基于MCGS的传送带自动配料系1

基于MCGS的传送带自动配料系统内容摘要随着计算机、网络通讯、自动化技术的发展,工厂及生产线的建设和改造正朝着自动化、网络化、信息化的方向发展。传送带是生产系统中的重要物料输送工具,但现在仍有不少传送带采用功能单一的按钮式电气控制柜控制,已不能满足现代生产线物料输送管理的需要。本课题以传送带为主要控制对象,采用基于PLC的控制系统以及Wincc监控系统来构建新一代的传送带输送控制平台。借助可编程控制器S7-200系列PLC强大的编程功能和Wincc组态软件完善的人机界面设计功能，本系统可以大幅度减轻了一线工人劳动强度和现场管理难度，加强了安全系数，体现了以人为本的原则，使生产和管理更趋规范化、科学化。本系统采用四节传送带电路，以PLC为控制核心，以Wincc软件组态的人机界面为监控中心，具备顺序起动和顺序停止功能；当某条传送带发载料超重时，前面的皮带机立即停止，该传送带及其后面传送带延时停止的自动控制功能；当某条传送带发生故障时，该传送带及其前面的传送带立即停止的自动控制等功能。关键词：可编程控制器；Wincc组态软件沈阳化工大学学士学位论文第一章绪论1AbstractWiththedevelopmentofcomputer,networkcommunicationandautomationtechnology,theconstructingandrebuildingofmanufactoryandproductionlinearedevelopinginautomation,networkandinformationfashion.Conveyorbeltisoneoftheimportantmeansofconveyance.However,someconveyorbeltsarestillcontrolledbyoldconsoleswhichonlyhavebasicfunctions,whichcannotmeettheneedofmodernmanagementofwarehouse.Focusingonthecontrolofconveyorbelt,thispaperwillconstructinganewconsoleplatformbasedontheWinccmonitoringsystemandthePLCcontrolsystem.Withtheprogrammablecontrollers7-200seriesofthePLCprogrammableandtheWinccconfigurationsoftwareperfectman-machineinterfacedesignfunctionality,thesystemcanlightentheworkingstrengthoftheworkers,reducethedifficultyofthespotmanagementgreatlyandcanenhancethesafetyfactor.Soitreflectstheprincipleofthepeopleorientedandmakeproductionandmanagementbecomemorestandardizationandscientific.usingplcforcontrolcenter，theman-machinetheWinccsoftwareconfiguredforsurveillancecenter,theconveyorpossesssequencestartingandsequencestoppingfunction;Whenaconveyorbeltinmaterialoverweight,Infrontofthebeltconveyorstopimmediately,Theconveyorbeltandfollowingconveyorsdelaystopofautomaticcontrolfunction;Whenoneoftheconveyorbeltisatfault,Theconveyorbeltandforwardconveyorstoimmediatelystopofautomaticcontrolfunction.Keywords：Programmablecontroller;Winccconfigurationsoftware江阴职业技术学院论文第一章绪论2一、绪论1.1四级传送带的概述随着科技技术的发展，现在设备都有全自动生产功能。工人只要按下开始按钮就可以让传送带自己运转，在下班时按下停止按钮就可以停止了。为了能使传送带的起动和停止，不使货物产生堆积和破坏，我们在设计中采用了顺序起动和顺序停止的操作。在工作过程中为了防止工作部件的故障或传送带超载使系统受损，电路有传感设备经PLC处理后发出停止信号。电路有自己判断故障的的能力，为我们的生产带来了方便。1.2PLC发展状况及应用领域1.2.1近年来PLC发展情况PLC集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。PLC成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。在全球经济不景气的时候，PLC的市场销售仍然坚挺；PC控制有了引人注目的进展，但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争；小型、超小型PLC的发展势头令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互融合。1.2.2我国PLC发展情况在70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外江阴职业技术学院论文第一章绪论3PLC。