基于触摸屏及LC的贴面热压机控制系统设计

江苏信息职业技术学院毕业设计报告基于MCGS的贴面热压机控制系统设计3林第二章捷贴面热压机母系统构成与茫功能分析怜佣PLC（可掌编程序控制妻器）及HM现I（人机界徐面）工业控居制系统可以孔实现贴面热庸压机系统的视可视化、可播调化以及可劣视化控制。凶热压系统升海温快，加热谜系统、导热姻系统轻精心抖分段设计，痰热耗能低、向导热均匀机商构设地合理远，配件加工薪精密度高，切工艺参数调撕整范围宽，查控制过程设薪计合理，能袄满足各种贴董面生产的工由艺要求。希2.1压损机的控制要阅求痰为实现华木板停的准确切割哀、祝压制丧，对该系统捆提出了以下梳具体要求：伴1、巴有手动和自绘动两种模式益，傲操作指示一偶目了然，并玻有帮助功能盒，指示操作坚；朵2、纲自动的进行剂位置的校准舱；民3润、PLC和嗽界面修改自味由，方便功云能调整和技鸭术升级，永位不落后；漠4伙、菜单化的珠操作界面，怠并有操作提援示，操作极则奇简单；列5远、系统运行抄中也可以调烟整各种参数阳；眯6躬、凡产量亦：方1200张澡/天幸。逼2.2谊贴面热压智机结构图酒贴面热压机卷控制系统结配构图如图2兄-1所示。幼其组成部件抬在图中标明本。对于本系钢统而言，先斗由升降台将属木板升起，誓再由滚筒传革送木板，经遭过除尘机构怒除尘，再由睬传送带把木舟板送至下一览个升降台，兽升降台升起乌，木板击由进出板一顿体机压制，军出来之后刮责边，最后由餐移载机将木驻板升起，检印测质量，然皂后把优劣木邮板分别放到雄正品升降台魔，次品升降康台。衬图2-1拉贴面热压机瞧控制系统结加构图赌2.2滔贴面热压拣机系统的控提制功能的要搅求伶1、通过H穿MI触摸屏女实现溪压机桑系统的控制替及监控。唱2、系统具纺有手动和自疑动控制。照3、系统可坟以实现触木板前后移吗动，速度的惯控制屡。蔽4、在手动贪状态，斩按工艺流程磨按下启动按歉钮，对应其冲电机启动。张按下其停机慧按钮对应的腥电机停机。姨5、在自动刻状态，按下桶启动按钮，势整个系统就脖可以自动进目行木板的加咱工举。见2.撕3更贴面热压机培系统发技术参数的浸要求草1、通过H搭MI触摸屏抖可以进行俊压力的涝显示及设定渔，对依压力锄实现可知、刻可观、可设稍定的控制功趣能。定2然、实现膝压力贞的控制残，使其在设粪定值上下波总动。么3、对糟木料买进行检测，充判断是允有木板虾还是螺没有木板穷状态。济4、可以葬实现对整个种工作过程的阳实时监控挣。知2.明4叠贴面热压机撑系统离设计分析住1、明确系离统所要达到醒的功能、动杂作流程以及浑技术要求。辣2、硬件的碌设计，包括遇PLC的选系型、HMI武触摸屏的选作择，等的选午择等。快3、上位机菊的组态设计怖。勺4、程序设胡计，包括系层统的工作过岭程分析和程傍序设计框图异，I\O的脂分配签，绒PLC程序嘱的编写，控凳制程序的清岔单及注释。税5、其他元苏件的选择及垫功能调试期第三章讯贴面热压机蝇系统框的硬件设计涂3.1拾贴面热压海机的工作流姐程碗图3-1喂贴面热压机政工作示意总悉图钟如图3-1喉所示，贴面棕热压机工作贸流程可简述虫为农四魄个部分:氧1、启动后具，事木板由升降率台升起，再眨在推杆的作斩用下把木板糟送经除尘机副，进行除尘返；猴2、除尘之撒后，经过传走送带，移栽耐机，升降台央，到达进出傲板一体机太，木板在进毯出板一体机画中被压制；李3、出了进怀出板一体机装，调整木板症的位置，刮皂边机启动进疾行刮边；膛4、刮边之镇后，木板经戒传送带抵达谊移装载机处硬，由移栽机扮吸起来，进途行木板的质含检，绵再分别将木只板放置到相幼应的位置。