基于plc控制的分揀機器人設計軟件設計

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1、 基于PLC控制的分揀機械手設計 --軟件設計 學 院： 專 業(yè)： 姓 名： 指導老師： 工業(yè)自動化學院 機械電子工程 張莞柱 學 號： 職 稱： 160404102620 劉娜 導師 中國·珠海 二○二一年五月 北京理工大學珠海學院2020屆本科生畢業(yè)論文 誠信承諾書 本人鄭重承諾：本人承諾呈交的畢業(yè)設計《基于PLC控制的分揀機械手設計—軟件設計》是在指導教師的指導下，獨立開展研究取得的成果，文中引用他人的

2、觀點和材料，均在文后按順序列出其參考文獻，設計使用的數據真實可靠。 本人簽名： 日期： 年 月 日 基于plc控制的分揀機械手設計—軟件設計 摘 要 為滿足生產需求，設計一款以固定程序抓取，搬運物件的機械手，來取代人力，減少生產成本，加快生產速率。因考慮到功能，經濟以及操作難度上的種種因素，選擇設計由plc控制的分揀機械手。利用plc程序，使各電磁閥動作，以氣壓傳動為驅動方式，改變氣缸，配合極限位置的限位開關，準確而又循環(huán)的連續(xù)操作實現。同時為方便檢測程序以及模擬監(jiān)控機械手工作，用組態(tài)王工程配合組態(tài)變量

3、，組成組態(tài)畫面，做出監(jiān)控系統界面，監(jiān)控模擬機械手工作。在結構設計，監(jiān)控界面，plc程序都完成后進行的離線模擬調試，證實該機械手能達到設計所預期的效果。 關鍵詞：機械手；plc；氣動；組態(tài)王 PLC-based control sorting manipulator designl Abstract In order to meet the needs of production, a manipulator is designed to grasp and carry objects in a fixed procedure,

4、 which can replace manpower, reduce production costs and speed up production. Considering various factors of function, economy and operation difficulty, we choose to design the sorting manipulator controlled by PLC. By using the PLC program, the solenoid valves are operated, the pneumatic transmissi

5、on is used as the driving mode, the cylinder is changed, the limit switch at the limit position is matched, and the accurate and cyclic continuous operation is realized. At the same time, in order to facilitate the detection program and the work of the simulation monitoring manipulator, the configur

6、ation screen is composed with the configuration variables of Kingview project to make the interface of the monitoring system and monitor the work of the simulation manipulator. After the completion of the structure design, monitoring interface and PLC program, the off-line simulation debugging prove

7、s that the manipulator can achieve the desired effect. Keywords: manipulator ; plc ; Pneumatic ; Kingview 目 錄 1 緒論 1 1.1　引言 1 1.2　研究現狀及發(fā)展 1 1.2.1機械臂的研究現狀及發(fā)展趨勢 1 1.2.2 PLC控制系統的研究現狀及發(fā)展趨勢 2 1.3　課題主要研究內容 2 2 機械臂結構與控制系統分析 3 2.1　控制要求 3 3 可編程序控制器（PLC）的概況 4 3.1 PLC的產生和特點及其

8、發(fā)展動向 4 3.1.1 PLC的產生 4 3.1.2 PLC的定義 5 3.1.3 PLC的特點 5 3.1.4PLC的發(fā)展趨勢 7 3.2 PLC 的系統結構和基本工作原理 8 3.2.1 PLC的系統結構 8 3.2.2 PLC的基本工作原理 9 3.2.3 PLC的主要功能 10 3.2.4PLC 的應用設計步驟 12 4 程序設計 13 4.1編程軟件STEP7--Micro/WIN概述 13 4.1.1 STEP7-Micro/WIN簡單介紹 13 4.1.2 梯形圖語言特點 14 4.1.3 STEP7-Micro/WIN參數設置（通訊設置） 15

9、4.2 程序流程圖 17 4.3 程序說明 17 4.3.1 啟動程序塊 17 4.3.2 傳送帶工作 18 4.3.3 機械手下降程序塊 18 4.3.4 夾緊程序塊 19 4.3.5 右移程序塊 19 4.3.6 機械手放件 20 4.4 語句表 20 4.5 程序仿真 26 4.5.1 啟動程序塊 26 4.5.2 傳送帶工作 27 4.5.3 機械手下降程序塊 27 4.5.4 夾緊程序塊 28 4.5.5 右移程序塊 28 4.5.6 機械手放件 29 5 監(jiān)控系統的設計 30 5.1 組態(tài)軟件簡介 30 5.2 監(jiān)控系統的設計 30 5.2.1

10、 組態(tài)王的通信參數設置 30 5.2.2 新建工程與組態(tài)變量 32 5.2.3 組態(tài)畫面 33 5.2.4 監(jiān)控系統界面 34 5.3 組態(tài)程序 35 參考文獻 37 謝 辭 38 1 緒論 1.1　引言 經濟社會的快速發(fā)展及信息技術的不斷提升，使得國內工業(yè)自動化水平得到顯著提升，工業(yè)現代化的發(fā)展步伐越來越快，在實際生產過程中，工業(yè)操作系統的機械化和自動化已成為工業(yè)發(fā)展的一大課題。提高勞動生產率，減少體力勞動，國家工業(yè)的機械化程度對國家生產力起著極其重要的作用?，F代工業(yè)中，工業(yè)機械臂在工業(yè)化過程中起到至關重要的作用，越來越受到先進工業(yè)國家的重視，我國

