基于PLC的物料輸送分揀系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)

57/64南京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)講明書(論文)作者:makha學(xué)號(hào)：0958200102學(xué)院(系):專業(yè):自動(dòng)化題目:基于PLC的物料輸送分揀系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)指導(dǎo)者：評(píng)閱者：2013年05月畢業(yè)設(shè)計(jì)講明書（論文）中文摘要摘要隨著當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的日新月異，各類物料輸送的生產(chǎn)線對(duì)自動(dòng)化程度的要求也越來越高，原有的生產(chǎn)送料裝置，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高度自動(dòng)化的需要。保障生產(chǎn)的安全性、可靠性、降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益，是企業(yè)生存和進(jìn)展所必須面臨和解決的現(xiàn)實(shí)問題。而PLC操縱系統(tǒng)和傳統(tǒng)的工控系統(tǒng)相比，具有可靠性高、功能強(qiáng)、編程簡單、維護(hù)方便以及價(jià)廉物美的優(yōu)點(diǎn)，是自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)首選的主操縱器件。本文要緊介紹一種利用觸摸屏實(shí)現(xiàn)S7-200系列PLC人機(jī)界面的設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合某物資分揀系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)Smartline700IE觸摸屏和S7-200系列PLC人機(jī)界面接口的設(shè)計(jì)和編程。關(guān)鍵詞：PLC人機(jī)界面觸摸屏畢業(yè)設(shè)計(jì)講明書（論文）外文摘要TitleDesigningMonitoringprogramofMaterialhandlingandsortingsystembasedonPLCAbstractWiththerapidchangesinscienceandtechnologyinsocietytoday,varioustypesofmaterialhandlingautomationproductionlineoftheincreasinglyhighdemand,theoriginalproductionoffeedingdevice,cannotmeetthecurrentneedsofahighdegreeofautomation.Protecttheproductionofsecurity,reliability,lowerproductioncosts,reduceenvironmentalpollution,reducelaborintensityandimproveproductqualityandeconomicbenefits,istheenterprisesurvivalanddevelopmentmustfaceandsolvereality.ThePLCcontrolsystemandcomparedtothetraditionalindustrialcontrolsystems,highreliability,strongfunction,programmingissimple,easyandcheaptomaintaintheadvantagesofAutomaticLoadingSystemisthemaincontroldeviceofchoice.ThispapermainlyintroducesakindofusingthetouchscreenwithS7-200seriesPLCHuman-machineinterfacedesignmethod,combineprogrammingandimplementationofSmartline700IEtouchscreenwithS7-200seriesPLCman-machineinterfacewithacargosortingsystemKeywordsPLCHuman-machineinterfacetouchscreen目錄第一章緒論 11.1可編程操縱器PLC 11.1.1PLC的特點(diǎn) 21.1.2PLC與不的操縱器的比較 21.2人機(jī)界面HMI 31.2.1人機(jī)界面的特點(diǎn) 41.2.2組態(tài)軟件的功能及特點(diǎn) 51.2.3觸摸屏的應(yīng)用 61.3本章小結(jié) 6第2章硬件設(shè)備和組態(tài)軟件介紹 72.1監(jiān)控系統(tǒng)選型 72.2西門子S7-200PLC系統(tǒng)概述 72.3西門子SmartLine700IE觸摸屏使用簡介 82.3.1西門子SmartLine700IE觸摸屏特點(diǎn) 82.3.2西門子SmartLine700IE觸摸屏的連接 92.4WinCCFlexible組態(tài)軟件介紹 122.4.1SMATICHMI介紹 122.4.2WinCCFlexible的功能和特點(diǎn) 122.4.3WinCCFlexible與ProTool的比較 132.4.4WinCCFlexible與WinCC的比較 132.5本章小結(jié) 14第3章監(jiān)控程序設(shè)計(jì) 153.1監(jiān)控程序設(shè)計(jì)的差不多思想 153.1.1分揀系統(tǒng)工作流程 153.1.2監(jiān)控程序差不多原理 183.1.3西門子S7-200PLC寄存器分類 183.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) 203.2.1監(jiān)控程序總體設(shè)計(jì) 203.2.2地址分配 203.2.3自動(dòng)操縱界面 223.2.4監(jiān)控界面 243.2.5報(bào)警界面 263.2.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)界面 283.3程序仿真下載和調(diào)試 283.3.1程序仿真 293.3.2程序下載 303.3.3程序調(diào)試 313.3.3程序設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題 313.4本章小結(jié) 32結(jié)論 33致謝 34參考文獻(xiàn) 35第一章緒論自動(dòng)分揀系統(tǒng)（AutomatedSortingSystem）是二次大戰(zhàn)后在日本，美國的物流中心中廣泛采納的一種自動(dòng)分揀系統(tǒng)，該系統(tǒng)目前差不多成為發(fā)達(dá)國家大中型物流中心不可缺少的一部分。該系統(tǒng)的工作過程能夠簡單描述如下：通過各種運(yùn)輸工具送來的各種物品，在最短的時(shí)刻內(nèi)將這些物品運(yùn)送到指定地點(diǎn)，自動(dòng)分揀系統(tǒng)在最短的時(shí)刻內(nèi)將各種物品按照規(guī)定進(jìn)行篩選分類。隨著技術(shù)的進(jìn)展,可編程操縱器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)一般的邏輯操縱,還具備了包括模擬量在內(nèi)的數(shù)值處理和網(wǎng)絡(luò)通信等功能。PLC通信能力的加強(qiáng),使得操縱系統(tǒng)的配置能夠更加靈活,方便。