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1、南 京 理 工 大 学毕业设计说明书(论文)作 者:ma kha学 号：0958200102学院(系):专 业:自动化题 目:基于PLC的物料输送分拣系统监控程序设计 指导者： 评阅者： 2013年05月毕业设计说明书（论文）中文摘要摘要随着当今社会科学技术的日新月异，各类物料输送的生产线对自动化程度的要求也越来越高，原有的生产送料装置，已远远不能满足当前高度自动化的需要。保障生产的安全性、可靠性、降低生产成本、减少环境污染、减轻劳动强度、提高产品的质量及经济效益，是企业生存和发展所必须面临和解决的现实问题。而PLC 控制系统和传统的工控系统相比，具有可靠性高、功能强、编程简单、维护方便以及价
2、廉物美的优点，是自动送料装车系统首选的主控制器件。本文主要介绍一种利用触摸屏实现 S7-200 系列 PLC 人机界面的设计方法，并结合某货物分拣系统实现Smart line 700IE触摸屏和 S7-200 系列 PLC 人机界面接口的设计和编程。关键词 ：PLC 人机界面 触摸屏毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Designing Monitoring program of Material handling and sorting system based on PLC AbstractWith the rapid changes in science and technolog
3、y in society today, various types of material handling automation production line of the increasingly high demand, the original production of feeding device, can not meet the current needs of a high degree of automation. Protect the production of security, reliability, lower production costs, reduce
4、 environmental pollution, reduce labor intensity and improve product quality and economic benefits, is the enterprise survival and development must face and solve reality. The PLC control system and compared to the traditional industrial control systems, high reliability, strong function, programmin
5、g is simple, easy and cheap to maintain the advantages of Automatic Loading System is the main control device of choice.This paper mainly introduces a kind of using the touch screen with S7-200 series PLC Human-machine interface design method,combine programming and implementation of Smart line 700I
6、E touch screen with S7-200 series PLC man-machine interface with a cargo sorting systemKeywords PLC Human-machine interface touch screen 本科毕业设计说明书（论文） 第 I 页 共II页目录第一章 绪论11.1 可编程控制器PLC11.1.1 PLC的特点21.1.2 PLC与别的控制器的比较21.2 人机界面HMI31.2.1 人机界面的特点41.2.2 组态软件的功能及特点51.2.3 触摸屏的应用61.3 本章小结6第2章 硬件设备和组态软件介绍72.1
7、 监控系统选型72.2 西门子S7-200 PLC系统概述72.3 西门子SMART LINE 700IE 触摸屏使用简介82.3.1 西门子Smart Line 700IE触摸屏特点82.3.2 西门子Smart Line 700IE触摸屏的连接92.4 WINCC FLEXIBLE组态软件介绍122.4.1 SMATIC HMI介绍122.4.2 WinCC Flexible 的功能和特点122.4.3 WinCC Flexible 与ProTool的比较132.4.4 WinCC Flexible 与 WinCC 的比较132.5 本章小结14第3章 监控程序设计153.1 监控程序设计
8、的基本思想153.1.1 分拣系统工作流程153.1.2 监控程序基本原理183.1.3 西门子S7-200 PLC寄存器分类183.2 监控程序设计203.2.1 监控程序总体设计203.2.2 地址分配203.2.3 自动控制界面223.2.4 监控界面243.2.5 报警界面263.2.6 数据统计界面283.3 程序仿真下载和调试283.3.1 程序仿真293.3.2 程序下载303.3.3 程序调试313.3.3 程序设计过程中出现的问题313.4 本章小结32结 论33致 谢34参 考 文 献35本科毕业设计说明书（论文） 第 36 页 共36页第一章 绪论自动分拣系统（Autom
