s7300工业自动化课考试个人项目设计报告plc.docx

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s7300工业自动化课考试个人项目设计报告plc

“雪顶咖啡自动生产系统”设计报告

班级0809030101

工程设计组2--2

设计组成员王杨军，高超

年月日

一．工程项目设计项目名称

“雪顶咖啡自动生产系统”

二．工程项目设计方案

该雪顶咖啡自动生产系统控制可以实现自动化加工雪顶咖啡功能。

该设计是包含三道工序的自动化生产咖啡系统;加冰，加咖啡，加冰激凌；系统设有自动和手动两种控制方式。

1、选择手动运行程序（I0.4=0），手动有效，手动运行指示灯亮（Q4.2=1）；

按下正转点动按键（I0.2=1），传送带正向运行（Q8.5=1），按下反转点动按键（I0.3=1），传送带反向运行（Q8.6=1）；为了检测系统是否正常；

2、选择自动运行程序（I0.4=1），自动有效，自动动运行指示灯亮（Q4.2=1），进入雪顶咖啡自动加工生产系统，系统生产可以选用远程控制或就地控制两种控制方法。

当就地/远程控制开关I0.5=0，就地控制按键有效；

当就地/远程控制开关I0.5=1，运程控制按键有效；

当选好是否加冰以及确定数量后，wincc运行界面显示加冰状态，显示器显示订单数

（1）若选择远程控制（I0.5=1），不加冰，加冰标志位（M7.0=0），按下远程启动按键（M1.0=1），系统进入自动运行状态（Q4,1=1），电机正转，空杯随着传送带正向运行，当到达加冰位置，无停留继续向下一生产工序运行（若生产之前选择加冰（M7.0=1），当到达加冰位置且传感器检测到位I8.5=1，定时器T1开始定时，同时电机停转（Q8.5=0），加冰阀打开（Q8.1=1），，5s后，加冰阀关闭（Q8.1=0），电机继续正转（Q8.5=1）；

（2）当到达加咖啡位置且传感器检测到位时（I8.6=1），定时器T2开始定时，电机停转Q8.5=0，同时加咖啡阀打开（Q8.2=1），开始加咖啡，3s后，加咖啡阀关闭（Q8.2=0），电机继续正转（Q8.5=1）；

（3）当到达加冰激凌位置且加冰激凌传感器检测到位时（I8.6=1），定时器T3开始定时，同时电机停转（Q8.5=0），加冰激凌阀打开（Q8.3=1），开始加冰激凌6s后，加冰激凌阀关闭（Q8.3=1），电机继续正转传送带继续运行（Q8.5=1）