將計(jì)算機(jī)和PLC結(jié)合起來,能夠充分利用PLC的可靠性高,開發(fā)周期短,編程容易等顯著特點(diǎn)；充分利用計(jì)算機(jī)友好的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話和監(jiān)控功能,并能夠進(jìn)行一定的輔助決策,如此就能夠組成高性能價(jià)格比的操縱系統(tǒng)。對(duì)PLC操縱程序的狀態(tài)和運(yùn)行進(jìn)行治理和操縱，是PLC操縱系統(tǒng)的重要組成部分。采納觸摸屏和PC機(jī)對(duì)PLC操縱程序進(jìn)行監(jiān)控是目前常用的幾種PLC操縱系統(tǒng)的監(jiān)控手段。本課題采納西門子SmartLine觸摸屏，完成對(duì)物料輸送分揀系統(tǒng)的監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。本章對(duì)PLC，人機(jī)界面和觸摸屏的介紹，通過分析它們的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域我們能夠準(zhǔn)確的選用和設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì)能深入了解PLCS7-200和HMI設(shè)備的工作原理和軟件編寫。1.1可編程操縱器PLCPLC是以自動(dòng)操縱技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)、和通信技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)展起來的新一代工業(yè)操縱裝置?，F(xiàn)在隨著微處理器技術(shù)的進(jìn)展，現(xiàn)在隨著微處理器技術(shù)的進(jìn)展，PLC得到了迅速的進(jìn)展，也在社會(huì)各領(lǐng)域的生產(chǎn)得到了應(yīng)用越來越多。圖1.1是現(xiàn)在的一種PLC。圖1.1S7-200系列PLC1.1.1PLC的特點(diǎn)1）重要的特點(diǎn)“可編程”在我們需要更改操縱系統(tǒng)的邏輯電路時(shí)我們不需要更改硬件電路，而只要軟件程序，因此操縱系統(tǒng)硬件能柔性化，其柔性化的結(jié)果使操縱系統(tǒng)可靠性提高，從而給操縱系統(tǒng)帶來一系列好處：系統(tǒng)便于維護(hù)，計(jì)數(shù)機(jī)，定時(shí)器，節(jié)點(diǎn)利用率提高，繼電器等器件在PLC中融為一體，使得系統(tǒng)配置靈活方便。2）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)PLC采納了大規(guī)模集成電路技術(shù)，采納嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有專門高的可靠性。3）配套集全，功能完善，適用性高PLC進(jìn)展到今天，差不多形成了大，中，小各種規(guī)模的系統(tǒng)產(chǎn)品，能夠用于各種規(guī)模的工業(yè)操縱場合。除了邏輯處理工程外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字操縱領(lǐng)域。4）容易學(xué)習(xí)，使用簡單，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)操縱計(jì)算機(jī)，是面向工業(yè)等級(jí)的工程操縱設(shè)備。對(duì)它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員同意，使用。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯操縱指令就能夠方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不太了解電子電路、不太明白計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)操縱打開了方便之門。5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC的梯形圖程序一般采納順序操縱設(shè)計(jì)法。這種編程方法專門有規(guī)律，專門容易掌握。關(guān)于復(fù)雜的操縱系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)刻比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)刻要少得多。PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了操縱設(shè)備外部的接線，使操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建筑的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備通過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這專門適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。6）體積小，重量輕，能量消耗低[1]。1.1.2PLC與不的操縱器的比較1）PLC與繼電器操縱在操縱邏輯：PLC采納存儲(chǔ)器邏輯，也稱為“軟連線”邏輯，繼電器操縱邏輯采納硬連線邏輯。工作方式：繼電器操縱線路屬于并行工作方式；PLC屬于在串行工作方式。可靠性和可維護(hù)性：繼電器操縱線路使用大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線也專門多，可靠性和可維護(hù)性差；PLC操縱邏輯，大量的開關(guān)動(dòng)作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成，體積小、壽命長、可靠性高。操縱速度：繼電器操縱線路操縱速度比較低；PLC操縱速度高。定時(shí)操縱：繼電器操縱邏輯利用時(shí)刻繼電器進(jìn)行時(shí)刻操縱，精度不高；PLC利用數(shù)字定時(shí)器進(jìn)行時(shí)刻操縱，精度高，定時(shí)范圍大[2]。2）PLC與工業(yè)PC工業(yè)操縱計(jì)算機(jī)（工業(yè)PC）是一同用衛(wèi)星計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的工業(yè)現(xiàn)場自動(dòng)操縱設(shè)備，它的特點(diǎn)是具有標(biāo)準(zhǔn)化的總線結(jié)構(gòu)，因此各機(jī)型間的兼容性好，與計(jì)算機(jī)間的通信容易。而PLC的接口標(biāo)準(zhǔn)目前還沒有完全統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)化程度較差，其兼容性與通信性能與工業(yè)PC相比還有一定的差距。3）PLC與DSC集散操縱系統(tǒng)（DSC）生產(chǎn)于20世紀(jì)70年代，它與PLC一樣都已微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的工業(yè)自動(dòng)操縱裝備，但DSC進(jìn)展的基礎(chǔ)和方向與PLC有所不同。首先，在操縱功能方面，DSC是在生產(chǎn)過程儀表操縱的基礎(chǔ)上進(jìn)展起來的計(jì)算機(jī)操縱裝置，操縱功能側(cè)重于模擬量處理，回路調(diào)節(jié)，狀態(tài)顯示等方面。而PLC是在“繼電器-接觸器”操縱系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)展起來的計(jì)算機(jī)操縱裝備，操縱功能側(cè)重于開關(guān)量處理，順序操縱，邏輯運(yùn)算方面[3]。