基于S7-200 PLC及MCGS组态的糖果包装控制系统设计

毕业设计基于PLC的糖果包装控制系统设计所在学院所在学院班级姓名学号指导老师完成日期基于PLC的糖果包装控制系统设计PAGE2目录第1章绪论 51.1课题研究的意义 51.2糖果包装国内外研究现状 51.3课题研究的主要工作 6第2章糖果包装机总体设计 72.1糖果包装机的组成 72.2糖果包装机的工作原理 72.3包装系统的控制要求 72.4系统的总体方案设计 8第3章糖果包装控制系统的硬件设计 103.1PLC选型 103.2步进驱动选型 103.3光电传感器选型 113.4电磁阀选型 113.5主电路设计 123.6控制电路设计 133.7PLC的输入和输出分配 133.8PLC输入和输出接线图 14第4章糖果包装控制系统的软件设计 164.1控制系统设计的基本原则 164.2STEP&-Micro/win与PLC的通讯 164.3程序流程图 164.3.1主程序流程图 164.3.2子程序流程图 174.4PLC内部使用地址 194.5梯形图程序 204.5.1主程序 204.5.2发送脉冲子程序SBR0 224.5.3停止发送脉冲子程序SBR1 234.5.4自动动作步骤子程序SBR2 244.5.5输出控制子程序SBR3 294.5.6参数设定子程序SBR4 364.5.7中断程序INT0 374.6语句表程序 384.6.1主程序OB1 384.6.2发送脉冲子程序SBR0 404.6.3停止发送脉冲子程序SBR1 404.6.4自动动作步骤子程序SBR2 414.6.6参数设定子程序SBR4 504.6.7中断程序INT0 504.7程序调试 514.7.1软件调试 514.7.2程序调试 55第5章触摸屏人机界面 615.1触摸屏编程软件 615.2触摸屏界面设计 625.2.1触摸屏与PLC的通讯连接 625.2.2触摸屏页面创建 655.2.3触摸屏界面设计 665.3程序仿真调试 68第6章结论 73谢语 74参考文献 75附录 76附录1电气图 76附录2程序梯形图 77附录2.1主程序 77附录2.2发脉冲子程序 78附录2.3停止发脉冲子程序 79附录2.4自动步骤子程序 81附录2.5输出控制子程序 84附录2.6参数设定子程序 88附录2.7中断控制程序 88附录3S7-200实物调试图 88

摘要本文是基于PLC的糖果包装控制系统设计，采用西门子的S7-200小型PLC为控制核心，外加MCGS触摸屏为上位机，采用步进驱动器驱动步进电机进行精确定位。系统具有手动、自动，单周、连续模式可以选择，使用方便灵活。采用各行程开关等检测机械手动作原位和到位，控制动作流程。采用SET置位和RESET复位进行动作步骤控制，控制动作清晰，采用集中输出，防止双线圈错误。通过分析控制控制要求，进行了总体设计，硬件设计，软件设计，组态设计，最后进行了调试和仿真测试，经测试，符合设计要求，达到了预期的设计目的。。关键词：糖果包装；机械手；传送带；步进驱动

AbstractThispaperisbasedonPLCcandypackagingcontrolsystemdesign,usingSiemensS7-200smallPLCasthecontrolcore,plusMCGStouchscreenastheuppercomputer,usingstepperdrivertodrivesteppermotorforaccuratepositioning.Thesystemismanual,automatic,one-week,continuousmodecanbeselected,easytouseandflexible.Theoperationflowofthemanipulatoriscontrolledbydetectingthepositionandpositionofthemanipulator'sactionwithvariousstrokeswitchesandsoon.SETpositionandRESETresetareusedtocontroltheactionstep.Thecontrolactionisclearandthecentralizedoutputisadoptedtopreventdoublecoilerror.Throughtheanalysisofthecontrolrequirements,theoveralldesign,hardwaredesign,softwaredesign,configurationdesignarecarriedout.Finally,thedebuggingandsimulationtestsarecarriedout,whichmeetthedesignrequirementsandachievethedesireddesignobjectives.KEYWORDS：CandyPackaging;Manipulator;ConveyorBelt;StepDrive

