号，此类型 PLC无论独立运行，还是联接网络都能完成各种控制 任务。它的使用范围可以覆盖从替代继电器的简单控制到复杂的自动控制。其应用领域包括各种机床、纺织机械、塑料机械、电梯等行业。S7-300 CPU314通讯功能完善，具有极高的性能价格比是很突出的特点，也是我们采用它的主要原因。PLC为此系统的控制核心，此系统的输入信号有两部分，一部分是原点、单周期、连续等面板控制按钮，另一部分是多种行程开关，这些面板按钮信号和传感器信号作为PLC的输入变量，经过PLC的输入接口输入到内部数据寄存器，然后在PLC内部进行逻辑运算或数据处理后，以输出变量的形式送到输出接口，从

21、而驱动电机来控制行车的运行和吊钩的升降。2.2 I/O分配表及其端子接线图在本次系统设计中，我们定义的I/O分配表如表2-1所示。将13个输入信号和5个输入信号按各自的功能类型分好，并与PLC的I/O点一一对应，编排地址如下表。数字量扩展模块的地址分配是从最靠近CPU模块的数字量模块开始，在本机数字量地址的基础上从左到右按字节连续递增，模拟量扩 展模块的地址是从最靠近CPU模块的模拟量模块开始，在本机模拟量地址的基础上从左到右按字递增。我们定义的I/O端子接线图如图 2-2所示。由图表可以看出，PLC控制 系统的输入信号有 17个，均为开关量。其中单操作按钮开关2个，行程开关4个，限位开关7个

22、，选择工作方式开关 4个。PLC控制系统的输出信号有4个，其中2个用于驱动吊钩电机正反转接触器KM1 KM2,2个用于驱动行车电机正反转接触器KM3 KM4表2-1 I/O 地址分配表厅P输入厅P输出1I0.0启动按钮18Q4.0上升继电器2I0.1停止按钮19Q4.1下降继电器3I0.2单周期工作20Q4.2右行继电器4I0.3连续工作方式21Q4.3左行继电器5I0.4步进工作方式6I0.5手动工作方式7I1.0位置检测器8I1.1位置检测器9I1.2位置检测器10I1.3位置检测器11I1.4上限12I1.5下限13I1.6右限14I2.0手动上升15I2.1手动下降16I2.2手动右行

23、17I2.3手动左行24VSB1弓SB2SF1SF2SF3Bb10.0Q4,00110.210.3Q4.110,4私 5 (70II1.0、Q4£11.151,2心coG4-3H.4I-11.511,612.012.112,212.311 12MKM1220VKM2图2-2 I/OPLC 外部接线2.3 主电路的设计图2-3电镀生产线主电路图电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连 接关系的电路图。电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是根据它 在电路中所起的作用画在不同的部位上。电气原理图具有

24、结构简单、层次分 明的特点，适合研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等方面得 到广泛应用。电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分，在本次设计中我们着重分析了主电路图。在本设计中，根据电镀生产线的工艺要求，只需用两台电机分别控制吊钩的上升、下降和行车的左行、右行。接触器KM1, KM2控制KM3 KM4控制电动电动机M1的正、反转，实现吊钩的上升和下降，接触器 机M2的正、反转，实现行车的前进和后退。2.4 电镀生产线的工作流程图我们根据设计要求绘制了整个系统的工作流程图，以便可以更清楚的认识该生产线的生产全过程，整个系统的工作流程图，如图 2-3所示。行车动作无非就是上下左右受控移动

25、，按照指定的顺序（即动作表）完成一系列的动作。要求有几套动作表可以选择，动作可以静态修改，也可以在 运行时由上位机动态修改。在这里，我们把行车的一个动作定义为：”到几 号工位上升，再到几号工位下降”，或者是“延时几秒”，每个动作表由若 干个动作字组成，放在PLC的数据寄存器里，动作表由PLC程序初始化，也可以在运行时通过串行通讯由上位机读取和修改，PLC程序在运行时只是不断地解释和执行动作表。S1性S3S4rr-i仝吊篮装卸台清洗池S5 上限检-S6下限检电镀池处理1分 处理1分处理10分图2-3电镀生产线工作流程图第3章系统的软件设计3.1 软件的组成及作用3.1.1 PLC 内部资源内部根