1.2人機(jī)界面HMI人機(jī)界面（HumanMachineInterface,HMI），是人與計(jì)算機(jī)之間專遞，交換信息的媒介和對(duì)話接口，是人機(jī)雙向信息交互的支持軟件和硬件。交互式實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)達(dá)的情境刻畫，而界面是實(shí)現(xiàn)交互的手段。人機(jī)界面產(chǎn)品有硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器，顯示單元，輸入單元，通信接口，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元等；軟件一般分成兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行與計(jì)算機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件。圖1.2一種采納觸摸屏的HMI設(shè)備在工業(yè)操縱領(lǐng)域，人機(jī)界面產(chǎn)品包括觸摸屏和組態(tài)軟件，觸摸屏又稱為圖形操作終端（GraphOperationTerminal，GOT），是一種替代鼠標(biāo)及鍵盤部分功能，安裝在顯示屏前端的輸入設(shè)備。組態(tài)軟件又稱組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是指一些數(shù)據(jù)采集與過程操縱的專用軟件，是自動(dòng)操縱系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)操縱系統(tǒng)監(jiān)控功能的，通用層次的軟件工具。隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)字電路技術(shù)的進(jìn)展，人機(jī)界面產(chǎn)品的接口能力越來越強(qiáng)。除了傳統(tǒng)的串行（RS232，RS422/485）通信接口外，有些人機(jī)界面產(chǎn)品已具有網(wǎng)口，并口，USB等數(shù)據(jù)接口，可與具有網(wǎng)口，并口，USB等接口的工業(yè)操縱設(shè)備相連接，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的人機(jī)交互。1.2.1人機(jī)界面的特點(diǎn)一般情況下，不同廠家的HMI硬件使用不同的畫面組態(tài)軟件，在工業(yè)操縱系統(tǒng)中連接的要緊設(shè)備種類是PLC。通用的組態(tài)軟件支持的種類特不多，如各種PLC，PC板卡，儀表，變頻器，模塊等設(shè)備，而且由于PC的硬件平臺(tái)性能強(qiáng)大，通用組態(tài)軟件的功能也專門多，適用于大型的監(jiān)控系統(tǒng)中。處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。依照HMI的產(chǎn)品等級(jí)不同，處理器為8位，16位，32位的處理器。HMI軟件一般分成兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行與計(jì)算機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件。隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的迅速提高，計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來越高，種類繁多的操縱設(shè)備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)操縱軟件已無法滿足用戶的各種需求。在開發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)操縱軟件時(shí)，當(dāng)工業(yè)被控對(duì)象一旦有變動(dòng)，就必須修改其操縱系統(tǒng)的源程序，導(dǎo)致其開發(fā)周期長；已開發(fā)成功的操縱軟件又由于每個(gè)操縱項(xiàng)目不同而使其重復(fù)使用率專門低，導(dǎo)致它的價(jià)格特不昂貴；在修改工控軟件的源程序時(shí)，倘若原來的編程人員因工作變動(dòng)而離去時(shí)，則必須從其他人員或新手進(jìn)行源程序的修改，因而更是相當(dāng)困難。通用工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實(shí)際工程問題提供了一種嶄新的方法，因?yàn)樗軌驅(qū)ｉT好地解決傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)軟件存在的種種問題，是用戶能依照自己的操縱對(duì)象和操縱目的的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化操縱工程[4]。1.2.2組態(tài)軟件的功能及特點(diǎn)1）組態(tài)軟件的功能組態(tài)軟件指一些數(shù)據(jù)采集與過程操縱的專用軟件，它們是在自動(dòng)操縱系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，它解決了操縱系統(tǒng)通用性問題。其預(yù)設(shè)備的各種軟件模塊能夠特不容易的實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能，并能同時(shí)支持各種硬件廠家的計(jì)算機(jī)I/O產(chǎn)品，與高可靠的工控計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，可向操縱層和治理層提供軟硬件的全部接口，進(jìn)行系統(tǒng)集成。組態(tài)軟件常有以下的幾方面的功能：（1）強(qiáng)大的界面顯示組態(tài)功能。（2）良好的開發(fā)性。（3）豐富的功能模塊，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫。（4）可編程的命令語言。（5）周密的系統(tǒng)安全防范。（6）仿真功能。2）組態(tài)軟件的特點(diǎn)作為通用型工具軟件，組態(tài)軟件在自動(dòng)化系統(tǒng)中始終處于“承上啟下”的地位。在工業(yè)信息化的項(xiàng)目中，假如涉及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，人們首先會(huì)考慮用組態(tài)軟件。正因如此，組態(tài)軟件幾乎應(yīng)用于所有的工業(yè)信息化項(xiàng)目當(dāng)中。組態(tài)軟件的特點(diǎn)要緊有：（1）連續(xù)性和可擴(kuò)充性。（2）封裝性。（3）通用性。3）常用的組態(tài)軟件國外的組態(tài)軟件有如下幾種：（1）Wonderware（萬維）公司的InTouch軟件。（2）Siemens（西門子）公司的WinCC和WinCCFlexible軟件。（3）三菱電氣公司的SoftGOT組態(tài)軟件。中國要緊開發(fā)并使用較多的組態(tài)軟件有：（1）世紀(jì)星組態(tài)軟件，由北京世紀(jì)長秋科技有限公司開發(fā)。（2）組態(tài)王（KingView）軟件，由北京亞控科技進(jìn)展有限公司開發(fā)[5]。1.2.3觸摸屏的應(yīng)用觸摸屏GOT（GraphicOperationTerminal，圖形操作終端設(shè)備）現(xiàn)在在人們生活中是無處不在的，從手機(jī)到電腦都采納了觸摸屏，因?yàn)樗亲詈唵?，方便，自然的一種人機(jī)交互。