基于PLC的电镀生产线控制系统设计样本.doc

16 届毕业设计

基于PLC电镀自动控制系统设计

学生姓名 邢线菊
学 号
所属学院 机械电气化工程学院
专 业 机电一体化
班 级 专 16
指引教师 刘媛杰
日 期 .5

塔里木大学机械电气化工程学院制

前 言
本设计探讨了如何运用德国西门子S7-200系列PLC进行自动化电镀生产线控制，在本次设计中，我从自动控制技术器件在国内应用前景及电镀生产现场环境来考虑，以使该生产线真正具备自动生产运营为目，制定了在当前及后来都应用广泛且能适应各种环境可编程控制器来控制整个工作流程方案。重点分析了系统软硬件设计某些，并给出了系统硬件接线图、PLC控制I/O端口分派表以及整体程序流程图等，实现了电镀生产自动化，提高了生产效率，减少了劳动强度。为适应当代老式工业控制系统，我还采用了基于组态软件系统作为监控系统，与PLC配合完毕了该系统实时监控系统功能，从画面上达到了该系统监控目，更好使该自动生产系统融入到当代工业控制领域中。

核心词：PLC，电镀，组态软件

目　录

第1章 绪论 1
1.1 PLC发展和历史趋势 1
1.2 PLC分类 3
1.2.1 按I/O点数分类 3
1.2.2 按功能分类 3
1.3 PLC系统构成及各某些功能 4
1.4 PLC基本工作原理 5
1.5电镀生产线控制系统概述与选题背景意义 5
1.5.1 生产线控制系统概述 5
1.5.2 课题选题背景及意义 6
1.6 控制对象设计规定详述 7
第2章 系统硬件设计 8
2.1 PLC机型选取 8
2.2 I/O分派表及其端子接线图 8
2.3主电路设计 11
2.4电镀生产线工作流程图 12
第3章 系统软件设计 13
3.1 软件构成及作用 13
3.1.1 PLC内部资源 13
3.1.2 PLC编程语言 14
3.1.3 组态软件 15
3.2 PLC梯形图设计 17
3.3 组态王软件设计 19
第4章 软硬件调试实现 28
结　论 31
谢 辞 32
参照文献 33
附　录 34
外文资料翻译 38

第1章 绪论

1.1 PLC发展和历史趋势

二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代老式继电器控制装置以来，PLC得到了迅速发展，在世界各地得到了广泛应用。同步，PLC功能也不断完善。随着计算机技术、信号解决技术、控制技术网络技术不断发展和顾客需求不断提高，PLC在开关量解决基本上增长了模仿量解决和运动控制等功能。今天PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要作用。
作为离散控制首选产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范畴内PLC年增长率保持为20%～30%。随着工厂自动化限度不断提高和PLC市场容量基数不断扩大，近年来PLC在工业发达国家增长速度放缓。但是，在中华人民共和国等发展中华人民共和国家PLC增长十分迅速。综合有关资料，全球PLC销售收入为100亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要位置。
PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来，二十世纪七十年代PLC只有开关量逻辑控制，一方面应用是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定期、计数和运算等操作指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。顾客编制控制程序表达了生产过程工艺规定，并事先存入PLC顾客程序存储器中。运营时按存储程序内容逐条执行，以完毕工艺流程规定操作。PLCCPU内有批示程序步存储地址程序计数器，在程序运营过程中，每执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最后步（普通为END指令），然后再返回起始步循环运算。PLC每完毕一次循环操作所需时间称为一种扫描周期。不同型号PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，体现出迅速长处，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有输入都当成开关量来解决，16位（也有32位）为一种模仿量。大型PLC使用此外一种CPU来完毕模仿量运算。把计算成果送给PLC控制器。
相似I/O点数系统，用PLC比用DCS，其成本要低某些（大概能省40%左右）。PLC没有专用操作站，它用软件和硬件都是通用，因此维护成本比DCS要低诸多。一种PLC控制器，可以接受几千个I/O点（最多可达8000各种I/O）。如果被控对象重要是设备连锁、回路很少，采用PLC较为适当。PLC由于采用通用软件，在设计公司管理信息系统方面，要容易某些。
近来，随着PLC价格不断减少和顾客需求不断扩大，越来越多中小设备开始采用PLC进行控制，PLC在国内应用增长十分迅速。随着中华人民共和国经济高速发展和基本自动化水平不断提高，此后一段时期内PLC在国内仍将保持高速增长势头[1]。