11、也投入了大量的人力和物力資源來研究工業(yè)機械臂的應用。 一般來說，工業(yè)機械手是一種姿態(tài)模擬器。根據給定程序的特點，將推進電路和控制功能作為自動位置調節(jié)器，尤其在工業(yè)生產中，工作環(huán)境受到限制。作業(yè)中心往往需要高溫高壓、周邊環(huán)境惡劣的作業(yè)因素，甚至有可能出現化學腐蝕較好的漿液。有毒物質、超長，是危害工作安全的一種不良形態(tài)。因此，工業(yè)機械系統在現代工業(yè)中的廣泛應用，不僅可以克服不利的后果，因為外界忽略了環(huán)境，也是提高生產過程自動化的有效途徑。在實際應用中，工業(yè)機器人在工業(yè)生產中的使用改善了工人機械師的工作條件，大大提高了勞動生產率，進一步加快了現代工業(yè)生產的機械化和自動化。因此，工業(yè)機械手已經成為一

12、種工業(yè)自動化設備，工業(yè)生產，甚至適用于不同的行業(yè)。 1.2　研究現狀及發(fā)展 1.2.1機械臂的研究現狀及發(fā)展趨勢 在主要應用場景中，機械手被廣泛用于拆卸、照明、涂裝機床和鍛壓機床。這可以在規(guī)定的階段完成。然而，他們往往缺乏接受反饋和對外部變化作出反應的能力。如果零件有偏差，甚至機器手本身也會損壞。目前，工業(yè)機械手的使用范圍不斷擴大，并在技術水平上不斷擴大。但由于時間較短，它的理解還比較有限，考慮到它的技術成熟還需要一個目標過程：逐步擴大，提高技術性能。 1.2.2 PLC控制系統的研究現狀及發(fā)展趨勢 PLC是一種在20世紀80年代開發(fā)的新電子設備，隨著集成電路等微電子技術的發(fā)展，SP

13、S從最初的宏處理器轉變?yōu)橛?6位和32位微處理器組成的PC。plc具有強大的功能，控制速度、速度等，體積小，成本低，易于編程，易于修改。工業(yè)生產過程的自動控制。近年來，隨著輸入-輸出接口、通信網絡、數據處理和圖像映射技術的不斷發(fā)展，PLC逐漸成為工業(yè)生產自動化的重要標志，使其更廣泛地應用于連續(xù)過程。 經過幾十年的研究，PLC國內企業(yè)的技術發(fā)生了變化，但在實際應用中，人們更喜歡選擇國外產品。近年來，總體而言，plc技術的應用范圍擴大的趨勢，加上技術能力的提高和產品功能的提高，導致了控制方面的獨特優(yōu)勢和趨勢的形成。 1.3　課題主要研究內容 1．選擇合適的PLC為西門子S7-200PLC。

14、 2．設計PLC程序的編寫。 3．根據課題需要，進行組態(tài)動畫模擬。 2 機械臂結構與控制系統分析 2.1　機械臂結構 機械手的主要作用是用機械手抓取工件，用手抓取工件，用手腕抓取工件。根據角色扮演的原則和所設計的優(yōu)化平臺的具體控制要求，使用了機械手仿真工具。手指末端的物體被攔截。在一個孤立的地方，具體的動作是基于手的驅動元素和驅動源有效地匹配現實。 2.2　控制要求 本文重點圍繞利用編程控制器PLC實現對工業(yè)機械臂進行控制這一內容開展具體研究，在機械手操作過程中，進行手動、半自動和全自動控制。圖2.1為全機械手整體控制系統。 圖2.1

15、 機械臂整體控制系統框圖 本課題的主要目的是利用PLC軟件將工業(yè)機械手應用于工業(yè)生產。手動、半自動、全自動控制機械手操作過程的機械手系統控制。本工作的主要目的是開發(fā)工業(yè)用手的硬件和軟件，以及導航系統、驅動程序和管理系統。 3 可編程序控制器（PLC）的概況 3.1 PLC的產生和特點及其發(fā)展動向 3.1.1 PLC的產生 自20世紀20年代以來，各種繼電器、定時器、接觸器及其觸點在邏輯上相互關聯，控制著各種生產設備，現稱繼電器接觸器控制系統。結構簡單、易懂、價格低廉可以滿足一定的控制要求，因此，在工業(yè)控制領域中，該技術得到了廣泛的應用，并一直處于主導地位。然而，應答器控

