079 可编程控制器与F940图形操作终端组成的液体混合控制系统样本
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本设计包含内容：源代码+毕业论文
论文大概：
 

 

 

 

目     录

摘要 ………………………………………………………………………  1

Abstract  …………………………………………………………………  2

第一章 概述 ……………………………………………………………  3
1.1 PLC的发展概述……………………………………………………………   3
1.1.1 PLC的特点及发展现状…………………………………………………………  3
1.1.2 PLC的发展趋势…………………………………………………………………   4
1.2 触摸屏技术及其应用发展趋势……………………………………………… 4
1.2.1 触摸屏技术的特点…………………………………………………………………  4
1.2.2 触摸屏的现状与发展………………………………………………………………  5
1.2.3 人机界面在PLC工控系统中的应用………………………………………………  5
第二章 监控系统的硬件组成…………………………………………… 5
2.1  PLC的硬件认识、软元件概述及功能特征………………………………    6
 2.1.1 PLC的硬件认识…………………………………………………………………    6
 2.1.2 PLC的软元件概述………………………………………………………………    6
 2.1.3 FX2N 系列PLC的功能特征……………………………………………………     7
2.2  图形操作终端的基本特征、系统构成及功能………………………………  8
 2.2.1 F940GOT的基本特性……………………………………………………………    8
 2.2.2 F940-GOT的系统构成……………………………………………………………   9
 2.2.3 F940GOT的功能概述………………………………………………………………  9
第三章  系统设计选用的编程软件和画图软件………………………   10
3.1  MELSOFT系列编程软件……………………………………………………… 10
3.2  画图软件………………………………………………………………………11
第四章  液体混合控制系统的设计……………………………………… 12
4.1  设计方案………………………………………………………………………12
4.2  设计过程………………………………………………………………………13
  4.2.1 控制系统设计要求………………………………………………………………… 13
  4.2.2 F940-GOT上的画面设计…………………………………………………………… 14
  4.2.3 梯形图的设计……………………………………………………………………… 15
4.2.4 实现F940-GOT和PLC之间的通信………………………………………………  17
4.3  系统设计重点与难点…………………………………………………………18
4.4.1 设计重点…………………………………………………………………………… 18
4.4.2 设计难点…………………………………………………………………………… 18
第五章 设计总结与未来研究方向……………………………………… 18
5.1  设计总结………………………………………………………………………18
5.2  设计的意义及今后的研究方向………………………………………………19

参考文献……………………………………………………………………20
附录A  控制系统梯形图程序…………………………………………… 21

摘要

本文在概述了可编程控制器和触摸屏的特点及目前各自的发展现状的基础上,分析了两者结合应用的发展前景,并结合实际,设计了一个由PLC与图形操作终端F940-GOT组成的液体混合控制系统。在该控制系统中,以可编程控制器（PLC）为现场控制器,以图形操作终端作上位机,组成了计算机监控系统PLC实现顺序逻辑控制和模拟量闭环控制,图形操作终端则进行集中显示和操作,提高了系统的自动化水平。
本文以液体混合控制系统为中心,从控制系统的硬件系统组成、选用的软件介绍到系统的设计过程（包括设计方案、设计流程、设计要求、画面设计、梯形图设计、文件下载、外部连接通信等）,旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。文章最后还说明了设计重点与难点,并分析了其市场发展前景及以后的研究方向。

关键词：可编程控制器,触摸屏,图形操作终端,F940-GOT,工业控制,人机界面

 

 

 

 

 

 

 

Abstract

This text analyzed the development foreground of the programmable controller combinative applied with the touch hold in the foundation of saying their characteristics and currently eachly from of the development present condition. Combining the actuality, design a control system for mixing liquids using PLC and sketch operating terminal F940- GOT. In this control system, regardding the programmable controller( PLC) as the spot controller, and making the sketch operating terminal as the place of honor machine, they constitut the calculator supervise and control system PLC to realize the order logic control and the wreath control of the deal of imitating.Then the sketch operation terminal proceeds concentrativlly to manifestting and operatting, increasing the automation level of the system.

This text with the control system of mixing liquid  for center, constitute, choose from the hardware system’s constitution of the control system and the introduction of the software to the design process( including the design project, design process, design request, appearance design, trapezoid diagram design, the document downloads, exterior conjunction correspondence etc.) of the system, aim is to give a brief introduction and elucidation of design and creation processes.In the finally,The article still explains to the point and the difficulty, and analyzes it’s market development foreground and future research direction.