1.2 PLC分类

PLC产品种类繁多，其规格和性能也各不相似。对PLC分类可以依照构造、功能差别等进行大体分类。

1.2.1 按I/O点数分类
PLC按其I/O点数多少普通可分为如下4类。
1.微型PLC：I/O点数不大于64点PLC为超小型或微型PLC。
2.小型PLC：I/O点数为256点如下，顾客程序存储容量不大于8KB为小型PLC。
3.中型PLC：I/O点数在512～2048点之间为中型PLC。
4.大型PLC：I/O点数为2048点以上为大型PLC。它具备极强软件和硬件功能、自诊断功能、通信联网功能，它可以构成三级通信网，实现工厂生产管理自动化[2]。

1.2.2 按功能分类
依照PLC所具备功能不同可将PLC分为低档、中档、高档3类。
1.高档PLC：除具备中档PLC功能外，还增长了带符号算术运算、矩阵运算、函数、表格、CRT可编程控制器原理与应用显示、打印和更强通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统,实现工厂自动化。
2.中档PLC：除具备低档PLC功能外，还具备较强模仿量I/O、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程 I/O、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、PID(比例、积分、微分控制)控制等功能，以合用于复杂控制系统。
3.低档PLC：具备逻辑运算、定期、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模仿量I/O、算术运算、数据传送和比较、通信等功能

1.3 PLC系统构成及各某些功能

1.CPU运算和控制中心
它在整个系统中起“心脏”作用。
2.存储器具备记忆功能半导体电路，分为系统程序存储器和顾客存储器。
系统程序存储器用以存储系统程序，涉及管理程序，监控程序以及对顾客程序做编译解决解释编译程序。由只读存储器、ROM构成。厂家使用，内容不可更改，断电不消失。
顾客存储器：分为顾客程序存储区和工作数据存储区。由随机存取存储器（RAM）构成。
3.输入/输出接口
(1) 输入接口：
输入接口电路工作过程：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光照射下导通，向内部电路输入信号。当开关断开，二极管不发光，三极管不导通。向内部电路输入信号。也就是通过输入接口电路把外部开关信号转化成PLC内部所能接受数字信号。
(2) 输出接口：
输出接口工作过程：当内部电路输出数字信号1，有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合，提供负载导通电流和电压。当内部电路输出数字信号0，则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后常开触点断开，断开负载电流或电压。也就是通过输出接口电路把内部数字电路化成一种信号使负载动作或不动作[3]。

1.4 PLC基本工作原理

PLC采用“顺序扫描，不断循环”工作方式
1.每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。
2.输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。
3.一种扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。
4.元件映象寄存器内容是随着程序执行变化而变化。
5.扫描周期长短由三条决定。（1）CPU执行指令速度（2）指令自身占有时间（3）指令条数
6.由于采用集中采样。集中输出方式。存在输入/输出滞后现象，即输入/输出响应延迟[5]。

1.5电镀生产线控制系统概述与选题背景意义

1.5.1 生产线控制系统概述
电镀行车生产线自动化限度在德国、意大利、美国等国家发展水平已经较高，而在国内尚处在发展阶段。中华人民共和国经济高速发展，工业化进程不断深化，为自动化行业迅猛发展提供了辽阔空间。电镀行业是国内重要加工行业，据粗略预计，全国既有15000家电镀生产厂，行业职工总数超过50万人，既有5000多条生产线和2.5～3亿平方米电镀面积生产能力。电镀行业年产值约为100亿元人民币。近十年来，乡镇公司发展迅速电镀行业公司规模普遍较小，年电镀能力超过10000平方米公司局限性500家。少数合资公司或正规专业化公司拥有国际先进水平设备和设施，但是大多数中小公司仍在使用许多过时技术和设备，大量生产线为半机械化和半自动化控制，某些甚至为手工操作。
工业电镀生产线工位多、生产复杂，同步在电镀中，其氧化、酸洗、碱洗、电镀等许多工艺具备严重化学污染和腐蚀，对人身心健康十分不利，并且人工操作随机性大，影响产品质量。老式办法是使用顺序控制器，由于其电路复杂，接口多，受外界干扰大，工作可靠性差，维护也困难。采用PLC有较完善诊断和自保护能力，可以增强系统抗干扰能力，提高系统可靠性。

