基于触摸屏自动分拣机控制系统设计

1、毕业设计设计题目名称：基于触摸屏自动分拣机控制系统 设计学 生 姓 名： 王瑶瑶专业名称：机电一体化班 级：机电12-3学 制：三年学 号：1250233342学历层次：专 科指导教师：李爱民评 阅 人：论文（设计）提交日期： 201 年 月 日论文（设计）答辩日期： 201 年 月 日江苏建筑职业技术学院二一 四 年 月 日 毕业设计成绩评定书 专业、班级 机电12-3 姓名 王瑶瑶 日期 20156.6 1、设计题目 基于触摸屏自动分拣机控制系统设计 2、设计指导教师（签名） 李爱民 3、设计评阅人（签名） 评阅日期 4、评定意见及成绩 2015 年6月6日摘要随着科学技术的发展和工业的进

2、步，现在的工业趋势已朝着工业自动化的方向去发展。现在人机交互的使用范围很广泛，本设计是把触摸屏与自动化生产线连接形成人机交互的方式。因为我们现有的自动化设备缺少人机界面，所以，我们添加人机界面让系统更加的完善。本系统可以使用HMI设备操作、监控和调试工作台。这里我们使用西门子触摸屏与PLC连接进而控制自动化分拣机的运行。在西门子触摸屏显示自动化分拣机的运行状态和运行位置，可以更直观的去控制分拣机系统。使用PLC作为控制自动化分拣机的整个动作的控制器，模拟量模块去处理输入的模拟量。关键词： PLC，触摸屏，分拣机目录第1章 系统11.1系统的理念与介绍11.2系统的组成21.3 I/O分配表41

3、4硬件接线图及气路图51.4.1硬件接线图51.4.2气路图8第2章 PLC控制系统92.1 PLC的产生与意义92.2 PLC的基本结构92.3 PLC的选用与简介112.4 S7-200的CPU12第3章 编程软件的使用与程序设计133.1 编程软件的使用133.1.1编程软件的主界面133.1.2 程序的编写、下载、运行、和监控控制程序143.2 程序的设计183.2.1系统采用控制方式183.2.2 程序设计的要求183.2.3程序流程图19第4章 人机界面214.1触摸屏的概述214.2 Smart line 700IE的设计224.3项目的创建234.4新建成的smart 700I

4、E 毕设项目254.4.1 设备连接264.4.2变量274.4.3画面的创建274.5过程画面元素组态274.5.1模版画面284.5.2起始画面的制作284.5.3主画面的制作294.5.4参数一画面的制作324.5.5参数二画面的制作344.5.6创建过程中自动生成的画面354.5.7用户管理364.6 HMI程序的下载37结束语40致谢41参考文献420江苏建筑职业技术学院毕业技术报告第1章 系统1.1系统的理念与介绍我们这里的系统是采用与工业自动化的分拣机位相同的设计理念。本系统使用了井道式供料机、检测传输机、双位置推送料机以及丝杆螺母移动滑台机等机构。使用多种传感器，可以检测到多种

5、目标工件的多种参数，还有目标工件的入库功能。本系统功能扩展空间很大，进行对PLC的编程、气路的扩展与操作、闭环电路的控制、步进电机带动丝杆运动、电机的控制、工件的入库存储、自动的传输、电控技术的调试使用。还有就是对传感器的接线、信号的转换、变送、变送、采集的使用功能。最重要的我们在以上的基础上我们添加了人机界面（HMI），HMI设备控制整个系统的运动，监视系统设备的运动状态，程序的参数进行修改。解决了使用按钮控制的单一操作界面，分拣机设备的使用操作提供了方便。数据的写入、数据的显示、数据的更改都可以在触摸屏上直接操作，不用在PLC程序中修改了。主要的实训项目使用触摸屏控制整个系统，步进电机与旋

6、转编码器的闭环控制、传感器的开关量控制、称重传感器的控制、直线位移传感器的控制。1.2系统的组成自动化分拣机的实训平台实现了模块化设计，其中包括：井道式下料模块、检测传输机模块、双位置推送荷重模块、电动滑台分拣机模块、PLC控制模块、电源与按钮组模块、驱动器模块、气阀控制模块、HMI设备控制模块。如图1-1。如图1-1采用双作用气缸与落料检测开关的配合实现了送料的往复运动，和连续的落料。使用机构为双作用气缸、料仓、落料检测实用的微动开关。 传送带使用的步进电机是通过增量式旋转编码器向PLC的脉冲反馈实现了闭环控制方式，从而可以精确的控制步进电机的速度与位置的，工件通过扁平皮带的传送并逐一停至电