它給予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。要緊應(yīng)用于公共信息的查詢、領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)操縱、軍事指揮、電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等。觸摸屏將從前在操作平臺(tái)上進(jìn)行的開關(guān)操作，燈顯示，數(shù)據(jù)顯示，信息顯示等全部用監(jiān)控畫面實(shí)現(xiàn)，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可依照預(yù)先編制的程序驅(qū)動(dòng)各種連接裝置，用以取代機(jī)械式按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動(dòng)的影音效果。1.3本章小結(jié)以上我們也分析到PLC的功能和特點(diǎn)，它的性能是專門適合在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，穩(wěn)定性高，編程簡單，開發(fā)周期短，愛護(hù)和維修方便價(jià)格也不高因此在物料分揀系統(tǒng)中我采納了可編程操縱器PLC來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操縱?，F(xiàn)在PLC的產(chǎn)家比較多然而最流行，受到人們的最多歡迎是西門子公司的產(chǎn)品。對(duì)比較復(fù)查的系統(tǒng)我們都要對(duì)系統(tǒng)的操縱和運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，上面也介紹了人機(jī)界面和觸摸屏，從而假如把人機(jī)界面和觸摸屏結(jié)合起來就起專門大的作用，能給用戶在運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)能方便，簡單的操作。第2章硬件設(shè)備和組態(tài)軟件介紹2.1監(jiān)控系統(tǒng)選型本題目是物料分揀系統(tǒng)監(jiān)控的程序設(shè)計(jì)，用S7-200226CNPLC來操縱系統(tǒng)，用SmartLine700IE觸摸屏來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，通過WinCCFlexible組態(tài)軟件來編寫監(jiān)控程序。2.2西門子S7-200PLC系統(tǒng)概述SIMATICHS7-200PLC系統(tǒng)采納模塊化設(shè)計(jì)，屬緊湊型可編程操縱器，操縱系統(tǒng)的硬件有CPU模塊，各種擴(kuò)展模塊和附加硬件組成。S7-200PLC既可獨(dú)立操縱簡單的系統(tǒng)，又可連成網(wǎng)絡(luò)操縱復(fù)雜的系統(tǒng)，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測，自動(dòng)操縱有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域。S7-200產(chǎn)品具有極高的性價(jià)比。它的優(yōu)點(diǎn)是：1）結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。SIMATICS7-200PLC結(jié)構(gòu)緊湊，牢固；易于接線，有接線端子排和連接器等接線配件，容易拆，接線；安裝方便，器安裝孔或標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌方便在機(jī)柜上垂直或水平安裝。2）指令豐富，功能強(qiáng)大。S7-200指令包括位邏輯指令，計(jì)數(shù)器，定時(shí)器。復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算指令，PID指令，字符串指令，時(shí)鐘指令，通信指令，以及和模塊配合的專用指令等。出指令豐富外，其功能也強(qiáng)大，包括豐富的內(nèi)置集成功能，強(qiáng)勁的通信能力，豐富的擴(kuò)展模塊和實(shí)時(shí)特性等。因此，它能夠監(jiān)視各種輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜操縱。3）質(zhì)量穩(wěn)定，安全可靠。S7-200CPU22X系列符合VDE,UL,CSA和FM等國際標(biāo)準(zhǔn)和航級(jí)社航用電器認(rèn)證，并獲ISO9001質(zhì)量保證體系認(rèn)證，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。數(shù)據(jù)安全性好，在內(nèi)部EEPROM存儲(chǔ)用戶原程序和預(yù)設(shè)值，在一個(gè)長時(shí)刻段（如190h），所有中間數(shù)據(jù)能夠通過一個(gè)超級(jí)電容器保持，假如選配電池模塊能夠確保停電后中間數(shù)據(jù)保存多大200天，同時(shí)易于掌握，操作便捷，可靠性高。4）編程軟件易學(xué)好用。STEP7-Micro/WIN編程軟件為用戶提供了開發(fā)，編輯和監(jiān)控的良好編程環(huán)境。全中文面，中文的在線關(guān)心信息，Windows的界面風(fēng)格，以及豐富的編程向?qū)?，能使用戶快速進(jìn)入狀態(tài)，得心應(yīng)手[1]。2.3西門子SmartLine700IE觸摸屏使用簡介2.3.1西門子SmartLine700IE觸摸屏特點(diǎn)現(xiàn)在，人機(jī)界面差不多成為大多數(shù)工業(yè)機(jī)械設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，尤其在使用小型機(jī)器和簡單應(yīng)用時(shí)，成本成了關(guān)鍵因素。西門子順應(yīng)市場需求推出的全新SIMATIC精彩系列面板（SMARTLINE），準(zhǔn)確地提供了人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)功能，經(jīng)濟(jì)有用，具備高性價(jià)比。精彩系列面板采納全新的高分辨率16:9寬屏液晶顯示和先進(jìn)的工業(yè)設(shè)計(jì)理念，使設(shè)備操作變得更加輕松快捷，引領(lǐng)人機(jī)界面產(chǎn)品進(jìn)入高分辨率寬屏顯示時(shí)代。1）高分辨率寬屏顯示800×480dpi寬屏顯示設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)屏幕相比具有更大的可視面積，使單個(gè)畫面中能夠顯示更多的信息，讓操作員具有更舒適的視覺體驗(yàn)，高分辨率使得畫面更清晰，畫質(zhì)更細(xì)膩。2）LED背光，節(jié)能降耗LED較之CCFL，背光板厚度降低一半左右，使精彩系列面板更輕巧。同時(shí)，操作屏亮度更高，色彩更均勻，表現(xiàn)力更強(qiáng)，可視范圍提高到140°。LED背光能夠降低設(shè)備能耗，結(jié)合屏保功能最大程度地延長操作屏的使用壽命。3）強(qiáng)大且豐富的通信能力PPI通訊協(xié)議確保精彩系列面板與S7-200建立高速無縫的連接，和S7-200PLC組成完美的小型自動(dòng)化解決方案。集成的RS422/485通訊口使精彩系列面板的通訊更加靈活，能夠和市場主流的小型PLC建立穩(wěn)定可靠的通訊連接。（三菱FX系列；歐姆龍CP1系列）。當(dāng)采納PPI通訊時(shí)，通信速率高達(dá)187.5kb/s。SmartLine700IE還支持以太網(wǎng)通信通道：提供一個(gè)以太網(wǎng)接口用于工業(yè)以太網(wǎng)連接。支持ModiconMODBUS串行連接。4）高性能處理器，高速外部總線及64MDDR內(nèi)存高端的ARM處理器，主頻達(dá)到400MHz，使數(shù)據(jù)處理更快，畫面顯示更流暢。高速的外部總線充分發(fā)揮處理器的強(qiáng)大性能。增強(qiáng)的64MDDR內(nèi)存使得畫面的切換速度更快。5）先進(jìn)的生產(chǎn)失效故障模式分析潛在的缺陷及故障分析模型貫穿產(chǎn)品從研發(fā)到生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)，最大程度確保產(chǎn)品可靠性。成熟的生產(chǎn)流程及完善的質(zhì)量操縱體系確保產(chǎn)品質(zhì)量