我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司等。在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，取得良好效果。PLC在我国的应用越来越广泛。中国PLC市场（2009年度）使用情况统计见图1-1。图1-1中国PLC市场使用情况（2009年度）PLC品牌分布情况的原因：产品分布范围：排在最前的三个品牌有最丰富的产品系列，而且没有偏重，用户很容易得到恰当的产品；其他品牌如Fuji，LG则以小型和微型产品为主，GE和Schneider以中大型产品为主。虽然A－B拥有出色的技术和全面的产品系列，但是高价格使用户却步。中国市场上的历史：Siemens，Mitsubishi和Omron都是在中国市场上传统的供应商，在很多领域占了先机，相对应的是GE，Schneider（其实Modicon进入中国也比较早，但没有完整的销售和服务体系）和LG这些后来者虽然市场快速增长，但距先行者仍有一定的差距。行业分布：某些品牌会侧重于一些行业，如Schneider更加注重电力行业，Rockwell在冶金行业表现出众。预测：江阴职业技术学院论文第一章绪论4中国PLC市场在2010年有望翻番在最近的经济发展中，中国以其制造业发展的迅猛及范围的广泛为人瞩目，使PLC在某些自动化领域增长超过了20%。中国的PLC市场在未来的5年内，将以14.1%的综合年增长率增长。1.2.3PLC的应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业，随着PLC性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩大。从PLC应用类型看，大致可归纳为以下几个方面：开关量逻辑控制运动控制过程控制（PID闭环控制）数据处理通信联网（构成DCS、FCS系统）PLC的应用范围已从传统的产业设备和机械的自动控制，扩展到以下应用领域：中小型过程控制系统、远程维护服务系统、节能监视控制系统，以及与生活相关的机器、与环境相关的机器，而且有急速的上升趋势。值得注意的是，随着PLC、DCS相互渗透，二者的界线日趋模糊的时候，PLC从传统的应用于离散的制造业向应用到连续的流程工业扩展。1.3Wincc发展状况及应用领域SIMATICWincc是第一个使用最新的32位技术的过程监视系统，具有良好的开放性和灵活性。1.3.1面市后的效果从面市伊始，用户就对SIMATICWincc印象深刻。一方面，是其高水平的创新，它使用户在早期就认识到即将到来的发展趋势并予以实现；另一方面，江阴职业技术学院论文第一章绪论5是其基于标准的长期产品策略，可确保用户的投资利益。凭籍这种战略思想，Wincc，这一运行于MicrosoftWindows2000和XP下的Windows控制中心，已发展成为欧洲市场中的领导者，乃至业界遵循的标准。如果你想使设备和机器最优化运行，如果你想最大程度地提高工厂的可用性和生产效率，Wincc当是上乘之选。1.3.2突出的优点多功能通用的应用程序，适合所有工业领域的解决方案；多语言支持，全球通用；可以集成到所有自动化解决方案内；内置所有操作和管理功能，可简单、有效地进行组态；可基于Web持续延展，采用开放性标准，集成简便；集成的Historian系统作为IT和商务集成的平台；可用选件和附加件进行扩展；“全集成自动化”的组成部分，适用于所有工业和技术领域的解决方案。实例证明Wincc集生产自动化和过程自动化于一体，实现了相互之间的整合，这在大量应用和各种工业领域的应用实例中业已证明，包括：汽车工业、化工和制药行业、印刷行业、能源供应和分配、贸易和服务行业、塑料和橡胶行业、机械和设备成套工程、金属加工业、食品、饮料和烟草行业、造纸和纸品加工、钢铁行业、运输行业、水处理和污水净化。其他作用Wincc是SIMATICPCS7过程控制系统及其它西门子控制系统中的人机界面组件。通过利用“FDA选件”，并在工程与组态时采取适当的措施—这在白皮书中已阐明—SIMATICWincc符合制药和食品行业FDA21CFRPart11的要求(FDA=美国食品和药物管理局)。众多的任选件，将使工厂认证更为容易，而这种认证为这些工业领域的各种要求更是提供了非常有说服力的全面响应。江阴职业技术学院论文第一章绪论61.3.3多语言支持，全球通用Wincc的组态界面完全是为国际化部署而设计的：你只需点一下按键就可在德文、英文、法文、西班牙文和意大利文之间进行切换。亚洲版还支持中文、韩文和日文。自然，你可以在项目中设计多种运行时目标语言，即同时可使用几种欧洲和亚洲语言。这意味着，你可在几个目标市场使用相同的可视化解决方案。如果要翻译文本，只需一种标准的ASCII文本编辑器即可。1.3.4可集成到任何公司内的任何自动化解决方案中Wincc提供了所有最重要的通讯通道，用于连接到SIMATICS5/S7/505控制器(例如通过S7协议集)的通讯，以及如PROFIBUS-DP/FMS、DDE(动态数据交换)和OPC(用于过程控制的OLE)，等非专用通道；你亦能以附加件的形式获得其它通讯通道。由于所有的控制器制造商都为其硬件提供了相应的OPC服务器，因而事实上可以不受限制地将各种硬件连接到Wincc。1.4研究本论文的意义本论文搭建的一个小型平台在一定程度上可以通过熟练使用西门子S7-200编程软件编写控制程序，使用Wincc组态软件设计人机监控界面，以达到可以独立设计小型自动化控制系统。以本设计为契机，加深对PLC学科以及起相关学科更深的了解，为就业后更多专业知识的学习铺垫一定基础，快速适应所从事的自动化控制相关工作江阴职业技术学院论文第一章绪论7