第1章绪论1.1课题研究的意义随着社会经济水平的提高，人民生活水平的提高，对食品的需求不断增长，食品生产逐渐成为社会文明的重要组成部分。世界各国越来越重视食品工业。同时，食品安全已成为人们日常关注的一个重要话题，也是国家保障人民生命的必要条件。因此，生产安全、经济的食品逐渐成为国家发展的重要目标。随着市场需求的增加，糖果食品生产越来越受到食品生产企业的重视和投入，以保持其在市场上的竞争力。糖果包装机是一种现代化的大规模生产糖果的机器,随着科学技术的飞速发展，糖果包装机的种类和功能日益增多，其效率和节能性也越来越高。糖果包装生产正全面取代传统的糖果生产方式，以其独特的优势扩大生产规模，以满足世界糖果食品的需求，为提高生产效率，设计了更完善的PLC控制系统。1.2糖果包装国内外研究现状随着人们生活水平的提高和糖果品种、款式的出现，迫切需要开发适合这些新型食品包装生产的包装机。以美国、日本、德国和意大利为首的世界上大多数糖果包装机都具有以下特点：一是包装机适用范围广，同一台包装机可以生产各种不同类型和样式的糖果，并保证各种类型糖果的质量要求；第二，可以实现多层包装，其中大部分可以实现三层包装生产，在同一台机器下节省了生产成本、生产效率和生产时间；第三，一些包装机可以在高速运行模式下生产。在保证系统稳定的前提下，扩大生产规模，节省人力物力。我国食品包装行业起步较晚，科技水平相对落后。现代很长一段时间以来，人工包装占据了食品包装行业的主要市场，但人工包装的生产效率低，技术水平不高，包装的密封性和美观性差。随着时代的进步，它逐渐被消灭。目前，我国糖果包装行业正处于快速发展时期，机械的大规模生产逐渐取代了传统的生产方式，但大多规模小，科技含量低。与其他大国相比，我国糖果包装行业市场水平较低，技术落后。然而，由于人口众多和经济快速增长，中国糖果市场仍然是主要制造商争夺的“蛋糕”。中国包装机制造商在糖果包装机市场上处于劣势。但由于国家宏观调控经济市场，在党和政府的支持下，我国地方糖果包装机也在高速发展。糖果包装机正在赶超美国、日本、德国和意大利1.3课题研究的主要工作本设计通过对糖果包装机工艺技术的研究，以PLC为主体，然后选择其它模块进行设计，最后完成了对糖果包装机控制系统的设计。设计过程中需要完成以下步骤：查阅相关文献，了解糖果包装机的工艺技术和特点；制定设计方案，对设计的可行性进行理论推导；确定PLC、传感器和步进电机的选择；完成主电路、控制电路和接线图设计；编制控制流程图，通过软件编程；定义通讯，进行组态设计；进行仿真调试和监控，直至调试成功。

第2章糖果包装机总体设计2.1糖果包装机的组成 糖果包装机组成如图2-1所示，有糖果推送机构，送纸驱动传送带机构，喷胶机构，包装机构（包括前后折叠，左右折叠，上部折叠）。糖果糖果推糖机构包装机构（前后折叠/左右折叠/上部折叠）喷胶包装纸糖果成品步进电机图2-1糖果包装机组成示意图2.2糖果包装机的工作原理 系统启动，开始执行初始动作，各机械手返回原点位置。检测到机械手返回原点位置，启动步进驱动器，按设定的速度和长度，驱动步进电机进行糖纸输送，输送长度到，停止步进驱动。裸糖通过流水传送带，在传送带的匀速传送下进入推糖机构，在推糖机构的凹槽处，推糖机构的光电感应器检测到糖果后，推糖机构的电磁阀会得电启动，矩形的推糖机械就会将裸糖推入包糖机构中。推入糖果后，执行机械手前后包装折叠，折叠到位，前后包装折叠自动返回，然后执行机械手左右包装折叠，左右包装折叠到位，左右包装折叠自动返回，然后执行机械手上部包装折叠，上部包装折叠到位后，上部包装折叠自动返回，然后执行包装糖纸点胶，点胶到位自动返回，然后执行计数，重新启动。2.3包装系统的控制要求 控制系统大部分进行自动运行处理，但在部分时刻会需要紧急停运和手动运行，所以，该系统可以采用自动运行和手动运行两种运行模式，以及单周期和连续模式，紧急停止和正常停止模式。 