(PLC在注塑机控制系统中的应用)(3)

1、理工学院毕业设计（论文）i plc 在注塑机控制系统中的应用摘 要注射成型（注塑）是加工塑料制品的主要方法之一，这种方法能制得外形复杂、尺寸精确和带有金属嵌件的制品，对各种聚合物加工的适应性强，易于实现全自动化生产，因此在塑料机械中占有很大比重。因此，开展基于plc 的注塑机的控制研究。必将推动注塑生产的长足进步和繁荣发展，不仅为社会提供高质量产品，还可排除安全隐患、保障生命和财产、节约资源、保护环境，提供更加重要的无形的社会财富。本设计在分析注塑机的工艺流程的基础上，首先确定了总体设计方案，采用西门子 s7-200 中的 cpu226 plc 对注塑机的控制系统进行设计。接着，在硬件设计中，

2、统计并分配了i/o 点，绘制出 i/o 接线图，设计了主电路和液压回路。最后，在软件设计中，通过学习使用西门子step7编程软件进行编程和调试。通过使用 plc 对注塑机控制系统的改造， 不仅能够达到原有的控制功能，而且还提高了控制系统的精度，方便维修。关键词 ：注塑机，西门子 s7-200，控制系统，仿真理工学院毕业设计（论文）ii application of the jinjection molding machine control system of plc abstract injection molding processing plastic products ( inject

3、ion ) is one of the main methods, this method can make the shape of complex, ruler.inch precisely and with embedded metal parts products, for a variety of polymer processing adaptability, easy to realize automatic production, so in the plastic machinery occupies a large proportion of. therefore, to

4、carry out the injection molding machine based on plc control research. will promote the injection molding of the great progress and prosperity, not only for the community to provide high quality products, also can eliminate the hidden danger of safety, protect life and property, to save resources, p

5、rotect environment, offer more important the incorporeal wealth of society.the design in the analysis of injection molding machine on the basis of technological process, first to determine the overall design plan, adopts siemens s7-200cpu226plc of the injection molding machine control system transfo

6、rmation. then, in the hardware design, statistics and the distribution of i / o, i / o wiring diagram drawing, design of the main circuit and the hydraulic circuit. finally, in the software design, through the study of the use of siemens step7 programming software programming and debugging. plc thro

7、ugh the use of injection molding machine control system, can not only achieve the original control functions, but also improves the precision of control system, convenient repair. key words:injection molding machine, siemens s7-200, control system, simulation 理工学院毕业设计（论文）iii 目录前言. 1第 1 章 课题总体设计方案 .

8、21.1 注塑机构成 . 21.2 主要研究任务 . 21.3 注塑机工作流程 . 2第 2 章 硬件设计 . 52.1 plc机型的选择 . 52.2 i/0定义号分配 . 82.3 i/o 点接线图 . 92.4 主电路设计 . 102.5 液压控制回路设计 . 122.5.1 基本回路的选择 . 122.5.2 注塑机液压系统工作原理. 14第 3 章 软件设计 . 163.1 编程方法的确定 . 163.2 绘制动作流程图 . 163.3 梯形图程序的设计 . 18第 4 章 组态设计 . 284.1 组态王概述 . 284.2 建立工程步骤 . 284.3 组态设计 . 294.3.

9、1 建 立 文 件 . 294.3.2 设 计 外 形 . 304.3.3 组态王连接设备 . 314.3.4 动画连接 . 334.3.5 命令语言 . 34结 论. 36谢 辞. 37理工学院毕业设计（论文）iv 参考文献 . 38外文资料翻译 . 39洛阳理工学院毕业设计（论文）1 前言自从二十世纪五十年代工业技术的改革，塑料注射成型机( 简称注塑机 ) 已经发展了五十多年了。注塑机是一个集机、电、液于一体的典型系统, 因具有一次能够成型复杂制品、后加工量少、加工的塑料种类多等特点, 问世以来 , 发展极为迅速, 目前己成为塑料成型加工的主要设备。迄今为止，用这种方法生产出来的产品覆盖了

10、几乎 40%的日常生活中塑料制品。注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是：首先将粒状或粉状塑料加入机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后机器进行合模和注射座前移，使喷嘴贴紧模具的浇口道，接着向注射缸通人压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持（又称保压）、冷却，使其固化成型，便可开模取出制品（保压的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔内补充物料，以及保证制品具有一定的密度和尺寸公差）。由于注塑过程是一个非稳定、非恒温的过程, 在合模、注射、升 ( 降)温等各生产过程中的工艺参

11、数将直接影响塑料制品的品质, 因而对注塑机的控制系统提出了很高的要求。目前，许多国产注塑机的动作控制系统仍然采用继电器来完成开关量的逻辑运算以实现系统控制。随着电子技术的不断进步和发展，此传统控制方法的缺点越来越显著地表现出来，如维修量大，继电器寿命短，接线相当复杂。采用有触点的开关动作，工作频率低，可靠性差，易出故障。继电器动作慢，定时不准确，系统控制精度差等。因而，对注塑机的控制系统进行设计改造很有研究必要。洛阳理工学院毕业设计（论文）2 第 1 章 课题总体设计方案1.1 注塑机构成一般注塑机包括注射装置、合模装置、液压系统和电气控制系统等。注射装置：它的主要作用是使塑料均匀地塑化成熔融

