PLC；电镀；紫金桥；触摸屏

黑龙江东方学院本科毕业论文（设计）黑龙江东方学院本科毕业论文（设计）绪论选题的背景电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。我国电镀历史悠久，19世纪后期从欧洲传入我国，到二十世纪八十年代发展壮大。新时期绿色化学要求电镀走向低毒低污染低损耗。建设资源节约型环境友好型电镀工业是新时期电镀行业的发展方向也是走可持续发展的必然选择中国电镀工业的发展是在新中国成立以后，随着大规模经济建设的开展，机器制造业迅速发展起来，大型的汽车和拖拉机制造厂、飞机制造厂、电子工厂以及仪器仪表工厂等的相继建立．一些老企业也得到了扩大改造。在所有新建和改建的机器制造企业小，大都有电镀车间投人生产，为电镀工业在中国的发展提供了物质基础。随着国家的改革开放，科学技术的进步，近二十年来中国的电镀行业也迎来了新的春天。中国是一个电镀大国，电镀行业作为中国重要的加工行业之一，对经济社会及整个工业体系的快速发展起着非常关键的作用。电镀添加剂的开发，对电镀工艺的发展起着非常重要的作用。向镀液中加入具有光亮、湿润、整平、导电、缓冲等作用的各种添加剂，对改善镀液性能和镀层质量可产生重要影响。为解决环境污染问题，近年来向镀液无毒和低毒化方面的发展中，也取得了相当大的成绩，一些新的工艺配方已投入使用。对高速电镀与脉冲电镀等新工艺的开发取得了可喜的成果近些年来，由于电镀行业积极推动清洁生产和环境保护，电镀技术和添加剂不断创新，中国的电镀工艺已达到国际先进水平，中国已经能制造计算机控制全自动电镀生产线，中国已经能制造国际先进的电镀废水、废气处理装置。

随着中国经济与科技的高速发展，世界制造业的重心已逐步向中国转移。与此同时，电镀行业以其独有的性能显得越发重要。由于其具有较强的装饰性与功能性，且通用性强、应用面广等特点，已成为中国制造业中不可或缺，并且不断发展的行业。近一个时期，电镀生产设备方面的革新速度相当快，已由简单的手工操作迅速地发展到机械化，并形成了各式各样的电镀生产自动线。对一些工艺参数采用微机控制的电镀生产线也已经在生产中使用。选题的目的和意义目前，在市面上，在电镀槽的领域上还处于半机械电镀样品的阶段上，甚至有的还处于人工电镀的阶段上。而且上诉两种电镀方式效率低，功能也单一，电镀时的时间精准性差，很难达到电镀所要求的标准。随着现代PLC技术的发展，由于PLC具有功能丰富、使用方便、工作可靠、经济合算、控制功能强等特点，而且生产工艺也要求高质量、高效率，所以PLC越来越被在工业上广泛应用。PLC控制可以大幅度提高电镀行业安全的稳定性。这就减轻了工作人员的工作强度，同时还具有高的经济效益和社会效益。这种新兴产业的发展，势必在日常生活中产生深远的影响。因此PLC实现对电镀槽模块的定时控制正符合这一发展规律。随着我国经济的飞速发展，PLC的种类和数量不断增多，由此产生的PLC控制、PLC编程的问题提越为人们所关注。由于电镀槽中具有众多的重金属元素，而且人手工操作面临着电镀不均匀、电镀时间不充足等问题，还包括人长时间接触重金属所导致的身体健康问题。经调查绝大多数的电镀槽工人都希望有一种PLC控制技术，用机械代替这种高危行业，而且还能解决物件电镀所面临的问题。主要研究内容根据任务书可知，这个设计是一个利用欧姆龙PLC，其型号为CPM1A的可编程逻辑控制器，对工厂的电镀槽生产线进行控制系统的设计。通过控制电机的正反转，来控制行车和吊钩的正反向运动。选择合适的控制规律，使行车和吊钩按预定规律变化，并且能够方便对设备进行调整和检修。