7、容工件检测工位、光纤高度检测工位、色标颜色检测工位、电感材质检测工位，对每个工件进行检测并采集。当电容传感器检测工件到位时，则启动扁平皮带传输机。 推送气缸使用三位五通电磁阀，实现双作用气缸的中间位置的停止和再推出的复杂动作，先退至中位使工件推到称重传感器进行重量的检测，然后推到电动滑台的拖板上，等待分拣动作。分拣机使用的机利用电阻式的直线位移传感器的位置检测进行向PLC的反馈实现了闭环控制的方式，从而可以精确的控制步进电机的速度与位置的。而电动滑台使用步进电机驱动滚珠丝杠丝杠转动螺母带动滑台的移动，使用槽型光电开关采集电动滑台复位原点位置信号，并使用双作用气缸推送装置将工件分拣至相应的仓储滑

8、道中。利用启动按钮、停止按钮、复位按钮、急停按钮4个按钮控制分拣机的动作的开始、暂停、复位和紧急停止。使用点动按钮，急停按钮是自锁按钮，设有启动按钮、停止按钮、复位按钮、急停按钮4个按钮。气阀控制模块是系统中一个比较重要的动力部分，而过滤减压阀是清洁和恒定气源，两个两位五通单电磁换向阀控制送料气缸和仓储推送气缸，三位五通电磁换向法是控制防扭转双作用气缸。气阀控制模块有过滤减压阀、截止阀、两位五通单电磁换向阀、三位五通电磁换向阀中位机能O型电磁阀。使用触摸屏控制自动化分拣机，在触摸屏中可以更直观的表达系统的工作状态。触摸屏代替了机械按钮使操作变得简单明了智能化。如图1-2西门子S7-200PLC

9、 226CPU作为整个系统的控制单元，高压接线端子提供整个系统的用电，通过两个开关电源变压后接到低压接线端子进给其他模块的供电。如图1-2。控制架上的使用的各种模块，西门子S7-200PLC 226CPU、EM231模拟量输入模块、 直流24V开关电源、直流12V开关电源、220V高压接线端子和 直流24V、直流12V低压接线端子。 步进电机的运动是以步进驱动器驱动，西门子S7-200PLC给步进驱动器发送脉冲然后去控制步进电机的转动方向和转速。称重仪通过称重变送器的A/D转换处理并传送到PLC中，然后对输入的转换后的信号在PLC中进行计算得出相应的值。1.3 I/O分配表直线位移Sensor

10、AIW0分拣机位置检测称重传感器AIW2重量检测旋转编码器I0.0传输机位置检测电容传SensorI0.1传送带上工件检测光纤SensorI0.2高度检测电感SensorI0.3金属非金属检测色差SensorI0.4颜色反射检测微动开关I0.5料仓内工件到位检测槽型开关I0.6分拣机原点检测磁性开关1I0.7送料气缸复位检测磁性开关2I1.0送料气缸置位检测磁性开关3I1.1换向气缸复位检测磁性开关4I1.2换向气缸中位检测磁性开关5I1.3换向气缸置位检测磁性开关6I1.4分拣气缸复位检测磁性开关7I1.5分拣气缸置位检测启动按钮I1.6停止按钮I1.7复位按钮I2.0步进电机脉冲1Q0.0

11、传输机脉冲输出点步进电机脉冲2Q0.1分拣机脉冲输出点步进电机方向1Q0.2传输机转动方向步进电机方向2Q0.3分拣机转动方向电磁阀1Q0.4送料气缸伸缩控制电磁阀2Q0.5换向气缸推出电磁阀3Q0.6换向气缸缩回电磁阀4Q0.7分拣气缸伸缩控制绿色指示灯Q1.0系统运行红色指示灯Q1.1系统停止表1-34114硬件接线图及气路图1.4.1硬件接线图如图1-4为主电路图，是把交流电转换成直流电接到PLC和其他模块上。图1-4图1-5和图1-6是PLC的数字量输入的电路图，就是传感器和按钮等信号输入的PLC中。图1-5图1-6图1-7所示的是PLC的输出端的接线图，即把执行元件接到PLC的输出端

