畢業(yè)設計吹膜機控制系統(tǒng)設計

畢業(yè)設計（論文）說明書專業(yè)：姓名：題目：吹膜機控制系統(tǒng)設計日期：年4月25日目錄第一章整體方案選擇1.1控制要求………………………31.2方案介紹……………………3第二章觸摸屏程序設計2.1臺達觸摸屏宏介紹…………42.2系統(tǒng)框圖………………………52.3系統(tǒng)初始化程序………………52.4Background、Cycle宏程序設計……………62.5溫度監(jiān)控畫面設計……………82.6電機監(jiān)控畫面設計……………92.7預熱畫面………………………9其它畫面設計……………122.9密碼功效………………………15第三章PLC程序設計3.1I/O口分配…………………163.2外部接線圖……………………173.3PLC程序設計…………………183.4系統(tǒng)調(diào)試…………………20第四章總結(jié)………………………21參考資料……………22摘要本文介紹了利用臺達ES系列PLC、A系列觸摸屏和匯邦八通道溫度控制模塊整合設計吹膜機控制系統(tǒng),闡述了控制方案。伴隨溫控器行業(yè)發(fā)展，本身集成了多通道溫度檢測及加熱輸出模塊出現(xiàn)，為取代PLC+溫度檢測模塊進行多溫區(qū)溫度集成控制提供了另一個簡單而實用方法；而國際標準Modbus通訊協(xié)議在工控產(chǎn)品中廣泛應用，為不一樣產(chǎn)品整合成一個控制系統(tǒng)提供了一個路徑，防止了不一樣產(chǎn)品因通訊協(xié)議不一樣而不能整合使用。本文選擇臺達產(chǎn)品與匯邦八通道溫度控制模塊以及機器中采取變頻器均支持標準Modbus通訊協(xié)議；同時依照控制要求特點，利用臺達觸摸屏提供強大編程能力與PLC程序及八通道溫度控制模塊功效相結(jié)合方式設計了整個控制系統(tǒng)。第一章整體方案選擇1.1控制要求此套控制系統(tǒng)要求以下：采取臺達觸摸屏集中控制。四臺變頻器頻率設定。七個溫區(qū)，七段制冷。系統(tǒng)有七個溫度控制區(qū)，每個溫區(qū)都有制冷風機，當溫度過高時開啟風機制冷。每一個溫區(qū)有獨立溫度加熱、制冷控制開關(guān)。計米。計米主要統(tǒng)計當前產(chǎn)量長度，以及總累計產(chǎn)量長度。計米能夠清零。冷卻停機。冷卻停機是將溫度設定值全部設置為零使風機打開加緊機器冷卻。預熱。預熱是按下預熱后，首先打開前三個溫區(qū)加熱開關(guān)開始加熱，加熱一段時間（時間可設定）后，再打開后四個溫區(qū)加熱開關(guān)開始加熱；等到全部溫區(qū)溫度都抵達溫度設定值后，再保溫一段時間（時間可設定），然后輸出預熱結(jié)束信號。在這個過程當中只允許修改溫度設定值及時間設置，而且系統(tǒng)要統(tǒng)計預熱開始、結(jié)束。溫度記憶功效。能夠統(tǒng)計二十組不一樣溫度設定值，在需要時能夠調(diào)出使用。邏輯動作有油泵啟停、牽引輥壓緊放松、人字板上升下降、風機啟停及模轉(zhuǎn)啟?？刂?。密碼鎖功效。能夠設定系統(tǒng)密碼，使系統(tǒng)在允許使用時間結(jié)束后自動鎖機，需要密碼開啟才能夠繼續(xù)使用系統(tǒng)。1.2方案介紹依照上述控制要求我們設計了采取臺達觸摸屏DOP-AS57BSTD+臺達PLCDVP-32ES01R2+匯邦八通道溫度控制模塊控制方案。系統(tǒng)采取總線控制方式，可節(jié)約用戶接線和時間，方便以后系統(tǒng)維護；通訊協(xié)議采取是標準ModbusRTU通訊協(xié)議；此方案選擇產(chǎn)品均支持此協(xié)議。臺達人機提供了多樣化宏指令，且指令輸入界面、格式簡單。