并绘出电镀工艺流程图、电镀生产PLC控制梯形图、PLC控制程序框图、主电路图、控制电路图与布置图等。并且利用紫金桥仿真软件进行电脑仿真，也与触摸屏进行实时通信，实现多方面控制以及监控的研究课题。系统总体设计在对研究题目进行充分的准备之后，要对该设计题目进行框架的构建，明确其控制的基本要求，要以充分达到技术指标为目的，并且要思路严谨的构建结构框图，然后还要考虑电路中的各种限流问题去选取合适的空气开关、接触器、热继电器等等。最后，根据实际决定PLC型号以及传感器的类型。总体设计方案电镀槽控制系统设计采用PLC来控制电镀元件在生产过程的有序进行，行车架上装有可升降的吊钩，吊钩上可以安装卡槽，用来将电镀元件进行固定。行车运行部分和吊钩运行部分各由一台三项异步电动机控制。要求要有电镀槽、回收液槽、清水槽三槽位，分别完成工件电镀、镀液回收，工件清洗。工艺流程如下：启动后，吊钩由下向上移动，遇到上限位后，行车从左向右移动，到3号限位开关后（中间遇到1号和2号限位开关不响应），停止，吊钩下降，碰到下限位开关后停止，工件被放入电镀槽，电镀30秒后，吊钩上升，遇到上限位开关后停止，停放15秒后，行车左行，到2号限位开关位置时，行车停止，吊钩下降，遇到下限位开关后，停止，工件被放入回收液浸1分钟后，吊钩上升，遇到上限位开关，停8秒，接着左行，到1号限位开关位置时，吊钩下降，遇到下限位后停止，放入清水槽清洗16秒，吊钩上升，遇到上限位后停6秒，行车接着左行，左限位开关弹起时，停止，吊钩下行，遇到下限位后，原点指示发光二极管点亮，指示回到原点。如循环开关拨上，系统将进入下一个循环，如没拨上，则停止。中间过程由发光二极管点亮指示，限位开关由钮子开关模拟，需手动。注意：启动前，左限和下限接通，其它限位开关断开，行车处于原点位置。结构框图设计经过对上述设计要求的深入思考后，对系统的设计过程有了一定的构架。具体想法有以下几点：系统主要上位机PC与触摸屏，下位机PLC和电动机组成。上位机PC主要是与PLC通过梯形图程序传输线进行通信连接，以及PC与触摸屏是通过以太网进行通信。上位机电脑，通过CX-P软件对PLC进行编程，然后编写好PLC程序下载到PLC中，最后用PLC的输出端连接到接触器中的A2端口，保证了PLC的输出信号给到接触器的线圈上，同时通过控制接触器线圈的得电情况，从而电动机的正反转来代替行车的前行后行、吊钩的上升与下降。系统结构框图如图2-1所示：启动按钮停止按钮启动按钮停止按钮循环开关电镀槽限位回收槽限位清水槽限位原点限位吊钩上限位吊钩下限位吊钩电机行车电机循环指示灯人机界面RS485PLC器件选型PLC选型PLC是采用循环的工作方法。由于PLC的品种很多，它们的功能组成，形态结构，且在电路中所能承受的最大电压、与其在电路中所能承受的最大电流。要考虑是否会出现电流过流等紧急情况。还要设置报警系统且当电力消失瞬间，所选用PLC能否保存住其上一步机械步骤。这样可以防止当PLC再次通电的情况下，不会出现程序混乱的情况。而且PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下,力争最佳的性能价格比。选择时应主要考虑到合理的结构型式,安装方式的选择,相应的功能要求,响应速度要求,系统可靠性的要求,机型尽量统一等因素。本次设计PLC输入点数在9个，输出点数5个。I/O点数估算时应考虑增加10%～20%的余量，因此综上所述，选择了欧姆龙的这款PLC，其型号为CPM1A。完全符合本设计的设计要求。由于控制较简单，对PLC存储容量、殊功能模块没有特殊要求。