26、据软元件的功能不同，分成了许多区域，如输入/输出继电器区、定时器区、计数器区、特殊继电器区等。下面分别介绍下。1 .定时器：电气自动控制的大部分领域都需要用定时器进行时间控制，灵活地使用定时器可以编制出复杂动作的控制程序。它是PLC中重要的编程元件，是累计时间增量的内部器件。定时器的工作过程与继电 -接触器控制系统的时间继电器基本相同，但 它没有瞬动触点。使用时要提前输入时间预设值。当定时器的输入条件满足 时开始计时，当前值从 0开始按一定的时间单位增加；当定时器的当前值达 到预设值时，定时器触点动作。利用定时器的触点就可以得到控制所需的延 时时间。2 .计数器：计数器可用来累计输入脉冲的个数

27、，经常用于对产品进行计 数或者进行特定功能的编程。使用时要提前输入它的特定植。当输入触发条 件满足时，计数器开始累计它的输入端脉冲电位上升延的次数，当计数器计 数达到预定的设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。3 .输入继电器：输入继电器一般都有一个PLC的输入端子与之对应，它用于接受外部的开关信号。当外部的开关信号为闭合时，输入继电器的线圈 得电，在程序中常开触点闭合，常闭触点断开。4 .输出继电器：输出继电器一般都有一个PLC上的输出端子与之对应。当通过程序使得输出继电器线圈得电时，PLC上的输出端开关闭合，它可以作为控制外部负载的开关信号。同时在程序中其常开触点闭合，常闭触点断 开。5

28、 .内部位存储器：内部位存储器的作用和继电-接触器控制系统中的中间继电器相同，它在 PLC中没有输入/输出端与之对应，因此它的触点不能 驱动外部负载，这是与输出继电器的主要区别。它主要起逻辑控制作用。以上几个是我们在本次系统设计的过程中可能需要用到的PLC软元件，另外PLC还有很多其它的软元件。3.1.2 PLC 编程语言PLC是通过运行编写的用户程序实现控制任务的。PLC中的程序由系统程序和用户程序两部分组成，系统程序由PLC生产厂家提供，它支持用户程序的运行；用户程序是用户为完成特定的控制任务而编写的应用程序。 S7-200系列PLC的编程语言非常丰富，有梯形图、语句表、功能块图和顺 序功

29、能图等，用户可以选择一种编程语言，如果需要，也可混合使用几种语 言编程。这些编程语言都是面向用户的，它使控制程序的开发、输入、调试 和修改工作大大简化。我们在本次设计中选择梯形图编程。以下我们详细介 绍下梯形图的概念。梯形图左边有一条垂直的线称作左母线，右边一条虚线称为右母线。母 线之间是触点的逻辑连接和线圈的输出。PLC梯形图具有以下一些特点：1 .PLC的梯形图是“从上到下”按行绘制的，两侧的竖线类似电气控制 图的电源线，通常称做母线（Bus Bar ）,大部分梯形图只保留左母线；梯形图的每一行是 “从左到右”绘制，左侧总是输入接点， 最右侧为输出元素， 触点代表逻辑“输入”条件，如开关、

30、按纽、内部条件等；线圈通常代表逻 辑“输出”结果，如指示灯、接触器、中间继电器、电磁阀等。对S7-200系列的PLC来说，还有一种输出“盒”（功能框），它代表附加的指令，如 定时器、计数器或数学运算等功能指令。2 .电气控制电路左右母线为电源线，中间各支路都加有电压，当支路接 通时，有电流流过支路上的触点与线圈。梯形图中的假想电流在图中只能作 单方向的流动，即只能从左向右流动。层次改变（接通的顺序）也只能先上 后下，与程序编写时的步序号是一致的。3 .梯形图中的输入接点如I1.0、I0.1等，输出线圈 Q0.0、Q0.1等不是物理接点和线圈，而是输入、输出存储器中输入、输出点的状态，并不是接