12、状态，并以足够的压力和速度将熔料注射入模具中。它主要由塑化部件（机筒、螺杆或柱塞、喷嘴等）、料斗、螺杆传动装置（油马达等） 、注射油缸、注射座移动油缸等组成。合模装置：它是保证成型模具可靠的闭合和实现启闭模动作以及取出制品的部件。由于熔料以很高的压力注入模腔中，为了锁紧模具而不致使制品产生飞边或影响制品质量，就要对模具施加足够的锁紧力（即合模力）。合模装置主要包括固定模板、移动模板、后墙板、连接前后模板用的拉杆、合模油缸、顶出油缸、调模装置等组成。液压系统和电气控制系统：它是保证注塑机按工艺过程预定的要求（如压力、速度、温度、时间等）和动作程序准确有效的进行工作而设置的动力和控制系统。1.2

13、主要研究任务1.分析注塑机的工艺流程，拟订控制系统的总体方案。2.硬件部分设计。包括统计 i/o点，选择 plc机型，进行 i/o定义号分配，绘制i/o模块接线图，设计主电路图和液压控制回路。3.软件部分设计。即编写控制系统梯形图程序。1.3 注塑机工作流程注塑机生产一个产品一般要经过闭模、注射台前进、注射、保压、解压、注射台后退、开模等工序。这些动作的完成均由电磁阀控制液压回路来完成。注塑机的工作方式有手动和自动循环两种形式。其自动循环时的工艺流程如图1-1所示。洛阳理工学院毕业设计（论文）3 注射台前进锁模原位注射保压解压注射台后退开模开模结束顶出产品yv1yv2yv3yv4yv5yv6y

14、v7图 1-1 注塑机自动循环状态工艺流程从图 1-1 中可以看出， 注塑机的控制过程是顺序控制。 能够实现这个要求和控制功能的方法很多，如继电器、plc、单片机等。传统的继电器控制价格低廉，它是针对一定的生产机械，固定的生产工艺而设计，采用硬件接线方式安装而成，为接线程序控制，只能进行开关量的控制，接线多，可靠性差，修改不容易，维修不方便。单片机控制是程序存储控制，在设计时硬件和软件均要设计，抗干扰性能差，不通用，并且需要有接口电路与之配套。plc控制有如下的优点：（1）抗干扰能力强和可靠性强。（2）采用模块化组合式结构，使系统构成十分灵活、可根据需要任意组合、易于维修、易于实现分散式、异地

15、控制。（3）编程简单、使用方便。洛阳理工学院毕业设计（论文）4 （4）扩充方便、组合灵活。（5）体积小、重量轻、功耗低。（6）具有很高的性能价格比。通过上述综合比较，继电器控制虽然价格最低，但是它修改不容易，维修不方便；单片机控制虽然能够满足要求，但是它设计复杂，抗干扰性差，在软硬件开发时对人员的技术水平要求较高，一般应具有一定的计算机专业知识，不通用；plc 控制不仅综合了以上两种控制方法的优点，还克服了它们的不足，所以，最终我选择了用 plc 来控制。洛阳理工学院毕业设计（论文）5 第 2 章 硬件设计2.1 plc 机型的选择机型选择时要考虑功能要求、i/o 点数和内存等几项内容。1.注

16、塑机的功能确定注塑机生产一个产品一般要经过闭模、注射台前进、注射、保压、解压、注射台后退、开模等工序。这些动作的完成均由电磁阀控制液压回路来完成。本设计中的液压油泵电机由交流接触器完成开、停控制。油泵电机接触器、各液压阀上的电磁铁得电和时间继电器动作与否均由plc控制。工作方式要求除了自动工作方式外，为了便于设备的调整及单件产品生产，注塑机还设有手动工作方式。即注塑机的每一个工步都设有一个按钮。当选择“自动”工作方式时，按下起动按钮后，注塑过程自动完成；选择“手动”时，当某个按钮按下时，机器就执行该按钮对应的动作。2.i/o 点数的确定根据对注塑机的工艺过程和功能的分析，其输入信号有安全门开关

17、sq1、 sq2，行程开关 sq3、sq4、sq5、sq6、sq7，自动循环起动按钮sb1 和停止按钮 sb2，工作方式选择开关sa1-1、sa1-2，热继电器 fr1，各工序手动按钮sb3sb9，油泵电机起动按钮sb10和停止按钮 sb11以及油泵电机过载消除按钮sb12。 输出信号有 yv1yv7 共 7 个电磁阀，油泵电机运行接触器km1 和三个指示灯 hl1hl3。i/o 点数大概为 22 点输入、 11 点输出，且均为数字量。根据输入输出点数可选择功能适合的plc。3.内存估计大多数情况下， plc 的内存均能满足用户的需要。由于本课题所设计的要求的 i/o 点数不是很多，可选用小型