传感器的选型传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。现代传感器类型有很多，比如光电编码传感器、压力传感器、温度传感器、液位传感器、光敏电阻传感器与声音分贝传感器等等。由于本设计中，仅涉及到两个行车部分的左行与右行，以及吊钩电机的上升与下降，并不涉及到压力、液位等相关变量，所以在本设计中不考虑压力传感器与液位传感器。也是因为在电机工作过程中，会有一大部分电能会通过电机的转动，最终以热能形式散失。所以不选择温度传感器为本设计的限位开关。同理，在电机工作过程中，会产生不可预料的噪音影响，所以也不选择声音分贝传感器为本设计的限位开关。综上所述，我们选择光电编码传感器作为本设计的限位开关。由于本设计中需要在吊钩上限为安放一个、在吊钩下限位安放一个、出发点限位安放一个、清水槽限位安放两个、回收槽限位安装两个、电镀槽限位安装一个。由于行车在从左向右行驶过程中需要经过中间两个传感器，所以两个传感器同时工作时，顺序触发及行车从左向右行驶时，该点限位开关不工作，行车继续行驶。反之，当两个传感器同时工作时，逆序触发及行车从右向左行驶时，则该点限位开关工作，行车在该点停止。空气开关选型空气开关，又名空气断路器，是断路器的一种。是一种当发生特殊情况时，会保护电路中的其他元件，能进行自我关断的保护元件。不过只能是当电路中电流过载时，空气开关才能工作。比如出现当电路外部，产生电火花，可能会出现烧毁电路中元件的这种情况。类似这样的事件发生以后，空气开关并不能及时觉察，也就不能及时关断电路中的电源供给。但空气开关仍然是家庭民居以及工业生产上的一种重要保护电器，它拥有控制电路关断功能和保护其他电路元器件不被烧毁的功能。同时也可以达到，不经常地启动电动机。在本设计中，为了安全起见，在接线过程中应该接有一根地线。所以选取采用4P的空气开关。交流接触器选型交流接触器的工作原理是利用在电路中，电能产生磁效应的工作原理。且产生的磁场会逐渐累积，磁感应强度逐渐增加。当电磁场产生的磁力足够大时。会对其上方的金属弹簧产生吸力。并最终会使二者成功吸合，才能达到电路中正常供电。如果当空气开关闭合以后，交流接触器并没有吸合，则就要检查所供给的电源电压是否不足，也就是产生的磁力不够强，不足以吸合其上方的金属弹簧。当电路中断电时，交流接触器线圈所产生的磁场自动消失，也会导致其产生的磁力快速减小。当所产生的磁力不足以吸合其上方的金属弹簧时，弹簧由于受到其自身的弹力影响，会恢复形变，保持其初始状态。也就达到了使电路断电的情况。所以在选择交流接触器时，应当选择其内部弹簧弹性较好，且弹片上尽量不能出现锈斑，会增大电阻损耗。同时在使用交流接触器前，要用万能表的欧姆档，对其的多个端口进行线路排查，检查交流接触器内部是否出现断路或接线柱接触不良的情况。本设计中，涉及到两个电机的正反启停。所以需要4个同一规格的交流接触器。热继电器选型热继电器：是当电路中有电流通过时，由于电能能产生热能，所以热继电器的工作原理，就是当温度达到临界值时，其内部的金属导体会被融化，最终不能保证电流的正常通过。也就达到了保护电路的目的。而且是一种，运用小电流去保护大电流运转的“自动开关”。在家庭用电以及工业用电上，均有着很重的地位。所以在选择热继电器的时候，要先对电路进行电流大小的估测，以及要对其内部控制通断的金属导体进行检查。如果发现问题要及时更换。本设计中，选择2个限流为1安培的热继电器，对电路进行保护。本章小结本章首先介绍了总方案设计，设计出一个好的总方案对本次课程设计的重要性不言而喻。