基于plc的工业自动化控制组态软件的应用

基于plc的工业自动化控制组态软件的应用

在工业生产和其他领域，由于其劳动力的需要，它受到高温、腐败和有毒气体等因素的影响，增加了工人的工作量，危及了他们的生命。自从机械手问世以来,相应的各种难题迎刃而解。机械手一般由耐高温,抗腐蚀的材料制成,以适应现场恶劣的环境,大大降低了工人的劳动强度,提高了工作效率。本机械手用PLC控制。机械部分主要由机械手、支撑架、执行器、位置传感器、气缸部分组成。支撑架和机械手用不锈钢材料制作;气缸采用QGB-Q系列,属自保持式双电控带阀气缸,工作压力为0.15～0.8Mpa,其电磁换向阀有记忆功能,当切断电信号时,阀位不变,气缸活塞位置保持不变,系统不受突然断电的干扰。系统操作界面采用MCGS全中文自动化控制组态软件设计,集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输等功能于一身,界面直观、友好,运行稳定可靠,可操作性强。1系统组设计1.1mm542处理器本构件使用西门子PPI通讯协议,采用西门子通用的RS232/485转换器,方便、快捷的和PLC通讯。通讯连接如图1所示:RS232/485的A+(DATA+)与PLC9针端口的第3脚连接,B-(DATA-)与PLC9针端口的第8脚连接。1.2pp电缆上的dip跳线1.2.1运行STEP7-MicroWIN32编程软件1.2.2打开主菜单的VIEW,选择“communication”1.2.3将通讯参数设置为:remoteAddress=2,localaddress=0,Module=PC/PPICable(COM1),protocol=PPI,Transmissinrate=9.6Kbps,Mode=11bit.PPI电缆上的DIP跳线也设成上面的状态。1.2.4双击“Double-ClicktoRefresh”监测总线上是否挂有200系列的PLC,若有则更改此台的地址。1.2.5打开主菜单的PLC,选择“Type”在弹出的对话框中,选择对应型号的PLC。1.2.6打开主菜单的VIEW,选择“SystemBlock”,设置PLC对应端口的地址,然后将其下载到PLC中去。1.3用于mcts的api通信协议1.3.1父设备属性配置设备口波特率9600,8位数据位,1位停止位,偶校验。1.3.2mcgs初始工作状态采集周期:静态测量时设为1000ms,动态测量时设为200ms。通信超时时间:波特率为9600时16ms,波特率为19200时8ms。初始工作状态:设置为启动时,在进入MCGS运行环境时,MCGS即自动开始对设备进行操作;停止时,MCGS不对设备进行操作,但可以用MCGS的设备操作函数和策略在MCGS运行环境中启动或停止设备。2机械手设计2.1系统工作方式的确定机械手的全部动作由电磁阀控制的气缸驱动。其中,上升/下降和左移/右移分别由双线圈两位电磁阀控制,机械手的放松/夹紧由一个单线圈两位电磁阀(夹紧电磁阀)控制。图2为机械手示意图,机械手的任务是将A工作台上的工件搬运到B工作台。控制系统设有手动、单周期、单步、连续和回原点5种工作方式,机械手在最上面和最左边且松开时,称为系统处于原点状态或初始状态。机械手自动控制顺序功能图见图2,程序从略。手动操作是由按钮操作对机械手的每一种运动单独进行控制。在单步操作方式下,从初始步开始,按下启动按钮I2.6后,系统转换到下一步,完成该步的任务后,自动停止工作并停在该步,再按一下启动按钮,又往前走一步。如选择单周期工作方式,按下启动按钮后,从初始步开始,机械手按顺序功能图(见图3)的规定完成一个周期的工作后,返回并停留在初始步。选择连续工作方式时,在初始状态按下启动按钮后机械手从初始步开始一个周期一个周期地反复连续工作,按下停止停钮,并不马上停止工作,完成最后一个周期的工作后,系统才返回并停留在初始步。在选择单周期、连续和单步工作方式之前,系统应处于原点状态。如不满足这一条件,可选择回原点工作方式,然后按回原点启动按钮,使系统自动返回原点状态。2.2确定输入和输出设备的数量和i.o点2.2.1开关检测和显示工作方式选择按钮1个上/下限位磁性开关2个左/右限位磁性开关2个起动/停止按钮1个上升/下降、夹紧/放松、左移/右移6个右工作台上无工件用光电开关检测,1个定时器外设定拨码开关两个,占输入8个工作状态指示灯1个急停按钮1个输入点共计23个2.2.2工件灯光点及其他背景思想下降/上升电磁阀1个。左移/右移电磁阀1个夹紧/放松电磁阀1个原点指示灯1个手动、单步、单周期、连续工作指示灯4个上行/下行指示灯2个左行/右行指示灯2个夹紧/放松运动状态指示灯1个工件指示灯1个。外设置定时器输出点2个输出点共16个点2.3主机的主程序和原理该机械手的控制为纯开关控制,且所需的I/O点数不多,因此本系统选用了性能价格比较高的SIMATICS7-226小型PLC。该机的基本单元是一个有40个I/O点的独立的主机工作系统,包括24个输入点,16个输出点。该机可靠性高,可用梯形图、语句表和功能模块图3种语言来编程。它的指令丰富,指令功能强,易于掌握、操作方便。内置高速计数器、高速输出、PID控制器、PPI通信协议、RS-485通信/编程接口、MPI通信协议和自由方式通信功能,I/O端子排可以很容易地拆卸。最大可扩展到248点数字量I/O或35路模拟量I/O,最多有256KB程序和数据存储空间。由于它有极强的通信功能,在大型网络控制系统中也充分发挥其作用。3学生得到了较好的实验结果,并获学校优秀教学成果本机械手自设计完成以来,一直应用在本科教学中,可开设货物搬运实验。尽管程序比较