。6）先進(jìn)的工業(yè)設(shè)計(jì)理念獨(dú)特的邊框倒角設(shè)計(jì)，讓操作屏的外觀更具流線型，給人以舒適感。優(yōu)雅清新的綠色邊框設(shè)計(jì)，給人以視覺上的開闊感，緩解操作員的視覺疲勞。使用符合UL標(biāo)準(zhǔn)的PC+ABS合金材料，耐高溫、抗腐蝕，特不適用于工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用環(huán)境。2.3.2西門子SmartLine700IE觸摸屏的連接1）SmartLine700IE觸摸屏的尺寸圖2-1Smart700IE的尺寸設(shè)計(jì)(mm)2）進(jìn)行等電位電路的聯(lián)結(jié)電位差：在空間上分開的工廠組件之間可能會(huì)產(chǎn)生電位差。這類電位差可導(dǎo)致數(shù)據(jù)電纜上出現(xiàn)高均衡電流，從而毀壞接口。假如兩端都采納了電纜屏蔽，并在不同的工廠部件處接地，可能會(huì)產(chǎn)生均衡電流。當(dāng)系統(tǒng)連接到其它電源時(shí)，電位差可能更明顯。3）鏈接組態(tài)PC組態(tài)PC能夠提供下列功能：傳送項(xiàng)目；傳送設(shè)備映像；將HMI設(shè)備恢復(fù)至工廠默認(rèn)設(shè)置；備份、恢復(fù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)。鏈接HMI設(shè)備到PC有幾種方法：（1）通過PC/PPI接口將組態(tài)PC與SmartPanel連接操作步驟：a)關(guān)閉a)關(guān)閉HMI設(shè)備。b)將PC/PPI電纜的RS485/422連接器與HMI設(shè)備連接。c)將PC/PPI電纜的RS232接頭與組態(tài)PC連接。注：工業(yè)以太網(wǎng)電纜支持熱插拔，因此在插拔電纜時(shí)無需將HMI設(shè)備關(guān)閉。用戶也能夠使用附件中USB/PPI電纜來代替PC/PPI電纜。圖2.3PC/PPI電纜連接（2）通過USC/PPI電纜進(jìn)行連接連接步驟：a)把驅(qū)動(dòng)軟件安裝到PC上和進(jìn)行設(shè)置。a)把驅(qū)動(dòng)軟件安裝到PC上和進(jìn)行設(shè)置。b)把USB端連接到電腦。c)把串行端口連接到HMI上。圖2.4USB/PPI連接（3）通過以太網(wǎng)接口將組態(tài)PC與SmartPanel連接：用以太網(wǎng)要注意：以太網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全性必須確保基于以太網(wǎng)的通信中的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全性。例如，假如受到有針對(duì)性的攻擊而導(dǎo)致過載，則無法保證設(shè)備正常工作。鏈接步驟：a)將工業(yè)以太網(wǎng)電纜的一個(gè)連接器與a)將工業(yè)以太網(wǎng)電纜的一個(gè)連接器與HMI設(shè)備連接。b)將工業(yè)以太網(wǎng)電纜的另一個(gè)連接器與組態(tài)PC連接。圖2.4以太網(wǎng)連接4）將PLC與SmartPanel連接a)能夠通過RS485/422a)能夠通過RS485/422端口或以太網(wǎng)接口將SmartPanel與下列SIMATICPLC互連：?SIMATICS7-200和S7-200CN?SIMATICS7-200SMART?LOGO!0BA7b)SmartPanel能夠與下列第三方PLC連接：?三菱FX系列?歐姆龍CP1H、CP1L、CP1E-N圖3.3PLC與HMI連接2.4WinCCFlexible組態(tài)軟件介紹2.4.1SMATICHMI介紹在工藝過程日趨復(fù)雜、對(duì)機(jī)器和設(shè)備功能的要求不斷增加的環(huán)境中，獲得最大的透明性對(duì)操作員來講至關(guān)重要。人機(jī)界面(HMI)提供了這種透明性。HMI是人(操作員)與過程(機(jī)器/設(shè)備)之間的接口。PLC確實(shí)是操縱過程的實(shí)際單元。因此，在操作員和WinCCflexible（位于HMI設(shè)備端）之間以及WinCCflexible和PLC之間均存在一個(gè)接口。HMI系統(tǒng)承擔(dān)下列任務(wù)：1）過程可視化過程顯示在HMI設(shè)備上。HMI設(shè)備上的畫面可依照過程變化動(dòng)態(tài)更新。這基于過程的變化。2）操作員對(duì)過程的操縱操作員能夠通過GUI(圖形用戶界面)來操縱過程。例如，操作員能夠預(yù)置控件的參考數(shù)值或者啟動(dòng)電機(jī)。3）顯示報(bào)警過程的臨界狀態(tài)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，例如，當(dāng)超出設(shè)定值時(shí)。4）歸檔過程值和報(bào)警HMI系統(tǒng)能夠記錄報(bào)警和過程值。該功能使您能夠記錄過程值序列，并檢索往常的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。5）過程值和報(bào)警記錄HMI系統(tǒng)能夠輸出報(bào)警和過程值報(bào)表。例如，您能夠在某一輪班結(jié)束時(shí)打印輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)。6）過程和設(shè)備的參數(shù)治理HMI系統(tǒng)能夠?qū)⑦^程和設(shè)備的參數(shù)存儲(chǔ)在配方中。例如，能夠一次性將這些參數(shù)從HMI設(shè)備下載到PLC，以便改變產(chǎn)品版本進(jìn)行生產(chǎn)[8]。2.4.2WinCCFlexible的功能和特點(diǎn)WinCCflexible是用于所有組態(tài)任務(wù)的工程系統(tǒng)。WinCCflexible采納模塊化的設(shè)計(jì)。隨著版本的逐步升高，所支持的設(shè)備范圍以及WinCCflexible的功能都得到了擴(kuò)展。它具有一些特點(diǎn)：1）強(qiáng)大的組態(tài)功能，可組態(tài)基于WindowsCE的SIMATICHMI設(shè)備、西門子的C7(人機(jī)界面與S7—300相結(jié)合的產(chǎn)品)、乃至PC機(jī)（需要WinCCflexible高級(jí)版）。2）支持TIA（西門子的全集成自動(dòng)化），能夠與西門子的STEP7V5.3、iMapV2.0和Scout集成在一起。3）優(yōu)良的開放性和擴(kuò)展性，支持VisualBasic腳本功能，集成ActiveX控件，從而將人機(jī)界面集成到TCP／IP網(wǎng)絡(luò)。4）簡單、高效，易于上手，功能強(qiáng)大，提供智能化的向?qū)Чぞ摺?）圖庫和操作對(duì)象豐富，供用戶使用，支持用戶自定義對(duì)象。6）強(qiáng)大的通信組態(tài)功能，支持多種通信類型[4]。