其次选择了CPM1A作为本设计的PLC机型，而且介绍了光电编码传感器、空气开关的选型、交流接触器的选型，热继电器的选型以及按钮的介绍。选出了好的PLC会对实验有很大的帮助，编程会变得简单，不仅介绍了系统的硬件设计，不但能够充分发挥欧姆龙系列PLC的性能特点，还能够满足与系统的设计要求。而且节约成本。总方案好才能有更好的成绩，正所谓“好的开始是成功的一半”。系统硬件设计在对研究题目进行总体方案设计之后，要对该设计题目进行系统的硬件设计，由于已经明确其总体的方案要求，所以要在设计实物部分多下功夫，要以充分达到技术指标为目的，并且要仔细谨慎的画出系统的主电路图、I/O分配表、系统的控制电路图、连接实物的布置图以及在连接实物的接线图，然后还要运用万用表的欧姆档位，来进行所连接电路的初步线路排查。主电路设计电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，通过CAD画图方法，并且利用各种国际规定符号，来表示电路中各元件的连接顺序。并且电气原理图具有设计简单、言简意赅的特点，适合用来展现本设计的主要工作原理[1]。在本设计中，根据任务书中的功能指标，要求用两台电机分别控制行车的左行、右行和吊钩的上升、下降。如图电镀设计主电路3-1所示：图3-1电镀设计主电路图图3-1中，交流接触器KM1与交流接触器KM2同时控制一台三项异步电动机的正转与反转，来实现控制吊钩的上升与下降，交流接触器KM3与交流接触器KM4同时控制另外一台三项异步电动机的正转与反转，来实现控制行车的左行与右行。控制电路设计由于本设计需要启动按钮、停止按钮、循环开关、吊钩上限位、吊钩下限位、行车出发点限位、电镀槽行车限位、回收槽行车限位以及清水槽行车限位，总共9个变量控制一个PLC进行信号输出。所以控制电路图中PLC左侧需要9个变量输入端。其中3个为行程开关按钮为，剩下6个变量连接6个光电编码传感器。PLC的右侧为PLC输出信号端，并且输出信号有5个，其中4个用于触发交流接触器的线圈。1个为原点指示灯[2]。控制电路图如图3-2所示：PLCPLCDC24VDC24VAC220VAC220V图3-2控制电路图I/O分配表在本设计中，由于有9个输入端和5个输出端，所以要按顺序将输入输出端进行列表格分类。并且要对应相应的元件符号，开关按钮用SB表示，传感器限位开关用SQ表示，交流接触器的线圈用KM表示，原点指示灯用L表示，则列出其系统的I/O分配表如表3-1所示：表3-1I/O分配表符号PLC输入端设备输入名称符号PLC输出端设备输出名称SB10.00启动按钮KM110.00吊钩上升SQ10.01吊钩上限位KM210.01行车右行SQ20.02C点限位KM310.02吊钩下降SQ30.03吊钩下限位KM410.04行车左行SQ40.05B点限位L111.04循环指示灯SQ50.08A点限位SQ60.11出发点限位SB21.01循环开关SB31.02停止按钮布置图设计设计好布置图可以更好的表示实际的安装位置，图中包含一个空气开关QF、4个接触器KM以及2个热继电器FR。其实物布置图如图3-3所示：图3-3实物布置图在图中左侧按照从上到下的顺序，且以图中所标识间隔排列，在图右上方是6个限位开关和3个行程开关，以及一个可编程逻辑控制器。每个按钮按照从左到右的顺序，可编程逻辑控制器的输入端为上，输出端为下。方便下一步骤的接线[3]。可编程逻辑控制器的最右端与网孔板的最右端距离为13cm左右，本章小结首先介绍了主电路的设计，主电路是整个线路的核心，因为其连接的电器是电机，有电机才能对整个电路进行驱动，实现正反转的功能。