运料小车控制(组态软件).doc

组态软件与网络通讯课程设计说明书 题目：运料小车控制 姓名：窦晓彤 学号：09220331 指导老师：冯小林 班级：控制工程1班 日期：2012年12月23日内容摘要 运料小车控制的设计其目的是运用各种软件如力控、VB、Wincc、PLC等多种软件分别实现对运料小车的智能控制，并能通过多种通讯方式实现多种软件之间的通讯，本设计主要以组态软件为主设计了运料小车的控制过程，对过程中各个部件如小车、传送带等进行了定义，并对整体的布局和工作过程进行了控制，通过对动作脚本的编程及其调试过程最终实现了运料小车的控制过程，可以通过开始、停止、手动前进、手动后退、指示标志等多个按键选择实现对运料小车整个运行过程的智能控制，本设计还设计了从组态力控到VB的dbcon通讯，和从VB到力控组态的DDE通讯，实现了各种软件之间的联系与应用，有很重要的意义。关键词：运料小车、组态力控、VB、控制过程、通讯、联系 目 录 1 设计任务和要求.1 1.1设计任务.2 1.2设计要求.2 2 系统设计.2 2.1系统要求.2 2.2方案设计.2 2.3系统工作原理.3 3 单元设计与系统设计.3 3.1 系统各单元界面的设计.3 3.1.1开发系统界面的创建.3 3.1.2开机界面的创建.43.1.3主界面的创建.5 3.2 系统总体设计 . 6 3.2.1 IO设备组态.6 3.2.2 数据库组态.73.2.3单元部件的属性设置及脚本编辑. 83.2.4控制系统的属性设置及脚本编辑. .123.2.5初始启动窗口的选择. .14 4. 系统调试、仿真与结果分析. .14 4.1仿真预期结果. .14 4.2仿真过程及其调试过程. .15 4.3仿真结果及其分析.15 5 . 组态力控与VB之间的通讯.17 5.1从组态力控到VB之间的通讯.17 5 .1.1力控中工程项目的创建.17 5.1.2力控中主界面的创建.185.1.3 IO设备组态.19 5.1.4 数据库组态.19 5.1.5 各单元部件的属性设置及脚本编辑. .20 5.1.6 数据库VB中工程项目的创建.21 5.1.7 从力控到VB的通讯过程.24 5.2 从组态力控到VB 的通讯.25 5.2.1 力控中工程项目的创建.25 5.2.2 数据库VB中工程项目的创建.28 5.2.3 VB到力控的通讯过程.29 6 VB与数据采集卡之间的通讯.30 6.1 VB 从数据采集卡中采集信息.31 6.1.1 VB主界面的创建及其属性设置.31 6.2 VB 从数据采集卡采集信息的过程.32 6.3VB 从数据采集卡采集信息的结果及其分析.32 7 总结体会.33 8 参考文献.33 9 附录.34 1设计任务和要求1.1设计任务设计一个运料小车，通过组态力控软件的设计，使其可实现通过开始、停止、手动前进、手动后退等按键实现运料小车的智能控制。控制系统的运行界面如图1-1. 图1-1. 运料小车控制系统的运行界面该系统的软硬件结构原理图1-2所示 图1-2 系统的软硬件结构原理图1.2设计要求基本要求 1、当手动按下开始按键时，控制系统开始运行，首先由小车开始向左运行， 当到达左限位时，左面指示灯亮，小车停止运行，此时传送带开始运行，将货物送到小车位置，然后小车载着货物一起向右运行，左指示灯灭，到达右限位时，右面指示灯亮，小车停止运行，由传送带将货物运走，右指示灯灭，如此循环。 2.在运行过程中，当小车向左运行时，显示向左指示箭头，当小车向右运行时，显示向右指示箭头，当小车停止运行时，显示指示停止指示箭头。 3.当手动按下停止按键时，整个控制系统停止运行。 4.当手动按下手动前进按键时，小车自身或由小车载着货物一起向右运行，显示向右指示箭头，当手动按下手动后退按键时，小车自身或由小车载着货物一起向左运行，显示向左指示箭头。 5.实现与VB及Wincc的通讯 2 系统设计2.1系统要求设计一个运料小车，通过组态力控软件的设计，使其可实现通过开始、停止、手动前进、手动后退等按键实现运料小车的智能控制。2.2方案设计一个基本的运料小车控制系统主要由小车、货物、传送带、传送道等组成，且有开始、停止、手动前进、手动后退、各种正常运行时的标示等组成。图2-1为运料小车控制系统原理框图。 