四3.2水贴面热压脊机哲P顾LC边的选型榴3.2.奉1渡西门子S灵7的家族忽猪编程控制器左系列包括小邀型PLC（服S7-20苏0）系列，谜中低性能系泊列（S7-挠300）和缘中高性能系津列（S7-同400）。职结合本系统妈的控制及磨性能要求，厚本文采用小椅型S7-2瞧00系列怜。扛勤街S7-20划0娃的分类议S7-20屑0PLC阀是小型模块务式的PLC卫，整机I\烦O点数从1锄0-40点糖，在小型自处动化设备中眯得到了广泛拣的应用。从邀CPU模块鞭的功能来看述，西门子S庄7-200哨系列小型可忙编程序控制委器发展至今倦，大致经历肯了两代。明第一代产品奶CPU模块宰为CPU机21X，主毙机都可进行惹扩展，它具续有四种不同拾结构配置的起CPU单元尸：CPU办212、C串PU21奔4、CPU割215和啄CPU2养16。宪第二代产品寨其CPU模厅块为CPU森22X，羞是二十一世柴纪初投入市惜场的，其速吃度快，具有值较强的通信荣能力。它具凭有四种不同申结构配置的返CPU单元躁：CPU忧221、C前PU22毒2、CPU驶224和巷CPU2狱26，除C鸣PU22祖1之外，其俘他都可加扩曾展模块。拢3燕.讯2.3宪贡S7-20说0博扩展模块简华介污（1）I\宋O扩展模块梦：饭数字量I\龙O扩展模块监：EM22纸1、EM2雕22和EM鸭223。缸模拟量I\惭O扩展模块刊：EM23靠1、EM2焦32和EM单235。和（2）通信闻模块：EM岂277（P愤ROFIB效US-DP鼓\MPI）宇、EM24辈1模拟音频捆调制解调器堵模块）、C拐P243-衫1（以太网数模块贡）誉、CP24淋3-1IT阶(带因特网下功能的以太给网模块)、铺CP243换-2（AS战-Inte正rface舍主站模块）挪、MD72延0（GPR劲S通信模块世）。璃（3）功能虾模块：EM冷253（定怕位模块）、蚁SIWAR澡EXMS违(称重模块径)。辱宾CPU爸型号的选择劳不同的CP秤U模块的性亲能有较大的故差别，在选锣择CPU模聋块时应考虑冲CPU集成贪的I\O点疲和模块的扩育展能力、程胆序存储器与孔数据存储器朵的容量，C搬PU集成的召高速计数器器、高速输出升和中断的功斧能，在满足笛要求的前提劫下尽量降低吧硬件成本。寻本文采用新辣型遥6ES7

塘216-2离BD23-布0XB8徐，尊24输入踏/16输碧出旅共攀40寄字量I/O梁点备，其可连接7个某扩展模块，栏有两个模拟厦电位器，疤路数字量I亚/O点或3距8路模拟量呼I/O点欠，楚1024b标ytes监字节程序和真数据存储空辰间，令有两个RS雨-485通剩信口，单项暖高速脉冲输纵出频率提高肯到诉180船K袜，2相高速筋计数器频率锈提高到灭80轰K始，有PID馅自整定功能随。这种新型饶CPU增强劲了S7-2孟00在运动厚控制、过程棚控制、位置送控制、数据荷监视和采集毙（远程终端导应用）和通冬信方面的功语能。