16、制系統的缺點是，原來的電線和輪子時將替換設備規(guī)模大、可靠性低，慢動作，低功能，復雜的功能，復雜的控制，特別是當系統是由復雜的邏輯連接的，復雜的電纜，生產過程或設施將會改變。因此，可訪問性和靈活性的效率較低。 20世紀60年代末，美國汽車工業(yè)處于激烈的競爭狀態(tài)，汽車制造商的新車型不斷更新，生產線的控制系統發(fā)生變化，整個系統重新進行了布局。1968年通用汽車公司公開招標，為了消除現有應答機管理系統的局限性，適應市場過熱的競爭要求，并滿足具體的管理要求，對車輛的措詞如下。 1．編程簡單，可在現場對程序進行修改 2．于維護和使用插件。 3．比繼電器控制裝置更可靠 4．比繼電器容量小 5．數

17、據可以直接傳送到控制計算機 6．成本可以與繼電器輪競爭。 7．輸入可超過150V 8. 出口到通訊115v，音量超過2a，可直接控制接觸器、電磁閥等 9. 在展開時盡量減少對原始系統的更改，用戶的內存可以增加到至少4KB。 10．指標的基本要求是用軟線技術[編程]代替硬線技術，由繼電器控制，實現大規(guī)模的過程控制。 3.1.2 PLC的定義 1987年美國國際電子商務專員(IEC)是理解為“順序控制器編程”:工業(yè)發(fā)展順序控制器編程的數字電子系統環(huán)境中，存儲執(zhí)行邏輯計算，計算順序，時間、用戶指令存儲和算術運算函數和控制不同類型的機器和過程在生產過程中通過數字或模擬的輸入和輸出。載波控

18、制器的設計必須遵循易于集成到工業(yè)管理系統和易于擴展功能的原則。定義應強調PLC的直接使用和工業(yè)氣候，具有較大的抵抗力，適應性廣，覆蓋面廣。這也是一個重要的區(qū)別，從一般的計算機控制系統。該定義還強調PLC是一種“電子數字操作系統”，是為工業(yè)環(huán)境設計的工業(yè)計算機。工業(yè)計算機以“面向用戶的指令”編制程序，操作簡單。數字體函數和I / O模擬可用于邏輯計算，串行計算，定時，內存和算術運算?！昂托袠I(yè)管理系統”。 3.1.3 PLC的特點 1. 抗干擾 PLC吸取了廠家在電子電路、機械結構、軟件結構等方面的生產控制經驗，以大型集成電路和超大規(guī)模集成電路為主要模塊。I / O系統由通道和信號調制完全保

19、護。針對熱穩(wěn)定性、潮汐穩(wěn)定性、塵埃、地震等的結構考慮，具體措施如下: (1)隔離：這是防止干擾的主要措施之一。PLC的輸入和輸出接口電路通常采用光耦合器來傳輸信號。光電絕緣能有效抑制外部干擾源對PLC的影響，防止外部電路與內部電路之間的電耦合，同時防止外部連續(xù)高壓連接，減少故障。 (2)濾波：為了有效抑制高頻干擾，在PLC線路和輸入/輸出端安裝了多個濾波電路。 (3)為了減少外部干擾，還介紹了屏蔽、調壓、保護等保護電能質量的措施。此外，為了避免能源之間的干擾，使輸入和輸出界面的能量相互獨立。 (4)電路、環(huán)境測試與診斷、看門狗，安裝在內部，故障或時間超過表中的循環(huán)(WDT)時立即啟動報

20、警，以保證處理器的穩(wěn)定運行。 (5)定期使用系統軟件實現系統狀態(tài)、用戶程序、工作環(huán)境和故障檢測并采取措施保護和恢復信息。 (6)電池保留用戶程序和動態(tài)數據，防止斷電時丟失狀態(tài)或信息。 (7)適用于惡劣環(huán)境下的包裝、防塵、密封。 (8)基于集成電路的元件內部加工不依賴于機械觸點，從而保證了高可靠性。循環(huán)掃描周期也提高了室內電阻。 2．簡單而通用的管理結構 PLC和外圍模塊可以方便地集成到不同的管理系統中，根據不同組件的大小和要求靈活地組合到各種控制系統中。 3．可編程 PLC是一種面向用戶的設備。PLC的設計充分考慮了國外技術專家的技能和習慣，制作了PLC程序、圖形梯度或簡單的工

21、業(yè)控制指令形式。與梯度圖一樣，編程語言的現象直觀，不需要專門的計算機知識和語言，有一定的電學和技術知識的人可以在最短的時間內學會。 4．功能 PLC的輸出/輸入是完整有效的，可以適應任何形式的開關和輸入/輸出模擬。PLC具有時序、計算機、主控繼電器、移位寄存器、中間寄存器等多種控制功能。微處理器可以很容易地執(zhí)行許多功能，如延遲、鎖定、比較、跳過、強制I / O、邏輯功能、操作、數字轉換和串行控制，以及模擬計算、顯示、跟蹤、打印和報告。 5. 設計、施工、調試周期短 為了完成繼電器接觸器的控制設計，必須根據工藝要求繪制電路圖，然后繪制繼電器的位置和連接電路。PLC控制，因為一個完整的集成