9、ated Sorting System）是二次大战后在日本，美国的物流中心中广泛采用的一种自动分拣系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。该系统的工作过程可以简单描述如下：通过各种运输工具送来的各种物品，在最短的时间内将这些物品运送到指定地点，自动分拣系统在最短的时间内将各种物品按照规定进行筛选分类。随着技术的发展,可编程控制器不仅可以实现一般的逻辑控制,还具备了包括模拟量在内的数值处理和网络通信等功能。PLC通信能力的加强,使得控制系统的配置可以更加灵活,方便。将计算机和PLC结合起来,可以充分利用PLC的可靠性高,开发周期短,编程容易等显著特点；充分利用计算机友好的
10、人机界面实现人机对话和监控功能,并可以进行一定的辅助决策,这样就可以组成高性能价格比的控制系统。对PLC控制程序的状态和运行进行管理和控制，是PLC控制系统的重要组成部分。采用触摸屏和PC机对PLC控制程序进行监控是目前常用的几种PLC控制系统的监控手段。本课题采用西门子Smart Line触摸屏，完成对物料输送分拣系统的监控软件的设计。本章对PLC，人机界面和触摸屏的介绍，通过分析它们的特点和应用领域我们可以准确的选用和设计。通过这次设计能深入了解 PLC S7-200 和 HMI 设备的工作原理和软件编写。1.1 可编程控制器PLCPLC是以自动控制技术、微计算机技术、和通信技术为基础发展
11、起来的新一代工业控制装置。现在随着微处理器技术的发展，PLC得到了迅速的发展，也在社会各领域的生产得到了应用越来越多。图1.1 是现在的一种PLC。 图1.1 S7-200系列PLC1.1.1 PLC的特点1）重要的特点“可编程”在我们需要更改控制系统的逻辑电路时我们不需要更改硬件电路，而只要软件程序，所以控制系统硬件能柔性化，其柔性化的结果使控制系统可靠性提高，从而给控制系统带来一系列好处：系统便于维护，计数机，定时器，节点利用率提高，继电器等器件在PLC中融为一体，使得系统配置灵活方便。2）可靠性高，抗干扰能力强PLC采用了大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗
12、干扰技术，具有很高的可靠性。3）配套集全，功能完善，适用性高PLC发展到今天，已经形成了大，中，小各种规模的系统产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理工程外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。4）容易学习，使用简单，深受工程技术人员欢迎PLC 作为通用工业控制计算机，是面向工业等级的工程控制设备。对它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受，使用。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用 PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不太了解电子电路、不太懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之
13、门。5）系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造 PLC 的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。PLC 用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。6）体积小，重量轻，能量消耗低1。1.1.2 PLC与别的控制器的比较1）PLC与继电器控制在控制逻辑：PLC采用存储器逻辑，也称为“软连线”逻辑，继电器控制逻辑采用硬连线逻辑。
14、工作方式：继电器控制线路属于并行工作方式；PLC属于在串行工作方式。可靠性和可维护性：继电器控制线路使用大量的机械触点，连线也很多，可靠性和可维护性差；PLC控制逻辑，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，体积小、寿命长、可靠性高。控制速度：继电器控制线路控制速度比较低；PLC控制速度高。定时控制：继电器控制逻辑利用时间继电器进行时间控制，精度不高；PLC利用数字定时器进行时间控制，精度高，定时范围大2。2）PLC与工业PC工业控制计算机（工业PC）是一同用卫星计算机为基础的工业现场自动控制设备，它的特点是具有标准化的总线结构，因此各机型间的兼容性好，与计算机间的通信容易。而PLC的接口标准目前还没有完全统一，标准化程度较差，其兼容性与通信性能与工业PC相比还有一定的差距。3）PLC与DSC集散控制系统（DSC）生产于20世纪70年代，它与PLC一样都已微型计算机为基础的工业自动控制装备，但DSC发展的基础和方向与PLC有所不同。首先，在控制功能方面，DSC是在生产过程仪表控制的基础上发展起来的计算机控制装置，控制功能侧重于模拟量处理，回路调节，状态显示等方面。而PLC是在“继电器-接触器”控制系统的基础上发展起来的计算机控制装备，控制功能侧重于开关量处理，顺序控制，逻辑运算方面3。1.2 人机界面HMI人机