惑3.3I抵\O模块的殖选型绑1、选择I唉\O模块之群前，应确定京哪些信号需折要输入给P味LC，哪些乡负载由PL架C驱动，是抛数字量还是得模拟量，是佳直流量还是跃交流量以及涉电压的等级填，是否有特童殊的要求，键例如快速响说应等，并建细立响应的表否格。狮2、根据I森\O表和可卫供选择的I坊\O模块的干类型，确定阳I\O模块枕的型号。选饶择I\O模妹块时，I\任O点数一般上应留有一定傅的裕量，以养备今后系统嘱改进或扩充油时轨使用，绍本设计采用行EM223罪CN。叉3、选择模典拟量模块时锣应考虑变送进器和执行机慧构的量程是误否能与PL料C的模拟量水输入与输出陈模块的量程锻匹配，模拟迈量模块的A灾\D、D\铺A转换器的候位数反映了拾模块的分辨克率，模拟量夏模块的转换历时间反映了竿模块的工作疲速度，灿本设计采用火EM去231-A造12，求EM恒231-A熔14及雨EM溪231-A需Q2。店3.4贴租面热压机系妇统HMI的百选择塑苏浓mcgsT悦pc人机界教面组成奏人机界面产交品由硬件和功软件嗓两部分组成忌，硬件部分窝包括处理器窗、显示单元喷、输入单元扔、通讯接口毯、数据存储薯单元等畏。第其中处理器病的性能决定圆了产品的性裁能高低，是弟人机界面的祝核心单元。锤根据人机界疗面的产品等剑级不同，处滑理器可分别日选用8位、矿16位、3服2位的处理碧器。人机界昏面软件一般叠分为两部分埋，即运行于嫁人机界面硬浆件中的运行稠环境软件和项运行于刚PC中机崖W猫indow支s操作系统轿下的画面组鱼态软件。使桶用者都必须概先使用人机债界面的画面根组态软件制竞作“工程文悉件”，再通诚过斧PC谋机和人机界讯面产品的U赚SB口净、袖网口垂或U盘洒，把组建好竖的“工程文腰件”下载到践人机界面中群运行。沙昆仑通态每mcgsT剧pc划产品集成了形液晶显示屏拳、触摸面板婚、通讯接口求、妥控制单元及森数据存储单处元齿。耳具有操作控放制、状态监摇控、饭报表和曲线独显示、钳数据存储、既报表打印、正网络通讯、葛视频监控等慨众多工控计馋算机的高端聚功能。产品艘设计采用高奏亮度TFT郊液晶显示屏穴，电阻式触嘱摸屏，同时兽还预装微软仓嵌入式实时勉多任务操作诚系统Win典CE.ne森t（中文版除）和MCG层S嵌入版组析态软件（运脉行版）。显翻示屏尺寸从隙7寸、10津.4寸、1卫2寸再到1替5寸，为用椅户提供专业膜全方位的解径决方案。刘mcgsT漏pc督产品应用领膛域包括环保撒、石油、航手天、制药、龙煤矿、水处永理、电力、列化工、冶金告、矿山、运苗输、机械、屈食品等几十玻个行业。拴葵mcgsT续pc的选型似本设计侦选择触摸屏肾型号的时候抓应该考虑到旁触摸屏的串卧口数量，以险及屏的尺寸捕、价格等时。猾TPC10芹63E,有寄两个串口，轰有1个RS斜285，显1返个RS23波2,。24正DC供电，村65535受色真彩，支救持位图等。云能够充分的装满足功能上滩的要求。充3.呢5其他元棋件的选择映1、变频器仗：本文采用谣BP5,B芦P4肿。绘2兼、压力传感玩器\变送器妨：羽DMU01凝.赢4、颗继电器:小易型继电器K级A1-KA誉64.成5、该交流接触器爹：委西门子交流颂接触器KM至28,KM袋31,KM沙21-KM脱27,29胀,30.诸屠6、篮断路器窗：斗砌西门子断路显器3V13哨40呀-1MM面00,轧为3V134葱0-1MK唯00,败诊3V134汪0-1TL灰00,烟千3V134毙0-1TK独00,蜻费3V134刮0-1NJ员00,乳届3V134妄0-1NH域00,匀夫3VT80榴18蓬-1AA0茫3-0AA昼0劫.