22、項目，模塊結構和產品特點，只有基于性能，選擇裝配能力，等等，一系列特定的項目之前完成PLC，減少開發(fā)周期，以便設計和施工同時進行。 6. 體積小，維護簡單 PLC體積小，重量輕，安裝方便。PLC的輸入/輸出系統可以直接反映現場輪胎信號的變化狀態(tài)和多個控制系統的運行狀態(tài)。 7. 簡化網絡實現 PLC可與強大的網絡系統連接。 3.1.4PLC的發(fā)展趨勢 PLC的發(fā)展趨勢是集成度高、容量小、容量大、速度快、方便、生產率高。這在以下方面特別明顯: 1. 向小型化、專業(yè)化、低成本發(fā)展 隨著微電子技術的發(fā)展，新設備的容量有了很大的提高，價格也降低了，而且PLC的結構也變小了，這是一種易于使

23、用的固體包裝書的尺寸工作。PLC的功能不斷擴展，原來只能用于大中型PLC的部分功能被改為小型PLC。 2．產能大，發(fā)展快 大型PLC使用多個微處理器，有的使用32位微處理器同時處理多個任務，從而提高處理速度，特別是流量管理和數據處理能力。此外，內存的數量也顯著增加。 3．開發(fā)智能I / O模塊 智能I / O模塊是一個基于內存的微處理器和功能組件，允許處理器與主處理器并行工作，它在主處理器上花費更少的時間，并有助于提高PLC的掃描速度。 4. 取代基于計算機的軟件程序員 隨著電腦的普及，越來越多的用戶使用個人電腦軟件。該軟件可以對硬件結構和參數進行設置，如PLC硬件控制系統的配置、

24、各幀中各插槽的模塊模型、各順序路徑的模塊設置和參數等。 5．編程語言標準化 硬、軟PLC結構是封閉的，PC機不開。對于CPU模塊和I / O設備，不擴散是由制造商決定的。PLC編程語言也不符合指令系統的功能和表達式，因此多個廠家的可編程控制器不兼容。為了解決這個問題，ECE開發(fā)了一個標準的軟件控制器。該標準由五種編程語言組成，允許程序員在一個程序中使用多種編程語言，因此，編程人員可以為特殊任務選擇不同的語言。 6．PLC通信 PLC通信網絡的功能是與個人計算機等智能設備共享數字信息，實現系統集成、分布式控制和集中控制。 7. 配置及PLC軟件 個人電腦是低成本的，具有強大的數學計算

25、、數據處理、通信和人機交互功能。 8．快速處理器操作 目前，PLC的處理速度慢的電腦，而處理器只有80486，在未來，完全使用64位RISC芯片和生成不同的模塊，使用多個處理器，部分處理或充電時，一些系統程序也可以測量陣列，從而提高處理速度的PLC納秒。 3.2 PLC 的系統結構和基本工作原理 3.2.1 PLC的系統結構 C語言的基本結構和輸入輸出控制部分組成。PLC各部分的作用如下。 1．中央處理器 目前，PLC的處理速度很慢，CPU是80486，和未來將完全處理CPU使用64 r RISC芯片，通過其余的CPU的處理，和孩子的處理，各種模塊的情報，和一些系統程序PLC固體

26、門陣列電路直到戛納秒速度增加。 目前PLC具有種類繁多的功能和指令系統，以微處理器為中心的各種東西，其控制類似于計算機的硬件結構，這與工業(yè)專用計算機的基本工作原理相同，它的結構。CPU包括主中央處理器、RAM RAM和ROM、I / O接口電路和電源、I / O擴展接口、外部設備接口?？偩€結構數據和指令的內部傳輸。PLC輸出控制系統，PLC數量PLC數量，輸出到外部開關信號，模擬輸入信號作為PLC的輸入信號，PLC外部輸入邊緣，外部控制外部設備，輸出輸出作為PLC。它具有PLC輸出的基本結構。 CPU由控制器和操作兩部分組成。它具有執(zhí)行運算和邏輯運算的功能，稱為算術運算設備?？刂破鞯淖饔檬?/p>

27、整個組織的每個組成部分的計算機控制的工作和命令ram的主要功能。他的重要職責如下。 (1)診斷用PLC電源、內部電路運行狀態(tài)、編程語法錯誤。 (2)發(fā)貨狀態(tài)和數據從采集字段輸入，發(fā)送到PLC的寄存器。 (3)按照訂閱程序讀寫指令到存儲器，解釋編譯順序，執(zhí)行各種指令執(zhí)行的計算和操作。 (4)存儲處理的結果被發(fā)送到寄存器。 2．內存 PLC存儲器大致分為兩部分。大多數系統存儲系統將數據存儲在系統管理員、顯示器和系統中。 第二種是用戶內存，包括用戶程序存儲和工作數據存儲。 3．I / O接口電路 PLC通過I / O接口電路實現與外圍設備的連接。輸入接口接收來自PLC輸入端的現場輸

28、入設備的控制信號，并將數字信號轉換為可由CPU發(fā)送和接收的數字信號。 4．電源 將PLC的電源轉換為直流電源電路和電源模塊，供滿足PLC要求的CPU、內存、I / O接口等內部電路運行所需。 5. 輸入I / O接口 如果主機單元中的I / o點與I / o點不匹配，則I / o擴展單元可以通過此接口通過一根扁平電纜連接到主機單元。 3.2.2 PLC的基本工作原理 PLC采用環(huán)形掃描系統。為每一個過程中，CPU從第一個指令，執(zhí)行第一個指令執(zhí)行周期的循環(huán)掃描程序指令的順序，如果沒有找到跳轉指令，它返回后第一個指令調度時，稱為掃描周期，每個周期。 1. 輸入刷新階段 在輸入刷新階