（4）当到达完成位置且传感器I8.0=0，计数器C5减一，显示器显示剩余需制作数量；

3、当显示器为零时，可以下一位顾客点购

4,、按下停止按键（I0.2=0），退出生产运行状态（Q4.1=0），

5、按下急停按键（I1.7=0），电动机停止，立即停止所有操作。

三．电气接线图

1、数字量输入模块DI32的接线图

2、数字量输出模块32DO的接线图

3、数字量输入/输出模块8DI/8DO的接线图

4、模拟量输入模块2AI的接线图

四．PLC控制系统设计

1.硬件组态

2、I/O点分配表

序号

名称

类型

槽位

端口地址

1

启动按键

DI

4

I0.0

2

停止按键

DI

I0.1

3

正向点动按键

DI

4

I0.2

4

反向点动按键

DI

4

I0.3

5

手动/自动选择开关

DI

4

I0.4

6

就地/远程控制选择开关

DI

4

I0.5

7

显示器清零按键

DI

4

I1.0

8

急停按键

DI

4

I1.7

9

生产线运行指示灯

DO

5

Q4.1

10

手动运行指示灯

DO

5

Q4.2

11

自动运行指示灯

DO

5

Q4.3

12

未加工量显示

DO

5

QW6

13

完成位置接近开关

DI

6

I8.0

14

加冰位置接近开关

DI

6

I8.5

15

加咖啡位置接近开关

DI

6

I8.6

16

加冰激凌位置接近开关

DI

6

I8.7

17

加冰阀门

DO

6

Q8.1

18

加咖啡阀门

DO

6

Q8.2

19

加冰激凌阀门

DO

6

Q8.3

20

传送带正向运行

DO

6

Q8.5

21

传送带反向运行

DO

6

Q8.6

22

加咖啡灌装罐液位传感器

AI

7

PIW308

3、程序结构

4、各程序块的功能

（1）急停处理FC10

编写对急停按键的处理指令，按下急停按键后停止设备的一切运行，显示器清零

（2）手动检测FC20

在设备停止运行时，允许切换到手动模式。

在手动模式下，可以通过点动正向/反向按钮使传送带正向或反向运行，进行设备的检测调试；同时给计数统计进行复位。

（3）自动生产FC30

在设备停止运行时，允许切换到自动检测模式。

在自动模式下，可以进行本地/远程控制模式的选择；按下本地/远程启动或停止，控制生产线的运行或停止。

当生产运行时，传送带正向输送咖啡杯。

冰杯子到达加冰位置时，若为加，此时电动机停止转动，加冰阀打开，开始加冰。

加冰时间到，加冰阀关闭，电机正转，传送带继续运行，（若此杯为不加冰，到达该位置，电动机不停，杯子随传送带继续向前运行），杯子到达加咖啡位置时，此时电动机停止转动，加咖啡阀打开，开始加咖啡。

加咖啡时间到，加咖啡阀关闭，电机正转，传送带继续运行，当杯子到达加冰激凌位置时，此时电动机停止转动，加冰激凌阀打开，开始加冰激凌。

加冰激凌时间到，加冰激凌阀关闭，电机正转，传送带继续运行，直到运行到完成位置，调用计数统计程序FC40，同时显示器显示其数值。

（4）技术统计FC40

与生产线相关的计数统计与处理程序由FC40完成，需要统计订单数，及危机工数，并将其数量送到数码显示器中显示。

（5）模拟量处理FC70

对加咖啡的实际液位进行模拟

5、程序清单

5、调试中遇到的问题及解决的办法

（1）问题：

当下载块文件时，出现无法下载，提示网络错误

解决办法：

在选项中，点击设置PG/PC接口，重新诊断测试

（2）问题：

FC40程序段，对BCD转换IN输入接口端MW80编辑标注后，在下一程序段C5的减计数器PV端的MW80却变为红色出错

解决办法：

将选项中的自定义项，改为无自动检测

（3）问题：

各程序段编写正确，在符号表中修改地址备注后，程序段出现错误变红

解决办法：

在符号表中，将错误符号的数据类型修改正确。

（4）问题：

在程序段中编辑地址备注，却出现不能保存输入，因为对话框中存在不明符号的提示。

解决办法：

调用符号表，发现该备注已使用过，将备注修改未定义过的备注名

（5）问题：

程序无法检视运行

解决办法：

检查程序发现该段程序未调运，修改调用程序后，可以检视程序

五．通信系统设计

1,通过查询组态框，点击CPU属性，可知通信模式为MPI，端口地址为2，通信波特187.5kbps

2,、遇到的问题及解决的办法

组态无法下载到CPU，查看当前组态与实际站点机构又是匹配的，在老师的帮助下，知道硬件组态下载时，要求CPU处于“停止”状态，修改正确后能正常下载/

六、WINCC设计及说明

1.建立变量

2.设计监控画面

（1）初始画面

在启动xincc，初始画面如上图，当按下运行画面切换键时，画面切换到运行状态画面

（2）运行画面

运行画面可以显示现场设备工作状态、对现场设备进行控制。

系统有上位控制和下位控制两种运行方式，由控制面板上的选择开关设置。

当运行方式为上位控制时，可以通过画面中的按钮启动和停止设备运行。

在运行后操作者若选择远程（远程）控制I0.5=1（I0.5=0）时，就地/远程控制文本框内文本变为远程控制（就地）控制；在运行画面中操作者可对加冰状态进行选择，若加冰，加冰前出现黑点证明先选加冰，若选择不加冰，不加冰前出现黑点表明选不加冰；在订单数输入输出域，输入订单数，按确定键后，数码显示器以及wincc画面未加工量下的输入输出域，输出显示；按下启动后，运行状态文本显示运行，且指示灯为绿色，按下停止时，运行状态文本显示停止，且指示灯为红色；在启动后，到对应工序操作位置停留显示相应状态杯，加工时间，状态杯消失，当完成第三道工序家冰激凌后，继续运行，直到完成检测开关检测到杯子，此时数码显示器以及wincc画面未加工量下的输入输出域，输出显示数量自动减一，当未加工量为0时，可以按停止或直接下一位顾客订单选择。