班7、电磁阀盖：电磁控制绢阀，YV3朱0-YV4锤1拳，线圈电压雁DC24V楚。喇3.章6典贴面热压机成系统序的开发平台PCPCPLCHMIUSB连接线串口连接线闷图膨3-6帖开发设备比通信线路连胶接楚如图甲3-6淹所示，开发州过程中搭建鲜的开发框架搏平台为：槽1、HMI获触摸屏与P贯LC之间用哥接口连接线撤连接。伏2、HMI吴触摸屏系统蚕一般包括两端个部分：检棍测装置和控略制器。触摸丝屏检测装置捎安装在显示分器的显示表赢面，用于检煮测用户的触骨摸位置，在民将该处的信赶息传送给触债摸屏控制器冤。控制器的或主要作用是梯接收来自触凉摸点检测装驾置的触摸信蛙息，并将它绑转换成触点缺坐标，判断戴出触摸的意堤义后送给P帜LC。他同锐时能接收P烟LC发来的似命令并加以逝执行，如动炼态的显示开那关量和模拟弊量等。刷3、PLC经工作时，将割采集到的输久入信号状态街存放在输入愿映像区对应铁的位上，将似运算的结果挎存放到输出武映像区对应胀的位上。P侍LC在执行里用户程序时迟所需输入继远电器、输出蠢继电器的数声据取自于I澡\O映像区脑，而不直接伤与外部设备道发生关系。缩咏笋谷在运行工作铺模式时，P关LC要进行难内部处理、渔通信服务、削输入处理、状程序处理、辽输出处理，态然后按上述席过程循环扫手描工作。P刘LC通过反碎复执行反映副控制要求的扔用户程序来羊实现控制功育能。为了使钓PLC的输衬出及时的响湾应随时可能莫变化的输入包信号，用户洒程序不只是顿执行一次，总而是不断的觉重复执行。辞4、通过H侨MI触摸屏该上按键与变扫量建立连接巷，按下触摸贝屏上的按键恋，触摸屏控快制器做出反姿应，给PL鼻C发出信号葛，然后PL吸C做出反应弦，驱动各自兼控制的内部坡继电器动作倘。淋第吨四买章贴面热颠压机的程序嗓设计羊4锦.1驾程序设计框尿图此本课题的程沾序设计主要吧包括熊三搜个部分：基胜本程序设计箭、湿压力及温度脸传感器采集沸的模拟量数填据转换成数喇的值霉程序设计、乒程序设计。脱如图5-1袜所示。传感器模拟量转换的程序设计手自动程序设计设计基本程序设计传感器模拟量转换的程序设计手自动程序设计设计基本程序设计工图祖4挽-1程序冰设计框图菊4.2坑I\O汗的分配叛结合控制系绑统的控制过激程，制定其眼输入输出点碗分配见表速4慎-1。坚表塔4漠-1I\担O的分配复4捞.3揪PLC欠电气控制接咳线图柿PLC及各究模块的接线斜图如图航4棋-2所示。景图停4熄-2PL奴C电气控制雷接线图罩4稠.鸽4贴面热素压机系统基宁本程序设计冈1、挑柜1籍（主程序）鸡（1）网络兆1艰为移栽机因的制动控制鲜,通过前后购的限位开关告来控制.款（2）网络叮2为特油泵启动的侍手动和自动畅控制，可以堤分别通过按堂钮开关/触丈摸屏程序来特实现旁。敲（3）网络昨12冈为极主程序中对鲜各子程序的厘调用质。吴（4）网络催13之为较压机保持压黎力的时间在荣触摸屏上的米显示鞠。恋2班、欢柜1奖（尸子程序升）震杨（1训）估原位指示中牌，网络4为藏进出板一体娇机的原位指导示。抛（2）幅上料自动程弯序中，网路洋1为进板手侵动和自动模刑式的选择，旁网络13为踪1#升降台康的上升控制城。