18、机即可满足要求。根据以上分析，初步估计小型机即可满足要求。通过在小型机市场上一些调查了解， simatic s7-200 系列 plc 适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。 s7-200 系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。 因此 s7-200系列具有极高的性能 / 价格比。适合我国的国情，洛阳理工学院毕业设计（论文）6 特别适合用于小型企业。s7-200plc 系统是紧凑型可编程序控制器。系统的硬件构架由成系统的cpu 模块和丰富的扩展模块组成。它能够满足各种设备的自动化控制需求。 s7-200除具有 plc 基本的控制功能外，其性能更在如

19、下方面有其独到之处：1.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一系列的逻辑指令。2.编程软件的易用性step-7micro/win32 编程软件为用户提供了开发、编辑和监控的良好编程环境。全中文的界面、中文的在线帮助信息、windows 的界面风格以及丰富的编程向导，能使用户快速进入状态，得心应手。s7-200 将一个微处理器、一个集成的电源和若干数字量i/o 点接在一个紧凑的封装中，组成一个功能强大的plc。西门子提供多种类型的cpu 以适应各种应用要求。不同类型的cpu 具有不同

20、的 cpu 目前提供的 s7-200cpu有：cpu221、cpu222、cpu224、 cpu226 和 cpu226xm。 对于每个型号， 西门子提供 dc（24v）和 ac（120v220v）两种电源供电的cpu 类型。 s7-200cpu为了扩展 i/o 点和执行特殊的功能，可以连接扩展模块（cpu221 除外） 。主要有数字量i/o 模块、模拟量 i/o 模块、通讯模块和特殊功能模块。 每种模块中又有很多类型， 足够满足不同类型用户的需求。根据对本课题的了解，本课题的i/o 点数大概为 22点输入、11 点输出，且均为数字量。考虑到要留有适量的余量以做备用，因此，一般可以按实际需要的

21、10%15%选择。 根据上述几条，cpu224 （14入/ 10出） 加两个扩展模块或者cpu226都能满足要求。但是考虑到若使用cpu224，输出模块中只用到一个输出点，也不大经济。在定义号分配时也必须根据模块上的点进行分配，比较麻烦。使用cpu226，输入输出点都恰好满足需要并留有一定的余量，分配定义号时也比较方便。因此，我选择了s7-200 cpu226 dc/dc/dc。它的 i/o 点数为 24/16, 可以满足需要。 cpu226 的主要技术参数如表2-1 所示。洛阳理工学院毕业设计（论文）7 表 2-1 cpu226 主要技术参数cpu 226 技术数据描述cpu 226 dc/

22、dc/dc 物理特性尺寸(w x h x d) 196 x 80 x 62 mm 重量 550 g 功耗 11 w i/o 特性本机数字量输入24 输入本机数字量输出16 输出本机模拟量输入无本机模拟量输出无常规特性定时器总数256 个1ms 4 个10ms 16 个100ms 236 个计数器总数256(由超级电容或电池备份) 时间中断2 个 1ms 分辨率边沿中断4 个上升沿和 /或 4 个下降沿集成的通信功能接口2 个 rs-485 接口输入电源输入电压20.4 至 28.8 vdc输入电流150ma (仅 cpu，24 vdc)/1050ma(最大负载， 24vdc)洛阳理工学院毕业设

23、计（论文）8 2.2 i/0 定义号分配输入点分配如表 2-2 所示，输出点分配如表2-3 所示。表 2-2 s7-200型 plc i/o 定义号分配（输入点）序号符号定义号功能备注1 sq1 i0.0 前安全门行程开关2 sq2 i0.1 后安全门行程开关3 sq3 i0.2 自动锁模行程开关4 sq4 i0.3 自动注射台前进行程开关5 sq5 i0.4 自动解压行程开关6 sq6 i0.5 自动注射台后退行程开关7 sq7 i0.6 自动开模行程开关8 sb1 i0.7 自动运行起动行程开关9 sb2 i1.0 自动运行停止按钮10 sb3 i1.1 手动锁模按钮11 sb4 i1.2

24、 手动注射台前进按钮12 sb5 i1.3 手动注射按钮13 sb6 i1.4 手动保压按钮14 sb7 i1.5 手动解压按钮15 sb8 i1.6 手动注射台后退按钮16 sb9 i1.7 手动开模按钮17 sb10 i2.0 油泵电机启动按钮18 sb11 i2.1 油泵电机停止按钮19 sb12 i2.2 油泵电机过载消除按钮20 fr1 i2.3 油泵电机热继电器21 sa1-1 i2.4 工作方式选择：自动万能转换开关22 sa1-2 i2.5 工作方式选择：手动万能转换开关洛阳理工学院毕业设计（论文）9 表 2-3 s7-200型 plc i/o 定义号分配（输出点）序号符号定义

