裝瓶流水線plc課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　1 PLC 簡(jiǎn)介2</p><p>　　1.1 PLC的概況2</p><p>　　1.2 PLC的基本機(jī)構(gòu)和特點(diǎn)2</p><p>　　1.3 PLC的

2、工作原理2</p><p>　　1.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域3</p><p>　　1.5 PLC的結(jié)構(gòu)4</p><p><b>　　2軟件介紹6</b></p><p>　　2.1三菱單片機(jī)FX2n系列簡(jiǎn)介6</p><p>　　2.1三菱單片機(jī)FX2n在裝瓶流水線中的作用6</

3、p><p>　　3 裝瓶流水線的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)7</p><p><b>　　3.1設(shè)計(jì)任務(wù)7</b></p><p><b>　　3.2硬件選型7</b></p><p><b>　　3.3控制內(nèi)容8</b></p><p><b>

4、　　3.4設(shè)備選型9</b></p><p><b>　　3.5梯形圖10</b></p><p><b>　　3.6程序表11</b></p><p>　　4 裝瓶流水線的PLC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.1調(diào)試過程及結(jié)果12</p><p

5、>　　4.2監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)14</p><p><b>　　總 結(jié)18</b></p><p><b>　　致 謝19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p><b>　　附 錄 A21</b>

6、;</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求作出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性?？删幊绦蚩刂破髡巾槕?yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。</p><p>　　本次

7、設(shè)計(jì)以可編程控制器為主要設(shè)計(jì)對(duì)象，PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì)是裝瓶流水線的PLC

8、控制，它是利用PLC對(duì)高速自動(dòng)裝瓶機(jī)的自動(dòng)控制，來完成封蓋動(dòng)作。</p><p>　　關(guān)鍵詞：裝瓶流水線的PLC控制；PLC控制；PLC結(jié)構(gòu)；PLC原理</p><p><b>　　1 PLC 簡(jiǎn)介</b></p><p>　　1.1 PLC的概況</p><p>　　可編程控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)，自

9、動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而展起來的一種新型工業(yè)控制裝置，它將傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息處理兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要，應(yīng)用最多的控制設(shè)備，并已躍居工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化三大支柱（可編程控制器、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）的首位。</p><p>　　可編程控制器（簡(jiǎn)稱PLC）是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)了出來，并逐漸發(fā)展成以微處理器為核心，集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及通訊技術(shù)于一體的一種

10、新型工業(yè)控制裝置。</p><p>　　可編程控制器以其可靠性高，組合靈活，編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)被日趨廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)控制領(lǐng)域，它的應(yīng)用深度和廣度已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志。</p><p>　　由于早期的可編程控制器只是用來取代繼電器控制執(zhí)行邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，因此人們稱之為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Control

11、ler）簡(jiǎn)稱PLC。</p><p>　　1.2 PLC的基本機(jī)構(gòu)和特點(diǎn)</p><p>　　PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程設(shè)備組成。大部分PLC還可以配備特殊功能模塊，用來完成某些特殊任務(wù)。</p><p>　　PLC的主要特點(diǎn)：它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算操作命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和

12、輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。</p><p><b>　　編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)</b></p><p><b>　　功能強(qiáng)，性能價(jià)格高</b></p><p>　　硬件功能齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)</p><p>　　可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　系統(tǒng)的

13、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少；</p><p>　　維修工作量小，維修方便</p><p><b>　　體積小，能耗低</b></p><p>　　1.3 PLC的工作原理</p><p>　　PLC采用的是循環(huán)掃描的工作方式，分為采樣輸入，程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。三個(gè)階段稱為一個(gè)掃描周期。PLC完成一個(gè)周期后，又重復(fù)這

14、個(gè)過程，周而復(fù)始。</p><p>　　PLC工作過程示意圖如下：</p><p>　　圖1-1 PLC工作過程示意圖</p><p>　　1.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。<

15、;/p><p>　?。?）開關(guān)量的邏輯控制</p><p>　　這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。</p><p><b>　　（2）模擬量控制</b></p>

16、<p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。</p><p><b>　?。?）運(yùn)動(dòng)控制</b></p><p>

17、　　PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。</p><p><b>　?。?）過程控制</b></p><p>　　

18、過程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。</p><p><b>　?。?）數(shù)據(jù)處理</b><

19、;/p><p>　　現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。</p>

20、<p><b>　?。?）通信及聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>　　PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。</p><p>　　1.5 PLC的結(jié)構(gòu)</p><p&