在自动运行运模式时，按下启动按钮之后，系统就会根据传感器和行程开关进行传送和包糖过程。 手动模式，可以通过外部开关按钮或者触摸屏进行单独控制。2.4系统的总体方案设计启动PLC输送糖纸步进脉冲停止MCGS组态急停手动自动连续单周输送糖纸点动正转启动PLC输送糖纸步进脉冲停止MCGS组态急停手动自动连续单周输送糖纸点动正转输送糖纸点动反转步进驱动推搪点动步进电机输送糖纸步进方向前后包装折叠到位左右包装折叠原位左右包装折叠到位前后包装折叠点动左右包装折叠点动上部包装折叠点动包装糖纸点胶点动推搪原位推搪到位前后包装折叠原位推搪电磁阀推搪气缸前后折叠电磁阀左右折叠电磁阀上部折叠电磁阀点胶电磁阀自动运行指示灯故障指示灯原点指示灯上部包装折叠原位上部包装折叠到位包装糖纸点胶原位包装糖纸点胶到位前后气缸左右气缸上部气缸点胶气缸图2-2控制系统方框图 外部的启动按钮接PLC的输入，用于按下启动按钮，启动系统，也可以通过触摸屏启动和停止系统。外部的停止按钮接PLC的输入，用于按下停止按钮，停止系统。外部的急停开关接PLC的输入，用于当发生紧急情况，按下急停开关，紧急停止系统，并进行报警，也可以通过上位机进行急停控制。手动自动选择开关接PLC的输入，用于选择自动或者手动操作模式，为OFF时选择自动模式，为ON时选手动模式，也可以通过上位机进行自动手动模式选择。 PLC输出接步进驱动的脉冲和方向，控制步进运行速度和运行距离和运行方向，控制精确送糖纸。PLC输出接推糖继电器，继电器控制电磁阀线圈，控制气缸执行推糖。其他的，各折叠、点胶控制类似。PLC输出接运行指示灯，故障指示灯，原点指示灯，用于状态显示。

第3章糖果包装控制系统的硬件设计3.1PLC选型 经分析，系统共使用了22路数字量输入，10路数字量输出，其中使用了1路高速脉冲输出。 西门子的S7-200PLC是高性能的小型PLC，性价比高，使用普及，因此选择西门子的S7-200PLC进行控制。其中的CPU226含24路输入，16路输出，因为需要高速脉冲输出，因此选择晶体管输出PLC，选择DC/DC/DC型号，可以满足使用需要。图3-1CPU2263.2步进驱动选型 步进选择TB6600升级版42/57/86步进电机驱动器32细分4.0A42VDC升级版。 适应步进电机:42、57、86型的2相4相（4线6线8线），9V-42V直流供电，H桥双极恒相流驱动，最大4.0A的8种输出电流可选，最大32细分的6种细分模式可选，输入信号高速光电隔离，标准共阳单脉冲接口。图3-3步进驱动器 3.3光电传感器选型 选择Risym光电传感器模块E18-D80NK漫反射式红外光电开关避障传感器E18-D80NK漫反射式红外光电开关。图3-3光电传感器 发射与接收于一体的光电传感器，检测距离可以根据要求进行调节，具有探测距离远，受可见光干扰小，价格便宜，易于安装，使用方便，可以广泛应用于机器避障，流水线等众多自动化产品。3.4电磁阀选型 电磁阀选择德力西电磁阀气阀4v210-08换向阀24v通线圈气动电磁控制阀带送消声器。图3-4电磁阀3.5主电路设计 主电路如图3-5所示，220V交流电接L1，N为设备提供电源。图3-5主电路图 QF1是总断路器，通断整台设备电源，FU1是总熔断器，起到短路过流保护作用。M1是送糖纸步进电机，QF2是送糖纸电机断路器，FU2是送糖纸电机熔断器，A1是直流开关电源，将220V交流电变成24V直流电，共步进驱动使用。A2是步进驱动器，驱动步进电机运行。0V经限流电阻接步进驱动的ENA-，DIR-，PUL-，为步进驱动提供公共端，24V接步进驱动的ENA，使能步进驱动，PLC输出的Q0.0接步进驱动的PUL+，控制步进脉冲和速度，PLC输出Q0.1接步进的DIR+，控制步进的方向，为ON反向，为OFF正向。3.6控制电路设计 控制电路如图3-6所示，220V交流电接QF3，为控制电路提供交流电源。图3-6控制电路图 QF3是控制电路断路器，FU3是控制电路熔断器，起到短路过流保护作用。A2是直流开关电源，为PLC和PLC输入输出提供直流电源。3.7PLC的输入和输出分配 输入和输出分配表，见表3-1，表3-2所示。