25、号功能备注1 yv1 q0.0 锁模dc24v 电磁阀2 yv2 q0.1 注射台前进dc24v 电磁阀3 yv3 q0.2 注射dc24v 电磁阀4 yv4 q0.3 保压dc24v 电磁阀5 yv5 q0.4 解压dc24v 电磁阀6 yv6 q0.5 注射台后退dc24v 电磁阀7 yv7 q0.6 开模dc24v 电磁阀8 km1 q0.7 油泵电机运行接触器ac220v 9 hl1 q1.0 自动运行指示led （dc24v ， gn）10 hl2 q1.1 手动运行指示led （dc24v ， gn）11 hl3 q1.2 油泵电机过载指示led （dc24v ， rd）2.3 i

26、/o 点接线图根据对注塑机的工艺过程和功能的分析，其输入信号有安全门开关sq1、 sq2，行程开关 sq3、sq4、sq5、sq6、sq7，自动循环起动按钮sb1 和停止按钮 sb2，工作方式选择开关sa1-1、sa1-2，热继电器 fr1，各工序手动按钮sb3sb9，油泵电机起动按钮sb10和停止按钮 sb11以及油泵电机过载消除按钮sb12。 输出信号有 yv1yv7 共 7 个电磁阀，油泵电机运行接触器km1 和三个指示灯 hl1hl3。i/o 点数大概为 22 点输入、 11点输出，且均为数字量。输入/ 输出单元通常也称i/o 单元或 i/o 模块，是 plc 与工业生产现场之间的连接

27、部件。 plc通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为 plc对被控制对象进行控制的依据；同时plc 又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。根据上述 i/o 点分配和 cpu226的端子接线图规范，画出 plc的 i/o 点接线图，如图 2-1 所示。洛阳理工学院毕业设计（论文）10 sq1sq2sq3sq4sq5 sq6sq7sb1sb2sb3sb4sb5sb6sb7sb8sb9sb10sb11sb12fr1sa1-1sa1-224vi0.0i0.1i0.2i0.3i0.4i0.5i0.6i0.7i1.0i1.1i1.2i1.3i1.4i1.5i1.6i1.7

28、i2.0i2.1i2.2i2.3i2.4i2.51m2myv1yv2yv3yv4yv5yv6yv7km1hl1hl2hl312vfuq0.0q0.1q0.2q0.3q0.4q0.5q0.6q0.7q1.0q1.1q1.2s7-200自动运行指示灯手动运行指示灯油泵电机过载指示灯-+1l2l3lcpu 226 cn3m图2-1 cpu226 i/o端子接线图2.4 主电路设计在主回路中，交流接触器km1 控制油泵电动机 m1。选择自动开关 qf0 为总电源开关，既可以完成主回路的短路保护又起到隔离三相交流电源的作用，使用洛阳理工学院毕业设计（论文）11 和维修更便捷。 qf1 和 qf2 分别为

29、 plc 和 dc 的开关。电动机 m1 由继电器 fr1实现过载保护。 由 fu1 实现对各过载回路的短路保护作用。g1 中包括电磁阀的直流电源、整流过滤电源、开关电源和稳压源注塑机系统主电路图如图2-2 所示。l1l2l3nqfokm1fr1m13peu1v1w1nlcpu226+24vdc-24vplcdc 24v/8atc220v隔离变压器1:1qf1qf2g1油泵电机fu1图 2-2 注塑机系统主电路图洛阳理工学院毕业设计（论文）12 2.5 液压控制回路设计2.5.1基本回路的选择1.确定执行机构：本系统采用三个液压缸作为执行机构，分别执行锁模，注射台移动和注射的动作。2.确定供油

30、方式：考虑到整个工作流程中所需油量都不大，因此，从提高系统的效率，节省能源的角度考虑，可采用限压式变量叶片泵作为油源。从而达到高效节能的目的。3.减压回路的选择：因为系统中各工序所需要的压力不相同，所以需要在油路中设置减压阀。锁模所需压力比较大，可不用，因此，在注射台移动和注射以及保压油路的进油路上设计三个减压阀。4.锁紧回路的选择：锁紧回路的功用是使液压缸能够在任意位置上停留，且停留后不会因外力作用而移动位置的回路。本系统采用液控单向阀来锁紧（如图2-3） 。当换向阀 8处在左位时， 压力油经单向阀 3进入液压缸左腔， 同时压力油也进入单向阀 2的控制油口 k，打开单向阀 2，使液压缸右腔的

31、回油可经阀2及换向阀流回油箱，活塞向右运动，到了需要停留的位置，只要使换向阀处于中位。由于换向阀的 h型中位机能，所以单向阀 2和3均关闭，使活塞双向锁紧。此时，液压缸停留在固定位置。5.保压回路的选择：保压回路是指液压执行机关在其行程终止是使之能够保持一定压力的回路。本系统有两个保压回路，首先，换向阀10处于中位时，可以通过液控单向阀 12保压；其次，换向阀 11处于右位时，可以继续往液压缸15的右腔进油，补充减少的压力。调节减压阀7可以改变进油压力。从而保证注塑过程中的压力。6.液压元件的选择：液压缸的尺寸大小，各个电磁阀以及其他压力阀的规格型号需要依据具体的注塑机参数和需要注塑的产品要求