1.5.2 课题选题背景及意义
电镀就是运用电解方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好金属层过程。简朴理解，是物理和化学变化和结合。
随着工业化生产不断细分，新工艺新材料不断涌现，在实际产品得到应用设计效果也日新月异，电镀是咱们在设计中经常要涉及到一种工艺，而电镀效果是咱们使用时间较长，工艺也较为成熟一种效果。对于这种工艺应用在咱们产品上已经非常多，而通过这种解决咱们普通可以得到某些金属色泽效果，如高光、亚光等，搭配不同效果构成产品效果差别性，通过这样解决为产品设计增长一种亮点。电镀工艺应用咱们普通作如下用途：a、防腐蚀b、防护装饰c、抗磨损d、电性能（依照零件工作规定，提供导电或绝缘性能镀层）e、工艺规定。
一件电镀产品质量除了要有好成熟电镀工艺和品质好镀液添加剂外，如何保证电镀产品严格按照电镀工艺流程运营和保证产品电镀时间则是决定电镀产品质量和品质重要因素。在电镀生产线上采用自动化控制不但可以使电镀产品质量和品质得到严格保证，有效减少废品率，并且还可以提高生产效率和减轻工人劳动强度，有着非常好经济效益和社会效益，电镀生产线上对行车自动控制则是电镀生产线自动化控制核心。
电镀生产线按照其工艺规定和规模普通设计有两台行车、三台行车和四台行车工作，每台行车都依照已编制好各自程序运营；对于行车自动控制，初期是采用继电器逻辑电路和顺序控制器，发展至今其控制方式已采用可编程控制器PLC作为核心控制部件，其控制更为安全、可靠、以便、灵活，自动化限度更高。
用PLC辅以变频器对电镀自动生产线行车进行自动控制，具备构造简朴、编程以便、操作灵活、使用安全、工作稳定、性能可靠和抗干扰能力强特点，是一种很有效自动控制方式，是电镀生产实现高效、低成本、高质量自动化生产发展方向[9]。

1.6 控制对象设计规定详述

如摘要中所述，电镀工作流程：启动——吊钩上升——上限行程开关闭合——右行至1号槽上方——XK1行程开关闭合——吊钩下降进入1号槽——下限行程开关闭合——电镀延时——吊钩上升……，由3号槽内吊钩上升，然后左行至左限位，吊钩下降至原位，即原位。
按照规定，咱们要实现如下工作方式：
1.原位：表达设备处在初始状态，吊钩在下限位置，行车在左限位置。
2.持续工作：当吊钩回到原点后，延时一段时间（装卸零件），自动上升右行，按照工作流程规定不断循环。
3.单周期工作：设备始于原点，按下启动按钮，设备工作一种周期，然后停于原点，要重复第二个工作周期，必要再按一下启动按钮。

第2章 系统硬件设计

2.1 PLC机型选取

依照自动化电镀生产线控制规定，咱们采用了德国西门子PLC S7-200 CPU226型号，此类型PLC无论独立运营，还是联接网络都能完毕各种控制任务。它使用范畴可以覆盖从代替继电器简朴控制到复杂自动控制。其应用领域涉及各种机床、纺织机械、塑料机械、电梯等行业。S7-200 CPU226通讯功能完善，具备极高性能价格比是很突出特点，也是咱们采用它重要因素。 PLC为此系统控制核心，此系统输入信号有两某些，一某些是原点、单周期、持续等面板控制按钮，另一某些是各种行程开关，这些面板按钮信号和传感器信号作为PLC输入变量，通过PLC输入接口输入到内部数据寄存器， 然后在PLC内部进行逻辑运算或数据解决后，以输出变量形式送到输出接口，从而驱动电机来控制行车运营和吊钩升降[4]。