其次介绍了I/O分配表，分配表是与梯形图息息相关的，两处的节点地址一定要相同，否则按钮与灯会失效。最后介绍了布置图，布置图是实验各个元件排布的图，布置图画的好与否是直接决定了实验接线是否简单，更简单的接线会使自己的实验板更加的简洁，明了。最后介绍了PLC的接线图，PLC的两端分别连接着输入和输出的器件，PLC接线图的准确性直接决定了将来系统能够正常工作。系统硬件设计是课程设计中必不可少的一环。系统软件设计在对研究题目进行完实物连接之后，要对该设计题目进行系统的软件设计，要明确其主程序流程图，在去进行进一步的编程，由于已经明确了所使用欧姆龙PLC的型号CPM1A，所以要使用CX-P软件进行编程。主程序流程图设计我们根据控制设计相关要求，绘制了整个系统连续工作和单周期工作的流程图，以便可以更清楚的认识该生产线的电镀工作过程[4]，电镀工作流程图如图4-1所示：开始开始初始化小车右行到达电镀槽下吊电镀30秒，升吊停止15秒小车左行到达回收槽下吊浸泡60秒，升吊停止8秒小车左行到达清水槽下吊清洗16秒，升吊停止6秒小车左行到达原点下吊钩碰下限位开关循环开关开启结束图4-1电镀工作流程图在PLC运行时，先对程序进行初始化，然后程序将会对输入进行判断，系统中包含循环指示开关，循环指示开关开启时，在原始位置，重新进行下一循环，系统自动执行。循环指示开关关闭时，在原始位置保持现状，一直等待进入下一循环。程序梯形图设计本系统软件设计采取先定时，后计数的处理方法。在编程过程中做到二者混合使用，既决解反复触碰限位的问题，又做到了简化编程的目的。然后解决步进工作方式的软件编写，最终完成整个系统的程序[5]。根据系统的控制要求设计出梯形图，该梯形图具体能实现的功能为:按下启动按钮，0.00常开触点闭合，10.00线圈得电，吊钩从原点开始自动上升，并且自锁。或者是由于定时器TIM延时后，给予下一段梯形图触发信号，从而使10.03、10.06或11.01线圈得电后，再将四个端子并联连接到控制吊钩电机上升的交流接触器的A2端子上，从而就能达到直接控制交流接触器线圈的吸合，来间接控制吊钩电机顺时针转动。从而达到电镀器件上升的目的，吊钩电机上升部分梯形图如图4-2所示：图4-2吊钩电机上升部分梯形图当吊钩碰上限位时0.01常开触点闭合，10.00或10.03或10.06或11.01线圈均失电，使吊钩电机停止顺时针转动，即停止了电镀元件的上升。并且在同一周期内，每次吊钩触碰到光电编码传感器，就会使限位动作一次，并且进行计数。该设计运行一个周期，吊钩电机会顺时针转动四次，则光电编码传感器就会计数四次，并且下一周期的开始信号10.00，也是上一周期计数器的清零信号。吊钩上限位计数部分梯形图如图4-3所示：图4-3吊钩上限位计数部分梯形图且在吊钩上限位光电编码传感器第一次动作后，会自动使计数器CNT101闭合，10.01线圈得电并且自锁，行车右行。在吊钩上限位光电编码传感器第二次动作后，会自动使计数器CNT102闭合，并在完成延时程序后，使10.04线圈得电并且自锁，行车左行。在吊钩上限位光电编码传感器第三次动作后，会自动使计数器CNT104闭合，并在完成延时程序后，10.07线圈得电并且自锁，行车左行。在吊钩上限位光电编码传感器第四次动作后，会自动使计数器CNT106闭合[6]，并在完成延时程序后，11.02线圈得电并且自锁，行车左行。行车电机正反转梯形图如图4-4所示：图4-4行车电机正反梯形图并且在吊钩上限位光电编码传感器第二次动作后，CNT102会触发中间变量200.04与定时器TIM004进行在电镀槽限位停止15秒。