32、计算和选择。这里不做赘述。液压原理图如图 2-3所示。电磁铁得电顺序和各液压元件名称如表2-4、表2-5所示。洛阳理工学院毕业设计（论文）13 m锁模液压缸注射移动液压缸注射液压缸1332ya1ya78145ya2ya69ya5ya310ya41167kkk121514sq3sq6sq4sq5图2-3 液压原图理表2-4 电磁铁得电顺序表锁摸注射台前进注射保压解压注射台后退开模ya1 + - - - - - - ya2 - + - - - - - ya3 - - + - - - - ya4 - - - + - - - ya5 - - - - + - - ya6 - - - - - + - ya

33、7 - - - - - - + 洛阳理工学院毕业设计（论文）14 表2-5 液压元件明细表1 油泵2 液控单向阀3 液控单向阀4 溢流阀5 减压阀6 减压阀7 减压阀8 三位四通电磁换向阀9 三位四通电磁换向阀10 三位四通电磁换向阀11 二位二通电磁换向阀12 液控单向阀13 锁模液压缸14 注射台移动液压缸15 注射液压缸2.5.2注塑机液压系统工作原理1.锁模进油路：泵 1换向阀 8（左位）液控单向阀3液压缸 13左腔回油路：液压缸 13右腔液控单向阀 2换向阀 8（左位）油箱2.注射台前进进油路：泵 1减压阀 5换向阀 9（左位）液压缸 14左腔回油路：液压缸 14右腔换向阀 9左位油

34、箱3.注射进油路：泵 1减压阀 5减压阀 6换向阀 10（右位）液控单向阀12液压缸 15右腔回油路：液压缸 15左腔换向阀 10（右位）油箱洛阳理工学院毕业设计（论文）15 4.保压进油路：泵 1减压阀 5减压阀 6减压阀 7换向阀 11（右位）液控单向阀 12液压缸 15右腔由于该工序为保压，液压缸的工作行程已经到达终点，回油量极少。5.解压进油路：泵 1减压阀 5减压阀 6换向阀 10（左位）液压缸15左腔回油路：液压缸 15右腔液控单向阀 12换向阀 10（左位）油箱6.注射台后退进油路：泵 1减压阀 5换向阀 9（右位）液压缸 14右腔回油路：液压缸 14 左腔换向阀9（右位）油箱7

35、.开模进油路：泵 1换向阀 8（右位）液控单向阀2液压缸 13右腔回油路：液压缸 13右腔液控单向阀 3换向阀 8（右位）油箱洛阳理工学院毕业设计（论文）16 第 3 章 软件设计3.1 编程方法的确定经分析，本控制系统中涉及的控制量均为开关量即数字量。数字量控制系统梯形图设计方法主要有经验设计与继电器电路转换法、使用顺序功能图的顺序控制设计法和使用起保停电路的顺序控制设计法。经验法主要是根据一些典型的控制电路如起动、保持、停止电路，三相异步电动机的正反转等来设计，还可以根据继电器电路图来设计梯形图，这主要使用于继电器电路图已知的情况下。动作控制设计法用转换条件控制代表各步的编程元件，让它们的

36、状态按一定的顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制plc 的各输出位。使用此设计法设计梯形图，首先需要绘制出动作流程图，动作流程图是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，是设计plc 的顺序控制的有力工具。它并不涉及所描述的控制功能的具体技术，它是一种通用的直观的技术语言，很容易画出。通过综合比较几种方法的优缺点，我最终选择使用动作流程图的动作控制设计法。3.2 绘制动作流程图首先，选择一些辅助继电器代表控制中的各个步序，如图3-1，从“原位”至“开模”的各个工步（“开模结束”和“顶出产品”时电磁阀不动作，不当成工步）选用 m12.0-m12.7。因为是代表自动循环时用的， 移位指令

37、通常要求在连续的存储单元中移动数据，这8 个辅助继电器必须是连续的。考虑到注塑机还有手动控制要求，用 m10.0、m10.1、m10.2 代表注塑机的初始化状态、自动状态和手动状态，并选用 m13.1 至 m13.7 辅助继电器代表手动时的各个步序。代表手动状态及初始化等工步的辅助继电器的选用不一定连续。注塑机的功能图分为两大部分，左边为手动部分，右边为自动部分。在自动部分功能图中，m12.0m12.7 紧密相连代表自动操作一个周期的工作过程。m12.0洛阳理工学院毕业设计（论文）17 代表原位， m12.1 代表闭模， m12.2 代表注射台前进， m12.3 代表注射， m12.4 代表保

38、压，m12.5 解压 m12.6，注射台后退 m12.7 开模。各个工步间有竖线相连表示工步间的关系，表达工步关系的竖线上又有短横线用来表示工步间转换的条件，如原位与闭模间的转换条件是sq1、sq2（i0.0、i0.1）置 1。此外代表工步的辅助继电器电器框外还绘有此工步时plc 应有的输出，如闭模工步时，电磁阀yv1（q0.0）置 1。对于初始化、手动自动选择以及各个手动工步的安排也是一样的，包括各个工步间的联系、各工步间转换的条件，各个工步要完成的任务。动作流程图如图 3-1 所示。m10.2m10.1m10.0m13.1m13.2yv1m13.3yv2m13.4yv3m13.5yv4m1