表3-1数字量输入分配表名称内部地址外部编号启动I0.0SB1停止I0.1SB2急停I0.2SB3自动手动I0.3SA1连续单周I0.4SA2输送糖纸点动正转I0.5SB4输送糖纸点动反转I0.6SB5推搪点动I0.7SB6机械手前后包装折叠点动I1.0SB7机械手左右包装折叠点动I1.1SB8机械手上部包装折叠点动I1.2SB9包装糖纸点胶点动I1.3SB10推搪原位I1.4SQ1推搪到位I1.5SQ2机械手前后包装折叠原位I1.6SQ3机械手前后包装折叠到位I1.7SQ4机械手左右包装折叠原位I2.0SQ5机械手左右包装折叠到位I2.1SQ6机械手上部包装折叠原位I2.2SQ7机械手上部包装折叠到位I2.3SQ8包装糖纸点胶原位I2.4SQ9包装糖纸点胶到位I2.5SQ10表3-2数字量输出分配表名称内部地址外部编号输送糖纸步进脉冲Q0.0PUL输送糖纸步进方向Q0.1DIR推搪电磁阀Q0.2KA1机械手前后包装折叠电磁阀Q0.3KA2机械手左右包装折叠电磁阀Q0.4KA3机械手上部包装折叠电磁阀Q0.5KA4包装糖纸点胶Q0.6KA5自动运行指示灯Q0.7HL1故障指示灯Q1.0HL2原点指示灯Q1.1HL33.8PLC输入和输出接线图 PLC输入和输出接线图见图3-7。图3-7PLC模拟量输入接线图

第4章糖果包装控制系统的软件设计4.1控制系统设计的基本原则 分析控制要求，分析输入和输出设备，确定输入和输出点和输入输出种类，选择PLC，进行控制流程设计，定义PLC内部使用地址，进行编程，编程完成进行编译，检查错误，及时修改，然后连接PLC进行测试，或者使用仿真软件进行测试，修改错误，进行系统优化。4.2STEP&-Micro/win与PLC的通讯 编程软件里面，打开系统块，点通讯端口，设定PLC通讯参数，设定PLC地址为2，最高地址31，波特率9.6kbps，重试次数3，地址间隔刷洗系统10、图4-1设定通讯参数4.3程序流程图4.3.1主程序流程图 主程序流程图如图4-1所示，开机初始化，使用SM0.1运行一周期，进行参数设定，设定发送脉冲数和发送速度，连接中断为脉冲发送完成，开启中断，允许中断运行。 开始开始自动初始化?是否自动手动手动是自动运行启动？否参数设定，中断连接，中断允许手动控制出仓急停？是结束停止，报警是停止？否图4-2主程序流程图 选择操作模式，选择手动模式，则通过外部开关或者触摸屏按钮单独控制各个设备，选择连续或者单周操作模式，按启动按钮，或者上位机点启动，启动系统，系统自动运行，运行指示灯点亮。有急停或者上位机点急停按钮，紧急停止系统，进行报警，按停止按钮或者上位机点停止，停止系统。4.3.2子程序流程图 自动动作步骤子程序控制程序流程图如图4-2所示

自动运行自动运行是原点否是糖纸到位否输送糖纸初始动作步骤是放入到位否放入糖果是前后到位否机械手前后包装折叠是左右到位否机械左右包装折叠是上部到位否机械手上部包装折叠是点胶到位否包装糖纸点胶是点胶返回否包装完成单周单周连续连续结束 图4-3动作步骤子程序控制流程图 开始无动作步骤，执行初始化步骤，检测到机械手返回原点，执行输送糖纸，输送糖纸发脉冲完成，输送到位，执行推入糖果，推入糖果到位，自动返回，执行前后包装，前后包装到位，自动返回，执行左右包装，左右包装到位，自动返回，执行上部包装，上部包装完成，自动返回，执行点胶，点胶到位，自动返回，返回到位，进行计数，选择单周期则结束系统，选择连续模式，则连续执行。4.4PLC内部使用地址 为了编程和阅读方便，定义了部分PLC内部使用地址，如表4-1，4-2所示。表4-1PLC内部使用内存位地址名称PLC地址备注启动HMIM0.0上位机控制停止HMIM0.1上位机控制急停HMIM0.2上位机控制自动手动HMIM0.3上位机控制连续单周HMIM0.4上位机控制输送糖纸点动正转HMIM0.5上位机控制输送糖纸点动反转HMIM0.6上位机控制推搪点动HMIM0.7上位机控制机械手前后包装折叠点动HMIM1.0上位机控制机械手左右包装折叠点动HMIM1.1上位机控制机械手上部包装折叠点动HMIM1.2上位机控制包装糖纸点胶点动HMIM1.3上位机控制初始动作步骤M2.0输送糖纸步骤M2.1放入糖果步骤M2.2机械手前后包装折叠步骤M2.3机械手左右包装折叠步骤M2.4机械手上部包装折叠步骤M2.5包装糖纸点胶步骤M2.6包装完成步骤M2.7自动运行使能条件M4.0无动作步骤标志1M4.1无动作步骤标志2M4.2发送脉冲完成M4.3完成一循环标志M4.4脉冲发送标志M4.5放入糖果动作条件M5.0机械手前后折叠动作条件M5.1机械手左右折叠动作条件M5.2机械手上部折叠动作条件M5.3包装糖纸点胶动作条件M5.4表4-2PLC内部使用数据地址名称PLC地址备注发送脉冲数VD0预设10000包装计数VD8发送速度VW4预设10004.5梯形图程序4.5.1主程序Network1自动运行使能条件Network2自动运行指示灯Network3故障指示灯Network4开机初始化，调用参数设定子程序，进行参数设定，设定中断。