12、图1-7图1-8是模拟量模块的输入端的接线图。图1-8图1-9是步进电机驱动器的接线图。图1-91.4.2气路图气路图，是整个系统的气路流程图。如图1-10。图1-10第2章 PLC控制系统2.1 PLC的产生与意义从二十世纪六十年代起，工业产品的生产出现了许多的类型和小批量化的趋势发展。在当时的生产流水线的控系统大多都是通过继电器-接触器控制的系统组成的。加工产品的每次更换都要重新设计和安装电气控制系统。为了尽可能的减少资源的浪费和人员的开销和提升生产的效率，最重要的是可以减少设计与安装电气控制系统的次数。人们就开始寻求一种可以一劳永逸电器控制设备，就是利用计算机的控制功能制造出一种新的工业

13、控制装置。1969年，美国数字设备公司（DEC）研发出世界上第一台可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，PLC就很快的在世界各个国家的工业化生产领域上广泛的使用。如图2-1 PLC控制示意图。图2-12.2 PLC的基本结构PLC主要由CPU、储存器、I/O接口、通信接口和电源五大部分组成。如图2-2所示。图2-21.CPU部分CPU是PLC的主控制中心进行逻辑运算，工作的顺序安排。2.存储器PLC的存储器分为ROM和RAM，ROM是只读存储器，主要是负责存储系统的程序，所以用户是不能更改的。而RAM是随机存储器，它是负责存储用户的工作数据和

14、程序。RAMPLC在断电后其中存储的数据就会丢失，所以为了防止PLC数据的丢失在里面增加了一个锂电池给其供电（或者是采用Flash RAM，即使断电数据也不会丢失）。3.电源部分PLC的电源是把外部的电源转换成PLC内部的元器件可以直接使用的电源电压，还有直流开关电源与其使用。4.通信接口PLC的通信接口是其与其他设备连接，进行数据的交换、程序的写入的接口，以西门子S7-200的PLC来说，它的通信接口是RS-485。5.I/O接口部分输入接口输入接口是进行型号的接收、高低电平的转换，如图2-3所示。图2-3PLC的输出接口有3种形式继电器输出型/晶体管输出型和晶闸管输出型，如图2-4所示。（

15、a）继电器输出型(b)晶体管输出型(c)晶闸管输出型图2-42.3 PLC的选用与简介根据使用的环境及以上的功能选项和PLC的特点，我们系统选择了西门子公司的S7-200系列PLC，作为这个系统的控制部分。S7-200PLC系统是小型的可编程序控制器。它的硬件性能及其软件都符合我们的要求，还有它有着功能丰富的扩展模块供我们选择，根据西门子S7-200的参数看完全足够本系统的使用。S7-200除了具有PLC的基本的控制功能外，还有其他的一些特殊的功能，正是因为这些功能的原因所以才有很多人选择S7-200。功能强大的指令集指令内容包括位逻辑指令、计数器、定时器、复杂数学运算指令，PID指令、字符串

16、指令、时钟指令、通讯指令，以及和智能模块配合的专用指令等，丰富强大的通讯功能S7-200有着很多种的通讯功能，Profibus-DP网络通讯、网线通讯、RS-485等方式的通讯。编程软件方便的使用性能STEP7-Micro/WIN32编程软件是对S7-200PLC编程的软件，软件为使用者提供了对PLC程序的编写，编辑、编译、和监控。支持多种语言的界面，在Windows系统下的界面风格优美，可以在线提供帮助。有着良好的编程环境，让使用者得心应手。2.4 S7-200的CPU S7-200 CPU如图2-5图2-5目前提供的S7-200 CPU有CPU 221、CPU 224、CPU 226、CP

17、U 226XM、CPU 224XP。集成的24V负载电源：可直接连接到传感器和变送器（执行器），CPU221，222有180mA输出，CPU224，CPU224XP，CPU226分别输280，400mA。可用作负载电源。在这里根据外部设备的多少，我们选用了S7-200 CPU 226的PLC，这个的输入输出点可以我们外部设备的连接。第3章 编程软件的使用与程序设计3.1 编程软件的使用STEP7-Micro/WIN32编程软件是运行在Windows操作系统下的应用软件，本软件是西门子对于S7-200系列可编程控制器开发设计的编程软件。计算机上编程软件运行时，计算机而且与PLC之间已经通信上。就

18、可以实现程序的下载、上载、编写、修改。在计算机不与PLC通信时，即离线状态时，也可以进行程序的编写，修改、编译等等功能。3.1.1编程软件的主界面我们可以双击桌面上的STEP7-Micro/WIN快捷键，启动编程软件。启动后的界面如图3-1所示。主界面分为了几个区域，每个区域中有不同的按钮供编写程序时使用。还可以根据使用者的需求更改出菜单栏外的区域。图3-1 STEP7编程软件主界面3.1.2 程序的编写、下载、运行、和监控控制程序1.项目的建立和保存。启动编程软件STEP7-Micro/WIN32后，单击菜单栏中的“文件”“新建”，直接弹出一个创建好的新项目。在项目新建以后会默认生成一个主程