29、段，CPU掃描所有輸入端口，讀取狀態(tài)并將其寫入輸入狀態(tài)寄存器。當完成時，關閉輸入端口并移動到程序執(zhí)行階段。 2．流程執(zhí)行流程 在程序執(zhí)行階段，根據用戶輸入的控制程序，將相應的邏輯操作結果按一階順序存儲在相應的內部子寄存器和輸出狀態(tài)寄存器中。 3．重新安排輸出程序 當所有指令執(zhí)行完畢后，輸出狀態(tài)寄存器的內容依次發(fā)送到輸出鎖電路，輸出為恒定輸出，驅動相應的可執(zhí)行模塊運行，形成PLC的實際輸出。, 顯然，掃描周期的長度取決于進程的大小。掃描周期越長，響應速度越慢。因為I / O刷新在每個掃描周期只執(zhí)行一次，即， PLC每掃描周期只更新一次I / O狀態(tài)寄存器，系統存在輸入/輸出延遲現象，在

30、一定程度上降低了系統的響應速度。當輸入變量在I / O更新過程中更改時，輸出在掃描過程中更改。相反，如果在此更新之后更改了輸入變量，則掃描輸出不會更改，并且僅在下一次I / O更新期間更改輸出。這就充分利用了傳統的開關控制系統，不僅對系統不利，而且還提高了系統的干擾能力。由于輸入采樣只在引入刷新階段執(zhí)行，所以PLC實際上在大部分工作周期中都與外圍設備隔離。干擾發(fā)生在工業(yè)領域，由于脈沖、時間短、系統響應慢，且在多個掃描周期內只響應一次，瞬時干擾引起的誤操作大幅減少，系統的干擾能力得到提高。然而，在控制時間和響應速度較高的系統中，需要精確的編程，如果需要，還可以使用特殊的特性來減少由于掃描周期引起

31、的響應延遲等副作用。 3.2.3 PLC的主要功能 1．狀態(tài)控制功能 條件測試用于控制開關、序列和其他SPS或非指令。 2. 時間/計數控制功能 時間/計數控制功能，定時器和命令，邏輯控制器的程序邏輯，信號傳輸的時間和時間或特定的運動，替代帳戶控制。 3．數據處理 所謂的數據處理功能是指SPS可以執(zhí)行傳輸、比較、移位、數字轉換和算術運算、邏輯運算、解碼等操作的操作 4．檢查階段 階段控制功能是指使用分步指令來控制多個加工過程。只有在最后一個過程完成后，才能控制下一個過程，而不是一個分步鐵控制器。 5．A / D和D / A轉換功能 功能a / D轉換-模組a / D /

32、a在模擬和數字之間的轉換。 6．運動控制功能 交通控制功能是指利用高速計數器模塊和位置控制模塊來控制多個軸的運動。 7．制程檢驗 過程控制-閉合控制物理參數，如溫度、壓力、速度、流量等。管理是通過PID控制或PLC模塊實現的。 8．擴展功能 擴展功能是通過連接擴展I / O模塊來增加輸入和輸出分數，)擴展單元I / O這將通過增加不同的知識單元和特殊的功能單元來加強SP的管理功能。 9．遠程I / O 遠程I / O功能是指各種I / O設備、輸入輸出信號與PLC中央計算機之間的遠程連接 10．溝通的原因 通信網絡的功能是通過連接SPS、SPS和超級計算機完成復雜的大型系統

33、管理來獲取遠程控制的輸入/輸出或數據交換。 11．監(jiān)控功能 SPS監(jiān)控系統記錄報警和系統異常情況的狀態(tài)和過程，并自動停止工作或定時器。設置和更改計數器和其他值，或強制I / O聯機控制程序。 3.2.4PLC 的應用設計步驟 SPS控制表明它的控制是一個程序，在程序計劃中，即在一個特定的時間范圍內，需要大量的工作時間。SPS方案的規(guī)劃可分為以下六個階段: 1．確定控制系統的必要措施和實施程序。 2．設置輸入/輸出設備，以確認哪些外圍設備發(fā)送SPS信號，哪些外圍設備接收SPS信號。分配了SPS的輸入和輸出。 3．PLC編程，繪畫。圖欄以正確的順序顯示了所有必要的功能和連接。 4.