39、3.6yv5m13.7yv6yv7m12.0m12.1m12.2m12.3m12.4m12.5m12.6yv1yv2yv3yv4yv5yv6sm0.1sa1-2(i2.5)sa1-1(i2.4)sb3(i1.1)sb4(i1.2)sb5sb6sb7sb8sb9(i1.3)(i1.4)(i1.5)(i1.6)(i1.7)sa1-1(i2.4)sa1-2(i2.5)sb1(i0.7)m12.7yv7sq1 sq2(i0.0 i0.1)sq3(i0.2)sq4(i0.3)t37t38sq5(i0.4)sq6(i0.5)sq7(i0.6)图 3-1 动作流程图洛阳理工学院毕业设计（论文）18 3.3

40、梯形图程序的设计在功能图的基础上设计梯形图很方便，程序一般分为两大部分。一是用程序语言说明功能图中代表各工步的辅助继电器的复位、置位条件；二是说明代表各工步的辅助继电器与输出的关系。梯形图如图 3-2所示。rm15.01m14.0s1i2.0i2.4m15.0s1m15.0i2.1i0.7m14.0i1.0m14.0r1i2.3sm16.01m16.0i2.2m16.0r1i2.4s1r1m14.1m14.2i2.5m14.2s1m14.1r1洛阳理工学院毕业设计（论文）19 m10.1i2.4i2.5m10.2i2.4i2.5m10.0s1m13.1m13.2i1.1i1.2m13.3m13

41、.4m13.5m13.6m13.7m12.7sm0.1i1.3i1.4i1.5i1.6i1.7i0.6m10.0m10.1m10.2r1m10.0i2.4m10.1s1m12.0i2.5m10.1r1m10.0i2.5m10.2s1洛阳理工学院毕业设计（论文）20 i2.4m10.2r1m13.1m13.2m13.3m13.4m13.5m13.6m13.7洛阳理工学院毕业设计（论文）21 m15.0m10.2i1.1m13.1s1i1.1m13.1r1m15.0m10.2i1.2m13.2s1i1.2m13.2r1m15.0m10.2i1.3m13.3s1i1.3m13.31rm15.0m10

42、.2i1.4m13.4s1i1.4m13.4r1m15.0m10.2i1.5m13.5s1i1.5m13.5r1m15.0m10.2m13.6i1.6s1i1.6m13.6r1m15.0m10.2i1.7m13.7s1i1.7m13.7r1洛阳理工学院毕业设计（论文）22 mov_benendo-inout-mbbm15.0 m14.0 m10.1m11.0sm0.1m12.1 m12.2 m12.3 m12.4 m12.5 m12.6 m12.7m12.0enshl_benombb-inout-mbb1-nm15.0 m14.0 m10.1m12.0 i0.0i0.1m11.0m12.1 i

43、0.2m12.2 i0.3m12.3t37m12.4t38m12.5 i0.4m12.6 i0.5m12.7i0.6洛阳理工学院毕业设计（论文）23 t37inton+20-pt100mst38inton+30-pt100msm12.3m12.4m12.1m13.1m12.2m13.2m12.3m13.3m12.4m13.4m12.5m13.5m12.6m13.6m12.7m13.7q0.0q0.1q0.2q0.3q0.4q0.5q0.6m15.0m14.1m14.2m16.0q0.7q1.0q1.1q1.2图3-2 梯形图洛阳理工学院毕业设计（论文）24 由梯形图可得到语句表如下：netwo

44、rk1 / 油泵电机启动ld i2.0 o m15.0 an i2.3 s m15.0, 1 network 2 / 油泵电机停止ld i2.1 r m15.0, 1 network 3 / 自动状态启动ld i0.7 o m14.0 s m14.0, 1 network 4 / 自动状态停止ld i1.0 r m14.0, 1 network 5 / 油泵过载指示灯置位ld i2.3 o m16.0 = m16.0 network 6 / 油泵过载指示灯复位ld i2.2 = m16.0 network 7 / 自动状态指示灯置位/手动状态指示灯复位ld i2.4 s m14.1, 1 r

45、m14.2, 1 network 8 / 手动状态指示灯置位/自动状态指示灯复位ld i2.5 s m14.2, 1 r m14.1, 1 network 9 / 初始状态置位ldn m10.1 an i2.4 a i2.5 ldn m10.2 an i2.5 old ld m13.1 a i1.1 old ld m13.2 a i1.2 old ld m13.3 a i1.3 old ld m13.4 a i1.4 old ld m13.5 a i1.5 old ld m13.6 a i1.6 old ld m13.7 a i1.7 old ld m12.7 a i0.6 old 洛阳理工学