19、序（OB1），一个子程序SBR_0（SBR0）和一个中断程序INT_0（INT0），如图3-2所示。单击菜单栏中“文件”“保存”，输入相应的文件名和文件的保存路径，然后再单击”保存“按钮， 图文件就可以保存成一个项目。 3-2新建项目的结构 2.选择PLC的类型和CPU版本单击菜单栏中的“PLC”“类型”，在PLC类型对话框中选择PLC类型和CPU版本，如图3-3所示。如果建立通信连接，也可以通过单击“读取PLC”按钮的方法来读取PLC的型号和CPU的版本号。选择PLC的类型和CPU版本 。 图3-3 3.输入指令的方法选中程序网络1，单击指令树中“位逻辑”的指令图标，如图3-4所示。光标常开

20、触点线圈 图3-4打开指令树中位逻辑的指令 4.使用指令树指令图标输入指令1）双击（或拖曳）常开触点图标，在网络1中出现常开触点符号，如图3-5所示。2）在“？”框中输入“I1.0”，按“Enter”键，光标自动跳到下一列，如图3-6所示。 图3-5 图3-63）双击（或拖曳）线圈图标，在“？”框中输入“Q0.1”，按“Enter”键，输入完成，如图3-7所示5.使用指令工具栏编程按钮输入指令 也可以单击指令工具栏编程按钮输入点动控制用户程序，指令工具栏编程按钮如图3-8所示。 图3-7 图3-8程序的编译用户程序编辑完成后，必须编译成PLC能够识别的机器指令，才能下载到PLC。单击菜单栏中“

21、PLC”“编译”，开始编译机器指令。编译结束后，在输出窗口中显示结果信息，如所示。纠正编译中出现的所有错误后，便才算成功。图3-9在输出窗口显示编译结果6.程序的下载计算机与PLC完成通信连接，而且程序编译没有出现错误后，既可以将程序下载到PLC中。下载程序时应把PLC状态开关应该拨到“STOP”位置或单击工具栏菜单按钮。如果状态开关在其他位置，程序会询问是否转到“STOP”状态。单击菜单栏中的“文件”“下载”，或单击工具栏中菜单按钮，在如图3-12所示的“下载”对话框中选择是否下载程序块、数据块和系统块等（通常若程序中不包含数据块或更新系统，只选择下载程序块）。单击“下载”按钮，开始下载程序

22、。下载是从计算机将程序装入PLC；上传则相反，是将PLC中的存储的程序上传到计算机中。 图3-12 “下载”对话框7.运行操作程序下载到PLC后，将PLC状态开关拨到“RUN”位置或单击工具栏菜单按钮，按下连接I1.0的按钮，则输出端Q0.1通电；松开此按钮，Q0.1断电，实现点动控制功能。8.程序运行监控单击程序菜单栏中 “程序状态监控”。未接通的触点和线圈以灰白色显示并且出现“OFF”字样，通电的触点和线圈以蓝色块显示，并且出现“ON”字样，如图3-13所示。至此，完成了点动控制程序的编辑、写入、程序运行、操作和监控过程，如果需要保存程序，可单击程序菜单栏中“文件”“保存”， 选择保存路径

23、和文件名即可。 图3-133.2 程序的设计3.2.1系统采用控制方式机械按钮控制使用机械按钮控制，是方便现场的操作、控制和程序的调试。触摸屏的控制触摸屏的控制可以进行远程的控制，这样可以进行远程的操作、控制和调试，还可以对运行状态的监控。3.2.2 程序设计的要求我们是基于触摸屏控制的自动化分拣机，体现的是“自动化”三个字，我们要把不同的物料工件分拣到不同位置的仓储滑道里。按下启动按钮，工件推送到传送带上，传送带便启动，并通过电容工件检测工位、光纤高度检测工位、色标颜色检测工位、电感材质检测工位和称重传感器工位进行目标工件各指标信号采集。根据采集的信号的不同输出位置也会不同。系统应设有启动、