利用其編程功效能夠降低PLC程序編寫，甚至僅僅利用人機宏指令系統(tǒng)就能夠輕易實現(xiàn)一些功效，比如：密碼功效；密碼功效是給客戶一個產(chǎn)品試用時間，當試用時間結(jié)束后，系統(tǒng)自動鎖機，需要客戶輸入密碼解除密碼鎖才能繼續(xù)試用；利用臺達觸摸屏宏指令結(jié)合觸摸屏本身系統(tǒng)時間計算機器試用時間實現(xiàn)鎖機。選取匯邦八通道溫度控制模塊本身集成八個通道溫度檢測及加熱輸出控制；在應用時，只需要將檢測溫度數(shù)據(jù)讀出及要求目標溫度寫入到模塊中即可。防止了用PLC溫度檢測擴展模塊還需要進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及整個溫度控制過程程序編寫，而且降低了整個系統(tǒng)成本。匯邦八通道溫度控制模塊還自帶了自整定功效，開啟自整定能后，其溫區(qū)會自動計算一組PID參數(shù)使溫度控制效果愈加穩(wěn)定，防止了需要人為調(diào)整PID參數(shù)麻煩，同時溫度控制模塊本身自帶了各種報警保護功效，這么大大降低PLC編程量，提升PLC編程、調(diào)試效率。第二章觸摸屏程序設計2.1臺達觸摸屏宏介紹因為在后面觸摸屏程序設計中有很多地方都要用到宏，所以先介紹一下臺達人機各種宏功效。臺達人機提供了11種，分為4大類宏。元件ON/OFF。在每一個可寫入存貯器元件。如：按鍵元件里保持、交替型按鈕。元件執(zhí)行前/后宏。在全部可寫入存貯器元件。如（文）數(shù)值輸入，及按鈕全部元件。畫面開啟/關(guān)閉/Cycle宏。以畫面為單位。在每一個畫面有各自獨立畫面宏。Initial/Background/Cycle/子宏。以系統(tǒng)為單位。ON宏此宏通常附加與按鈕中，而且必須設定某一個特定位元（Bit），依照此按鈕設定此BitOn來開啟宏故稱On宏，此宏也是一次執(zhí)行完成，只執(zhí)行一次。直到下一次此按鈕又設定此Bit為On時才又開啟。Off宏此宏通常附加與按鈕中，而且必須設定某一個特定位元（Bit），依照此按鈕設定此BitOff來開啟宏故稱Off宏，此宏也是一次執(zhí)行完成，只執(zhí)行一次。直到下一次此按鈕又設定此Bit為Off時才又開啟。執(zhí)行前宏此宏通常附加與按鈕中及（文）數(shù)值輸入元件，一個元件一個。以按鈕為例，其動作次序是當執(zhí)行按鈕動作之前，會先開啟并執(zhí)行此宏。執(zhí)行后宏此宏通常附加與按鈕中及（文）數(shù)值輸入元件，一個元件一個。以按鈕為例，其動作次序是當執(zhí)行按鈕動作之后，會開啟并執(zhí)行此宏。畫面Cycle宏每一個畫面都有一個Cycle宏,宏執(zhí)行是開你切換哪個畫面，也就是現(xiàn)在顯示畫面，才會開啟畫面本身Cycle宏，此宏將會一直執(zhí)行，而且是一次執(zhí)行完成。執(zhí)行完成后，又會再重新開始執(zhí)行，一直循環(huán)到換畫面、整個程序或是機器停頓為止。Initial宏此宏在整個程序或機器中只有一個，為程序一開始時便會執(zhí)行宏，也所以能夠在這邊將整個過程中必須先起始或是設定值先行放入。Backguound宏此宏也是整個程序或機器中只有一個，類似背景一樣一直存在而且會一直執(zhí)行，不過執(zhí)行方式是一次執(zhí)行一道或是數(shù)道指令，并非一次執(zhí)行完成。Cycle宏此宏也是整個程序或機器中只有一個，類似畫面Cycle宏一樣，會一直重復執(zhí)行而且是一次執(zhí)行完成，完成后又會重新開啟，而且能夠設定重新開啟延時時間。2.2系統(tǒng)框圖依照方案設計分析設計系統(tǒng)框圖2-1：