并且在吊钩上限位光电编码传感器第三次动作后，CNT104会触发中间变量200.05与定时器TIM005进行在回收液槽限位停止8秒[7]。并且在吊钩上限位光电编码传感器第四次动作后，CNT106会触发中间变量200.06与定时器TIM006进行在清水槽限位停止6秒。停止吊钩上升定时程序梯形图如图4-5所示：图4-5停止吊钩上升定时程序梯形图当行车右行触碰到电镀槽限位点时，行车限位时0.02常开触点闭合，10.01线圈失电，行车停止右行。并自动使10.02线圈得电并且自锁，吊钩开始同一周期内的第一次下降。当行车左行触碰到回收液槽限位点时，行车限位时0.05常开触点闭合，10.04线圈失电，行车停止左行。并自动使10.05线圈得电并且自锁，吊钩开始同一周期内的第二次下降[8]。当行车左行触碰到清水槽限位点时，行车限位时0.08常开触点闭合，10.07线圈失电，行车停止左行。并自动使11.00线圈得电并且自锁，吊钩开始同一周期内的第三次下降。当行车左行触碰到出发点限位点时，行车限位时0.11常开触点闭合，11.02线圈失电，行车停止左行。并自动使11.03线圈得电并且自锁，吊钩开始同一周期内的第四次下降。吊钩下降程序梯形图如图4-6所示：图4-6吊钩下降程序梯形图当吊钩碰下限位时，0.03常开触点闭合，10.02或10.05或11.00或11.03线圈均失电，使吊钩电机停止逆时针转动，即停止了电镀元件的下降升。并且在同一周期内，每次吊钩触碰到光电编码传感器，就会使限位动作一次，并且进行计数[9]。该设计运行一个周期，吊钩电机会逆时针转动四次，则光电编码传感器就会计数四次，并且下一周期的开始信号10.00，也是上一周期计数器的清零信号。则吊钩下限位计数部分梯形图如图4-7所示：图4-7吊钩下限位计数部分梯形图并且在吊钩下限位传感器第一次动作后，CNT100会触发中间变量200.00与定时器TIM000表示在电镀槽中电镀30秒。在吊钩下限位传感器第二次动作后，CNT103会触发中间变量200.01与定时器TIM001表示在回收液槽中浸泡60秒。在吊钩下限位传感器第三次动作后，CNT105会触发中间变量200.02与定时器TIM002表示在清水槽中清洗16秒[10]。停止吊钩下降定时程序梯形图如图4-8所示：图4-8停止吊钩下降定时程序梯形图最后在吊钩下限位传感器第四次动作后，CNT107会触发原点指示灯11.04，表示回到了出发原点。回到原点梯形图如图4-9所示：图4-9回到原点梯形图回到原点之后，代表一个周期运行完毕。并且会让TIM003定时器每5秒钟一次判断，循环开关1.01常开开关是否闭合，如果循环开关闭合，则触发200.03中间循环变量，系统进入下一循环；如果循环开关没有闭合，则每5秒钟一直判断循环开关是否闭合，直到循环开关闭合为止。判断循环程序梯形图如图4-10所示：图4-10判断循环梯形图本章小结首先介绍了顺序功能图，顺序功能图是整个软件程序运行的核心，是梯形图编程的主线。功能图的设计一定要严谨完整，这样可以使梯形图的编写有序不乱。梯形图是程序运行的“灵魂”，通过制作内部节点，定时等功能使电机能够按照流程图的要求运行。顺序功能图与梯形图相辅相成，是这次设计中不可缺少的一部分。模拟仿真设计在对研究题目进行硬件与软件设计之后，要对该设计题目进行系统的紫金桥仿真设计，由于已经明确其总体的方案要求，所以要在紫金桥仿真软件中，建立好点组态与设备组态，并且要对其点组态设置的地址要与梯形图中的输入输出地址一一对应。还要在触摸屏软件中设置好状态“0”与“1”的各种变化。并且也要与PLC的输入端进行地址绑定。