24、停止、复位，按下启动按钮可以让分拣机的推料气缸运动起来，如果落料检测开关，检测落料的落料开关一直接通，那么推料气缸将使之周而复始的推料。推料气缸把工件推出料仓，电容工件检测工位就会检测到工件的到位，电容工件检测工位检测到工件的到位，启动传输机的传送带转动，传送带把工件输送到后面的检测工位。光纤高度检测工位是检测工件的高度的，光纤传感器如果没有检测到工件，后面的传感器检测工位就不用检测。直接到电动滑台的气动推送装置前，到料仓位置后，直接推出。3.2.3程序流程图根据设计要求做了一个程序流程图，如图3-14。（a）(b)图3-14第4章 人机界面4.1触摸屏的概述现在，可视化是大多数机器具备的基本

25、功能的一部分。在这样的情况下，成本问题是一个十分重要的因素。对于一些小型化的设备上这种因素更是能容易的体现出来，通常在这种情况下，HMI设备只要具备了基本的功能就能满足简单应用的需求。我们正是选用了西门子为了顺应市场需求而推出的SIMATIC 精彩系列面板（ SMART LINE），smart 700IE它很准确的具备了人机界面的基本功能，它具有高的性价比，经济适用性。现在，最新一代的精彩系列面板的功能有了进一步的升级，可以与PLC组成完美的人机交互界面和自动化控制，给使用者提供了方便的操控性能有了更好的选择。为了有更方便的使用，为HMI设备增加了64K的真彩显示，让用户有了更好的视觉效果；还

26、增加了工业以太网接口，通过以太网接口连接西门子PLC和LOGO! 0BA7以及其他逻辑控制器。同时最多可以连接三台控制器，通过以太网，程序的下载速度也是提高了五倍；还增加了串口通讯的功能。提供了Delta PLC 驱动（ DVP-SV/ES2 系列），还增强了 Modbus 通讯功能，而且实现了RS 422/485 接口的自动识别切换波特率的功能，且取消了拨码开关。正是如上面产品的介绍的设备，我们采用的smart line 700IE HMI设备提供了大量的标准软件功能，例如，组态动画、语言的切换（支持更多的的语言）、报警系统、脚本和用户管理。因此用户对于项目的完成有了更方便的操作，从此用户获

27、益。4.2 Smart line 700IE的设计图4-1 显示器/触摸屏 电源连接器 安装密封垫 铭牌 安装卡钉的凹槽 接口名称 以太网接口 功能接地连接 RS485/422 接口4.3项目的创建1.启动WinCC flexible， 如图4-2所示。图4-2WinCC flexible项目向导打开，当创建项目时，项目向导会逐步的指导用户完成组态设置来提供支持，项目所需要的所有组态项目向导都具备，根据需要来选择你所需要的组态，来完成你的设置。2.程序打开后使用项目向导创建一个“smart 700IE 毕设”项目，如图4-3。图4-3我们的自动化分拣机系统所使用的是小型设备以我们只需要选择小型

28、设备控制器和HMI设备连接。3.选择小型设备与HMI设备连接，如图4-4。图4-44. 选择 “smart 700IE”HMI 设备使用预定义的 “SIMATIC S7 200” 作为 PLC，如图4-5。图4-55.单击“下一步”选中“画面标题”6.单击“下一步”添加3个组成画面，根据需要详细画面不用添加。7.单击“下一步”选中“系统画面的根画面”和“所有的系统画面”，我们这里没有用到报警所以点掉“用于系统诊断的画面”。8.单击“下一步”选中“可用的库”下面的库文件再点击中间向右的箭头，以配置库文件。9.然后输入项目相关的信息，如图4-6。图4-6点击完成就生成了新的项目4.4新建成的sma

29、rt 700IE 毕设项目项目向导根据指定的信息创建新项目并在 WinCC flexible 中打开它。 左侧是一个树形结构，其中包含了所有可组态的元素，如图4-7。图4-7在工作区域编辑中项目，所有的WinCC flexible项目使用的编辑和工具元素都排列在边框上。除了画面的工作区域之外，可以随意组织、组态拖动或隐藏任何一个元素来满足个人的使用的需求。使用树状结构显示项目中的所有组件和可以使用的编辑器，而且还可以从项目视图中打开这些对象，另外，还可以在设备设置中访问项目的属性以及HMI设备的设备属性。WinCC flexible项目创建好以后，软件的主界面就如图4-8。有菜单栏、对象标签、