连接中断，开启中断Network5调用自动动作步骤子程序，进行自动控制Network6调用输出控制子程序，进行集中输出控制4.5.2发送脉冲子程序SBR0Network1进行送糖纸，采用步进运行，从Q0.0发脉冲，开始停止脉冲发送，设定SMB67为0，禁止发送Network2设定脉冲发送速度和发送脉冲总数数Network3脉冲发送控制，16#85赋值给SMB67，使能脉冲发送，从Q0.0发送脉冲4.5.3停止发送脉冲子程序SBR1Network1有故障或者停止发脉冲条件，设定发脉冲条件为0，赋值SMB67为0，进行Q0.0发脉冲，4.5.4自动动作步骤子程序SBR2Network1无动作步骤标志1Network2无动作步骤标志2Network3 自动运行，开始无动作步骤，则执行初始化步骤，执行回原点，置位M2.0Network4原点指示灯Network5 检测到机械手回到原点，Q1.1为ON，执行输送糖纸步骤，置位M2.1Network6发送脉冲完成，执行放入糖果步骤，复位脉冲发送完成标志，为下次执行准备Network7 放入糖果到位，执行机械手前后包装折叠步骤Network8机械手前后包装折叠到位，执行机械手左右包装折叠步骤Network9机械手左右包装折叠到位，执行机械手上部包装折叠Network10机械手上部包装折叠到位，执行包装糖纸点胶步骤Network11包装糖纸点胶到位，执行包装糖纸点胶返回，计数Network12完成一循环标志Network13 包装糖纸点胶返回原位，选择单周期，则结束系统，选择连续，则连续执行，进行计数，计数加14.5.5输出控制子程序SBR3Network1脉冲发送标志Network2调用发脉冲子程序，进行脉冲发送，控制Q0.0Network3输送糖纸步进方向控制Network4 检测到有急停，停止，执行放入糖果步骤，或者手动松开点动前行，返回，则调用停止发脉冲子程，停止脉冲发送,Network5放入糖果动作条件Network6推搪电磁阀Network7机械手前后包装折叠动作条件Network8机械手前后包装折叠电磁阀Network9机械手左右包装折叠动作条件Network10机械手左右包装折叠电磁阀Network11机械手上部包装折叠动作条件Network12机械手上部包装折叠电磁阀Network13包装糖纸点胶动作条件Network14包装糖纸点胶电磁阀4.5.6参数设定子程序SBR4Network1开机初始化，设定发送脉冲数，和发送速度Network2开机初始化，设定发送中断，连接中断为脉冲发送完成，允许中断4.5.7中断程序INT0Network1发送脉冲完成，启动中断，置位发送脉冲完成标志，用于控制动作步骤4.6语句表程序4.6.1主程序OB1ORGANIZATION_BLOCK主程序:OB1TITLE=BEGINNetwork1//自动运行使能条件LDNM0.2ANI0.2ANM0.3ANI0.3=M4.0Network2//自动运行指示灯LDI0.0OM0.0OQ0.7AM4.0ANM0.1ANI0.1=Q0.7Network3//故障指示灯LDI0.2OM0.2LDI1.4AI1.5OLDLDI1.6AI1.7OLDLDI2.0AI2.1OLDLDI2.2AI2.3OLDLDI2.4AI2.5OLDANSM0.5=Q1.0Network4//开机初始化，调用参数设定子程序，进行参数设定，设定中断。