31、线时现场开关的实际状态；输出线圈只对应输出映像区的相应位，该位的状 态必须通过I/O模块上对应的输出单元才能驱动现场执行机构。4 .梯形图中使用的各种 PLC内部器件，如辅助继电器、定时器、计数器 等，也不是真的电器元件，但具有相应的功能，因此通常按电气控制系统中 相应器件的名称称呼它们。梯形图中每个继电器和触点均为PLC存储器中的一位，相应位为“1”，表示继电器线圈通电、常开接点闭合或常闭接点断开；相应位为“ 0”，表示继电器线圈断电、常开接点断开或常闭接点闭合。5 .梯形图中的继电器触点既可常开，又可常闭，其常开、常闭触点的数 目理论上是无穷多个（受存储容量限制），也不会磨损，因此，梯形图

32、设计 中，可不考虑触点数量，这给设计者带来很大方便。对于外部输入信号，只 要接入一个信号到 PLC即可。6 .电气控制电路中各支路是同时加上电压并行工作的，而PLC是采用循环扫描方式工作，梯形图中各元件是按扫描顺序依次执行的，是一种串行处 理方式。由于扫描时间很短（一般不过几十毫秒），所以控制效果同电气控 制电路是基本相同的。但在设计梯形图时，对这种并行处理与串行处理的差 别有时候应予注意，特别是那些在程序执行阶段还要随时对输入、输出状态 存储器进行刷新操作的PLC,不要因为对串行处理这一特点考虑不够而引起偶然的误操作。3.1.3 组态软件计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔

33、的发展空问，我们可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控 及诊断、双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠。组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供 快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应 该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的 HMI （人机接口软件，HumanMachine Interface ） 的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具，或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户

34、通过手工或委托第三方编 写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统， 通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些 困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系 统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着技术的发 展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。组态软件：对应全称为Humanand Machine Interface/Man and MachineInterface /

35、Supervisory Control and Data Acquisition,中文翻译为：人机界面/监视控制和数据采集软件，一般英文简称有三种分别为 HMI/MMI/SCADA目前组态软件的发展迅猛，已经扩展到企业信息管理系统， 管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。组态软件的功能和特点可归纳如下：概念简单，易于理解和使用；功能 齐全，便于方案设计；实时性与并行处理；建立实时数据库，便于用户分步 组态，保证体统安全可靠运行；利用丰富的“动画组态”功能，快速构造各 种复杂生动的动态画面；引入“运行策略”的概念。它具有以下几个方面的特点：1 .可视化操作界面，真彩显

36、示图形、支持渐进色、丰富的图库、动画连 接。2 .无与伦比的动力和灵活性，拥有全面的脚本与图形动画功能可以对画 面中的一部分进行保存，以便以后进行分析或打印。3 .变量导入导出功能，变量可以导出到Excel表格中，方便的对变量名称等属性进行修改，然后再导入新工程中，实现了变量的二次利用，节省了 开发时间。4 .强大的分布式报警、事件处理，支持实时、历史数据的分布式保存。 强大的脚本语言处理，能够帮助你实现复杂的逻辑操作和与决策处理。5 .全新的 Web Server架构，全面支持画面发布、实时数据发布、历史 数据发布以及数据库数据的发布。6 .方便的配方处理功能。丰富的设备支持库，支持常见的