30、项目窗口、工作区域、工具窗口、属性窗口和输出窗口。图4-84.4.1 设备连接项目创建好以后，连接我们双击项目窗口下的通讯项展开后有个连接，接下来，在工作区域就会出现一个关于连接的窗口，如图4-9上面显示了连接的驱动设备是Simatic S7 200下面的参数就是设置HMI设备与控制器设备的连接方式，接口，以及波特率地址等等的参数。这个设置会关系到HMI设备与控制器的连接有着一定的重要性，而且控制器的设置也要和这个的设置要同步要不然也是不能实现通讯的，实现控制的。HMI设备与PLC连接需要有相同的比特率、连接方式等参数配置。根据自己使用来配置连接下方的参数，不然HMI设备与PLC不能通信。图4

31、-94.4.2变量我们双击项目窗口下的通讯项展开后的变量，则在工作区域里弹出来的就是变量窗口。变量是数据保存与数据交换的重要的媒介，我们使用的WinCC flexible有着两种变量，一个是外部变量，一个是内部变量。外部变量，外部变量是HMI设备与PLC互联数据交换的重要介质。内部变量，内部变量是存储在HMI设备内部内存中的，不可以与PLC直接通信，所以内部变量只能是HMI设备自己可以对内部变量数据进行读写访问。4.4.3画面的创建1.画面的编辑器在项目窗口中的“画面”组中。双击“添加画面”按钮，双击新建好的画面，就会打开一个新的画面，在工作区域出现的新画面，按照自己的需求做应该做的过程组态画

32、面。2.画面起使画面编辑器在项目窗口中设备设置组中打开，可以设置画面的的起使画面，根据过程的要求启动时，应该第一个访问的画面设为起使画面。就可以实现进入每一个画面都需先从起始画面开始。4.5过程画面元素组态在新建一个项目完成后，就开始做画面的过程画面元素组态。这是在工作区域中编辑画面的开始，这也是HMI设备的最直观接触到的画面，所以这里做的好坏直接关系到使用者是否能正确无误的对设备进行操作，HMI设备与控制器之间做了连接，就是使用HMI设备控制控制器程序里映像地址。 在这里应该把HMI设备和PLC之间使用的地址准确的对应，而且PLC地址中的数据类型要弄清楚，再添加变量时数据的类型就可以方便的选

33、用了。4.5.1模版画面模板是项目创建后就有的，模板画面是所有画面的基本背景的画面，所谓模板，就是与PowerPoint里的模板的功能一样，在模板中不管是静态元素还是动态元素只要有的，在其它的的画面中都会出现。我们现在要在模板中添加的元素是要把我们的学院的院标以及学校的名字和日期。添加在模板中的元素通过了修整到了比较合适的位置。我们在模板中添加的元素是为了能表达我们想表达的主题。这里能让我们做的项目更有吸引力、更为漂亮。4.5.2起始画面的制作起始画面就是但HMI设备运行时进入画面的第一个画面。如图4-10所示，这也是进入主要操作画面和用户登录的入口。我们在模板中已经添加的标志、时间及文本的基

34、础上在画面中又添加了一个带有闪烁的欢迎标语。还有就是用户登录的按钮，通过点击用户登录按钮就直接打开登录的窗口，输入用户名和密码，确认后就可以根据用户的权限进入不同的画面。这样安全性就有所提高，也会防止非使用者登录后会误操作、修改程序等一些危害性的动作。图4-10起始画面中的文字是使用右边简单工具中的“文本域”单点击后放到起使画面中，然后输入“欢迎使用Smart-700”，接着把文本的位置调整到居中的位置。下面就是“Logon”登录按钮的制作，单击简单工具中的“按钮”放到起始画面中，双击“Logon” 按钮属性窗口弹出。在常规窗口中的文本选项的文本都输入“Logon”。在事件窗口函数选用“Act

35、ivateScreen”，画面名就选择主画面。4.5.3主画面的制作在这里我们的主画面要求是将实际的工作台的动作用HMI设备在画面中用画面的动作组态表现出来。把所有需要的元素都要放到画面中进行组态，这些元素我们可以在软件中给我们提供的库中来选用我们需要的图形元素等等。我们也可以自己从别的途径找到的图形元素插入到画面中。画面组态元素的选用是十分灵活的，这些图形元素是十分的简单就能插入，但是要做到我们所要求的动画组态还是需要我们制作的变量来控制的。下面就是我制作的主画面的组态画面，我们现在看到的没有什么特别的，但是其中我做了很多的变量与这些图形以及按钮、IO域进行了连接。图4-11主画面下面我就阐