图2-1 运料小车控制系统原理框图2.3系统工作原理 当手动按下开始按键时，控制系统开始运行，首先由小车开始向左运行， 当到达左限位时，左面指示灯亮，小车停止运行，此时传送带开始运行，将货物送到小车位置，然后小车载着货物一起向右运行，左指示灯灭，到达右限位时，右面指示灯亮，小车停止运行，由传送带将货物运走，右指示灯灭，如此循环。在运行过程中，当小车向左运行时，显示向左指示箭头，当小车向右运行时，显示向右指示箭头，当小车停止运行时，显示指示停止指示箭头，当手动按下手动前进按键时，小车自身或由小车载着货物一起向右运行，显示向右指示箭头，当手动按下手动后退按键时，小车自身或由小车载着货物一起向左运行，显示向左指示箭头。当手动按下停止按键时，整个控制系统停止运行。 最后，通过dbcom及DDE通讯协议实现从力控到VB及VB到力控的通信。 3.单元设计与系统设计3.1系统各单元界面的设计 3.1.1开发系统界面的创建 打开力控7.0，点击新建，则会弹出如图3-1所示的新建工程的窗口，在项目名称中输入运料小车控制，在生成路径中选择合适的路径，点击确定。 图3-1 新建工程项目图 正确建立运料小车控制系统工程项目后，选择工程后点击开发，则会出现如图3-2所示的开发系统窗口，点击新建，在显示的新建窗口属性中选择创建空白界面。 图3-2 开发系统窗口3.1.2 开机界面的创建 在新建的空白界面中点击新建，则会出现如图3-3所示的窗口属性界面，在窗口名字中输入开机界面，点击确定。 图3-3 开机界面的创建打开开机界面，在属性菜单中选择如图所示的背景颜色，然后在标准图库中选择合适的图标与工具栏中的文本创建合理的开机界面，结果如图3-4所示。 图3-4 开机界面的设计3.1.3主界面的创建 同上面开机界面的创建类似，点击新建，在显示的窗口属性中输入“主界面”，如图 3-5所示，然后点击确定。 图3-5 开发系统窗口主界面打开主界面，在属性菜单中选择如图所示的背景颜色，然后如图3-5所示在标准图库中选择合适的小车类型、货物类型、及传送道和传送带类型，再选择合适的指示标志，分别双击选择到主窗体中，并利用工具栏中的基本工具组合成传送道德支架，选择基本工具中的增强型按钮并分别命名为开始、停止、手动前进、手动后退等。 图3-5 在标准图库中选择个单元部件最后合理布置桌面，结果如图3-6所示。 图3-6 主界面的设计3.2 系统总体设计 3.2.1 IO设备组态 双击工程项目中的IO设备组态，弹出如图3-7所示IO设备属性，选择“力控仿真驱动SIMULATOR(仿真)”，则弹出如图所示的设备配置属性，在设备名称中输入“力控仿真”，在设备地址中输入“1”，点击完成。 图3-7所示IO设备属性3.2.2 数据库组态双击工程项目中的数据库组态，弹出如图3-8所示数据库属性，双击点名，选择“模拟IO点”，点击继续，则弹出如图3-9所示的模拟点的参数特性，在设备名称中输入“place1”，点击增加，点击新增的模拟点，选择数据连接，则弹出如图3-10所示的模拟点的数据连接特性，选择设备为“力控仿真”设为常量寄存器，点击确定。 图3-8数据库模拟点的建立 图3-9 模拟点的参数特性 图3-10 模拟点的数据连接特性3.2.3各单元部件的动画属性设置及脚本编辑 在图3-6所示的主界面中，双击小车，出现如图3-11所示的属性菜单。 图3-11 运料小车动画属性 在鼠标相关动作中选择“水平”，则会显示如图3-12所示水平拖动窗口，在变量选择中选择place1.pv，点击选择。 图3-12 运料小车属性的变量选择 同上述运料小车的属性设置类似，分别为货物及传送带进行动画属性的设置和变量选择，图略。在图3-6所示的主界面中，双击传送带左面的指示灯，出现如图3-13所示的属性菜单，在颜色相关动作中选择条件，则弹出颜色变化窗口，选择值为真时为“红色”，值为假时为“黑色”，在变量选择中选择“led1.pv”，点击选择。 图3-13 指示灯动作属性及变量选择同上述左指示灯的属性设置类似，设置右指示灯的动作属性和变量选择。 双击开始按键，弹出如图3-14所示动画连接，在触敏动作中选择“左键动作”，会出现图中所示脚本编辑器，在按下鼠标选项下输入“run.pv=1”。点击保存。 图3-14 按键动画连接及脚本编辑 同上述开始按键的属性设置类似，双击停止按键，在触敏动作中选择“左键动作”，在按下鼠标选项下输入“stop.pv=1”，点击保存。 同上述开始按键的属性设置类似，双击手动前进按键，在触敏动作中选择“左键动作”，在按下鼠标选项下输入“go.pv=1;back.pv=0”，点击保存。