2.4.3WinCCFlexible與ProTool的比較1）西門子的人機(jī)界面過去用ProTool組態(tài)，SIMATICWinCCflexible是ProTool組態(tài)軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)展而來的系統(tǒng)級(jí)組態(tài)軟件，支持多種語言、全球通用。WinCCflexible與ProTool保持了一致性，綜合了WinCC的開放性和可擴(kuò)展性，以及Protool的易用性。2）它們都可用來組態(tài)西門子的操作面板或PC項(xiàng)目（RunTime）。其中WinCCFlexible是ProTool的后繼產(chǎn)品。ProTool適用于單用戶系統(tǒng)，WinCCflexible能夠滿足各種需求，從單用戶、多用戶到基于網(wǎng)絡(luò)的工廠自動(dòng)化操縱與監(jiān)視。大多數(shù)SIMATlCHMl產(chǎn)品能夠用ProTool或WinCCflexible組態(tài)，而2004年以后的專門多新型號(hào)面板（比如：OP73/Micro、OP77A/B、KTP178Micro、OP/TP177Micro/A/B等）不再支持ProTool組態(tài)，只能使用WinCCFlexible組態(tài)。3）用ProTool開發(fā)的組態(tài)項(xiàng)目可通過WinCCflexible的移植向?qū)夭缓啽愕剞D(zhuǎn)換成WinCCflexible項(xiàng)目，這也體現(xiàn)了西門子對(duì)客戶的勞動(dòng)成果的高度重視和愛護(hù)。2.4.4WinCCFlexible與WinCC的比較1）WinCCFlexible和WinCC差不多上西門子HMI軟件產(chǎn)品。2）WinCC是功能強(qiáng)大的基于PC的可視化監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件，能夠借助其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫訪問能力、良好的開放性、豐富的選件以及C/S、B/S和冗余結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工藝流程的監(jiān)控治理。3）WinCCFlexible目前要緊是用來給西門子操作面板組態(tài)。但也能夠組態(tài)基于PC的單用戶操作員站項(xiàng)目，與WinCC相比盡管功能有所不及，但關(guān)于簡單的應(yīng)用來講卻具有極高的性價(jià)比。4）目前，它們具有不同的功能定位，但在不遠(yuǎn)今后則會(huì)逐步融合成一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)[10]。2.5本章小結(jié)本章對(duì)硬件和組態(tài)軟件介紹了一些差不多概念，選擇了西門子S7-200PLC系列產(chǎn)品因?yàn)樗w積小，功能多，成本不高，經(jīng)濟(jì)，有用。西門子HMI設(shè)備也推出了SmartLine系列觸摸屏專門設(shè)置給S7-200PLC使用的，它操作簡單，組態(tài)WinCCFlexible軟件也容易學(xué)習(xí)和編程，用這些設(shè)備就大大縮短了開發(fā)時(shí)刻。第3章監(jiān)控程序設(shè)計(jì)3.1監(jiān)控程序設(shè)計(jì)的差不多思想3.1.1分揀系統(tǒng)工作流程圖3.1工作流程圖井式工件庫警示燈井式工件庫警示燈工件工件推料氣缸存放料臺(tái)推料氣缸存放料臺(tái)安裝支架光電傳感器安裝支架光電傳感器雙導(dǎo)桿氣缸雙導(dǎo)桿氣缸磁性傳感器單桿氣缸磁性傳感器單桿氣缸轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸氣動(dòng)手爪氣動(dòng)手爪電感傳感器電感傳感器步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)3.1.2監(jiān)控程序差不多原理觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要緊原理是通過與PLC通信，它能讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)到PLC里面的寄存器，從而監(jiān)控PLC，也是監(jiān)控整個(gè)分揀系統(tǒng)。圖3.5監(jiān)控程序原理3.1.3西門子S7-200PLC寄存器分類因?yàn)镠MI設(shè)備通過讀寫PLC的寄存器來操縱和監(jiān)視系統(tǒng)，因此要清晰PLC的幾種寄存器的范圍和特點(diǎn)1）數(shù)字量輸入和輸出映象區(qū)（1）輸入映象寄存器（I）數(shù)字量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為輸入端信號(hào)狀態(tài)開發(fā)的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，標(biāo)識(shí)符為I。能夠按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。a)按“位”方式：從I0.0-I15.7一共有128點(diǎn)。b)按“字節(jié)”方式：從IB0-IB15，一共有16個(gè)字節(jié)。c)按“字”方式：從IW0-IW14，一共有8個(gè)字。d)按“雙字”方式：從ID0-ID12，一共有4個(gè)雙字。（2）輸出映像寄存器（Q）數(shù)字量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為輸出端信號(hào)狀態(tài)開發(fā)的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，輸出映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為Q，能夠按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。（1）按“位”方式：從Q0.0-I15.7，共有128點(diǎn)。（2）按“字節(jié)”方式：從QB0-QB15，共有16個(gè)字節(jié)。（3）按“字”方式：從QW0-QW14，共有8個(gè)字。（4）按“雙字”方式：從QD0-QD12，共有4個(gè)雙字。講明：實(shí)際沒有使用的輸入端和輸出端的映象區(qū)的存儲(chǔ)單元能夠作中間繼電器用。2）變量存儲(chǔ)器（V）（相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器）PLC執(zhí)行程序過程中，會(huì)存在一些操縱過程的中間結(jié)果，這些中間數(shù)據(jù)也需要用存儲(chǔ)器來保存。變量存儲(chǔ)器確實(shí)是依照那個(gè)實(shí)際的要求設(shè)計(jì)的。變量存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存中間變量數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，用V表示。能夠按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。（1）按“位”方式：從V0.0-V5119.7，一共有40960點(diǎn)。CPU221、CPU222變量存儲(chǔ)器只有2048個(gè)字節(jié)，其變量存儲(chǔ)區(qū)只能到V2047.7位。（2）按“字節(jié)”方式：從VB0-VB5119，一共有5120個(gè)字節(jié)。（3）按“字”方式：從VW0-VW5118，一共有2560個(gè)字。（4）按“雙字”方式：從VD0-VD5116，一共有1280個(gè)雙字。