34、 通過計算機直接對PLC主機進行編程。 5. 調試器模擬和位置。 6．程序終止。 當然，在開發(fā)PLC控制系統時，首先要確定系統需要哪些輸入和輸出數據，然后根據需要建立不同控制措施和不同控制設備之間的關系。在控制元件之間編程的第二步——設備的輸入和輸出分配。通過對輸入點、輸出點、內部輔助繼電器、定時器、PLC計數器進行分配，可以繪制出PLC程序的基本框架。當繪制基本圖時，應該注意任何從左邊開始的邏輯線，它應該在繼電器或定時器控制臺上結束而不是真正的開關。繪制完成后，直接輸入計算機編程軟件，安裝到pls的調試修改模型中，這就是整個編程過程。

35、4 程序設計 4.1編程軟件STEP7--Micro/WIN概述 STEP7 micro / win軟件是基于Windows的應用程序。它是由西門子公司為S7-200系列PLC開發(fā)的。他有很強的功能。它主要用于開發(fā)用戶控制軟件和監(jiān)控用戶實時程序的生產力。這是一個為西門子S7-200用戶開發(fā)的工具。目前國內有一些應用可以在全國用戶界面下運行，方便用戶使用。操作主界面如圖4-1所示。 4.1.1 STEP7-Micro/WIN簡單介紹 連接STEP7 micro / win，點擊兩次STEP7 micro / win圖標，或決定啟動> Lionel > STEP7 micro / win

36、4.0 my error。如圖4.1所示，STEP7…windows項目提供了一個程序管理來創(chuàng)建一個合適的工作場所。面板工具是按鈕，使用我的命令，以確保工具欄顯示或隱藏。導航欄提供了將在不同的func micro / win中訪問STEP7的符號組。程序樹命令程序顯示所有的項目和工具。您可以從命令樹程序中使用單獨的工具，或者雙擊作為一個或多個工具，將當前位置光標插入編輯器。程序的內容編輯器的邏輯和局部調整的比例可以分配時間給局部改變的一個字符。子程序和流產帶在程序編輯器中標記。在窗口中按下子例程的這個選項卡，中止程序并基于我的程序。邊界 STEP7 micro win /提供了三個編輯器:為

37、manager圖創(chuàng)建agent，樂觀表和table 21 format * u 22方框圖，雖然有一些限制，但在這種情況下，編輯器可以廣泛使用wizard graph agent語言。 圖4.1 編程軟件STEP7--Micro/WIN主界面 4.1.2 梯形圖語言特點 梯度圖形是最常用的圖形編程語言，被稱為SPS的第一編程語言。梯度就電子面板。他有直覺，明顯的優(yōu)勢。這家工廠的電工很容易操作。這特別適用于開關的邏輯控制。圖通常被稱為圖或程序。 萊特編程是一種編程語言，它使用萊特的圖形符號來描述程序。用編程語言和賴特程序來描述程序。編程語言使用因果關系來描述事件的條件和結果。每一

38、步都是因果關系的背景。在事件描述的腹股溝左側，事件的結果在后面。編程語言是最常用的編程語言。這是來自繼電器邏輯控制系統的描述。 在工業(yè)過程控制領域，電氣工程師對繼電器的控制邏輯更為熟悉。因此，這一邏輯所繪制的基本圖是流行和廣泛使用的。編程語言功能如下: (1)根據電氣控制面板，直觀合適; (2)根據繼電器的可用邏輯控制，更容易掌握和學習電氣技術; (3)與主繼電器的邏輯不同，導體圖中的能量流不是實際電流，內部繼電器也不是實際繼電器。因此，繼電器的使用應區(qū)別于原始邏輯控制能力的相關概念。 (4) bulestrom和Buruma之間有一個單獨的關系，這對其他語言。 4.1.3 STE

39、P7-Micro/WIN參數設置（通訊設置） 在這個項目中，SPS必須正確地與計算機通信。安裝好STEP7 micro / win編程軟件，設置好硬件后，可以按照以下步驟進行通信調整。 (1)當STEP7 micro / win運行時，點擊通信圖標或從視圖菜單中選擇通信選項，將出現通信對話框(如圖4-2所示)。 圖4.2 通信參數設置 (2)雙擊對話框中的PCI電纜圖標，將出現pg / PC接口對話框或直接點擊“查看”欄中的“pg / PC接口”。如圖4-3所示。 圖4.3 PG/PC接口對話框 (3)點擊“屬性”按鈕，

40、彈出“接口屬性”對話框，確保各參數屬性正確，傳輸速率默認值為9.6 kb(見圖4.4)。 圖4.4 通信參數設置 4.2 程序流程圖 如圖4.5所示，程序流程圖。 圖4.5 程序流程圖 4.3 程序說明 4.3.1 啟動程序塊 如圖4.6所示，當按下啟動按鈕后，且停止按鈕斷開，那么輸出運行指示燈Q0.7開始工作，并且自鎖當前電路。 圖4.6啟動程序塊 4.3.2 傳送帶工作 如圖4.7所示，當輸出繼電器Q0.7接通后，輔助繼電器M1.0工作，那么對應的實際輸出點Q0.0工作，且程序連續(xù)復位以輔助繼電器M1.1連續(xù)15個位。 圖4.7傳送

41、帶工作程序塊 4.3.3 機械手下降程序塊 如圖4.8所示，當運行指示燈Q0.7接通后，且程序檢測到當前有物體到達到A點指定位置后，這個時候輔助繼電器M1.2接通，觸發(fā)機械手進行下降一個動作。 圖4.8下降程序塊 4.3.4 夾緊程序塊 如圖4.9所示，當氣缸下降到位后，程序自動讓夾緊氣缸動作，這樣進行一個夾緊的動作，讓當前物體被機械手夾緊。 圖4.9夾緊程序塊 4.3.5 右移程序塊 如圖4.10所示，當系統檢測到當前機械手夾緊后，且也上升到位后，程序執(zhí)行機械手右移，當進行到右移后，機械手下降進行一個放件動作。 圖4.10右移程序塊 4