36、述一下我的主画面的制作过程，如图4-11所示，我要先说的是右上角的两个按钮是画面切换使用的，一个是一个是。第一个“参数设置”我们是从右边的工具窗口中的“简单工具”的下拉菜单中的按钮元素拉到画面中。双击这个新建的按钮，下面就会弹出一个属性窗口，在属性窗口中我们需要把文本改成我们需要的。然后就是在属性中的事件下的“单击“事件右边的窗口中，把函数选用画面下的“ActivateScreen”函数意思是切换到指定的画面。如图4-12所示，选好就返回原来的窗口，在函数“ActivateScreen”下有个画面图4-12名，点击画面名右边的下拉箭头，选择我们要切换到的画面就完成了。与第一个按钮一样，第二个按

37、钮的制作方法也是通过这一系列的步骤来完成的，只要把要切换的窗口选对就行。启动、停止、复位按钮，这三个按钮我是用软件里的图形库里选用的三个不同颜色的按钮图形来表示这三个按钮。因为我这里的按钮但按下的时候会变化，从原来的凸起的按钮变成平的，有种三维立体的感觉。这个是我把三种不同颜色凸起和平的按钮图形添加到图形列表中，通过图形列表对不同的数值而显示不同的图形，我们就是用这种方法使按钮图形变化。当数值是“0”时图形则是凸起的，当数值是“1”的时候图形就是平的。如下图4-13一样设置，我们将三种颜色的按钮图片设置好。我们就进行下一步的按钮制作。图4-13接着，我们需要设置的就是按钮元素的事件，就和画面切

38、换的按钮基本一样，在这我们把启动按钮的事件和画面切换也有很大的区别。画面切换时单击后直接切换到想要的画面，不用返回。而这里按钮是按下后将相应的位置位，释放后就会复位。制作事件时我们将选用按下和释放两个事件，按下事件里函数选择编辑位下拉菜单中的“SetBit”而释放事件选择的函数是编辑位下拉菜单中的“ResetBit”。 如图4-14所示。图4-14函数选择好后在函数窗口下有变量的选择下拉菜单，点开下拉菜单后，我们根据不同的按钮设置不同的按钮的变量。按下和释放事件所用的变量是相同的，因为一个按钮有两种状态，所以两种状态控控制的也是同一个变量。这样按钮启动、停止、复位按钮就做好了。I/O域显示HM

39、I设备与PLC连接的映像寄存器中的值，在工具窗口选择简单工具下的I/O域放到主画面中，我们这里需要三个I/O域来显示三个不同寄存器中的值，添加相应的文本在I/O域下方。如图4-15所示。I/O域和文本注释都做好以后，下一步就有把相应的变量添加进去。把I/O域的属性窗口打开，在“常规”选项打开的窗口中把类型的模式选择为输出型的，下面的变量就选择I/O域相应该显示的变量，格式类型就选择十进制的。这样I/O域数值显示输出的元素就做好了。 图4-15信号指示灯的显示，如图4-16，信号指示灯是显示在什么状态下显示不同的颜色，来表明正在运行到了哪一个任务。在这里我用两个矩形填充了颜色表示两种颜色的灯，而

40、亮的时候让它们变成更深的颜色，方便看出有变化。变色灯的制作，为了让这两个矩形更像真实的灯，我让它们在得到信号后变色。要让矩形变色。选择其中一个颜色的矩形，在属性的窗口中我们选择动画下的外观，接着点击“启用”前面的方框打上勾，而在变量出选择相应颜色的变量就行了，变量选择完成后就是要制作变色的步骤了，因为灯的状态就只有两种一种是要么是亮，要么就是灭，也就是“0”或“1”两种状态，所以值就选择1,1是灯亮的时候，变过色的，背景色就选择深色的，信号指示灯就做完了。传感器，这里的四个传感器我是用它们表示有没有要检测的物体，如果检查到了就使其中的一个部位进行变色来表示检测到了物体.电容传感器是检测料到位，

41、只要电容传感器检测到料就启动传送电机，光纤传感器就是检测高度的，如果料挡到了光纤发出的光束就是检测到了，就会发出电信号。色差传感器是检测物料会不会反光。电感传感器是检测金属非金属的。如图4-17。 图4-17在这里这几个传感器我就用了简单的矩形来表示的，使用部分变色来表示传感器检测到了物体。4.5.4参数一画面的制作图4-18参数一画面点击主画面里的“参数调试”后会进入参数画面，参数画面共有两页，就是“参数一”和“参数二”两个画面。“参数一”画面先说还是画面的右上角的两个按钮，这两个按钮的制作方法与主画面的制作方法相同，右边的那个按钮类似房子一样的标志是指主页的意思。在这下面我做成了两个块，一