圖2-1系統(tǒng)框圖2.3系統(tǒng)初始化程序系統(tǒng)初始化程序是利用觸摸屏Initial宏對系統(tǒng)進行初始化設置，初始化程序中主要是關(guān)閉全部溫區(qū)加熱開關(guān)，依照是否開啟了密碼功效，假如密碼功效已經(jīng)開啟，則依照取得系統(tǒng)時間計算出一組序列好與密碼，用與系統(tǒng)鎖機使用，清零存貯器$10～$16(以$符號表示是觸摸屏內(nèi)部存貯器)用與系統(tǒng)停機冷卻。程序以下：$200=GETSYSTEMTIME取系統(tǒng)時間SETB20@B186關(guān)閉全部溫區(qū)加熱開關(guān)#密碼計算$M20序列號，$M25是密碼#IF$M9.1==ON(20@W40017)=0H$M32=$M31+$M101$220=$205*100$M20=$220+206$M21=$M20*3$M25=$M21+8196SETB$M9.0CLRB$M9.1ENDIF$10=0$11=0$12=0$13=0$14=0$15=0$16=02.4Background、Cycle宏程序設計一．Background宏程序因為此宏在整個系統(tǒng)運行過程中都在執(zhí)行，所以利用此宏編寫程序與控制器相結(jié)合能夠更方便實現(xiàn)一些功效，提升觸摸屏系統(tǒng)運行效率。其程序以下：BMOV($108,(20@W40049),7)將溫度取到觸摸屏內(nèi)部存貯器中能夠提升監(jiān)控畫面刷新速度#運行時間計算#$210=GETSYSTEMTIMEIF$205!=$215$M100=$M100+1$205=$215ENDIFIF$M100==60$M101=$M101+1$M100=0ENDIF#制冷計算#IF$M10.0==ONIF$118.0==ONSETB20@B1545ELSECLRB20@B1545ENDIFELSECLRB20@B1545ENDIFIF$M10.1==ONIF$118.1==ONSETB20@B1546ELSECLRB20@B1546ENDIFELSECLRB20@B1546ENDIFIF$M10.2==ONIF$118.2==ONSETB20@B1547ELSECLRB20@B1547ENDIFELSECLRB20@B1547ENDIFIF$M10.3==ONIF$118.3==ONSETB20@B1548ELSECLRB20@B1548ENDIFELSECLRB20@B1548ENDIFIF$M10.4==ONIF$118.4==ONSETB20@B1549ELSECLRB20@B1549ENDIFELSECLRB20@B1549ENDIFIF$M10.5==ONIF$118.5==ONSETB20@B1550ELSECLRB20@B1550ENDIFELSECLRB20@B1550ENDIFIF$M10.6==ONIF$118.6==ONSETB20@B1551ELSECLRB20@B1551ENDIFELSECLRB20@B1551ENDIF二．Cycle宏程序此宏也是在整個系統(tǒng)運行中都執(zhí)行宏，而且能夠設定再次重新開啟延時時間，所以這里用來做判斷系統(tǒng)鎖機時間程序，程序以下：IF$M9.0==ON判斷鎖機功效是否開啟IF$M101>=$M32判斷是否抵達鎖機時間$0=15ENDIFENDIF2.5溫度監(jiān)控畫面設計溫度監(jiān)控畫面是系統(tǒng)開啟第一畫面，也是整個系統(tǒng)操作監(jiān)控主要畫面之一，以下列圖2-2。圖2-2溫度監(jiān)控畫面溫度監(jiān)控畫面中，PV是溫度測量值，用數(shù)值顯示，SV是溫度設定值（單位都為度），用數(shù)值輸入。溫度開關(guān)、冷卻開關(guān)用交替型按鈕。電機監(jiān)控、計米監(jiān)控、溫度記憶用是換畫面按鈕，用與切換進入對應畫面。