21、gt;　　PLC的類型繁多，功能和指令也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)，輸入/輸出接口，電源，編程器擴(kuò)展接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。</p><p>　　圖1-2 PLC結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　2軟件介紹</b></p><p>　　2.1三菱單片機(jī)FX2n系列簡(jiǎn)介</p><p&g

22、t;　　FX2n 系列是 FX 系列 PLC 家族中最先進(jìn)的系列。由于 FX2n 系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 為大量實(shí)際應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能</p><p>　　開發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要----模擬 I/O，高速計(jì)數(shù)器。</p&

23、gt;<p>　　定位控制達(dá)到 16 軸，脈沖串輸出或?yàn)?J 和 K 型熱電偶或 Pt 傳感器開發(fā)了溫度模塊。</p><p>　　對(duì)每一個(gè) FX2n 主單元可配置總計(jì)達(dá) 8 個(gè)特殊功能模塊。 網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信</p><p>　　連接到世界上最流行的開放式網(wǎng)絡(luò) CC-Link，Profibus Dp 和 DeviceNet 或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡(luò)解決您的通信需要。 其它功能

24、 內(nèi)置式 24V 直流電源 快速斷開端子塊 時(shí)鐘功能和小時(shí)表功能 24V、400mA 直流電源可用于外圍設(shè)備，如傳感器或其它元件。 因?yàn)椴捎昧藘?yōu)良的可維護(hù)性快速斷開端子塊，即使接著電纜也可以更換單元。 在所有的 FX2NPLC 中都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間設(shè)置和比較指令易于操作。小時(shí)表功能對(duì)過程跟蹤和機(jī)器 維護(hù)提供了有價(jià)值的信息。</p><p>　　2.1三菱單片機(jī)FX2n在裝瓶流水線中的作用</p>

25、<p>　　機(jī)型的選擇：面對(duì)眾多廠家提出的多種系列、功能各異的PLC產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)、性能、價(jià)格各不相同。三菱FX2N-16MR-001型號(hào)，其輸入輸出點(diǎn)分別為8，F(xiàn)X2N是FX系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型PLC。他的基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá)0.08us，內(nèi)置的用戶存儲(chǔ)器為8K步，可擴(kuò)展到16K步，最大可以擴(kuò)展到256個(gè)I/O點(diǎn)，有多種特殊功能模塊或功能擴(kuò)展板，可為裝箱機(jī)提供最大的方便和控制能力。</p><p

26、>　　3 裝瓶流水線的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　裝瓶流水PLC控制。有A1～A10選瓶、裝瓶、蓋蓋、貼簽、傳送、成品入庫(kù)生產(chǎn)線操作工序，用10盞燈來模擬；并有啟動(dòng)/停止、移位、復(fù)位按鈕進(jìn)行操作，如下圖所示。采用S7-200PLC進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)，自動(dòng)等四種以上的裝瓶流水線工序控制。設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)

27、的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖。系統(tǒng)有啟動(dòng)/停止、移位、復(fù)位功能按鈕；運(yùn)用移位等功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)； 用組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出上位監(jiān)控系統(tǒng)；進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)裝瓶流水線的控制要求。完成課程設(shè)計(jì)說明書。</p><p><b>　　3.2硬件選型</b></p><p>　　按照I/O點(diǎn)的分配和項(xiàng)目

28、描述的控制要求。設(shè)計(jì)出PLC硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖。</p><p><b>　?。ㄒ唬┙Y(jié)構(gòu)示意圖</b></p><p>　　圖2-1 瓶裝流水線的PLC控制結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　（二） I/O分配</b></p><p>　　表2-2 I/O分配表</p>

29、<p>　　（三）外部硬件系統(tǒng)接線圖</p><p>　　圖２－２系統(tǒng)外圍接線圖</p><p><b>　　3.3控制內(nèi)容</b></p><p><b>　?。?）手動(dòng)控制方式</b></p><p>　　1.裝瓶流水線控制系統(tǒng)有10道操作工序，用10盞燈來模擬。</p>

30、<p>　　即：A5，A1（傳送，選瓶）→A6，A2(傳送，裝瓶)→A7，A3(傳送，蓋蓋)→A8，A4(傳送，貼簽)→A9(傳送)→A10(入庫(kù))。</p><p>　　2.啟動(dòng)，停止，移位為控制輸入，控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)；</p><p>　　3.按下啟動(dòng)按鈕，手動(dòng)移位完成一道操作工序，循環(huán)兩次；</p><p>　　4.按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)回到第一道