42、.3.6 機械手放件 如圖4.11所示，系統檢測到當前機械手在右邊且下降到位后，自動打開夾緊氣缸，讓當前物體自動打開，這樣物體就放入到右邊的B 的流水線，然后當前機械手按原路返回的動作繼續(xù)循環(huán)動作。 圖4.11機械手放件程序塊 4.4 語句表 ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1 TITLE= BEGIN Network 1 // 自動運行指示 LD I0.0 O Q0.7 AN I0.1 = Q0.7 Network 2 // 傳送帶A運行 // 自動啟動，無動作步驟，執(zhí)行傳送帶A運行 LD

43、Q0.7 AW= MW1, 0 S M1.0, 1 R M1.1, 15 Network 3 // 傳送帶A檢測到物體到位，停止傳送帶A運行， // 開始執(zhí)行檢測物體合格否 LD I0.7 A Q0.7 A M1.0 S M1.1, 1 R M1.0, 1 Network 4 // 最少檢測時間，假設為1秒 LD Q0.7 A M1.1 A I0.7 TON T40, 10 Network 5 // 讀取成功啟動機械手 // 讀取失敗啟動剔除

44、 LD Q0.7 A M1.1 A I0.7 A T40 S M1.2, 1 R M1.1, 1 Network 6 // 下降到位執(zhí)行夾緊 LD I0.4 A Q0.7 A M1.2 S M1.3, 1 R M1.2, 1 Network 7 // 夾緊時間 LD M1.3 A Q0.7 TON T42, 10 Network 8 // 夾緊時間到，執(zhí)行左端上升 LD T42 A Q0.7 A

45、 M1.3 S M1.4, 1 R M1.3, 1 Network 9 // 左端上升到位，執(zhí)行右移動 LD I0.3 A Q0.7 A M1.4 S M1.5, 1 R M1.4, 1 Network 10 // 右移動到位，執(zhí)行右端下降 LD I0.6 A Q0.7 A M1.5 S M1.6, 1 R M1.5, 1 Network 11 // 右端下降到位，執(zhí)行釋放 LD I0.4 A Q0.7 A

46、 M1.6 S M1.7, 1 R M1.6, 1 Network 12 // 釋放時間 LD M1.7 A Q0.7 TON T43, 10 Network 13 // 釋放時間到，執(zhí)行右端上升 LD T43 A Q0.7 A M1.7 S M2.0, 1 R M1.7, 1 Network 14 // 右端上升到位，執(zhí)行左移動,右傳送帶A運行 LD I0.3 A Q0.7 A M2.0 S M2.1, 1

47、 R M2.0, 1 A I1.0 S M3.1, 1 Network 15 // 左移動到位，循環(huán)執(zhí)行 LD I0.5 A Q0.7 A M2.1 S M1.0, 1 R M2.1, 1 Network 16 // 傳送帶A運行 LD M1.0 A Q0.7 AN I0.7 = Q0.0 Network 17 // 傳送帶B自動運行到檢測到物體 // 假設運行10秒，自動停止 LD M3.1 A Q0.7 TON

48、 T44, 100 A T44 R M3.1, 1 Network 18 // 傳送帶B運行 LD M3.1 A Q0.7 = Q0.1 Network 19 // 上升 LD M1.4 O M2.0 A Q0.7 AN I0.3 = Q0.2 Network 20 // 下降 LD M1.2 O M1.6 A Q0.7 AN I0.4 = Q0.3 Network 21 // 左移動 LD

49、 M2.1 A Q0.7 AN I0.5 = Q0.4 Network 22 // 右移動 LD M1.5 A Q0.7 AN I0.6 = Q0.5 Network 23 // 夾爪打開夾緊 LD M1.3 O M1.4 O M1.5 O M1.6 A Q0.7 = Q0.6 Network 24 // A傳送帶產品計數 LD I1.0 EU +I 1, VW0 Network 25 // B傳送帶

50、產品計數 LD I1.0 EU +I 1, VW2 Network 26 // 急停復位輸出 LD I0.2 R Q0.0, 8 END_ORGANIZATION_BLOCK 4.5 程序仿真 4.5.1 啟動程序塊 如圖4.12所示，當按下啟動按鈕后，且停止按鈕斷開，那么輸出運行指示燈Q0.7開始工作，并且自鎖當前電路。 圖4.12 啟動程序塊 4.5.2 傳送帶工作 如圖4.13所示，當輸出繼電器Q0.7接通后，輔助繼電器M1.0工作，那么對應的實際輸出點Q0.0工作，且程序連續(xù)復位以輔助繼電器M1.1連續(xù)15