Keywords: Programmable controller, The touch holds, Sketch operation terminal
F940-GOT ,Industry control,Man-machine interface

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第一章 概述
目前,随着工业技术的不断发展,可编程序控制器(简称PLC)已被广泛地应用于自动化控制领域中。PLC原意是可编程逻辑控制器,是随着装配线上顺序控制的大量使用而迅速发展起来的,而如今则大大超出了逻辑控制的应用范围。在硬件上它不仅开发出模拟量专用I/O接口,在软件中也有模拟量的PID控制模块。但PLC本身不具备人机界面的功能,当需要对工作状态进行实时监控时,PLC就往往被工控机所取代。而与触摸屏等计算机人机界面的结合,正好克服了PLC只能使用汇编语言,人机交流困难的缺点,成为了一种非常实用而有效的控制模式,特别是对于中小型的控制系统。
目前智能控制是自动化控制的发展趋势,体现了人机一体化。而人机界面就是图形化自动控制系统的一种广泛的应用,它实现了全过程自动化,通过界面显示各种工作状况及发生故障的排队方法。
用可编程控制器和图形操作终端组成的控制系统是人机界面在PLC领域的应用。本文结合工业应用计算机控制技术的实践,基于可编程控制器的国内外发展现状和发展趋势,以及对工业人机界面特点的了解来设计一个液体混合控制系统,通过简单的画面流程来显示液体混合过程,以此分析可编程控制器跟上位机图形操作终端组成的控制系统的特点及其应用前景。

 

4.2 设计过程
    本系统的整个设计流程如图4：

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.1 控制系统设计要求
设计三种物料加热混合控制的程序,并在PLC和F940-GOT上运行调试成功。
1）初始状态 
容器是空的,电磁阀F1、F2、F3、F4均关闭,传感器L1、L2和L3,搅拌电动机M,加热器H和温度传感器T均为OFF。
2）加热混合控制
按启动按钮SB1或按触摸键自动按钮,阀F1和F2同时开启,物料A、B同时进入容器；当液面到达L2（L2为ON）时,关闭阀F1和F2,同时开启阀F3,物料C进入容器。
当液面到达L1（L1为ON）时,关闭阀F3,加热器开始加热；当物料温度达到设定温度（T为ON）时,停止加热。搅拌电动机（M25为ON）启动,开始搅拌；经10s延时后,停止搅拌（M25为OFF）,然后开启阀F4,放出混合物料。当液面下降至L3时,再经5s延时后,关闭阀F4。
3）停止操作
按下停止键SA2,在当前生产过程完成后,停止操作,回到初始状态。
    停止后切换手动画面或者继续自动操作。
4.2.2 F940-GOT上的画面设计
上位机监控软件的任务是实现画面监控和数据通讯。这部分软件设计采用三菱公司的图形操作终端作图与设定软件包FX-PCS-DU/WIN-C完成。FX-PCS-DU/WIN-C在Windows环境下运行,具有丰富的作图工具、图形库和极强的数据处理能力,还具有组态功能,利用该软件可以很方便地编辑所需画面。根据设计要求制作画面。由于在此软件中,无法进行图层设置,后者图形会覆盖前者图形,不能在一个画面中实现自动生产过程,所以本系统中主要开发了6个画面,包括初始画面、进物料A、B画面、进物料C画面、加热且搅拌画面、放物料D、手动操作画面。
前5个画面上都有三个触摸键,分别可以进行手动、自动、停止操作,阀F1、F2、F3、F4,指示灯D1、D2、D3、D4和加热器H都是图形指示器。通过颜色变化来显示各自的字
元件状态（ON/OFF）。L1、L2、L3分别表示液面传感器。
系统初始状态（如图5）为0画面,各阀均为黄色,指示灯为绿色,容器均为空的。按下自动键M100系统会根据设计好的梯形图流程自动显示操作过程,画面切换至画面1,阀F1、F2开启（红色）,容器中用部件图表中的棒图D10表示进物料A、B,当物料到下限L3时,指示灯D3亮（红色）,当指示器指示到中限L2时,指示灯D2亮（红色）,这时关闭阀F1、F2（绿色）,开启阀F3（红色）,同时切换到画面2。用棒图D11表示进物料C,当物料加满即到上限L1时,关闭阀F3（黄色）,加热器H（红色）开始加热,同时切换到画面3。加热过程中,又用图形指示器M26的颜色变化来表示加热前后混合物料的区别。当温度达到设定值时,停止加热（H为绿色）,指示灯D4亮（红色）。搅拌电动机M启动,用图形指示器M25左右摆动表示搅拌,同时用部件数值显示搅拌时间,经10s延时后,停止搅拌,然后开启阀F4（红色）,切换到画面4,用棒图D12表示放混合物料D,用棒图D13表示接混合物料。当棒图D12分别指示到L1、L2、L3时,灯D1、D2、D3依次熄灭（都为绿色）,当指示到L3时,再经5s延时后,关闭阀F4（黄色）,同时温度指示器D4灭（绿色）,将D13清0,接收容器为空。完成一生产过程,回到初始状态重新下一自动过程。在此自动控制过程中按下手动键M112是无效的,只有按下停止键后,完成当前过程,然后进行手动操作。如果不按停止键,系统将一直循环自动操作。
按下手动键M115后,画面切换到手动操作如图6：

 

 

 

 

 

 

 

在手动操作画面上有7个触摸键,分别完成进物料A、进物料B、进物料C、加热、搅拌、放料等操作。按返回自动键,返回到0画面。可以根据操作这的意愿选择自动或者手动操作。