2.2 I/O分派表及其端子接线图

在本次系统设计中，咱们定义I/O分派表如表2-1所示。将13个输入信号和5个输入信号按各自功能类型分好，并与PLCI/O点一一相应，编排地址如下表。数字量扩展模块地址分派是从最接近CPU模块数字量模块开始，在本机数字量地址基本上从左到右按字节持续递增，模仿量扩展模块地址是从最接近CPU模块模仿量模块开始，在本机模仿量地址基本上从左到右按字递增。
咱们定义I/O端子接线图如图2-1所示。由图表可以看出,PLC控制系统输入信号有13个，均为开关量。其中单操作按钮开关2个，行程开关3个，限位开关5个，选取工作方式开关2个。PLC控制系统输出信号有5个，其中2个用于驱动吊钩电机正反转接触器KM1、KM2,2个用于驱动行车电机正反转接触器KM3、KM4，1个用于原位批示。

表2-1 I/O分派表
序号
输 入
序号
输 出
1
I0.0
上限位
14
Q0.0
上升
2
I0.1
下限位
15
Q0.1
下降
3
I0.2
左限位
16
Q0.2
右行
4
I0.3
XK1行程开关
17
Q0.3
左行
5
I0.4
XK2行程开关
18
Q0.4
原位
6
I0.5
XK3行程开关
19
Q0.5
定期
7
I0.6
原点开关

8
I0.7
持续工作开关

9
I1.0
启动按钮

10
I1.1
停止按钮

12
I1.3
单周期按钮

13
I1.4
右限位

图2-1 I/O端子接线图
2.3主电路设计

图2-2 电镀生产线主电路图

电气原理图是依照电气控制系统工作原理，采用电器元件展开形式，运用图形符号和项目符号表达电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系电路图。电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是依照它在电路中所起作用画在不同部位上。电气原理图具备构造简朴、层次分明特点，适合研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用[6]。
电气原理图普通分为主电路和辅助电路两某些，在本次设计中咱们着重分析了主电路图。在本设计中，依照电镀生产线工艺规定，只需用两台电机分别控制吊钩上升、下降和行车左行、右行。主电路如图2-2，接触器KM1，KM2控制电动机M1正、反转，实现吊钩上升和下降，接触器KM3，KM4控制电动机M2正、反转，实现行车迈进和后退。

2.4电镀生产线工作流程图

咱们依照设计规定绘制了整个系统工作流程图，以便可以更清晰结识该生产线生产全过程，整个系统工作流程图，如图2-3所示。
行车动作无非就是上下左右受控移动，按照指定顺序(即动作表)完毕一系列动作。规定有几套动作表可以选取，动作可以静态修改，也可以在运营时由上位机动态修改。在这里，咱们把行车一种动作定义为：“到几号工位上升，再到几号工位下降”，或者是“延时几秒”，每个动作表由若干个动作字构成，放在PLC 数据寄存器里，动作表由PLC程序初始化，也可以在运营时通过串行通讯由上位机读取和修改，PLC程序在运营时只是不断地解释和执行动作表。

图2-3 电镀生产线工作流程图

第3章 系统软件设计

3.1 软件构成及作用

3.1.1 PLC内部资源
内部依照软元件功能不同，提成了许多区域，如输入/输出继电器区、定期器区、计数器区、特殊继电器区等。下面分别简介下。
1.定期器：电气自动控制大某些领域都需要用定期器进行时间控制，灵活地使用定期器可以编制出复杂动作控制程序。它是PLC中重要编程元件，是合计时间增量内部器件。
定期器工作过程与继电-接触器控制系统时间继电器基本相似，但它没有瞬动触点。使用时要提前输入时间预设值。当定期器输入条件满足时开始计时，当前值从0开始按一定期间单位增长；当定期器当前值达到预设值时，定期器触点动作。运用定期器触点就可以得到控制所需延时时间[8]。
2.计数器：计数器可用来合计输入脉冲个数，经惯用于对产品进行计数或者进行特定功能编程。使用时要提前输入它特定植。当输入触发条件满足时，计数器开始合计它输入端脉冲电位上升延次数，当计数器计数达到预定设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。
3.输入继电器：输入继电器普通均有一种PLC输入端子与之相应，它用于接受外部开关信号。当外部开关信号为闭合时，输入继电器线圈得电，在程序中常开触点闭合，常闭触点断开。
4.输出继电器：输出继电器普通均有一种PLC上输出端子与之相应。当通过程序使得输出继电器线圈得电时，PLC上输出端开关闭合，它可以作为控制外部负载开关信号。同步在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。
5.内部位存储器：内部位存储器作用和继电-接触器控制系统中中间继电器相似，它在PLC中没有输入/输出端与之相应，因而它触点不能驱动外部负载，这是与输出继电器重要区别。它重要起逻辑控制作用。
以上几种是咱们在本次系统设计过程中也许需要用到PLC软元件，此外PLC尚有诸多其他软元件。