同上述开始按键的属性设置类似，双击手动后退按键，在触敏动作中选择“左键动作”，在按下鼠标选项下输入“go.pv=0;back.pv=1”，点击保存。双击“向左运行指示”，如图3-15所示，出现动画连接属性，点击“影藏”，显示可见性定义窗口，选择当表达式为假时隐藏，点击变量选择，将变量选择为“zuo .pv”,点击选择。 图3-15 向左运行指示的属性设置同上述向左运行指示的属性设置类似，分别点击向右运行指示和停止运行指示，分别出现相应的动画连接属性，点击“影藏”，显示可见性定义窗口，选择当表达式为假时隐藏，点击变量选择，将变量分别选择为“you.pv和zhengchang.pv”,点击选择。双击主窗体中的时间显示文本，出现如图3-16所示的动画连接，在数据输出中选择字符串，则显示图中所示字符输出窗口，在表达式中输入“$date+ +strleft($time,8)”，则，文本框在运行时自动显示计算机系统的日期。 图3-16 时间显示功能的属性设置3.2.4控制系统的动画属性设置及脚本编辑 点击工程项目中的“动作应用程序动作”，则显示出如图3-17所示的对话框，选择程序运行周期执行，如图所示，编辑脚本程序。 图3-17 控制系统属性及脚本编辑应用程序动作中的脚本程序如下：if(run.pv=1&place1.pv=10&place1.pv=90&place2.pv10 0) then led1.pv=0;led2.pv=0; zuo.pv=1;you.pv=0;zhengchang.pv=0; place1.pv=place1.pv-10;endifif run.pv=1&place1.pv10&place2.pv=28&place2.pv70 then led1.pv=0;led2.pv=1; zhengchang.pv=1;zuo.pv=0;you.pv=0; place2.pv=place2.pv+10;endifif stop.pv=1 then zuo.pv=0;you.pv=0; led1.pv=0;led2.pv=0;zhengchang.pv=0; / back.pv=0; go.pv=0;endifif back.pv=1&place1.pv=10&place1.pv=28&place2.pv=10&place1.pv=90&(place2.pv70) then zuo.pv=1;you.pv=0;zhengchang.pv=0; led1.pv=0;led2.pv=0; place1.pv=place1.pv-10;endifif go.pv=1&place1.pv=10&place1.pv=28&place2.pv=10&place1.pv=90&(place2.pv70) then zuo.pv=0;you.pv=1;zhengchang.pv=0; led1.pv=0;led2.pv=0; place1.pv=place1.pv+10;endifif place2.pv=100 then place2.pv=0;place1.pv=90;endifif run.pv=1 then go.pv=0;back.pv=0;Endif3.2.5初始启动窗口的选择 双击系统配置中的初始启动窗口，出现如图3-18所示窗口，选择“开机界面”，点击增加。 4.系统调试、仿真与结果分析4.1仿真预期结果： 1、当手动按下开始按键时，控制系统开始运行，首先由小车开始向左运行， 当到达左限位时，左面指示灯亮，小车停止运行，此时传送带开始运行，将货物送到小车位置，然后小车载着货物一起向右运行，左指示灯灭，到达右限位时，右面指示灯亮，小车停止运行，由传送带将货物运走，右指示灯灭，如此循环。 2.在运行过程中，当小车向左运行时，显示向左指示箭头，当小车向右运行时，显示向右指示箭头，当小车停止运行时，显示指示停止指示箭头。 3.当手动按下停止按键时，整个控制系统停止运行。 4.当手动按下手动前进按键时，小车自身或由小车载着货物一起向右运行，显示向右指示箭头，当手动按下手动后退按键时，小车自身或由小车载着货物一起向左运行，显示向左指示箭头。4.2 仿真过程及其调试过程打开设置好的主界面，点击运行，观察动画运行过程，检验是否达到预期效果，若出现错误，认真分析是哪部分出现错误，认真检查相应部分的属性设置及相关程序，进行不断的修正与调试，直至运行结果符合系统控制要求。