4）位存儲(chǔ)器（M）區(qū)PLC執(zhí)行程序過程中，可能會(huì)用到一些標(biāo)志位，這些標(biāo)志位也需要用存儲(chǔ)器來寄存。位存儲(chǔ)器確實(shí)是依照那個(gè)要求設(shè)計(jì)的。位存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存標(biāo)志位數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，用M表示。該區(qū)盡管叫位存儲(chǔ)器，然而其中的數(shù)據(jù)不僅能夠是位、還能夠是字節(jié)、字或雙字。（1）按“位”方式：從M0.0-M31.7，一共有256點(diǎn)。（2）按“字節(jié)”方式：從MB0-MB31，一共有32個(gè)字節(jié)。（3）按“字”方式：從MW0-MW30，一共有16個(gè)字。（4）按“雙字”方式：從MD0-MD28，一共有8個(gè)雙字。5）定時(shí)器存儲(chǔ)器區(qū)（T）PLC在工作中少不了需要計(jì)時(shí)，定時(shí)器確實(shí)是實(shí)現(xiàn)PLC具有計(jì)時(shí)功能的計(jì)時(shí)設(shè)備。定時(shí)器的編號(hào)：T0、T1、……、T255。S7-200有256個(gè)定時(shí)器。3.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)3.2.1監(jiān)控程序總體設(shè)計(jì)圖3.6程序界面3.2.2地址分配表3.1地址分配序號(hào)WinCC變量名PLC地址名稱及功能講明101_啟動(dòng)M0.5啟動(dòng)按鈕202_復(fù)位M0.7復(fù)位按鈕303_停止M0.6停止按鈕404_綠燈Q1.3綠燈亮505_黃燈Q1.4黃燈閃亮606_紅燈Q1.2紅燈亮707_報(bào)警M9.0報(bào)警提示808_離散報(bào)警MW12報(bào)警910_金屬VW100金屬料在料槽數(shù)量1011_白料VW200白料料在料槽數(shù)量1112_黑料VW400黑料料在料槽數(shù)量1213_總金屬VW0分揀到金屬的總數(shù)量1314_總白料VW2分揀到白料的總數(shù)量1415_總黑料VW4分揀到黑料的總數(shù)量1516_金屬測M5.0寄存器1617_白料測M5.1寄存器1718_黑料測M5.3寄存器1820_上料I0.3檢測到有物料1921_到料I0.4物料到位2022_入料I2.1入料分揀2123_基準(zhǔn)I1.4基準(zhǔn)位信號(hào)2224_手基準(zhǔn)顯M5.5寄存器2325_物料伸出I0.5把物料推到位2430a_手上VW402手抓到物料提升2530b_手上顯M2.6手抓到物料提升顯示2631a_手收VW404有物料，手臂縮回2731b_手收顯M2.7有物料，手臂縮回顯示2832a_手送VW406有物料，機(jī)械手轉(zhuǎn)到入料地點(diǎn)2932b_手送顯M3.0有物料，機(jī)械手轉(zhuǎn)到入料顯示3033a_手伸出VW408有物料，手臂伸出3133b_手伸出顯M3.1有物料，手臂伸出顯示3234a_手下VW410有物料，手爪下降3334b_手下顯M3.2手爪下降顯示3435a_手回VW412機(jī)械手回到基準(zhǔn)位置3535b_手回顯M20.0機(jī)械手回到基準(zhǔn)位置顯示3636a_手回伸出VW414手臂伸出爪料3736b_手回伸出顯M2.3手臂伸出爪料顯示3837a_手回下VW416手爪下降爪料3937b_手回下顯M2.4手爪下降爪料顯示4038a_送料VW418皮帶輸送4138b_送料顯M4.3皮帶輸送顯示4240_自動(dòng)M21.0自動(dòng)模式4341_手動(dòng)M21.1手動(dòng)模式3.2.3自動(dòng)操縱界面在這界面中的功能要緊是登錄進(jìn)入監(jiān)控程序和對(duì)分揀系統(tǒng)進(jìn)行操縱包括：系統(tǒng)啟動(dòng)，復(fù)位，停止。指示燈顯出系統(tǒng)正在運(yùn)行的狀態(tài)。圖3.7自動(dòng)操縱界面自動(dòng)操縱界面也是第一個(gè)界面，當(dāng)進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)就進(jìn)入了自動(dòng)操縱界面，此界面包括：1）日期時(shí)刻域：能夠通過觸摸屏來輸入現(xiàn)場時(shí)刻，還有一個(gè)重要的功能是在發(fā)生事故或數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)我們能夠看到具體發(fā)事件的準(zhǔn)確時(shí)刻。圖3.8日期時(shí)刻設(shè)置模式選擇“輸入/輸出”，在這模式我們和已更改系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)刻。過程選擇“顯示系統(tǒng)時(shí)刻”。格式選“顯示日期”和“顯示時(shí)刻”。2）操縱按鈕：操縱按鈕有：啟動(dòng)按鈕，復(fù)位按鈕，停止按鈕。3）指示燈：包括綠燈，黃燈，紅燈。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)綠燈就亮，5）用戶治理：用戶治理功能能夠定義特定的用戶具有特定的授權(quán)，和特定的訪問權(quán)限，并在一定范圍內(nèi)建立用戶組和用戶，任何希望使用HMI設(shè)備的人員都需要通過用戶名和口令進(jìn)行登錄。登錄按鈕，注銷按鈕。用戶要在畫面上操作先要登錄到系統(tǒng)。在用戶治理中，治理用戶和用戶組以便在運(yùn)行時(shí)操縱對(duì)數(shù)據(jù)和函數(shù)的訪問。用戶治理分為用戶的治理和用戶組的治理用戶治理創(chuàng)建如下：（1）運(yùn)行系統(tǒng)用戶治理項(xiàng)下雙擊“組”，打開組編輯器。在“名稱”下創(chuàng)建兩個(gè)組：工程師和操作員。操作員的組權(quán)限選“監(jiān)視”；工程師的組權(quán)限選“操作”，“治理”和“監(jiān)視”。圖3.9用戶治理“組”設(shè)置（2）打開“用戶”，打開用戶編輯器。在名稱列下添加用戶（注意：只輸緊字符和數(shù)字），添加三個(gè)用戶：“Sulaoshi”,“FanMingKe”“RuanMingGuang”。Sulaoshi和FanMingKe用戶設(shè)定在“工程師”組，RuanMingGuang用戶設(shè)定在“操作員”組。三個(gè)用戶都設(shè)置密碼是：123456。圖3.10用戶治理“用戶”設(shè)置3.2.4監(jiān)控界面監(jiān)控界面。在監(jiān)控界面能夠進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)控或者手動(dòng)運(yùn)行監(jiān)控。圖3.11監(jiān)控界面監(jiān)控界面具有：1）機(jī)械手：跟蹤實(shí)際機(jī)械手的運(yùn)行，整個(gè)過程有8個(gè)機(jī)械手模塊組成，每一步只有一個(gè)機(jī)械手能顯示出來，利用水平移動(dòng)，對(duì)角移動(dòng)，垂直移動(dòng)和可見性的功能來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手完成抓取工件，提升，下降會(huì)轉(zhuǎn)送的一系列復(fù)查動(dòng)作等，下面我介紹機(jī)械手差不多抓到工件正在向右邊移動(dòng)到分揀入料位置，設(shè)計(jì)如下：圖3.12機(jī)械手運(yùn)行設(shè)計(jì)2）料槽物料數(shù)量顯示圖3.13料槽數(shù)量顯示圖3.14物料統(tǒng)計(jì)棒圖設(shè)計(jì)設(shè)定值為0到10，表示料槽能存放最多10個(gè)物料。