46、院毕业设计（论文）25 o sm0.1 s m10.0, 1 network 10 / 初始状态复位ld m10.1 o m10.2 r m10.0, 1 network 11 / 自动状态置位ld m10.0 a i2.4 s m10.1, 1 network 12 / 自动状态复位ld m12.0 o i2.5 r m10.1, 1 network 13 / 手动状态置位ld m10.0 a i2.5 s m10.2, 1 network 14 / 手动状态复位ld i2.4 o m13.1 o m13.2 o m13.3 o m13.4 o m13.5 o m13.6 o m13.7 r

47、 m10.2, 1 network 15 / 手动锁模置位ld m15.0 a m10.2 a i1.1 s m13.1, 1 network 16 / 锁模复位ldn i1.1 r m13.1, 1 network 17 / 注射台前进置位ld m15.0 a m10.2 a i1.2 s m13.2, 1 network 18 / 注射台前进复位ldn i1.2 r m13.2, 1 network 19 / 注射置位ld m15.0 a m10.2 a i1.3 s m13.3, 1 network 20 / 注射复位ldn i1.3 r m13.3, 1 network 21 / 保压

48、置位ld m15.0 a m10.2 a i1.4 s m13.4, 1 network 22 / 保压复位ldn i1.4 r m13.4, 1 network 23 / 解压置位ld m15.0 洛阳理工学院毕业设计（论文）26 a m10.2 a i1.5 s m13.5, 1 network 24 / 解压复位ldn i1.5 r m13.5, 1 network 25 / 注射台后退置位ld m15.0 a m10.2 a i1.6 s m13.6, 1 network 26 / 注射台后退复位ldn i1.6 r m13.6, 1 network 27 / 开模置位ld m15.0

49、 a m10.2 a i1.7 s m13.7, 1 network 28 / 开模复位ldn i1.7 r m13.7, 1 network 29 / 自动状态位清零ld m15.0 a m14.0 a m10.1 o m11.0 o sm0.1 movb 0, mb8 network 30 / 自动原位ldn m12.1 an m12.2 an m12.3 an m12.4 an m12.5 an m12.6 an m12.7 = m12.0 network 31 / 自动状态置位ld m15.0 a m14.0 a m10.1 ld m12.0 a i0.0 a i0.1 o m11.0

50、 ld m12.1 a i0.2 old ld m12.2 a i0.3 old ld m12.3 a t37 old ld m12.4 a t38 old ld m12.5 a i0.4 old ld m12.6 a i0.5 old ld m12.7 a i0.6 old ald 洛阳理工学院毕业设计（论文）27 slb mb8, 1 network 32 / t37 定时器ld m12.3 ton t37, +20 network 33 / t38 定时器ld m12.4 ton t38, +30 network 34 / 锁模ld m12.1 o m13.1 = q0.0 networ

51、k 35 / 注射台前进ld m12.2 o m13.2 = q0.1 network 36 / 注射ld m12.3 o m13.3 = q0.2 network 37 / 保压ld m12.4 o m13.4 = q0.3 network 38 / 解压ld m12.5 o m13.5 = q0.4 network 39 / 注射台后退ld m12.6 o m13.6 = q0.5 network 40 / 开模ld m12.7 o m13.7 = q0.6 network 41 / 油泵运行指示ld m15.0 = q0.7 network 42 / 自动运行指示ld m14.1 = q

52、1.0 network 43 / 手动运行指示ld m14.2 = q1.1 network 44 / 过载指示ld m16.0 = q1.2 28 第4章 组态设计4.1 组态王概述近 几 年 国 内 组 态 软 件 市 场 大 部 分 份 额 仍 被 国 外 几 家 组 态 软 件 占据 ，如 ：fix 、intouch等 。而 这 些 软 件 除 了 在 功 能 完 备 性 ，产 品 包 装 ，市 场 推 广 等 方 面 具 有 一 定 的 优 势 外 ， 并 非 所 有 方 面 尽 善 尽 美 。 国 产 化的 组 态 软 件 产 品 也 在 成 为 市 场 上 的 一 支 生 力 军

53、 ， 近 年 来 有 一 定 影 响 力的 产 品 有 组 王 ， 力 控 ， synll ， mcgs 等 。“ 组 态 王 ” 组 态 软 件 是 在 流 行 的 微 机 上 建 立 工 业 控 制 对 象 的 人 机接 口 的 一 种 智 能 软 件 包 ， 它 以windows98/windowsnt4.0中 文 操 作 系统 为 其 操 作 平 台 ， 充 分利 用 了 windows的 图 形 功 能 完 备 , 界 面 一 致 性好 ,易 学 易 用 的 特 点 , 它 使 采 用 微 机 开 发 的 系 统 工 程 比 以 往 的 使 用 专 用 机开 发 的 工 业 控 制

54、系 统 更 有 通 用 性 , 大 大 地 减 少 了 工 控 软 件 开 发 者 的 重复 性 工 作 , 并 可 运 用 微 机 丰 富 的 软 件 资 源 进 行 开 发 。4.2 建立工程步骤通 常 情 况 下 ， 建 立 一 个 应 用 工 程 大 致 可 分 为 以 下 几 个 步 骤 : 第 一 步 ： 创 建 新 工 程 , 为 工 程 创 建 一 个 目 录 用 来 存 放 与 工 程相 关的 文 件 。第 二 步 ： 定 义 硬 件 设 备 并 添 加 工 程 变 量 。添 加 工 程 中 需 要 的 硬 件 设 备 和 工 程 中 使 用 的 变 量 ，包 括 内 存 变