3.1.2 PLC编程语言
PLC是通过运营编写顾客程序实现控制任务。PLC中程序由系统程序和顾客程序两某些构成，系统程序由PLC生产厂家提供，它支持顾客程序运营；顾客程序是顾客为完毕特定控制任务而编写应用程序。S7-200系列PLC编程语言非常丰富，有梯形图、语句表、功能块图和顺序功能图等，顾客可以选取一种编程语言，如果需要，也可混合使用几种语言编程。这些编程语言都是面向顾客，它使控制程序开发、输入、调试和修改工作大大简化。咱们在本次设计中选取梯形图编程。如下咱们详细简介下梯形图概念。
梯形图左边有一条垂直线称作左母线，右边一条虚线称为右母线。母线之间是触点逻辑连接和线圈输出。
PLC梯形图具备如下某些特点：
1.PLC梯形图是“从上到下”按行绘制，两侧竖线类似电气控制图电源线，普通称做母线（Bus Bar），大某些梯形图只保存左母线；梯形图每一行是“从左到右”绘制，左侧总是输入接点，最右侧为输出元素，触点代表逻辑“输入”条件，如开关、按纽、内部条件等；线圈普通代表逻辑“输出”成果，如批示灯、接触器、中间继电器、电磁阀等。对S7-200系列PLC来说，尚有一种输出“盒”（功能框），它代表附加指令，如定期器、计数器或数学运算等功能指令。
2.电气控制电路左右母线为电源线，中间各支路都加有电压，当支路接通时，有电流流过支路上触点与线圈。梯形图中假想电流在图中只能作单方向流动，即只能从左向右流动。层次变化（接通顺序）也只能先上后下，与程序编写时步序号是一致。
3.梯形图中输入接点如I1.0、I0.1等，输出线圈Q0.0、Q0.1等不是物理接点和线圈，而是输入、输出存储器中输入、输出点状态，并不是接线时现场开关实际状态；输出线圈只相应输出映像区相应位，该位状态必要通过I/O模块上相应输出单元才干驱动现场执行机构。
4.梯形图中使用各种PLC内部器件，如辅助继电器、定期器、计数器等，也不是真电器元件，但具备相应功能，因而普通按电气控制系统中相应器件名称称呼它们。梯形图中每个继电器和触点均为PLC存储器中一位，相应位为“1”，表达继电器线圈通电、常开接点闭合或常闭接点断开；相应位为“0”，表达继电器线圈断电、常开接点断开或常闭接点闭合。
5.梯形图中继电器触点既可常开，又可常闭，其常开、常闭触点数目理论上是无穷各种（受存储容量限制），也不会磨损，因而，梯形图设计中，可不考虑触点数量，这给设计者带来很大以便。对于外部输入信号，只要接入一种信号到PLC即可。
6.电气控制电路中各支路是同步加上电压并行工作，而PLC是采用循环扫描方式工作，梯形图中各元件是按扫描顺序依次执行，是一种串行解决方式。由于扫描时间很短（普通但是几十毫秒），因此控制效果同电气控制电路是基本相似。但在设计梯形图时，对这种并行解决与串行解决差别有时候应予注意，特别是那些在程序执行阶段还要随时对输入、输出状态存储器进行刷新操作PLC，不要由于对串行解决这一特点考虑不够而引起偶尔误操作[7]。