沾（搞3）雨温度控制程猎序中，栏网络丝2为顿内部月设定的温度斩参数笛到模拟量输围出的转换自,实现对于灌压机温度的腥控制。送料电机您（4）混模拟量显示屯程序中，副网络垂1可葛进行模拟量衬输入到S7趣-200内缠部数据的转妄换西，实现压力亭值的显示。送料电机找第美五距章贫贴面热压煎机醉HMI组态才设计临5盏.1人机纽界面组态诉任务扭根据控制系期统任务要求臂，设计如图请5提-1与图脊5寒-2上位机樱界面。共图费5置-1主画外面起图翁5拖-2参数赢设定画面权在图约5窑-1中康升降台通过盛伸长和缩短句来表现，传奋送的运动带耀通过闪烁来泉表现，移栽在机的运动和改进出板一体阁机的运动都挡模仿实际的贫动作。欣在图边5递-2中可以纯对温度以及甘压力的杜进行设定，宰并且参数设横定画面和乎其他画面结可以切换。料5智.2蝇实时数据库携图善5瞎-3中且为即组态主末画面与参数缠设定画面中装所用的变量荣列表窗。谣图荐5板-3彻实时数据库雅图利5艘.3组态剧控制画面的牢设计爬1、吓驱动的添加择：盗进入低设备窗口结，付依次从设备拌工具窗口中冰添加通用串栋口父设备,抽西门子_S慰7-200习PPI驱动开。设备工具箱设备工具箱解图迁5摇-4垃驱动添加卫2、却串口父设备森属性拌设定教：陈悬双击通用串改口父设备,呜结合PLC陪的参数,设谊置父设备的辉属性龟:绣图暂5溜-5托串口父设备岂属性凝的设定较3、丸设备驱动属催性瓶设定迷：瓜设备地址菠要与PLC姿的实际地址赞一致框，烛相关嚼参数的设定帝如下。堤图轮5根-杂6闹设备驱动属闸性基的设定射4数、桨设备通道的庆添加:济与PLC通蚁讯,实现数元据的读写,庆需要添加设随备通道,可旷在设备编辑茎窗口中添加劲通道，要注露意添加设备种通道的地址年要与PLC笔实际地址相谁同。跌图害5齐-进7垒朱设备驱动属梢性扶的设定屡5叠、个变量的添加井:险进入实时数洲据库，点击辨新增对象，耽在弹出的对倚话框中恒对新增变量忙的属性设定环。松图挪5江-谅8桂伟变量的新建僵6敬、须组态画面为的新建房:在贵用户窗口中沿新建窗口，臭选择右侧的轮新建窗口。进入窗口，组态画面的编辑设置窗口的填充颜色，名字等属性的设定增加组态画面进入窗口，组态画面的编辑设置窗口的填充颜色，名字等属性的设定增加组态画面帮图树5抚-尽9组态画酱面的新建饺7僚、钢组态画面的防编辑:刘进入窗口的翁组态画面遇。刑在选择工具控中选择需要检组态的构件科。殃图丹5脱-杀10工具箱明8畜、卫构件可见性蜓的设定:奶在构件的属哪性设置框里煮勾选可见性惰，再打开可鱼见性的设置牛设定界面，道根据实际需睬要输入相应司的表达式及遵表达式0和木1时的状态翁。塑图威5肯-尝11费构件可见性税的设定倒9晨、载水平/垂直谦移动动画闭构件参数设往定奖:驴该系统中涉轮及很多木板编及升降台的妖水平/垂直栋移动，在构贼件属性逗中勾选水平包/垂直移动芳。碗打开水平/林垂直的参数驴设定南界面，在里坡面关联变量员，水平移动僻的表达式，咱偏移量为正而值在水平移岁动中表示向伍右移动，而循在垂直移动狐中表示表示屋向下移动。快图热5胃-毫10与水平/垂直辅移动动画构秃件参数设定闻10暗、静水平/垂直塞移动动画脚域本的编写:梨语句如下朴葛I堆fj<5钥0the悔nj=j乒+1乔如果要提高意木板移动的碎速率，可以躺将把j加的崇值增大。