37、PLC设备、智 能仪表、智能模块。提供硬加密及软授权两种授权方式。3.2 PLC梯形图设计电镀生产线梯形图设计如图3-1所示0B1 ： Main Program Sueep (Cycle) ”Corutent：Network 1 ：手动工作选择手动工作方式，开关把选择打到手动处，即通炯合，逑电器XL谢圈得电,并形成自 锁.ETetTnrk 2 ：手承）工作髓电器心。缄阀得电后，常开触苴L0闭合.氏:导电.，进入手的工作方式的子程序.Hetwork九单周期工作方式选择单布工作方式，开关把选择打到单周期处,即SF1闭合维电器ML 1线圈得电，并形 成白锁。Wl2重周期工作10,6方式急停按相*5F

38、1*'SB7'Ml. 1"I I_M)IM1.1I Inetwork 4 ：单恬朗工作映电器MIC线圈得电后常开触点HL1闭合，底2得电,进入单周期方式的子程序a|EM ENO：第卖工作方式连续工作方急停按钮jy me#选择连续工作方式，开关把选择打到连续处，即SF2闭含，维电器ML 2线圈将电，并形 成自锁，Network S :连¥突_1_作 琳电器WL 2线圈得电后笔开触点,RL 2闭合，而口得电，济入存续工作方式的程序,Netvork 7 ：单步工作方式 选择举步工作方式，开关把选搔打到第步知,即SR闭合，雉电器们一 9纸国用电.外形 成自锁，m.4

39、步进工作方10.6式急停按钮*5F3*'SBY-K1.3I I1/11 )|N1.SBetvaxk 8 ；步进工作继电器NIL 3线圈得电后，常开触点NIL 3闭合,PC4得电，进入单步工作方式的子握序.FC4EN ENOFC1 ：手动工作Coament：Network j.；：启动按£鹿扉涉普电器啦。线圈得电，并形成自锁，按下停止按钿mi后的.世圈失电岫。4)IBetwork 2 ：手动上升1继电器服.0得电，苴常开触点1W.口闭合，按下手动上升*拶丑工£.0后，上升继电器M.。得电. 电机进行上升运动，松开手动止升按钮工2.0后线圈会失电停止运动。11.412.

40、0位置检测器04.104.244.3Q4.0手动上升上限下降继电器右行继电器左行维电器上升维电器M0.0飞二5"*tK2r*K13*由“T 11 1I/FVI1/1W0IHetTork 3 :手动下行继电器用.0得电，其常开触与ME0闭合，按下手动下降1贵钮工2.1后，下耀电器04.1得电, 电机进行下降运动，松开手动下降按钮工之.1后线圈会失电停止运动。11.512.1位置检测器04.004. 204.3Q4.1手动下降下限上升维电器右行组电器左行组电器F降维电器MQ.0“SB4"百*KJ叱H 11 1I/F1/11/11/10-1Setvozk 4;手切右仃域电器曲曙也

41、其常残蝴.口熊，按下瑜右行端电漏 抗触揄.猾苴 危机迸行右行运动，松开手举右行按钮醛二后线月盘失电停止运动。12.2手动右行11-1位置检方藩IL2 位置标嘱IL3 心用检测器11.6位置谶媵 右限44.0上升继电器期1 1下降组电器04 2右行通器».0"SB5"飞2"W"ST”父51""跚”HI1 1-MM-w1/1-wN1ffetuk fi :手动左行得电，其常开胆点题闭合，报下手记左行按钿】1 3后，左行缰电副.瑞电, 电机击亍左行运动b松开手砥行按钮第3后线腾/关电厚止运动。11.612.3；(H.0国.1Q4.2

42、豌3手动左行右眼上升继电器干嘤犍器右行继电器左陶电器I0B0"SB6"“丁的不飞暧"H&r-H1 1/11/11/11/1(IFT2 ：单周期工作不管近那不位置按下停止按钿，都会停止运行，达到急停车的效巢;Metwark 1 ：上行陵F启动按钿占EL后，线圈党.。福电，井形成自锁，上升线圈足可得由，接下停止搜钿三E2后 股.。失电 。立0失电不再上行。IQ,0TO.L启动按钮停止*费飞B1*532”N2.14/卜M2.04)-IM2.0HbReSnik 2 ； Ky右行到数上行到达上限后位盘检厕器55闭合.然相:值】得中并聚成后锁，右行线圈网.2得电。按下

