任务4.1 传送带控制系统

任务描述用S7-1200/1500PLC实物（或者PLCSIM软件）来控制FactoryIO中的传送带系统。具体要求如下：①场景包含2个拼接在一起的传送带，左边为传送带1，右边为传送带2；②启动按钮能点动控制传送带1从左向右；③传送带2的两端各有一个检测传感器，当箱子从传送带1传送过来到达传送带2的起点位置时，起点物料检测传感器检测到信号，传送带2启动。到达传送带2的终点时，终点物料检测传感器检测到信号，传送带2停止。中途若按下停止按钮，传送带2也会停止。任务目标知识目标：①了解FactoryI/O的传感器；②理解FactoryI/O的执行器的控制方法；③掌握TIAPortal软件与FactoryI/O通讯的方法；能力目标：①会使用FactoryI/O中的简单工业场景；②能用PLC控制FactoryI/O的简单工业场景。素质目标：①培养团队意识。1.FactoryIO虚拟工厂（1）FactoryIO简介FactoryIO虚拟仿真实验室，用实物PLC（或使用PLCSIM）可以对虚拟工厂进行控制。FactoryIO包含丰富的典型的工业设备部件库。部件库包含传感器、传送带、按钮、开关等部件。使用FactoryIO的智能编辑工具，可以简单而又逼真地建造3D工业场景及虚拟工厂。FactoryIO可以连接到不同的I/O驱动上，再与PLC、SoftPLC等控制器相连。PLC的输出信号送至FactoryIO的执行器，FactoryIO的传感器等信号则送至PLC的输入口。FactoryIO虚拟仿真实验室1.FactoryIO虚拟工厂（2）FactoryIO场景可以使用场景库中的21个典型的工业场景来调试PLC程序。可以使用FactoryIO提供的元器件、传感器、驱动器等搭建自己专属的工业场景。FactoryIO的场景库1.FactoryIO虚拟工厂（2）FactoryIO场景1）传送带系统场景在FactoryIO场景库中有三个不同的传送带系统场景。这些场景包含滚筒式传送带、反射传感器和反射器、盒子、物料发生器、物料回收器等。传送带场景逻辑关系简单，适用于初学者。三个不同的传送带系统场景1.FactoryIO虚拟工厂（2）FactoryIO场景2）储液罐系统场景储液罐系统场景是典型的过程控制类场景，可以对其液位进行PID控制，该场景主要包括控制柜和储液罐。储液罐设置了进水阀和出水阀，两个阀门均可以设置为模拟量（0.0V-10.0V）控制；系统还提供了储液罐的液位传感器、出水流量传感器等。因此，可以使用S7-1500PLC(S7-1200PLC的PID工艺不能仿真)对储液罐的液位进行PID闭环控制。储液罐系统场景1.FactoryIO虚拟工厂（2）FactoryIO场景3）电梯系统场景在FactoryIO场景库中有两个电梯系统场景，左右两个分别是基础电梯系统和高级电梯系统。场景中提供两个开关量分别控制其上下移动，移动时为高速，接近时可以启用低速控制。但该场景中无定位传感器，使用者可以自行使用其他传感器对电梯进行定位。电梯系统场景1.FactoryIO虚拟工厂（2）FactoryIO场景4）视觉分拣系统场景在FactoryIO场景库中有多个分拣系统场景。系统由物料发生器、物料回收器、传送带、视觉传感器、分捡器、挡板等组成。视觉分拣系统场景使用的视觉传感器可以识别蓝、绿两种颜色。使用该场景可以进行物料颜色的辨别，将不同颜色物料进行分拣。视觉分拣系统场景2.FactoryIO的TIAPortal工程模板工程模板为了实现FactoryIO与TIAPortal的通信，FactoryIO官网分别为S7-1200PLC、S7-1500PLC提供了一个TIAPortal工程模板。在S7-1200的工程模板中，提供了一个用SCL编写的名为“MHJ-PLC-Lab-Function-S71200”的驱动函数[FC9000]。在S7-1500的工程模板中，提供了一个用SCL编写的名为“MHJ-PLC-Lab-Function-S71500”的驱动函数[FC9000]。S7-1200的驱动函数[FC9000]的变量2.FactoryIO的TIAPortal工程模板工程模板中的S7-1200的驱动函数[FC9000]1.PLC的I/O分配PLC的I/O分配输入信号输出信号名称数据类型地址名称数据类型地址启动按钮BoolI0.0启动指示灯BoolQ0.0停止按钮BoolI0.1停止指示灯BoolQ0.1起点物料检测BoolI0.2传送带1电机BoolQ0.2终点物料检测BoolI0.3传送带2电机BoolQ0.32.FactoryIO场景设计打开FactoryIO场景设计运行FactoryIO软件，选择“文件”菜单->“打开”,进入打开场景界面，打开场景“2-FromAtoB（SetandReset）”2.FactoryIO场景设计添加控制箱在右侧部件库下拉菜单中选择“操作站”，找到白色的控制箱及其支座，将其拖拽到场景中的合适位置。选择电气柜部件位置调整菜单2.FactoryIO场景设计在控制箱上添加按钮在操作站部件库中，找到启动按钮和停止按钮，拖拽出来后放置到控制箱的面板上。带启动、停止按钮的控制箱2.FactoryIO场景设计修改传感器和执行器标签名称传感器和执行器的默认标签为英文，可以将这些标签改为中文。选择“视图”菜单->“添加所有标签到任务栏”之后，可以在任务栏修改标签的名称。添加所有标签至任务栏在任务栏中修改标签名称3.FactoryIO驱动配置进入驱动设置界面选择“文件”菜单->“驱动”（或者直接按“F4”键）进入驱动设置界面。3.FactoryIO驱动配置选择控制器类型3.FactoryIO驱动配置配置PLC的类型和I/O点击驱动界面中右上角的“配置”按钮可以进入配置界面：①左侧控制器的类型，选择“SiemensS7-PLCSIM”；②PLC的具体类型，需要根据项目实际情况进行选择，这里选择“S7-1200”；③输入/输出点数根据场景中输入信号和输出信号的具体个数而定，这里根据场景的I/O配置表，布尔输入填“4”，布尔输出填“4”，双字输入和双字输出填“0”。3.FactoryIO驱动配置I/O点与传感器、执行器的配对完成以上配置后返回驱动界面，在界面中可以看到左侧为传感器，右侧为执行器。将传感器、执行器按照前面的“PLC的I/O分配表”依次拖拽到对应的输入输出信号的位置。拖拽4.PLC程序设计PLC变量表4.PLC程序设计Main主程序[OB1]5.系统调试建立通信连接的步骤启动PLCSIM仿真软件，把PLC程序下载到PLCSIM中，启动运行PLC程序。在FactoryIO中，进入驱动界面，后点击“连接”，当界面中红色感叹号变为绿色对勾时，表示PLCSIM与FactoryIO成功地建立了通信。5.系统调试建立通信连接以后，返回到FactoryIO的主界面。按以下步骤测试：①按下启动按钮，启动指示灯亮，传送带1启动，开始运送箱子；②松开启动按钮，启动指示灯熄灭，传送带1停止；③当箱子运送至起点物料检测传感器时，传送带2自动启动运行；④当箱子运送至终点物料检测传感器时，传送带2自动停止运行；⑤在传送带2运行过程中，按下停止按钮，传送带2停止运行