连接中断，开启中断LDSM0.1CALLSBR4Network5//调用自动动作步骤子程序，进行自动控制LDSM0.0CALLSBR2Network6//调用输出控制子程序，进行集中输出控制LDSM0.0CALLSBR3END_ORGANIZATION_BLOCK4.6.2发送脉冲子程序SBR0SUBROUTINE_BLOCK发送脉冲子程序:SBR0TITLE=BEGINNetwork1//进行送糖纸，采用步进运行，从Q0.0发脉冲，开始停止脉冲发送，设定SMB67为0，禁止发送LDSM0.0MOVB0,SMB67PLS0Network2//设定脉冲发送速度和发送脉冲总数数LDSM0.0MOVWVW4,SMW68MOVDVD0,SMD72Network3//脉冲发送控制，16#85赋值给SMB67，使能脉冲发送，从Q0.0发送脉冲LDSM0.0MOVB16#85,SMB67PLS0END_SUBROUTINE_BLOCK4.6.3停止发送脉冲子程序SBR1SUBROUTINE_BLOCK停止发送脉冲子程序:SBR1TITLE=BEGINNetwork1//有故障或者停止发脉冲条件，设定发脉冲条件为0，赋值SMB67为0，进行Q0.0发脉冲，LDSM0.0MOVB0,SMB67PLS0END_SUBROUTINE_BLOCK4.6.4自动动作步骤子程序SBR2SUBROUTINE_BLOCK自动动作步骤程序:SBR2TITLE=BEGINNetwork1//无动作步骤标志1LDNM2.0ANM2.1ANM2.2ANM2.3=M4.1Network2//无动作步骤标志2LDNM2.5ANM2.6ANM2.7ANM2.4=M4.2Network3//自动运行，开始无动作步骤，则执行初始化步骤，执行回原点，置位M2.0LDQ0.7AM4.1AM4.2SM2.0,1Network4//原点指示灯LDI1.4AI1.6AI2.0AI2.2AI2.4=Q1.1Network5//检测到机械手回到原点，Q1.1为ON，执行输送糖纸步骤，置位M2.1LDQ0.7AM2.0AQ1.1RM2.0,1SM2.1,1Network6//发送脉冲完成，执行放入糖果步骤，复位脉冲发送完成标志，为下次执行准备LDQ0.7AM2.1AM4.3RM2.1,1SM2.2,1RM4.3,1Network7//放入糖果到位，执行机械手前后包装折叠步骤LDQ0.7AM2.2ANI1.4AI1.5RM2.2,1SM2.3,1Network8//机械手前后包装折叠到位，执行机械手左右包装折叠步骤LDQ0.7AM2.3ANI1.6AI1.7RM2.3,1SM2.4,1Network9//机械手左右包装折叠到位，执行机械手上部包装折叠LDQ0.7AM2.4ANI2.0AI2.1RM2.4,1SM2.5,1Network10//机械手上部包装折叠到位，执行包装糖纸点胶步骤LDQ0.7AM2.5ANI2.2AI2.3RM2.5,1SM2.6,1Network11//包装糖纸点胶到位，执行包装糖纸点胶返回，计数LDQ0.7AM2.6ANI2.4AI2.5RM2.6,1SM2.7,1Network12//完成一循环标志LDQ0.7AM2.7ANI2.5AI2.4=M4.4Network13//包装糖纸点胶返回原位，选择单周期，则结束系统，选择连续，则连续执行，进行计数，计数加1LDM4.4LPS+D1,VD8ANM0.4ANI0.4RM2.7,1SM2.0,1LPPLDM0.4OI0.4ALDRM2.7,1RQ0.7,1END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK输出控制程序:SBR3TITLE=BEGINNetwork1//脉冲发送标志LDM2.1AQ0.7LDI0.5OI0.6OM0.5OM0.6LDI0.3OM0.3ALDOLDANI0.2ANM0.2=M4.5Network2//调用发脉冲子程序，进行脉冲发送//控制Q0.0LDM4.5EUCALLSBR0Network3//输送糖纸步进方向控制LDI0.6OM0.6LDM0.3OI0.3ALDANI0.2ANM0.2=Q0.1Network4//检测到有急停，停止，执行放入糖果步骤，或者手动松开点动前行，返回，则调用停止发脉冲子程，停止脉冲发送,LDI0.2OM0.2OI0.1OM0.1LDQ0.7AM2.2OLDOM2.0LDI0.5EDOLDLDI0.6EDOLDCALLSBR1Network5//放入糖果动作条件LDNI1.5ANM0.2ANI0.2=M5.0Network6//推搪电磁阀LDM2.2AQ0.7LDM0.7OI0.7OQ0.2LDI0.3OM0.3ALDOLDAM5.0=Q0.2Network7//机械手前后包装折叠动作条件LDNI1.7ANM0.2ANI0.2=M5.1Network8//机械手前后包装折叠电磁阀LDM2.3AQ0.7LDI1.0OM1.0OQ0.3LDI0.3OM0.3ALDOLDAM5.1