43、停 止按钮5心后咫.1失电.失电不再右行.IL4位跟检测器 ia j上限停止?矩RM2.0"5""SB2"M2.2B2. 1T I1 I1/11/1（ ）INctvark 3 ： 处下降右行到达位盘短后位置犒测器52闭合，线刷即,2得电并形成自锁，下降线函4门得电，到达 下限后榜测器阻开关断开，不再下降，按下停止1班日先隔欧. 2失电MJ失电不再臼亍,11.511.110.1位匿检测器位置枪测器停止按钮 不限K2.1飞 2*5B2”飞旷H2.2H I1 I_ _1/11/1（）IH2.2Hetvorh 4 :我最低处计时。分钟在占附之同处，垃置检测富能闭

44、合.到达下限后，下限位羞检测器更富开闭合，TO开始计时”ii.i位贵检测器飞2rI 一TO（SP）55T#10S位差检测器 下眼 咨I 1etvork 5 :襦处上升 10计时1分钟到右，续救此3福电K书德白锁，上升但圈Q4E将口j按下停止强钥而循鼓. 3关电，。虫口失电不再上行,m. 1停止按钊TO”询N2.3T HHetvark 6 ：显右彳亍到罚 上行到达©艮后位苣检现器弱闭合,纸圈旭E得电并用.应自锁，右行线圉Q4. 2得电。按下停 止按钮咫E后耳£，4失电，词.2失电不再右行.11.4位置脸测器 UJ.1 上限停止按钮M2.5T/I-N2.3飞丁"SB2

45、”T I1 IA-侬4T IUe tYOKk 7 ：内处下降LL6位出勃喳下限1/1电行到达位用气后位H检测器N闭合，线圈MN用电并形成自锁，下肉聂囤Q4得电,到达 不懒后检测器汨开关断开，不再下降。搜下停止按钿5地后地.2失电，单.I失电不再下行T1.2IO. 1位署检测器停止掇钮月露4飞旷“SEZ”T I1 I1/1-阻5Ee-tvark H ： m3最的L计时1分钟在孙祖处，位步检测器云闭合，到达下限后，下限位总检测器比常开闭合，T1开始计时,11,5位置检测器112下限 位黑检泱爆“55*"53"T11111S5T1I1O5Nctvark 9 ： m3处上升府计时记

46、及口翡，线廊3石得电笄桐自颖，王福囿行南电厂而停正踊嬴商五 联电,。4失电不再上行1上行到达上限后位置检涕器褥闭合，线圈四.7得电并形成自锁，右行线圈M. 2得电。按下停止按钮加2后褪.7失电，Q4. 2失电不再右行“11.4位置检测器 10.1上限停止3琏日琳3,0Vk112.7T)IMX 6飞 5""SE2”T I1 II/HM2. 7T Fletwoxk 11 :国处下降|右行钥-大内置必后佗客杭则靠阳够，线断电。得电并形成自锁，下隆线圈皿.1得电。到达 下限后拗幅随升关断开，不再下降，按F停止窗群日诟H3Q失电，取，1失电不再下行IL.5Ih3IO.1位置检测基位凫

47、检测署停出安钮 下限M2,7*34"*先丁"洸"科。H I I1/1M0IM3.0H IHetwozk 12 ;国最低处计时1吩钟住S4位遇处，位盘检测器出闭合,到达TE艮后，下限位密检溺器56常开闭合，12开始计时,IK5IL3位置腐幅F4.T2sj155TH 州位置检测器不限飞6,ITetvork 13 ： s4处上升T用时IQ分钟到后，线圈呢.1得电并形成自锁，上升线圈的.0度电“技下停止按钮四2后13 ，1失电，%Q失电不再上行,停出一T2"SB2/M3.213.11 IM1/10INttWbrk 14 ：国右行到右限 上行到达上限后位置检测器两