3）I/O域：用來顯示當(dāng)前料槽里面的物料數(shù)量。I/O域的設(shè)置如下：圖3.15I/O域設(shè)置4）指示燈：除了綠，黃，紅燈外畫面還設(shè)置了一些燈，它們的功能是報(bào)出當(dāng)前狀態(tài)，如：檢測到金屬物料，系統(tǒng)正在運(yùn)行在自動(dòng)模式等。3.2.5報(bào)警界面圖3.16報(bào)警界面1）模擬量報(bào)警模擬量報(bào)警指的是連續(xù)變化的變量，模擬量報(bào)警由其對(duì)應(yīng)報(bào)警模擬變量的值超出或低于其設(shè)置上限或下限而生產(chǎn)。在WinCCFlexible中組態(tài)模擬量報(bào)警，用于監(jiān)視PLC中某一個(gè)特定的變量是否超出限制值。模擬量報(bào)警設(shè)置了三個(gè)變量表示料槽里面的金屬物料，白色物料和黑色物料。每種物料在料槽里面超過7個(gè)系統(tǒng)就發(fā)出報(bào)警信息。圖3.17模擬量報(bào)警設(shè)置2）離散量報(bào)警離散量意義上指的是不連續(xù)變化的變量，在這是數(shù)字開關(guān)量，即只有兩種狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制中的0或1。離散量報(bào)警其是由對(duì)應(yīng)的報(bào)警變量產(chǎn)生狀態(tài)變化而生產(chǎn)。在WinCCFlexible中組態(tài)離散量報(bào)警，用于監(jiān)視PLC中某一個(gè)特定位的狀態(tài)變化。離散量報(bào)警設(shè)置了兩個(gè)變量表示上料機(jī)構(gòu)沒有物料和物料在入料口被卡主時(shí)系統(tǒng)就發(fā)出報(bào)警信息。圖3.18離散量報(bào)警設(shè)置3.2.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)界面圖3.19數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)界面數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)界面要緊表示系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)檢測和分類了多少個(gè)工件，設(shè)計(jì)了一個(gè)趨勢視圖和三種物料在料槽里面的數(shù)量和他們的總數(shù)量。趨勢視圖設(shè)置如下：圖3.20趨勢視圖設(shè)置3.3程序仿真下載和調(diào)試3.3.1程序仿真點(diǎn)擊程序工具欄上的仿真按鈕：圖3.21仿真按鈕系統(tǒng)出現(xiàn)兩個(gè)畫面：（1）變量列表，在這我們能夠進(jìn)行對(duì)變量的給定和修改值。圖3.22運(yùn)行模擬器（2）設(shè)計(jì)畫面圖3.23模擬運(yùn)行界面3.3.2程序下載以設(shè)計(jì)好的組態(tài)程序能夠傳輸?shù)紿MI設(shè)備，下載過程如下：第一步：把HMI設(shè)備與電腦連接好，檢查通信通道。在HMI設(shè)備中要設(shè)置它系統(tǒng)運(yùn)行在傳輸方式。第二步：點(diǎn)擊下載按鈕如圖3.20所示圖3.24下載按鈕第三步：我們選擇下載方式，WinCCFlexible提供了三種傳輸，用以太網(wǎng)傳輸，RS232/PPI傳輸，USB/PPI傳輸。一下是三種電腦與觸摸屏的傳輸方式。以太網(wǎng)傳輸方式：圖3.25用以太網(wǎng)傳輸RS232/PPI傳輸方式圖3.26用RS232/PPI傳輸U(kuò)SB/PPI傳輸方式：圖3.27用USB/PPI傳輸選擇上面的一個(gè)下載方式然后點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)送”按鈕，下載完畢以后HMI設(shè)備會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)到監(jiān)控程序界面。3.3.3程序調(diào)試1）使用模擬器測試項(xiàng)目模擬器同意直接在組態(tài)計(jì)算機(jī)上對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行模擬?？赡M所有可組態(tài)HMI設(shè)備的項(xiàng)目。模擬程序是一個(gè)獨(dú)立的工具，隨WinCCflexible一起安裝。模擬器同意您通過設(shè)置變量和區(qū)域指針的值來測試組態(tài)的響應(yīng)。變量值可通過仿真表格進(jìn)行仿真，或者能夠通過與實(shí)際PLC的系統(tǒng)通訊進(jìn)行仿真。2）依照實(shí)際運(yùn)行我調(diào)試在實(shí)際運(yùn)行中，HMI設(shè)備能和PLC連接，PLC運(yùn)行時(shí)，MHI設(shè)備會(huì)讀出PLC的一些數(shù)據(jù)和狀態(tài)因此我們在系統(tǒng)運(yùn)行中能夠把監(jiān)控程序和分揀系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)證。特不在物料輸送監(jiān)控時(shí)，物料畫面的動(dòng)畫會(huì)與實(shí)際運(yùn)行不一樣，我們要在監(jiān)控程序里面盡心修改。通過調(diào)試監(jiān)控程序能夠穩(wěn)定，準(zhǔn)確的運(yùn)行，能實(shí)時(shí)的監(jiān)控分揀程序，各種按鈕都發(fā)起功能。3.3.3程序設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題從開始到程序能運(yùn)行我遇到拉許多問題，從安裝軟件到通信，鏈接下載等1）安裝winccflexible2008時(shí)總出現(xiàn)請(qǐng)重啟WINDOWS解決方法：有兩個(gè)方法（1）打開注冊表，在注冊表內(nèi)“HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\SessionManager\”中刪除注冊表值“PendingFileRenameOperations”，不要重新啟動(dòng)，接著安裝軟件。（2）VBS腳本法打開一個(gè).txt文件，輸入以下程序SetWshShell=Wscript.CreateObject("Wscript.Shell")WshShell.RegDelete"HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\PendingFileRenameOperations"SetWshShell=Nothing然后改那個(gè)文件成.vbs文件，運(yùn)行一下就能夠了。2）用模擬串行下載程序時(shí)不能進(jìn)行同步要在電腦的接口設(shè)置設(shè)定波特率是115200，下載時(shí)在WinCCFlexible程序波特率設(shè)定是57600。3）在觸摸屏運(yùn)行監(jiān)控程序與PLC連接時(shí)，I/0域不顯示數(shù)據(jù)，只顯示“###”那個(gè)問題應(yīng)該是PLC與HMI設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，經(jīng)常是HMI設(shè)備設(shè)置了要讀PLC里面的寄存器不存在，我們要認(rèn)真看一下監(jiān)控程序的變量，是否設(shè)置了寄存器在PLC中是沒有的。3.4本章小結(jié)本章介紹了監(jiān)控程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)過程，設(shè)計(jì)畫面從簡單的操縱到復(fù)查的監(jiān)控，也進(jìn)行了系統(tǒng)仿真和調(diào)試并在實(shí)際運(yùn)行得到了期望的結(jié)果。