=Q0.3Network9//机械手左右包装折叠动作条件LDNI2.1ANM0.2ANI0.2=M5.2Network10//机械手左右包装折叠电磁阀LDM2.4AQ0.7LDI1.1OM1.1OQ0.4LDI0.3OM0.3ALDOLDAM5.2=Q0.4Network11//机械手上部包装折叠动作条件LDNI2.3ANM0.2ANI0.2=M5.3Network12//机械手上部包装折叠电磁阀LDM2.5AQ0.7LDI1.2OM1.2OQ0.5LDI0.3OM0.3ALDOLDAM5.3=Q0.5Network13//包装糖纸点胶动作条件LDNI2.5ANM0.2ANI0.2=M5.4Network14//包装糖纸点胶电磁阀LDM2.6AQ0.7LDI1.3OM1.3OQ0.6LDI0.3OM0.3ALDOLDAM5.4=Q0.6END_SUBROUTINE_BLOCK4.6.6参数设定子程序SBR4SUBROUTINE_BLOCK参数设定子程序:SBR4TITLE=BEGINNetwork1//开机初始化，设定发送脉冲数，和发送速度LDSM0.1LPSAD=VD0,0MOVD10000,VD0LPPAW=VW4,0MOVW1000,VW4Network2//开机初始化，设定发送中断，连接中断为脉冲发送完成，允许中断LDSM0.1ATCHINT0,19ENIEND_SUBROUTINE_BLOCK4.6.7中断程序INT0INTERRUPT_BLOCK中断程序:INT0TITLE=BEGINNetwork1//发送脉冲完成，启动中断，置位发送脉冲完成标志，用于控制动作步骤LDSM0.0SM4.3,1END_INTERRUPT_BLOCK4.7程序调试4.7.1软件调试 进行通讯设定，到电脑控制面板找到设置PG/PC接口，双击选择选择PC/PPIcablePPI.1通讯方式。图4-4选择PC/PPI通讯方式 点PPI属性按钮，打开属性设置，站参数里地址设定为0，超时设定为1，传输率为9.6kbps，最高站地址为31。图4-5设定PPI属性 然后在本地连接里，根据通讯适配器是USB还是COM方式，这里使用带COM口的，选择COM1。图4-6设定本地连接 在MicroWINStep7编程软件里，在文件菜单里，点下载，或者工具栏里点下载按钮，下载程序到PLC。图4-7下载程序到PLC 打开下载窗口，选择下载程序块、数据块和系统块，点下载按钮进行下载。图4-8下载程序 询问是否停止PLC，弹出设置PLC为STOP模式窗口，点确定按钮，停止PLC。图4-9停止PLC 执行下载进程，同时显示下载进度。图4-10下载显示 下载完成，弹出是否启动PLC窗口，点确定按钮，启动PLC为RUN模式。图4-11启动PLC 下载完成，点程序状态监控，进行监控，监控程序运行。模拟启动系统，点M0.0为ON，然后M0.0为OFF，观察到Q0.7线圈得电，Q0.7常开触点闭合，进行自锁，启动系统，系统自动运行。图4-12启动系统程序4.7.2程序调试 在没有PLC的情况下，可以使用仿真PLC软件进行基本的功能测试。检查程序错误，及时修改，缩短调试时间。 编程完成，进行编译，编译无错误，导出AWL文本程序，用于仿真。 打开仿真软件，点程序菜单，点载入程序，选择导出的AWL程序，然后双击PLC，选择PLC型号，这里选择CPU226，完成后如下图。图4-13仿真初始画面 点顶部的启动按钮，启动PLC，观察到PLC从红色STOP变为绿色RUN，开始系统停止，没有任何输出运行。图4-14启动PLC 预设自动模式，连续模式，点启动按钮，I0.0为ON，启动系统，观察到Q0.7点亮，系统自动运行。图4-15启动系统 监控系统，观察到执行初始化步骤，M2.0为ON，程序往下执行的条件是回到原点。图4-16监控程序 监控系统，观察到执行初始化步骤，M2.0为ON，程序往下执行的条件是回到原点。图4-17初始化步骤 模拟机械手回到原点，点I1.4，I1.6，I2.0，I2.2，I2.4为ON，观察到Q1.1点亮，原点灯点亮，Q0.0发送高速脉冲，PLS0不停发脉冲。图4-18执行输送糖纸 输送糖纸到位，观察到Q0.2点亮，执行放入糖果图4-19执行放入糖果 模拟放入糖果到位，点I1.4变为OFF，I1.5变为ON，观察到Q0.2熄灭，停止推入糖果，Q0.3点亮，执行机械手前后包装折叠。图4-20执行机械手前后包装折叠 模拟机械手前后包装折叠到位，点I1.6变为OFF，I1.7变为ON，观察到Q0.3熄灭，停止机械手前后包装折叠，Q0.4点亮，执行机械手左右包装折叠。图4-21执行机械手左右包装折叠其他的测试类似，不做累述。