冷卻停機是保持型按鈕，主要是利用其執(zhí)行后宏將溫度設定值設置為零，使風機打開，程序以下：BMOV((20@W40041),$10,7)預熱用也是換畫面按鈕，但在切換到預熱監(jiān)控畫面同時需要先打開前三個溫區(qū)加熱開關(guān)，而且統(tǒng)計預熱開始時間，所以在其按鈕執(zhí)行前宏中編寫程序以下：$M350=GETSYSTEMTIME統(tǒng)計預熱開啟時間$350=0預熱延時時間清零SETB$9.1SETB20@B261SETB20@B262SETB20@B263設置用也是換畫面按鈕，其作為彈出一菜單功效鍵，彈出菜單如圖2-3：這個菜單其實是將一個畫面做成子畫面來實現(xiàn)。菜單中功效鍵也是用換畫面按鈕，其中亮度調(diào)整是系統(tǒng)按鈕，運行時間切換進入也是子畫面。圖2-3功效鍵菜單2.6電機監(jiān)控畫面設計電機監(jiān)控畫面也是系統(tǒng)主要操作監(jiān)控畫面之一。主要用來對電機及相關(guān)邏輯動作操作。如圖2-4圖2-4電機監(jiān)控畫面電機監(jiān)控畫面中電機頻率、轉(zhuǎn)速、電流都是直接讀取變頻器中，其中頻率是數(shù)值輸入。溫度監(jiān)控、計米監(jiān)控是換畫面按鈕切換進入對應畫面。人字板上升/下降是保持型按扭。其它按鈕是交替型按鈕。2.7預熱畫面預熱畫面是開啟預熱進入畫面。在預熱畫面中只能修改溫度設定值、預熱延時時間及保溫時間。預熱結(jié)束后，系統(tǒng)自動切換到溫度監(jiān)控畫面。如圖2-5預熱功效是利用畫面宏編輯程序?qū)崿F(xiàn)，程序以下：圖2-5預熱監(jiān)控畫面BMOV($360,(20@W40049),8)BMOV($368,(20@W40041),8)#延時時間計算#IF$9.1==ON$310=GETSYSTEMTIMEIF$315!=$305$350=$350+1$305=$315#延時時間到開后四區(qū)加熱#IF$M300==$350SETB20@B257SETB20@B258SETB20@B259SETB20@B260SETB$9.2CLRB$9.1$350=0ENDIFENDIFENDIF#溫度是否抵達設定溫度#IF$9.2==ONIF$360>=$368SETB$9.8ENDIFENDIFIF$9.2==ONIF$361>=$369SETB$9.9ENDIFENDIFIF$9.2==ONIF$362>=$370SETB$9.10ENDIFENDIFIF$9.2==ONIF$363>=$371SETB$9.11ENDIFENDIFIF$9.2==ONIF$364>=$372SETB$9.12ENDIFENDIFIF$9.2==ONIF$365>=$373SETB$9.13ENDIFENDIFIF$9.2==ONIF$366>=$374SETB$9.14ENDIFENDIFIF$9.8==ONIF$9.9==ONIF$9.10==ONIF$9.11==ONIF$9.12==ONIF$9.13==ONIF$9.14==ONSETB$9.3$9=$9&&0FHCLRB$9.2ENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIF#保溫時間計算#IF$9.3==ON$310=GETSYSTEMTIMEIF$315!=$305$350=$350+1$305=$315#保溫時間到，結(jié)束輸出工作信號并統(tǒng)計結(jié)束時間#IF$350==$M301CLRB$9.3$M360=GETSYSTEMTIMESETB(1@B2160)$0=4ENDIFENDIFENDIF其它畫面設計內(nèi)部參數(shù)設置畫面如圖2-6內(nèi)部參數(shù)畫面是對八通道溫度控制模塊內(nèi)部參數(shù)進行設置畫面，用都是數(shù)值輸入。