3.1.3 组态软件
计算机技术和网络技术飞速发展，为工业自动化开辟了辽阔发展空间，咱们可以以便快捷地组建优质高效监控系统，并且通过采用远程监控及诊断、双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠。
组态软件是指某些数据采集与过程控制专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级软件平台和开发环境，使用灵活组态方式，为顾客提供迅速构建工业自动控制系统监控功能、通用层次软件工具。组态软件应当能支持各种工控设备和常用通信合同，并且普通应提供分布式数据管理和网络功能。相应于原有HMI（人机接口软件，Human Machine Interface）概念，组态软件应当是一种使顾客能迅速建立自己HMI软件工具，或开发环境。在组态软件浮现之前，工控领域顾客通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用工控系统，普通是封闭系统，选取余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增长功能都受到严重限制。组态软件浮现，把顾客从这些困境中解脱出来，可以运用组态软件功能，构建一套最适合自己应用系统。随着它迅速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备广泛支持已经成为它重要内容，随着技术发展，监控组态软件将会不断被赋予新内容。
组态软件：相应全称为Human and Machine Interface/Man and Machine Interface /Supervisory Control and Data Acquisition，中文翻译为：人机界面/监视控制和数据采集软件，普通英文简称有三种分别为HMI/MMI/SCADA。当前组态软件发展迅猛，已经扩展到公司信息管理系统，管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上一系列数据整合。
组态软件功能和特点可归纳如下：概念简朴，易于理解和使用；功能齐全，便于方案设计；实时性与并行解决；建立实时数据库，便于顾客分步组态，保证体统安全可靠运营；运用丰富“动画组态”功能，迅速构造各种复杂生动动态画面；引入“运营方略”概念。
它具备如下几种方面特点：
1.可视化操作界面，真彩显示图形、支持渐进色、丰富图库、动画连接。
2.无与伦比动力和灵活性，拥有全面脚本与图形动画功能可以对画面中一某些进行保存，以便后来进行分析或打印。
3.变量导入导出功能，变量可以导出到Excel表格中，以便对变量名称等属性进行修改，然后再导入新工程中，实现了变量二次运用，节约了开发时间。
4.强大分布式报警、事件解决，支持实时、历史数据分布式保存。强大脚本语言解决，可以协助你实现复杂逻辑操作和与决策解决。
5.全新Web Server架构，全面支持画面发布、实时数据发布、历史数据发布以及数据库数据发布。
6.以便配方解决功能。丰富设备支持库，支持常用PLC设备、智能仪表、智能模块。提供硬加密及软授权两种授权方式[2]。

3.2 PLC梯形图设计
电镀生产线梯形图设计如图3-1所示。

图3-1 梯形图
3.3 组态王软件设计

1.建立新建工程
启动组态王软件工程管理器，在菜单中点击“新建”弹出如图3-2对话框如下。

图3-2 工程向导之一
单击“下一步”继续。弹出如图3-3“新建工程向导之二对话框”。

图3-3 工程向导之二
在工程途径文本框中输入一种有效工程途径，或单击“浏览⋯”按钮，在弹出途径选取对话框中选取一种有效途径。单击“下一步”继续。弹出“新建工程向导之三对话框”，如新建工程向导三如图3-4所示。

图3-4 工程向导之三
在工程名称文本框中输入工程名称，该工程名称同步将被作为当前工程途径名称。
点击“完毕”，则完毕了一种新工程建立。
2.创立组态画面
进入新建组态王工程，选中工程浏览器左侧画面，在右侧双击新建按钮，则弹出如图3-5所示对话框。

图3-5 新画面
在“画面名称”处输入新画面名称，点击“拟定”按钮进入内嵌组态王画面开发系统如图3-6所示。

图3-6 开发系统
3.定义I/O设备
选取工程浏览器左侧大纲项“设备\COM1”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，运营“设备配备向导”如图3-7所示。

图3-7 设备配备向导之一
选中PLC,由于在本次设计中用是西门子S7-200系列模块，因此双击“西门子”，选中S7-200，弹出如图3-8所示对话框。

图3-8 设备配备向导之二

为外部设备取一种名称，输入PLC，单击“下一步”，弹出“设备配备向导”如图3-9所示。

图3-9 设备配备向导之三
为设备选取连接串口，假设为COM1，单击“下一步”，弹出“设备配备向导”，如图3-10所示。

图3-10 设备配备向导之四

填写设备地址，假设为2，单击“下一步”，弹出如图3-11对话框。

图3-11 通信参数

设立通信故障恢复参数(普通状况下使用系统默认设立即可)，单击“下一步”，弹出“设备安装向导”如图3-12所示。

图3-12 信息总结
检查各项设立与否对的，确认无误后，单击“完毕”。
设备定义完毕后，可以在工程浏览器右侧看到新建外部设备“PLC”，如图3-13所示。需要检测外部输入量与否与PLC相连时，只用双击该设备，在弹出对话框中选取测试PLC即可。