第5章触摸屏人机界面5.1触摸屏编程软件 使用昆仑通断自动化公司的MCGS7.7嵌入版组态软件，进行触摸屏画面设计。图5-1MCGS嵌入版组态软件版本 MCGS7.7嵌入版组态软件是昆仑通态数十位软件开发精英，历时一年多，辛勤耕耘的结晶。MCGS7.7嵌入版组态软件与其他相关的硬件设备结合，可以更快速、更方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制设备，并且兼容全系列昆仑硬件产品。 具有以下特点：1）免费：超强功能的无限点组态软件免费用；2）兼容：7.7软件向下兼容，支持全系列产品，兼容Win7-64位系统；3）低耗：应用于嵌入式计算机，仅占16M系统内存；4）通讯：支持串口、网口等多种通讯方式，支持MPI直连、PPI187.5K；5）驱动：提供了常用800多种设备的驱动；6）报表：多种数据存盘方式，多样报表显示形式，满足不同现场需求；7）曲线：支持实时、历史、计划等多种曲线形式，同时历史曲线的显示性能提升了10倍；8）动画：可实现逼真的动画效果，同时支持JPG、BMP图片，满足对容量和画质的不同需求；9）配方：配方名称支持中文，任意读写，支持配方导入导出，在线操作；10）下载：支持高速网络在线下载，支持U盘离线更新工程；11）安全：可设置工程密码、操作权限密码、运行期限等安全机制；12）简化：新增公共窗口，去除双击功能，简化组态流程；13）开放：用户可以自己编写驱动程序、应用程序，支持个性化定制，内置打印机功能；14）稳定：优化启动属性，内置看门狗，易用，可在各种恶劣环境下长期稳定运行15）功能：提供中断处理，定时扫描可达毫秒级，提供对mcgsTpc串口、内存、端口的访问；16）存储：高压缩比的数据压缩方式，保证数据完整性，铁电存储初值，100亿次以上擦写。5.2触摸屏界面设计5.2.1触摸屏与PLC的通讯连接 MCGS触摸屏组态软件里，找到设备组态，打开设备窗口，从设备工具箱中添加通用串口父设备，然后在父设备0下添加设备0，西门子_S7200PPI。图5-1添加通用串口父设备和S7200PPI设备 双击添加的通用串口父设备0，打开属性编辑，点基本属性，进行通讯参数设定。设定串口端口号为COM1，通讯波特率为9600，数据位位数为8位，停止位位数为1位，数据校验方式为偶校验。图5-2设定通用串口父设备0基本属性 双击西门子S7-200PPI设备，点基本属性，进行PPI通讯参数设定，设备地址为2，其他的采用预设设定。图5-3设定PPI设备参数 建立实时数据库，建立变量，设定变量类型，设定报警属性等，完成的变量如下图。图5-4实时数据库 在设备管理里，双击设备0，内部属性，添加设备通道，输入添加I0.2用于急停报警，输出添加Q0.0到Q1.1，内存M添加M0.0到M1.3用于上位机控制，添加M2.0到M2.7用于流程显示，添加数据VD0，用于设定脉冲数，添加VW4用于速度设定，添加VD8用于计数显示。 添加完成设备通道，连接实时数据库变量，完成后点确定，实现MCGS变量和PLC的数据连接。图5-5增加输入通道和变量连接5.2.2触摸屏页面创建 进入MCGS嵌入版组态环境，点用于窗口，点右边的新建窗口，建立新窗口。点右键，属性，定义画面名称，双击画面，打开进行组态。图5-6建立MCGS组态画面5.2.3触摸屏界面设计 建立监控画面，组态启动按钮，停止按钮，急停开关，自动手动选择开关，单周和连续模式选择开关等，用于触摸屏启动和停止系统，触摸屏选择操作模式。组态自动运行指示灯，故障指示灯，原点指示灯等用于状态显示。建立输出监控，建立各输出状态指示灯，用于显示各输出状态。建立行程开关和按钮监控，监控各行程开关动作状态。建立包装计数显示，用于显示当前的实时包装糖果数，和计数复位按钮，用于按下按钮复位计数。建立画面切换按钮，用于切换到其他画面图5-7监控画面 建立流程控制画面，使用相应的指示灯，用于实时显示动作循环状态，相应的指示灯点亮表示当前处于点亮指示灯状态。图5-8动作流程显示画面 建立手动控制画面，用于选择手动模式，通过触摸屏进行各个输出控制，点击相应的鼠标启动或者停止相应的设备，点击一下启动，再点击一下停止。图5-9手动控制画面 建立参数设定画面，用于设