蜘11凭、厉用户权限婶设置刺，选择菜单谱工具中的用失户权限管理滚，弹出贵用户管理器肿，在用户中叶可以新增用决户福和用户组，另点击新增用腿户秘，壤在用户属性秧设置中编辑银属性竭。瞧可根据需要促添加多个用饮户和用户组掠。骗设置完成后锄，在需要设兔限的输入构浸件的权限选镰择对应的组政(权限里面扑只能勾选用俗户组，所在腾编辑完用户鹊后要选择对乔应的组)。就以上设置完镜成后还需要郊一个触发条娃件。在一个算按钮的抬起照属性里输入稍函数消!LogO狐n()恩，执行时会劲弹出用户登祸录的对话框术。密码的修狸改，使用函作数摘!Chan完gePas懂sword辜()附，运行时可帅以弹出密码她修改的对话乏框。猴图丢5圣-酿11用户管柏理器鞋域赞妥是图扭5点-遥12用户属按性设置呢图券5蜜-拒13用户属谱性设置换图滚5秧-们14用户登耍录窗口荐栽白膛掩诞图崖5题-古15密码修熄改窗口郑12猜、同策略的使用卡:拥因为龟系统中仰涉及了很多斜的工序，所踏以本设计中法采用了触发榴的编程思想垄，即一个动姜作结束后给周下一个动作里一个触发信介号。恰莲例走如1#升降妙机上升的条垂件就是上升哪1为1，到杠条件满足后泊1#升降机冲就上升，当胆上升到位后窃将上升1勿清零齐，同时也将科平移1置1塌触发下一个项动作水平移圈动1易。矩13怨、强系统循环控蓄制设计:野期该系统车要求呈前一块木板蒜被密1#移载机炉吸起后，判恋断询1#升降机独上穗有无物料，价如果有则另碍一块木板就百要从1#升掌降台上进入许，如果没有便就不守再诞有木板进入救加工生产线咽。对于这一骗点，系统中绩有呜一个判断的雅变量渐，在前一块户木板被吸起鹊后就判断，昌没有就不给眨下一块木板名触发信号。胜如果在整个爷工序中只是也用一个构件隔来表示木板那，就体现不碎出介生产线上多盘块木板研在不同的工滨序中同时被廊加工的实际示情况假。肃为了体现出弓这一点竞，泳本系统中私就繁采用了多块籍构件读分工序乡来表现尸，遣执行到该工孩序时就让该额木板可见，慈其他时间不汽可见。肉14甜、卷移栽机及升娘降台的实际既动画效果活:仍为了使得移级栽机及升降财台能带着木抄板运动,就箭需要将表示创木板及移栽却机、升降台源构件的动画旺属性设置成刻一样，关联狼相同的变量送。音第六章系川统联调阿组态画面与荣程序设计完船成后，按照六下列步骤进诸行调试：摸1、编译、健下载程序于早PLC中，霞若编译不成坟功需对程序退作进一步修像改。朝2、京检查组态工绘程，如没有薯错误，下载聋到触摸屏中嫁。昌3、建立触营摸屏与PL抵C的通信设崖置，选择其妇波特率舍，校验方式约及串口方式既等。如图6牌-熔1遵。愤图6-跃1镰步骤版1哄就4、组态界覆面操作：篮（1）通过橡组态界面菜绢单设定及压机的压强丹和温度的设撑定碧；达（2）肾手动的控制留设备的运行本；竭（千3边）界面会适恭时更新系统游时间。缓（4）动画发演示画面与悬设备的实际右动作要求基州本同步。积5、按下启酬动按钮后，塘首先进入手泰动状态，回殊至组态界面针进一步操作卖。踏检查电机与猎阀门是否工挪作正常，按涉组态界面的保各个电机与愚阀按钮，若模电机故障，己组态界面对慕应的指示灯肉会呈红色；惜6、按下I而0.1进入损自动状态，碑此时造粒机但开始工作：磁按下启动按岭钮烘干电机叨，供水电机番、冷水阀、按物料阀、送查料电机、切菠料电机、出顽料磁阀按顺舱序启动，此铜时触摸屏上