42、个块是程序中数据的更改，一个这是调整电机带动的传送带以及滚珠丝杠机构。左边的块是料入仓位置和传送带传送料停止的位置的调整以及传送带和分拣机位置的显示。几个料的入仓位置会根据教学目的的需要随时更改，所以要设置几个更改入仓位置的数据修改入口，以便于方便修改。这里我们还是使用I/O域，我们把类型模式修改成输入型的，而相应的变量则是HMI设备与PLC中的映像寄存器的地址。分拣机位置和传送带位置的变量 图4-19 是PLC中模拟量输出的地址和计数的寄存器的地址。而类型模式是输出型的。位置更改时传送带传送料停止的位置更改，这个数值是与传送带运动是的位置相比较，两个数值相等时传送带就会停止。如图4-19所示

43、。右边的块是使两个步进电机正反转实现传送带的上下移动和分拣机的左右位置的移动，如图4-20步进电机的驱动是要使用脉冲来驱动电机，电机的方向是根据步进驱动器是的一个点处于高电平或者低电平来控制。按钮的设置是使用函数里的按下置位和释放复位函数控制PLC相应点通断的。 图4-204.5.5参数二画面的制作图4-21 参数二画面参数二画面中的参数也是分为两块。如图4-21所示，左边的这一块是关于重量分拣的数据写入的，而右边的一块是电磁阀的手动控制的。重量分拣是根据料块的重量来区分的，如图4-22所示，所以在我们要做一个数据的比较。在我们调试分拣机料入库的时候，有一步是要根据重量来区分的。我们把两个需要

44、以重量分拣的料块放到称重传感器上，根据PLC中程序的计算会把计算出的值放到一个寄存器中，在触摸屏的画面中做一个“I/O域”作为输出料块的实时的重量。使用区间比较区分 图4-22两个重量的料块，重的料块不需要考虑最大值所以只需要做一个最小值即可。轻料块的最大值要小于重料的最小值，则最小值只要大于0就可以了。最大、最小值的数据通过这里的“I/O域”输入到相应的寄存器中程序运行时就可要比较了。右边的这一块是在调试的时候，如图4-23所示，进行控制电磁阀的动作的。点击相应的电磁阀按钮，就会接通相应的电磁阀的线圈，使气缸动作。使电磁阀线圈接通的按钮是做了按下时置位，释放时复位的按钮事件函数。使用HMI设

45、备 图4-23的按钮直接控制了PLC中的输出点Q，这样控制简单方便，还不容易误操作。 4.5.6创建过程中自动生成的画面图4-24设置画面在使用想到创建新项目的时候，添加了用户管理、系统设置、系统画面、系统信息和项目信息这几个画面。如图4-24所示，这些画面里的元素都是自动生成的，所以有些元素是不符合我们的要求，需要做一些调整。在两个信息方面的画面中信息不全面，在其中添加自己所需要的信息。在这些画面中还要做的是最基本的画面切换按钮。4.5.7用户管理图4-25用户管理画面我们主要讲一下唯一一个自动生成的画面“用户管理”画面，如图4-25，“用户管理”是设置了用户密码，需要登录。在这里我设置了三

46、个组，这三个组有着不同的使用等级。我在不同的画面设置了不同的权限，不同的组就有不同的权限。这是为了防止非操作者或非相关人员乱操作、误操作。在项目窗口下的“运行系统用户管理”“组”打开如下窗口，根据使用需求把每个组的权限选择好。如图4-26所示。图4-26组的权限选择好后，项目窗口下“运行系统用户管理”“用户”，把用户对应到相应的组中，然后再设置每个用户的密码及用户名称。如图4-27所示。图4-27组、用户以及密码都设置好了后，还要在每个画面的安全窗口中根据画面的重要性设置安全的权限。在“用户管理”画面中把“用户视图”的位置调整好后，还在下面添加了一个注销登录的按钮。单击这个按钮后不仅会注销登录，而且还会返回到“起使画面”。在这个按钮的属性事件里使用的单击事件，单击事件用了两个函数，一个是用户管理的“LOGO“函数另一个是画面的切换函数“ActivateScreen”，切换到起始画面进行重新登录。4.6 HMI程序的下载HMI设备的程序作完了，接下来，就是需要把程序下载到触摸屏中了。HMI程序的下载传送方式有好几种，我们在这采用的是以太网（网线连接）的方式下载。1.在触摸屏通上电后，点击画面上的“Control Panel”按钮，然后点击“Transfer”按钮，如图4-28所示。图4-282.点击通道2使其激活，“”表示已激活。接