紫金桥组态介绍紫金桥组态软件是使用一些数据采集过程和控制的专用软件，它是在自动控制系统监控层一级的软件平台与开发环境，使用灵活的组态方式，能够提供给用户快速构建工业上自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具[11]。特点：可视化操作界面，真彩显示图形、丰富的图库、支持渐进色、动画连接；美轮美奂的动力和灵活性，具有全面的脚本和图形动画功能可以对画面中的部分进行保存，方便以后进行分析或打印。紫金桥监控画面设计建立新工程与驱动设定打开紫金桥组态软件，新建项目，点击确定。选择“数据库/设备组态/PLC/OMRON/HostlinkFINS”,选中后双击，弹出I/O设备定义对话框，在紫金桥中，每一个实际采集设备都虚拟城一个逻辑设备，也就是说，不必关心实际设备与计算机通信的详尽过程，每一个设备都通过一个逻辑设备名来访问，而物理设备的数据可以通过数据库组态数据链接与数据库的数据点进行链接。这样，对数据库点的操作实际就是相当于实际I/O设备点的操作。每一个逻辑设备定义时，要定义与实际设备相关内容[12]。其具体步骤一如图5-1所示。图5-1步骤一图在此毕业设计中逻辑设备是OMRON，数据更新周期为：50毫秒，超时时间为：8秒，故障后回复周期为300秒，最长时间为60分钟[13]。设备地址为：2，连接方式为串口其具体步骤二如图5-2所示：图5-2步骤二图设置完成这些参数后点击下一步，串口号为：COM2，由于CPM1A只有一个COM端口，所以只能选择COM2端口。最后点击完成。其具体步骤图如图5-3所示：图5-3步骤二图建立点组态于数据库链接在紫金桥组态内的导航树上，选择“数据库/点组态”进入到数据库点组态。双击“点名”下的空白区域，新建点组态，选择数字I/O点。分别定义由编辑梯形图所留下的22个数字I/O点。在实际操作中除了点组态之外，还要和实际的物理设备进行通信[14]。选择符合CPM1A的的通信线，将上位机电脑与下位机PLC相连。并且根据PLC编程梯形图。定义每个点组态的数据链接。点击“数据链接/增加链接项”，其中寄存器类型为CIO，地址偏移按照梯形图中编写。其完成点组态设定图后如图5-4所示：图5-4点组态设定图设计画面回到紫金桥组态环境后，在导航树上，选择“画面/窗口”进入到窗口属性。赋予两个窗口名字为画面一与画面二。并选择背景色为白色。点击确定。在画面一与画面二中分别画一个增强型按钮[15]。并改备注为“监控运行界面”和“返回”。在画面一中添加文本打上班级、学号与姓名。在画面二中首先添加9个按钮，其中3个为按钮开关，其余6个为模拟限位开关。其次添加两个指示灯，分别为原点指示灯和循环指示灯。再次在画面二中添4个上升电机、4个下降电机、3个行车左行电机以及1个行车右行电机[16]。由于紫金桥系统中，在同一个电机并只有转与不转的颜色变化，并不能模仿出电机正转与其电机反转，所以在紫金桥仿真画面二中，要采取多个电机进行演示。最后对每一个元件都添加文本标注。其画面二中的布置图如图5-5所示：5-5画面二布置图动画连接与编写语言指令在新画面中双击需要连接的物件，选择其所对应的点组态，进行元件与点组态的绑定，在表达式框中填入表达式。其中吊钩4次上升、4次下降每一次的变化都绑定同一列的不同电机，同一列中只要有一个电机亮，则代表电机进行相应变化。同理，行车左行电机有3个，分别代表每次一行车左行的步骤，而行车右行电机之后一个，是因为行车只进行一次右行[17]。在画面一中，双击画面中的增强型按钮，右键选中“监控运行画面”，选择对象属性编辑文本或增强型按钮内容。