力控与PLC应用设计.pdf

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1、第七章监控组态软件与PLC应用总体设计本章给出了两个利用力控监控组态软件进行PLC应用系统设计的实例，目的是使读者学完前几章有关PLC的基本应用之后，在进一步利用PLC进行工业控制方面得到一次较全面、较深入的训练，并掌握利用监控组态软件进行PLC控制的仿真过程。相信此仿真设计方法能够提高读者的编程技巧，丰富读者的工程实践经验。科研人员也可以利用此仿真设计手段进行有关PLC工程项目的开发工作。建议读者在学习下面两个仿真实例（在本书配套的光盘中已提供）前，先通过RS232口连接计算机和PLC装置实际运行一下仿真系统，这样更有利于消化

2、和理解。第一节自动售货机PLC控制与监控组态设计一、仿真系统组成本仿真系统由上位机和下位机两部分组成。上、下位机通过串行口进行通信交换数据。上位机利用PC机，下位机利用松下的FP1系列可编程控制器FP1-C24。上位机内装北京力控组态软件FORCECONTROL2.6和松下编程软件FPWIN-GR。组态软件FORCECONTROL用以制作仿真画面、编写仿真程序并与下位机进行通信，是专用的自动化软件，集数据采集、监控功能于一体。FPWIN-GR是松下可编程序控制器与PC机联机的编程支持工具，用户利用它可以实现程序输入、程序注释、程

3、序修改、程序编译、状态监控和测试以及设置系统寄存器和PLC各种参数等。FPWIN-GR是在WINDOWS操作系统下使用的软件，有多种编程方式，其中主要是梯形图与助记符编程。需要注意的一点是在进行程序的上传和下传时一定要把PLC的COM口连接方式设置成“计算机链接”，否则PLC将自锁，并不再与外界进行通信，只有使用手持编程器才能再次开启。二、自动售货机功能分析这部分阐述了自动售货机的各种动作功能和控制要求，给出了完整的自动售货机操作规程，并介绍了自动售货机运行系统中所包括的人工操作步骤。1．自动售货机的基本功能在进行上、下位机程序

4、编写之前，首先要做的工作是确定自动售货机本身所具有的功能及在进行某种操作后所具有的状态。在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的日用品，如饮料、常用药品和小的生活保健用品等。售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能购买某种商品，并做出相应的反应。举一个简单的例子来说明，例如:售货机中有8种商品，其中01号商品（代表第一种商品）价格为2.60元，02商品为3.50元，其余类推。现投入一个一元硬币，此时售货机应该显示已投入的币值，再投入则显示累计币值，当投入的货币超过01商品的价格时，01商品选择按

5、钮处应有所变化，提示可以购-1-买，其它商品同此。当按下选择01商品的按钮时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去01商品的价格，同时起动相应的电机，提取01号商品到出货口。此时售货机继续等待外部命令，如继续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。由此看来，售货机一次交易要涉及到加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，这是它的内部功能。还要有货币识别系统、以及货物和货币的传动系统来实现完整的售货、退币功能。2．仿真实验系统中售货机的分析由于售货机

6、的全部功能是在上位机上模拟的，所以售货机的部分硬件是由计算机软件来模拟代替的。如钱币识别系统可以用按压某个“仿真对象”输出一个脉冲直接给PLC发布命令，而传动系统也是由计算机来直接模拟的，这些并不会影响实际程序的操作，完全能模拟现实中自动售货机的运行。1）实验状态假设由于是在计算机上模拟运行，实验中有一些区别于实际情况的假设，本实验中假设：a．自动售货机只售8种商品；b．自动售货机可识别10元、5元、1元、5角、1角硬币；c．自动售货机可退币10元、5元、1元、5角、1角硬币；d．自动售货机有液晶显示功能；f．实验中售货机忽略了

7、各种故障以及缺货等因素。2）一次交易过程分析为了方便分析，我们以一次交易过程为例。a．初始状态：由电子标签显示各商品价格，显示屏显示友好界面，此时不能购买任何商品。b．投币状态：按下投币按钮，显示投币框，按下所投币值，显示屏显示投入、消费、余额数值，当所投币值超过某商品价格时，相应商品选择按钮发生变化，提示可以购买。c．购买状态：按下可以购买的选择按钮，所选的商品出现在出货框中，同时显示屏上的金额数字根据消费情况相应变化。取走商品则出货框消失。d．退币状态：按下退币按钮，显示退币框，同时显示出应退币值及数量。按下确认钮，则恢复初

8、始状态。到此为止，自动售货机的一个完整工作结束。这也是本仿真系统的设计思想。三、设计任务的确定在清楚自动售货机运行工作过程的基础上，制定出设计方案，确定任务的目标，以设计出合理的仿真系统。首先，应该做上位机与下位机之间的任务分工：上位机主要用来完成仿真界面的制作