51、個位。 圖4.13傳送帶工作程序塊 4.5.3 機械手下降程序塊 如圖4.14所示，當運行指示燈Q0.7接通后，且程序檢測到當前有物體到達到A點指定位置后，這個時候輔助繼電器M1.2接通，觸發(fā)機械手進行下降一個動作。 圖4.14下降程序塊 4.5.4 夾緊程序塊 如圖4.15所示，當氣缸下降到位后，程序自動讓夾緊氣缸動作，這樣進行一個夾緊的動作，讓當前物體被機械手夾緊。 圖4.15夾緊程序塊 4.5.5 右移程序塊 如圖4.16所示，當系統檢測到當前機械手夾緊后，且也上升到位后，程序執(zhí)行機械手右移，當進行到右移后，機械手下降進行一個放件動作

52、。 圖4.16 右移程序塊 4.5.6 機械手放件 如圖4.17所示，系統檢測到當前機械手在右邊且下降到位后，自動打開夾緊氣缸，讓當前物體自動打開，這樣物體就放入到右邊的B 的流水線，然后當前機械手按原路返回的動作繼續(xù)循環(huán)動作。 圖4.17 機械手放件程序塊 5 監(jiān)控系統的設計 5.1 組態(tài)軟件簡介 軟件集團King -計算機軟件，北京亞洲科技公司開發(fā)，1991年。它可以安裝在任何windows系統;工程師可以使用它進行二次開發(fā)，因為它需要較低水平的工程師技術知識，而且與Java不同，不需要培訓用

53、于開發(fā)的集體啟動軟件。 在本程序中，我使用了乘員上層狀態(tài)的軟件，以便從上層狀態(tài)獲取設備當前運行的信息，使設備能夠進行遠程監(jiān)控，從而實現遠程控制功能。 5.2 監(jiān)控系統的設計 5.2.1 組態(tài)王的通信參數設置 PPI S7-200編程電纜被設計成允許計算機和CPU模塊之間的通信。由于使用了第一個通信接口，所以在項目瀏覽器設備文件中單擊兩次COM1圖標，并將按鈕速率設置為19200位/秒，如圖5.1所示。 圖5.1 串行通信接口參數設置 點開組態(tài)王外部接口COM后，用鼠標雙擊右邊空白處，然后系統自動彈開新建通信設備，然后我們選擇相應的PLC,例如西門子200PLC，然后通選擇通信方

54、式，一般是PP1，然后填寫PLC地址，一般2，然后點確定，最終完成組態(tài)通信部份的設置。 圖5.2 通信協議的設置 5.2.2 新建工程與組態(tài)變量 打開configuration king圖標，創(chuàng)建一個名為“project”的新項目，雙擊新項目打開項目瀏覽器，點擊“project browser”數據字典。系統定義的存儲變量出現在正確的工作空間中。在下面的新圖標上單擊兩次，然后打開define variable對話框(參見圖5.3)，開始定義輸入和輸出變量。所有變量都具有相同的結構(參見圖5.4)。 圖5.3 定義變量對話框 5.2.3 組態(tài)畫面 （1）創(chuàng)建一個新圖像 打開

55、王工程配置瀏覽器的圖標，在工作區(qū)域打開一個新圖標，系統會自動打開一個新的圖像對話框，輸入名稱，點擊“確定”進入王配置開發(fā)系統。 (2)新的配置 打開工具箱，根據設計要求使用它，創(chuàng)建一個美麗的圖像。 (3)寫出國王要求的程序 打開“王工程”配置瀏覽器窗口?！拔募薄ⅰ懊钫Z言”、“應用程序命令語言”用于程序編寫。 (4)組件的配置 打開King configuration toolkit的組件，并根據需要填寫相關的變量連接。 圖5.4 數據詞典中的變量列表 當它與外部智能計數器、PLC等連接時，將數據輸入到一些變量中，大大提高了數據傳輸的簡便性;配置指示器之后，它被用來顯示系

56、統的工作狀態(tài)。 5.2.4 監(jiān)控系統界面 在本系統中，根據需要共開發(fā)了1個界面，可以進行簡單的動畫模擬，這樣就可以發(fā)現我們當前設計的程序有沒有錯誤，如果有，就可以及時更改。 圖5.5 監(jiān)控界面 5.3 組態(tài)程序 物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0 //***************復位 if(\\本站點\復位==1) 物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==

57、0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0 \本站點\上升標志B=0; \\本站點\皮帶傳

58、動=0; 物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0 \\本站點\原位=1; \\本站點\夾手角度=0; \\本站點\下降標志A=0; \\本站點\放松標志=0; 物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下

59、==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上

60、下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0 \\本站點\向左標志=0; \\本站點\向右標志=0; \\本站點\物塊上下=0; \\本站點\皮帶傳動指示燈=0; 物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物

61、塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0

62、 \\本站點\皮帶物塊定位A=0; \\本站點\皮帶傳動B=0; \\本站點\皮帶物塊定位B=0; } 物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下=

63、=0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0 //***************啟動 if(\\本站點\啟動==1)

64、 {\\本站點\啟動=0;} \\本站點\左到位=1; 物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下=

65、=0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0 if(\\本站點\向右標志==1){\\本站點\氣缸左右=\\本站點\氣缸左右+5; \\本站點\物塊左右=\\本站點\物塊左右+5; \\本站點\左到位=0; 物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊

66、上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0 \\本站點\上到位=1; 物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下==0物塊上下