“状态监控画面”增强型按钮的动画链接选择“鼠标相关动作”—“自定义”，在鼠标窗口编辑脚本如下：#画面一.Close();#画面二.Open();同理，在画面二中的“返回”增强型按钮中，依旧在鼠标窗口编辑脚本如下：#画面二.Close();#画面一.Open();至此，整个程序的组态软件编写已经完成，进入下一个阶段的工作。触摸屏画面设计开DOPSoft软件，新建项目，点击确定。在人机系列中选择：DOP-B-series。在型号中选择：BO7E515，点击下一步。选择Omron，其系列为：CS/CJ/CP1/CV/CVMSeries。通讯界面为：RS485，资料位元为：7Bits，停止位元为：2Bits，波特率为：9600，校验为：Even，点击完成[18]。其具体步骤四如图5-6所示。图5-6步骤四图进入到内环境后，选择“ON/设置ON”,画出9个保持性按钮，选中后单击，更改其保持状态0或1.并添加图形名称以及文字文本。在写入存储器地址与读取存储器地址上，更改元件种类为“WB”，地址按照梯形图程序进行更改。其具体步骤五如图5-7所示.图5-7步骤五图当所有保持形按钮都设定完成时，且为状态0时，其效果一如图5-8所示。图5-8效果一图当所有保持形按钮都设定完成时，且为状态1时，其效果二如图5-9所示。图5-9效果二图本章小结在本章中主要介绍紫金桥组态监控画面设计与触摸屏设计。在了解了紫金桥组态软件以及触摸屏的基本知识后，先完成系统工程的建立，然后再按照使用步骤完成系统监控画面的设计，并且在画面的设计过程中力争做到画面的简洁和形象。根据本设计的具体要求，在完成了新建工程、建立点组态与设计库链接、系统监控画面的设计后，再完成组态画面的各种要素和变量的定义，最后根据系统工作原理和仿真效果编写出画面语言命令，即完成了本阶段设计。系统调试我们在设计的最后阶段把软件和硬件结合起来，需要对控制系统进行调试与分析，包括硬件调试和软件调试。根据本设计的控制要求及实际设计内容，成功实现了电镀生产线系统的监控功能。我们编辑好画面图，根据各个部件之间的相互联系和控制关系，按照上一章所述的操作步骤进行设备连接，最后终于在运行环境里实现了运行，下面将会在PLC和紫金桥组态软件的共同运用下一步一步完成系统的仿真和调试工作。硬件调试对硬件部分进行调试，在完成对所有输入输出点的连接之后，就需要对线路进行检查，再看主电路部分的器件是否连接完全，以及输出电路的指示灯是否安装正确。在检查电路的时候，可以利用万能表对各部分线路的导线进行检查，看电路中的线路是否存在漏接或者虚接的情况。然后再利用万能表对各部分的电压进行检测，判断电压是否符合电路要求。1、空气开关：采用4P空气开关，检查包括其内部每个接线端口。其内部是否损坏。2、接触器：采用380V/50HZ接触器4个，每个接触器的接线柱接线是否拧紧，A1、A2端口是否正常运行。3、熔断器：采用2个限制电流为2A的熔断器，检查每个熔断器的保险丝是否损坏，是否调到指定限流范围大小。4、传感器：OLED模块、DHT11模块、GSM模块、红外检测模块、移动SIM卡等。5、按钮：检查每个按钮是否工作正常，有无个别按钮触发后，相应的上下触点接触不良的现象。6、PLC：检查PLC每个端口输入、输出是否正常。PLC单独供电后，“RUN”灯是否亮起，代表PLC是否进入了运行状态。如果“RUN”灯不亮，需要重新启动PLC或重新安装欧姆龙PLC的驱动软件。软件调试以在对程序进行调试的时候，不仅是对功能进行调试，还要对地址进行检查，是否存在错误的地址。并且需要明确各类语句、指令的含义，才能够正确的使用。在完成对所有的程序编写完成之后，进行在线模拟，检