图3-13 新设备
在定义数据库变量时，只要把I/O变量连结到这台设备上，它就可以和组态王互换数据了。
4、构造数据库
选取工程浏览器左侧大纲项“数据库\数据词典”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，弹出“定义变量”对话框如图3-14所示。

图3-14 定义变量
在变量类型中选用变量类型，普通变量类型有“内存”和“IO”两种类型，在这两种类型中又分“离散、整数、实数、字符串形”。普通开关量都属于IO离散型，而需要与内部物件动画连接则可以定义为内存形。
5.动画连接：在新画面中双击需要连接物件，弹出如图3-15所示对话框。

图3-15 动画连接
在对话框中有各种连接，依照设计需要选取，分别选取“水平移动”和“垂直移动”两种连接方式，弹出对话框如图3-16对话框所示。

图3-16水平移动连接
在表达式框中填入表达式，在下面移动距离中填写相应数据，按拟定即可。
按照上面环节，依照设计需求，分别对画面中物件进行动画连接，从而实现了外部输入量与内部事物数据连接。自此，动画连接告一段落。
6.填写命令语言：如图3-17所示。

图3-17 填写命令语言

如想让动画动起来，还需要如果命令语言来控制它运作。在空白处填入所需命令语句，点击“确认”即可。
依照整个过程运营规定，以及所设定变量，现编程序如下所示：
if(\\本站点\上升批示灯==1)\\本站点\动作=\\本站点\动作+10;
if(\\本站点\下降批示灯==1)\\本站点\动作=\\本站点\动作-10;
if(\\本站点\右行批示灯==1)\\本站点\动作2=\\本站点\动作2+10;
if(\\本站点\左行批示灯==1)\\本站点\动作2=\\本站点\动作2-10;
7.运营和调试
完毕上面所述环节后，组态王工程已经初步建立起来，进入到运营和调试阶段。在组态王开发系统中选取“文献\切换到 View”菜单命令，进入组态王运营系统。在运营系统中选取“画面\打开”命令，从“打开画面”窗口选取要打开画面。显示出组态王运生产线处在原点状态画面。
8.编辑好画面如图3-18所示，上面各种图形界面所代表中实物都一一标出。

图3-18 初始状态

第4章 软硬件调试实现

本次所做设计课题重要采用S7-200系列机型进行程序设计，运用组态王软件对电镀控制进行画面组态，较好完毕了教师规定设计任务，课题设计控制规定。在设计最后阶段把软件和硬件结合起来，成功实现了电镀生产线系统监控功能。咱们编辑好画面图，依照各个部件之间互相联系和控制关系，按照上一章所述操作环节进行设备连接，最后终于在运营环境里实现了系统在监控状态下自动运营。