圖2-6內(nèi)部參數(shù)設置畫面二．自整定設置畫面圖2-7自整定功效是八通道溫度控制模塊中自帶功效，我們在用時只需要用交替型按鈕開啟就能夠了，用交替型按鈕同時也能夠經(jīng)過按鈕狀態(tài)反應自整定狀態(tài)。圖2-7自整定設置畫面三．系統(tǒng)參數(shù)設置畫面圖2-8及運行時間查詢畫面圖2-9系統(tǒng)參數(shù)設置畫面是對八通道溫度控制模塊系統(tǒng)參數(shù)及計米參數(shù)進行設置畫面。然后將畫面做成子畫面。運行時間畫面只需要將預熱統(tǒng)計開啟/結(jié)束時間及Background宏計算運行總時間顯示出來就能夠了。然后將畫面做成子畫面。圖2-8系統(tǒng)參數(shù)設置畫面圖2-9運行時間查詢四．計米監(jiān)控畫面圖2-10計米畫面主要是對計米設置監(jiān)控。計米監(jiān)控畫面中，當前長度及總長用數(shù)值顯示顯示出PLC統(tǒng)計數(shù)值就能夠了，設定值用數(shù)值輸入當前要生產(chǎn)長度設置到PLC中。圖2-10計米監(jiān)控畫面五．溫度記憶設置畫面圖2-11溫度記憶設置畫面是用來統(tǒng)計多組溫度設定值設置畫面。統(tǒng)計數(shù)據(jù)功效就是人機配方功效。圖2-11溫度記憶設置畫面2.9密碼功效密碼功效分為密碼設置及鎖機畫面兩個畫面如圖2-12、圖2-13。密碼設置畫面進入位置在系統(tǒng)畫面左上角，是隱藏。畫面中能夠設置運行時間即開啟密碼鎖功效后允許系統(tǒng)運行時間。密碼鎖功效鍵采取是交替型按鈕設置位$M9.2，并在On宏同時設置位$M9.1兩個標志位來為On。畫面中用常數(shù)設置按鈕能夠?qū)⑦\行總時間設置零進行運行總時間清零。圖2-12密碼設置界面鎖機畫面是系統(tǒng)鎖機顯示畫面，畫面中提醒序列好，提供密碼輸入位置。在畫面Cycle宏中編寫了判斷輸入密碼是否正確程序。程序以下：IF$M25==$M30CLRB$M9.0CLRB$M9.2$M30=0$0=4ENDIF圖2-13系統(tǒng)鎖機界面第三章PLC程序設計3.1I/O口分配表3-1I/O口及存放器分配輸入輸出計迷輸入X0計迷動作輸出Y0單動/聯(lián)動M10主機一啟/停Y1主機一啟/停M100主牽引電機啟/停Y2主牽引電機啟/停M101副牽引電機啟/停Y3副牽引電機啟/停M102收卷電機啟/停Y4收卷電機啟/停M103牽引輥松開/夾緊Y5牽引輥松開/夾緊M104油泵啟/停Y6油泵啟/停M105風機啟/停Y7風機啟/停M106人字板上升Y10人字板上升M107人字板下降Y11人字板下降M108模轉(zhuǎn)啟/停Y12模轉(zhuǎn)啟/停M109工作信號Y13當前長度清零M110工作信號M111當前長度D411計米動作輸出時間D410設定長度D416步長設定D408總長度D414D4153.2外部接線圖一．PLC及八通道溫度控制接線圖圖3-1以下：圖3-1PLC及八通道溫度控制模塊接線圖二．制冷接線圖圖3-2以下：圖3-2制冷接線圖3.3PLC程序設計依照要求設計PLC梯型圖以下：3.4系統(tǒng)調(diào)試程序設計完成后，需要深入聯(lián)機調(diào)試。將程序分別下載到觸摸屏、PLC中，連接好通訊線等線路，通電調(diào)試。密碼功效調(diào)試：首先經(jīng)過隱藏通道進入密碼鎖設置界面以下列圖3-3，設置好試用時間，并開啟密碼鎖功效同時統(tǒng)計開啟密碼鎖時間，重新開啟觸摸屏或者給觸摸屏重新上電；等系統(tǒng)運行了一個小時后系統(tǒng)自動彈出以下列圖3-4鎖機界面；若沒有系統(tǒng)彈出鎖機界面，則調(diào)試失敗，需要檢驗、修改對應程序。在鎖機界面依照