31、工序；</p><p>　　5.按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作。</p><p><b>　?。?）自動(dòng)控制方式</b></p><p>　　1.裝瓶流水線控制系統(tǒng)有5道操作工序，用燈來模擬。</p><p>　　即：A5，A1(傳送，選瓶)→A6，A2(傳送，裝瓶)→A7，A3(傳送，蓋蓋)→A8，A4(傳送，貼簽)→A9

32、(傳送)→A10（入庫(kù)）。</p><p>　　2.啟動(dòng)，停止，移位為控制輸入，控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)；</p><p>　　3.按下啟動(dòng)按鈕，每5S完成一道操作工序，循環(huán)兩次；</p><p>　　4.按下復(fù)位按鈕，回到初始工序，重新開始運(yùn)行；</p><p>　　5.按下停止按鈕，系統(tǒng)停止工作。</p><p><

33、;b>　　3.4設(shè)備選型</b></p><p>　　在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和

34、設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。</p><p>　　輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算。I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)童年估計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10% 20%的可擴(kuò)展。余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。根據(jù)估算的方法故本課題的I/O點(diǎn)數(shù)為輸入5點(diǎn)，輸出5點(diǎn)。</p><p>　　存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身提供的硬件存儲(chǔ)

35、單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來代替。</p><p>　　存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)量的估算沒固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同的公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10-15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此

36、數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。因此本課題的PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲(chǔ)2000條梯形圖，這樣才能在以后的該著中有足夠的空間。</p><p><b>　　3.5梯形圖</b></p><p><b>　　3.6程序表</b></p><p><b>　　見附錄A</b>

37、;</p><p>　　4 裝瓶流水線的PLC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1調(diào)試過程及結(jié)果</p><p>　　先將PLC程序傳入程序控制器中。然后對(duì)各個(gè)輸入I/O給信號(hào)處理，看各個(gè)輸出口是否有相應(yīng)的輸出，如果沒有按照設(shè)計(jì)要求輸出，對(duì)程序進(jìn)行更改，直到各輸出口有相應(yīng)的輸出。如果有條件的話，用編程軟件將程序輸入PLC中，在確認(rèn)PLC的電源，外部接線和程序輸

38、入無(wú)誤的情況下，接通電源，按照流程圖的順序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，最后使整個(gè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確，可靠的工作。</p><p>　　用GX developer的simulator進(jìn)行仿真，具體步驟如下：</p><p><b>　　(1)進(jìn)入仿真環(huán)境</b></p><p><b>　　圖3-1 仿真圖</b></p>&l

39、t;p>　　(2)加載程序進(jìn)行邏輯功能調(diào)試：</p><p>　　圖3-2 仿真環(huán)境程序加載圖</p><p>　　4.2監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　MCGS組態(tài)軟件介紹：</p><p>　　MCGS（Monitor and Control Generated System）是一套基于Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成

40、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系統(tǒng)。</p><p>　　MCGS為用戶提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理，報(bào)警和安全機(jī)制，流程控制，動(dòng)畫顯示，趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)路等功能。</p><p>　　使用MCGS，用戶無(wú)需具備計(jì)算機(jī)編程的知識(shí)，就可以再

41、短時(shí)間內(nèi)輕而易舉地完成一個(gè)運(yùn)行穩(wěn)定，功能全面，維護(hù)量小并且具備專業(yè)水準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)工作。</p><p>　　MCGS具有操作簡(jiǎn)單，可視性好，可維持性強(qiáng)，高性能，高可靠性等突出特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于石油化工，鋼鐵行業(yè)，電力系統(tǒng)，水處理，環(huán)境監(jiān)控，機(jī)械制造，交通運(yùn)輸，能源原材料，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化，航空航天等領(lǐng)域，經(jīng)過各種現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)期實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。</p><p>　　MCGS5.1軟

42、件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。運(yùn)行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組態(tài)工程，以用戶指定的方式運(yùn)行，并進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。</p><p>　　MCGS組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱MCGS）由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。兩部分互相獨(dú)立，又緊密相關(guān)。</p><p>　　圖3-3

43、MCGS功能流程圖</p><p>　　MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。用戶在MCGS組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫設(shè)計(jì)，設(shè)備連接，編寫控制流程，編制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為.mcg的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，其與MCGS運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程”。MCGS運(yùn)行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行