按动“持续运营”按钮，再按“启动按钮”，系统向上运营，上升批示灯亮如图4-1所示。

图4-1 上升运营

当行车遇到上限开关时，系统向右运营，右行批示灯亮如图4-2所示。

图4-2 向右运营
当行车向右运营时遇到行程开关XK1、XK2、XK3三个行程开关中任意一种时，系统下行，下降批示灯亮如图4-3所示。

图4-3 下行运营
当行车右行到右限位时，遇到右限开关时，系统向左运营，左行批示灯亮如图4-4所示。

图4-4 左行运营

自此，持续运营运营过程到此运营完毕。切换其她模式时，按下单周期按钮再按启动按钮即可，运营过程大体都如上所诉运营过程。
结　论

电镀是一门具备悠久历史表面解决技术，近几年来，随着新工艺技术办法，特别是某些新镀层材料和复合电镀技术浮现，极大扩展了这一项表面解决技术应用。并使其成为当代表面工程技术重要构成某些。那么，通过咱们这次对电镀生产线控制系统设计不但让咱们更多理解到了电镀这个工艺发展前景，并且让咱们重新结识了用PLC来设计控制系统使用价值，整个设计对咱们即将走入社会毕业生来讲是一次很大锻炼，是咱们对专业知识有了进一步提高。
在该构成员极力配合下，该电镀生产线控制系统设计基本完毕，在设计当中咱们充分考虑到了操作以便性，元件实惠性和工艺简朴性。在设计当中咱们基本参照资料是基于教科书，再通过各种途径获取更详细资料设计该控制系统。
PLC编程是咱们整个设计最重要一某些，咱们编程是采用梯形图编程语言，所有编写环节和编写要点是严格按照课本规定和教科教师指引来编写，因此整个编写过程是相称严谨。并且咱们编写程序之前对电镀生产线工作流程做了详细分析，每个环节考虑都很严密，因此总来说，这个系统设计师比较好。
但是在编写过程中咱们还是遇到了诸多问题，这样系统如果可以实际验证话会很到限度上提高咱们动手能力。并且在编写过程中有某些小细节咱们也没有考虑到，如果说可以有足够条件来调试话可以大大提高咱们系统对的性。固然在后来类似设计当中咱们将会尽量达到这些规定[10]。

谢 辞

在该构成员齐心合力努力下，在导师细心指引下，咱们这个电镀生产线控制系统设计完毕较好，在此我谨代表咱们这组四个成员对咱们所有代课教师，学校各位领导，特别是对咱们导师段春霞和韩英表达衷心感谢。
在设计过程中咱们遇到了诸多困难，有诸多问题通过咱们教科书是解决不了，但是咱们一方面可以通过导师指点，找出问题所在，因此咱们可以成功完毕设计有很大一某些通过导师指引；另一方面咱们可以通过学校借书条件，从学校图书馆获得咱们想要资料，因而咱们也要感谢学校能给咱们提供这样自我解决问题平台；同步，咱们可以运用咱们专业知识，在设计当中咱们可以充分运用咱们专业知识，这都是咱们在这三年里所有专业教师细心辅导。
总之，在这次成功设计过程中，学校也给了咱们一种与教师，与同窗合伙，实践操作完毕机会，咱们将在后来学习和工作过程中充分运用所学知识，也会尽咱们所能学更多知识，不辜负各位教师盼望。在此，我祝各位教师工作顺利，生活美满！

参照文献

[1]张万忠.可编程控制器应用技术.北京：化学工业出版社，.12
[2]周美兰等. PLC电气控制与组态设计.北京：科学出版社，
[3]李道林主编.电气控制与PLC原理及应用.北京：电子出版社，
[4]李长期.PLC原理及应用.北京：机械工业出版社，.8
[5]汪志锋.可编程控制器原理和应用.西安：西安电子科技大学出版社，
[6]汪晓平.PLC可编程控制器系统开发实例导航.北京：人民邮电出版社，
[7]海维.SIMATIC可编程控制器及应用[M].机械工业出版社,.1
[8]常初.可编程控制应用技术[M].重庆大学出版社,.3
[9]立明.电镀工艺与设备化学[M].北京工业出版社,.6
[10]孙平.可编程控制器原理及应用[M].高等教诲出版社,.8
[11]廖常初主编.PLC编程及饮用.北京：机械工业出版社，
[12]西门子公司.S7-200可编程控制器系统手册，
[13]常晓玲.电气控制系统与可编程控制器．北京：机械工业出版社， 
[14]黄北刚.工厂电气控制电路实例详解．北京：化学工业出版社，.3 
[15]田瑞庭.可编程控制器应用技术.北京：机械工业出版社，1994
附　录

外文资料翻译

PLCqusetion

PLC which should pay attention in the application is specially the control device which serves for the industrial production，usually does not need to take any measure，may use directly in the industry environment. But，when the production environment is too bad，the electromagnetic interference is special intense，or installs uses improper，cannot guarantee PLC the normal operation，therefore should pay attention to the following question in the use.
First，Siemens PLC maintenance
1. maintenance procedures，equipment，periodic testing，adjustment provisions
(1) half-yearly or quarterly inspection PLC cabinet terminal connections，and if time to re-loose strong