55、 量和i/o 变 量 。第 三 步 ： 制 作 图 形 画 面 并 定 义 动 画 连 接 。按 照 实 际 工 程 的 要 求 绘 制 监 控 画 面 并 使 静 态 画 面 随 着 过 程 控 制对 象 产 生 动 态 效 果 。第 四 步 ： 编 写 命 令 语 言 。通 过 脚 本 程 序 的 编 写 以 完 成 较 复 杂 的 操 作 上 位 控 制 。理工学院毕业设计（论文）29 第 五 步 ：进 行 运 行 系 统 的 配 置 , 对运 行 系 统、报 警 、历 史 数 据 记 录 、网 络 、 用 户 等 进 行 设 置 ， 是 系 统 完 成 用 于 现 场 前 的 必 备

56、工 作 。4.3 组态设计4.3.1 建 立 文 件打 开 组 态 王 软 件 ， 点 击 新 建 按 钮 我 们 就 可 以 新 建 一 个 新 的 组 态 王工 程 项 目 。接 着 我 们 可 以 新 建 画 面 ，如 图 4-1 所 示 。这 样 我 们 就 可 以 对注 塑 机 的 外 观 进 行 设 计 。图4-1 建立新工程首 先 我 们 要 写 上 画 面 名 称 ， 可 以 写 注 释 。 在 画 面 位 置 中 ， 我 们 要设 置 所 需 要 的 显 示 分 辨 率 ， 一 般 按 电 脑 显 示 器 分 辨 率 设 置 。 当 我 们 的显 示 器 分 辨 率 改 变

57、时 ， 可 以 使 用 组 态 王 自 带 的 转 换 功 能 转 为 相 适 应 的分 辨 率 。理工学院毕业设计（论文）30 4.3.2 设 计 外 形实 物 中 的 注 塑 机 比 较 复 杂 ， 我 们 在 组 态 王 中 ， 用 形 象 的 的 表 达 出就 可 以 了 。 工 程 的 左 边 有 调 色 板 和 工 具 箱 。 如 图 4-2 所 示 。图4-2 控制画面在 工 具 箱 中 还 有 一 个 图 库 功 能 ， 图 库 是 系 统 预 先 建 立 好 的 组 合 图形 对 象 。 组 态 王 系 统 提 供 十 几 个 图 形 库 几 百 个 元 件 ， 包 括 控

58、制 按 钮 、指 示 表 、 阀 门 、 电 机 、 泵 、 管 路 等 。 设 计 者 可 以 简 单 地 从 图 库 中 取 出元 件 加 到 自 己 的 应 用 中 。 图 库 单 元 还 包 含 动 画 连 接 ， 可 以 方 便 地 实 现动 画 效 果 。 为 满 足 不 同 行 业 用 户 的 需 要 ， 图 库 是 可 扩 充 的 。 设 计 者 可以 创 建 自 己 的 图 库 单 元 ， 把 它 们 加 入 到 已 有 的 图 库 中 ， 或 者 把 不 再 需要 的 图 库 单 元 从 图 库 中 删 除 。 也 可 以 创 建 自 己 的 图 库 。理工学院毕业设计（论

59、文）31 4.3.3 组态王连接设备组 态 王 把 那 些 需 要 与 之 交 换 数 据 的 硬 件 设 备 或 软 件 程 序 都 作 为 外部 设 备 使 用 。 外 部 硬 件设 备 通 常 包 括plc 、 仪 表 、 模 块 、 变 频 器 、板 卡 等 ； 外 部 软 件 程 序 通 常 指 包 括dde 、 opc 等 服 务 程 序 。 在 计 算机 和 外 部 设 备 硬 件 连 接 好 后 ， 为 了 实 现 组 态 王 和 外 部 设 备 的 实 时 数 据通 讯 ， 必 须 在 组 态 王 的 开 发 环 境 中 对 外 部 设 备 和 相 关 变 量 加 以 定 义

60、 。为 方 便 定 义 外 部 设 备 ， 组 态 王 设 计 了 “ 设 备 配 置 向 导 ” 来 完 成 设 备 的连 接 。激 活 设 备 配 置 向 导 。 在 组 态 王 工 程 浏 览 器 的 “ 设 备 ” 大 纲 项 下 ，选 择 要 设 置 的 i/o 设 备 类 型 ，在 右侧 目 录内 容 显 示 区 双 击“ 新建 ”图 标 ，如 图 4-3 所 示 。图4-3 i/o设备管理在 “ 设 备 选 择 ” 向 导 页 中 选 择 要 安 装 串 口 设 备 的 生 产 厂 家 、 设 备名 称 、 通 讯 方 式 。完 成 后 单 击 “ 下 一 步 ” 。 进 入“