44、環(huán)境，由可執(zhí)行程序McgsRun.exe支持，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。在運(yùn)行環(huán)境中完成對(duì)工程的控制工作。</p><p>　　MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口，設(shè)備窗口，用戶窗口，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同工作，具有不同的特性。</p><p>　　主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用

45、戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計(jì)封面圖形，確定自動(dòng)啟動(dòng)的窗口，設(shè)定動(dòng)畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫(kù)存盤文件名稱及存盤時(shí)間等。</p><p>　　設(shè)備窗口：是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。再本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，定義連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。</p><p>　　用戶窗口：本窗口主要用于設(shè)置工程中人

46、機(jī)交互的界面，諸如：生成各種動(dòng)畫顯示畫面，報(bào)警輸出，數(shù)據(jù)與曲線圖表等。</p><p>　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個(gè)部分連接成有機(jī)的整體。在本窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集，處理，輸出控制，動(dòng)畫連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。</p><p>　　運(yùn)行策略：本窗口主要完成工程運(yùn)行流程的控制。包括編寫控制程序（即if…..then腳本程序），

47、選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取，定時(shí)器，配方操作，多媒體輸出等，如圖所示，可以由它實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的仿真上位監(jiān)控工程。</p><p>　　圖3-4 MCGS運(yùn)行策略組態(tài)圖</p><p>　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的變量設(shè)置：</p><p>　　圖3-5 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的變量設(shè)置圖</p><p><b>　　腳本程序的設(shè)定</b>

48、;</p><p>　　通過腳本程序設(shè)定控制上位監(jiān)控的仿真界面，由運(yùn)行策略進(jìn)入設(shè)定，如下圖：</p><p>　　圖3-6 腳本程序控制結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　實(shí)際試驗(yàn)和生產(chǎn)表明，該控制系統(tǒng)能夠達(dá)到生產(chǎn)所提出的速度和效率要求。并且該控制系統(tǒng)擴(kuò)展性和通用性良好。由該裝瓶機(jī)

49、控制系統(tǒng)可見，一般藥品包裝動(dòng)作均可分為以下幾個(gè)模塊：(1)藥品容器供應(yīng)(如藥瓶供應(yīng))；(2)藥品供應(yīng)(如藥丸藥粒等供應(yīng))；(3)密封方案實(shí)現(xiàn)(如瓶蓋供應(yīng)與封蓋)；(4)成品半成品運(yùn)輸(如主傳動(dòng)鏈，連接各個(gè)動(dòng)作階段，直至完成裝瓶)；(5)最終封裝(如裝箱等)。PLC的邏輯控制能力強(qiáng)，處理數(shù)字與模擬信號(hào)能力穩(wěn)定快速，而且對(duì)于基于時(shí)間的順序動(dòng)作控制能力尤其強(qiáng)，因此是醫(yī)藥行業(yè)中自動(dòng)藥品包裝機(jī)械的理想控制平臺(tái)。只要藥品包裝的各個(gè)動(dòng)作能通過機(jī)械方式

50、實(shí)現(xiàn)，就能夠找到相應(yīng)的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。典型的自動(dòng)控制動(dòng)作有：(1)精確的位置控制可由高精度的步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)，以及通過設(shè)計(jì)閉環(huán)控制系統(tǒng)使用傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)；(2)運(yùn)動(dòng)的控制可由各種電機(jī)實(shí)現(xiàn)；(3)單向或雙向的沖擊動(dòng)作可由氣壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，液壓系統(tǒng)還可以完成帶負(fù)載的有位置要求的動(dòng)作；(4)對(duì)于各種動(dòng)作所需要的條件判斷可利用各種傳感技術(shù)輸入信號(hào)至PLC來實(shí)現(xiàn)等。由此可見，該自動(dòng)裝瓶機(jī)的控制系統(tǒng)稍加改進(jìn)，能實(shí)現(xiàn)各種異型瓶、異型粒的自動(dòng)包裝

51、，在藥品包</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在老師的耐心指導(dǎo)下,經(jīng)過一個(gè)多星期的努力基于軟PLC的多種液體混合控制設(shè)計(jì)終于完成了，老師在設(shè)計(jì)過程中給予的幫助，對(duì)我們小組的設(shè)計(jì)給予了細(xì)致的指導(dǎo)和建議,對(duì)我們的輔導(dǎo)耐心認(rèn)真，使我的這次設(shè)計(jì)能順利完成。這次設(shè)計(jì)使我們把理論和實(shí)際有機(jī)的結(jié)合起來，鍛煉了分析解決實(shí)際問題的本領(lǐng)。</p>