3动态画面说明

画面

名称

图形

元素

动态

属性

连接

变量

组态

方法

动态效果

初始画面

切换按钮

单击

画面切换到运行状态画面

运行画面

切换按钮

单击

画面从运行画面切换到初始画面

运行画面

运行状态文本框

文本

运行指示灯'Q4.1

动态对话框的布尔型

Q4.1=1为真时，显示文本内容为运行

Q4.1=0为假时，显示文本内容为停止

运行画面

运行指示灯图圆

背景颜色

'运行指示灯'Q4.1

动态对话框的布尔型

Q4.1=1为真时，指示灯显灯为绿色

Q4.1=0为假时，指示灯显灯为红色

运行画面

远程启动按钮

事件鼠标按左键

远程启动M1.0

直接连接

按下启动按键后，进入生产运行Q4.1=1运行状态文本内容显示运行，运行指示灯为绿色，传送带运行

运行画面

远程启动按钮

事件鼠标释放左键

远程启动M1.0

直接连接

运行画面

远程停止按钮

事件鼠标按左键

远程停止M1.1

直接连接

按下运程停止按键后，退出生产运行Q4.1=0运行状态文本内容显示停止，运行指示灯为红，传送带停止

运行画面

远程停止按钮

事件鼠标释放左键

远程停止M1.1

直接连接

运行画面

订单数输入输出域

输出值

订单数MW80

动态对话框的模拟量

订单数输入/输出域输入值,随着订单输入值变化而显示变化

运行画面

订单确认按钮

按左键

订单确认M1.2

直接连接

订单确认按钮从按下到释放后，数码显示器以及wincc画面未加工量下的输入/输出域，输出显示数量与订单数相同

运行画面

订单确认按钮

释放左键

订单确认M1.2

直接连接

运行画面

加冰杯

显示

加冰位置I8.5

动态对话框的模拟量

加冰位置传感器检测到位I8.5=1.且加冰状态标志位M7.0=1显示加冰杯，I8.5=0加冰杯消失

运行画面

加咖啡杯

显示

加咖啡I8.6

动态对话框的模拟量

加咖啡位置传感器检测到位I8.6=1.显示加咖啡杯，I8.6=0加咖啡杯消失

运行画面

加冰激凌杯

显示

加冰激凌I8.7

动态对话框的模拟量

加冰激凌位置传感器检测到位I8.7=1.显示加冰激凌杯，I8.7=0加冰激凌杯消失

运行画面

液位值棒图

过程驱动程序连接

实际液位值MD104

动态对话框的模拟量

通过调整电压值大小，来模拟实际液位值大小，当电压变大，液位值棒图液位随之上升，反正则下降

运行画面

未加工量输入输出域

输出值

未加工量显示MW30

动态对话框的模拟量

1、按下订单确认按钮，数码显示器以及wincc画面未加工量下的输入/输出域，输出显示数量与订单数相同

2当完成位置检测到杯子I8.0=0，未加工量显示MW30内容自动减一

运行画面

加冰选项组

选择框

加冰选择MB7

动态对话框的模拟量

选择加冰M7.0=1，加冰前出现黑点

选择不加冰M7.1=1，不加冰前出现黑点

4、遇到问题及解决办法

（1）在WINCC运行时，按下相应按键，相应变化反应过慢

解决办法：

在启动前，将触发器标准周期改为有变化

（2）在设置未加工量I/O域时，内容不显示对应数字，而是显示的几个星号

解决办法：

检查动态属性无误后，在程序交叉中，发现该链接变量设置，在其他程序段重复利用，修改程序，重新建变量并连接，动态画面正常

（3）无法对变量重命名

解决办法：

停止WINCC运行后，就可以将变量重命名

六．设计体会

通过这次“雪顶咖啡自动生产系统”项目的设计，我们不仅巩固了之前在课堂上的知识，以及课堂上未涉及的知识，而且重要的是我们能把理论知识应用与实际的设计项目程序编辑结合，了解到应用理论的程序实现实际的控制功能，而且通过这次项目设计更好的理解了控制原理图、plc接线图，以及WINCC的设置应用。

从项目课题名称以及方案设定，到最终实现的过程中，让我们发现很多问题，发现实现该功能要如何编写设计程序；是否要考虑到实际运行时会不会引起不良现象，而又将如何修改，解决这些问题。

这就要求我们应该冷静分析，从而积攒我们故障分析的能力。

在做“雪顶咖啡”项目过程中，我发现自己做了好多无用功，在WINCC设计时，要实现一个功能时，我们不是编写没有设计标记位，就是没建立变量。

为了提高效率，我们必须熟练应用软件功能，在做项目前必须明确思路前做什么，后做什么。

有没有一些技巧呢？

最后我们总结的一些技巧，在编程序前，首先话一些时间规划好所用到的内部资源，建立一个符号表，在符号表中，给地址编写备注，这样可以曾强程序的了连续性，为后面的编写和维护工作节省更多的时间。

总之，通过这次实训，锻炼了我们发现问题并解决问题的能力，在问题出现时自己思考排除故障并且修改程序，通过动手动脑，我们更娴熟的掌握了这门知识，更重要的是体会到了团队合作的重要性，这些经经历感受，我想对以后就业有很大帮助。

七．设计组成员签字