4.3 仿真结果及其图示仿真结果完全符合控制系统对运行过程的要求，如下所示图为系统最终仿真结果示意图。 系统仿真结果示意图 系统仿真结果示意图 系统仿真结果示意图 系统仿真结果示意图 5.组态力控与VB之间的通讯5.1从组态力控到VB的通信 5.1.1力控中工程项目的创建 打开力控6.0，点击新建，则会弹出如图5-1所示的新建工程的窗口，在项目名称中输入a，在生成路径中选择合适的路径，点击确定。 图5-1 新建工程项目图 5.1.2 主界面的创建 在新建的空白界面中点击新建，则会出现如图5-2所示的窗口属性界面，在窗口名字中输入“主界面”，点击确定。 图5-2 主界面的创建打开主界面，在属性菜单中选择如图所示的背景颜色，然后在标准图库中选择合适的图标与工具栏中的文本创建合理的主界面，结果如图5-3所示。 图5-3 主界面的设计 5.1.3 IO设备组态 双击工程项目中的IO设备组态，弹出如图5-4所示IO设备属性，选择“力控仿真驱动SIMULATOR(仿真)”，则弹出如图所示的设备配置属性，在设备名称中输入“力控仿真”，在设备地址中输入“1”，点击完成。 图5-4 IO设备属性5.1.4 数据库组态双击工程项目中的数据库组态，弹出如图5-5所示数据库属性，双击点名，选择“模拟IO点”，点击继续，则弹出如图5-6所示的模拟点的参数特性，在设备名称中输入“place1”，点击增加，点击新增的模拟点，选择数据连接，则弹出如图5-7所示的模拟点的数据连接特性，选择设备为“力控仿真”设为常量寄存器，点击确定。 图5-5 数据库模拟点的建立 图5-6 模拟点的参数特性 图5-7 模拟点的数据连接特性 5.1.5各单元部件的动画属性设置及脚本编辑 在5-3所示的主界面中，双击开始按键，出现如图5-8所示的属性菜单。设置动画连接的属性为左键动作，气动作脚本为“run.pv=1”. 图5-8 按键的属性设置与脚本编辑 同理，设置结束按键的属性及脚本“stop.pv=1”.双击主窗体中的文本框，出现如图5-9所示的动画连接，在数据输出中选择字符串，则显示图中所示字符输出窗口，在表达式中选择“a1.pv”，点击选择。 图5-9 文本框的属性设置5.1.6数据库VB中工程项目的创建 打开VB，选择新建打开，如图5-10所示。 图5-10 VB中工程的创建 选择工具栏中的文本框与定时器拖入主界面，点击定时器，在属性栏中将interval中设置为100，如图5-11所示 图5-11 定时器的设计右键工具栏中任意部件，选择部件，进而选择dbcom通讯协议，如图5-12所示，则工具栏中多显示一个部件，拖动将其选择，则VB主界面的设计完成，如图5-13所示。 图5-12 dbcom通讯的选择 图5-13 主界面的设计双击定时器，则出现如图5-14所示脚本窗口，输入合适的程序，点击保存。脚本程序如下：Private Sub Timer1_Timer()Dim get_datas(1) As DoubleDim return_data As LongDim tagpars As StringDim set_datas(1) As DoubleDim set_data As LongDim tagpar1 As Stringtagpars = a1.pvreturn_data = Dbcom1.GetRealData(1, tagpars, get_datas(0)set_data = Dbcom1.SetRealData(1, tagpars1, set_datas(0)Text1.Text = get_datas(0)End Sub 图5-14 定时器脚本编辑5.1.7力控到VB的通讯分别运行力控和VB中创建的工程，进行对比可知，从力控到VB的通讯可以成功进行。如下图5-14为通讯结果示意图。 图5-14 通讯结果示意图5.2从组态力控到VB的通信 5.2.1力控中工程项目的创建打开力控6.0，点击新建，则会弹出如图5-15所示的新建工程的窗口，在项目名称中输入New apple2，在生成路径中选择合适的路径，点击确定。 图5-15 新建工程项目图 1主界面的创建 在新建的空白界面中点击新建，则会出现如图5-16所示的窗口属性界面，在窗口名字中输入“主界面”，点击确定。 