48、司合,百，圈3飞导电并形成自锁，右行线圈般.2得电。按下停 止按钮固漏腼失电，3.佚电不再右行。位置检测器 m. 1上限停止按i丑13.1'S5*'SB2'兄3.3M3.21 I1 IMMf)IKetvozk 16 ；左行到后1到达右眼打后位置幅测器幻闭宫开始左行位置惨W捣 10-1 右限停止按钳13+3飞 T*5口1WM暗，3I I1 IM1/1S-IHlEtTork IB ： £1处下降 左行到送左不3】后号始下隆，位置检测器停止按钮.3*51*飞82*M2.0M0.0M3.4I1 I 1/11/31/10-1Belwork 17 ：上行输出 在膻Q、MX

49、 3、睚后、瞋,1任通得用后，线圈3"得电电机上行°ILd位置翻打器城Q上限上升维电器M2.0飞 5""KM/T II/F11-IM2. 3M2.6M3.1Network 18 ：右行输出在整.1、呢4 12.7、H3.W任意将电后，线圈翼,1得电电机右行。Q4.2M2.1右当岸电器"KM3”M2.4M2. 7M2. 2暇；下行输出在退3./.5、嘏.柒 4.4任苣得电后，然圈也门得电电机下行。H2.2T I-H2.E4卜N3.0T I- 电4 4卜11.5位比检测器下魄1/1Q4.1下降继电器0-INetvvrk 20 :左彳丁?耻11,0位

50、置检测器Q4.3左行维电器0IFC3 ：连续工作在在向她方按下急停按钮io.日后，都能意停，故障出现时而;帚Hetvqrk 1 : Title：|按下停止按钮后，耐.0得电，为漳正展外IO_ 110.010.6停止按钮启动+舜日急停按钮*SB2*飞 EI*SB7*M7,0T Il/ll/l0-IM7.0Hetwozk 2 ;上行杼月江市钿5E1后在下限使吊Et警周股,0得电,并相或自锁，上升线用荆，。得电，按 下停止按制研I后肥.陕电，乳失电不再上行*19.0启动按赳“SB1"I Iii-s位置检测器FP艮*36*I IJE. 1T*10.6Q4.104,3急停按钮下下维州唾右行樊电

51、器左行黑方甥*a3"kjcT+KJI4X171M1/171J2.0-t)-I117,0七卜2.0K2,0 _| IIE4位更检见器 上限1 1阻2|/|I0.fi急用嫡*BBT*MQd.o上升继电器 W1 /IQd-l下薛维电器“吟I AQ<3 左行维电器 "版r A1 I1 11/1l/iM 11/1l/lHEM2.1TJ-IIL5U5值班检测器位置险测落下限rf$r111network 3 ： si右行到建上行到达上降后位虚构测器海闭言线圉得电并形成巨被，右行线曲小南电按厂停 止按钮新之后腰.1失电，飒.2突电不再右行.Uetvork 4 ：式处下降右行到达位置雕

52、后，检测器旌i可合，续围附二胃电井形成自锁，下瞪与图m.1得电.到达下限后检加港光开关伽升，不再下降，按下停止按钮SB河2送电，1失电不再下行.11,1校留检冽器I0.fiQ4.0-Z04.3位置检喇器下限道停按钮上升缉电器右行维电器左行维电器HI 1飞z”飞&国飞573 MT 111_nA-1/11/1/1H2. 2H HM2. 2Nel vert 5 ： £之最低处计时1分钟在豫位置处j位置检测器用闭合，到达下限后，下限位置检测器36常开闭合式开始计时,11.5位置桧测器11,110.6下限位置检测器急停按钮飞5"飞2.飞aI I1 IM（山1S5T#10SNe-twerk 6 ： s2 处上升TO计时1分钟到后，线圈噌.5导