52、<p>　　在這次的設(shè)計(jì)報(bào)告中，讓我懂得了一個(gè)鐵一般的事實(shí)，那就是團(tuán)結(jié)就是力量。</p><p><b>　　真心的感謝老師。</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.</p><p&g

53、t;　　[2]呂景泉.可編程控制器及其應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.</p><p>　　[3]鄧志良,劉維亭.電氣控制技術(shù)與PLC.東南大學(xué)出版社, 2002.</p><p>　　[4]陳在平,趙相賓.可編程控制器技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. </p><p>　　[5]三菱公司FX2系列可編程序控制器使用手冊(cè)［Z］.

54、2001.3.</p><p><b>　　附 錄A</b></p><p><b>　　LD 0.00</b></p><p><b>　　OR 1.00</b></p><p>　　AND NOT .0.01</p><p><b>　　O

55、UT 1.00</b></p><p><b>　　LD 0.00</b></p><p><b>　　OR 1.01</b></p><p><b>　　AND 0.01</b></p><p>　　AND NOT 0.02</p><p>

56、;　　AND NOT 0.03</p><p><b>　　OUT 1.01</b></p><p><b>　　TIM 000</b></p><p><b>　　#0600</b></p><p>　　LD NOT 0.02</p><p><

57、b>　　AND 0.03</b></p><p><b>　　OUT 1.02</b></p><p><b>　　LD 1.01</b></p><p>　　AND NOT TIM000</p><p><b>　　OR TIM002</b></p&g

58、t;<p>　　AND NOT 0.02</p><p>　　AND NOT 0.03</p><p><b>　　OUT 1.03</b></p><p><b>　　LD 1.01</b></p><p>　　AND NOT TIM000</p><p>　

59、　AND NOT 1.05</p><p><b>　　OUT 1.04</b></p><p><b>　　LD TIM000</b></p><p><b>　　TIM 001</b></p><p><b>　　#0050</b></p>

60、<p><b>　　LD TIM001</b></p><p><b>　　AND 1.04</b></p><p><b>　　OUT 1.05</b></p><p><b>　　TIM 002</b></p><p><b>

61、　　#0030</b></p><p><b>　　LD 0.01</b></p><p>　　OR NOT 1.01</p><p><b>　　LD 1.02</b></p><p><b>　　OR LD </b></p><p>&l

62、t;b>　　LD 0.03</b></p><p><b>　　OR 0.04</b></p><p><b>　　AND LD</b></p><p><b>　　OUT 1.06</b></p><p><b>　　LD 0.02</b&g

63、t;</p><p>　　AND NOT 1.02</p><p><b>　　OR TIM002</b></p><p><b>　　AND 0.03</b></p><p><b>　　TIM 003</b></p><p><b>　　#

64、0050</b></p><p><b>　　LD 0.05</b></p><p><b>　　OR 1.06</b></p><p><b>　　AND 0.03</b></p><p><b>　　OUT 1.07</b></p&g

65、t;<p><b>　　LD 0.02</b></p><p><b>　　OR 1.07</b></p><p><b>　　AND 0.04</b></p><p><b>　　OUT 1.08</b></p><p>　　LD NOT

66、1.01</p><p>　　AND NOT 1.02</p><p>　　AND NOT 1.03</p><p>　　AND NOT TIM002</p><p><b>　　LD 1.01</b></p><p>　　AND NOT 1.02</p><p>　　AN

67、D NOT 1.03</p><p>　　LD NOT 1.01</p><p><b>　　AND 1.02</b></p><p>　　AND NOT 1.03</p><p>　　LD NOT 1.01</p><p><b>　　AND 1.02</b></p&

68、gt;<p>　　AND NOT 1.03</p><p>　　LD NOT 1.01</p><p>　　AND NOT 1.02</p><p><b>　　AND 1.03</b></p><p><b>　　OR LD</b></p><p><b

69、>　　AND 1.03</b></p><p><b>　　OR LD</b></p><p>　　AND TIM003</p><p><b>　　LD 1.01 </b></p><p><b>　　AND 1.02</b></p><

70、p><b>　　LD 1.01</b></p><p><b>　　AND 1.03</b></p><p><b>　　LD 1.02</b></p><p><b>　　AND 1.03</b></p><p><b>　　OR LD