图5-16 主界面的创建打开主界面，在属性菜单中选择如图所示的背景颜色，然后在标准图库中选择合适的图标与工具栏中的文本创建合理的主界面，点击文本，在动画连接中选择数据输出为模拟，进而选择表达式为“a1.pv”，点击确定，结果如图5-17所示。 图5-17 主界面的属性设计2. IO设备组态 双击工程项目中的IO设备组态，弹出如图5-18所示IO设备属性，选择“DDEDDE仿真驱动”，则弹出如图所示的设备配置属性，在设备名称中输入“DDE仿真”，点击完成。 图5-18 IO设备属性3. 数据库组态双击工程项目中的数据库组态，弹出如图5-19所示数据库属性，双击点名，选择“模拟IO点”，点击继续，则弹出如图5-20所示的模拟点的参数特性，在设备名称中输入“a1”，点击增加，点击新增的模拟点，选择数据连接，则弹出如图5-21所示的模拟点的数据连接特性，选择设备为“DDE仿真“，点击确定。 图5-19 数据库模拟点的建立 图5-20 模拟点的参数特性 图5-21 模拟点的数据连接特性 5.2.2数据库VB中工程项目的创建 打开VB，选择新建打开，如图5-22所示。 图5-22 VB中工程的创建 选择工具栏中的文本框拖入主界面，点击框体，如图5-23所示设置caption为DDEServer,设置linkmode为1-source,设置linkitem为DDEServer，点击保存。则完成VB中窗体的设计。 图5-23 主窗体属性设置5.2.3VB到力控的通讯分别将VB和力控中创建的工程运行，进行对比可知，从VB到力控界面可以进行成功的通讯。其结果示意图如图5-24所示。 图5-24 通讯结果示意图 6. VB与数据采集卡之间的通讯6.1 VB从数据采集卡采集信息 6.1.1VB中主界面的创建及其属性设置 打开VB，在主界面中创建如图6-1所示各个部件，分别设置其属性，如图6-2所示。 图6-1 VB中主界面的创建 图6-2 主界面属性设置6.2 VB从数据采集卡采集信息过程打开在VB中设置好的主窗体，运行界面，将数据采集卡插入USB接口，并介入某一通道，如A17通道，通过按键判断采集结果是否正确。6.3 VB从数据采集卡采集信息结果及其分析 当介入某一通道，如A17通道时，分别点击个选择按键，采集结果为4.095，如图6-3所示，结果符合要求。 图6-3 VB从数据采集卡采集信息结果 7.总结体会通过一学期的学习与了解，我知道组态软件主要用于工业现场的检测，数据采集等，其功能强大，让我们震撼。说实话，一直以来，我对软件这个词有着抵触心理，从心里觉得它是一个很抽象的东西，不易学懂。刚开学时，老师拿来自己电脑让我们看看他做的一些工程项目，当时我什么也不会，看也看不懂。后来经过渐进学习，上机，稍微有点入门了解。本次课程设计主要利用组态软件进行设计，于是我下来之后都安装了软件，自己做，不会的时侯问一些学得好的同学，然后自己摸索，经过两周的学习和练习操作，后来终于将运货小车控制系统做出来了，真的很高心，自己的努力终于得到回报。然后，本次设计还要求完成与VB等不同软件之间的通讯，于是，我又通过上网查询及一些学习视频摸索力控软件与VB界面之间的通讯，经过好几天的努力终于成功做通了力控界面和VB界面之间的互相通讯。由于时间和条件有限，力控与其他软件之间的通讯就不能做了。希望老师能够谅解。通过本次课程设计，使我更加清晰的理解了组态软件及其设计应用，也使我明白了无论什么事情都要自己努力去做，对待学习对待生活也一样，此外，遇到难题应该自己动手去做。本次设计过程中特别老师的耐心教导，以及同组成员的互相帮助，还有其他同学的热心帮组，在今后的学习中，我会努力认真的去完成每件事。 8. 参考文献1. 组态软件力控7.0帮助说明2. 3.老师给的资料附录：运料小车控制系统动作程序： if(run.pv=1&place1.pv=10&place1.pv=90&place2.pv10 0) then led1.pv=0;led2.pv=0; zuo.pv=1;you.pv=0;zhengchang.pv=0; place1.pv=place1.pv-10;endifif run.pv=1&place1.pv10&place2.pv=28&place2.pv=70 then led1.pv=0; led1.pv=0; you.pv=1;zuo.pv=0;zhengchang.pv=0; place1.pv=place1.pv+10; place2.pv=pla