基于PLC与组态王的电机正反转监控系统.doc
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基于PLC与组态王的电机正反转监控系统.doc
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电气信息工程学院
大作业
11—12学年第二学期
课题名称基于PLC与组态王的
电机正反转的监控系统
姓名邵冬晨
学号09813215
班级09东电气
(2)班
成绩
基于PLC与组态王的电机正反转监控系统
[摘要]介绍了利用组态王6.5软件制作人机界面的一个电机正反转监控系统,利用三菱FX2系列可编程控制器实现控制,用组态王人机界面监控电机正反转系统的运行情况。
首先分析了电机正反转系统的要求,然后进行了可编程控制I/O点的分配、编写了组态王控制程序、绘制了原理图;同时,实现了PLC与上位机组态王软件的通讯、设备的连接与配置、数据库的构造、图形界面的设计、动画连接的建立、报警窗口的建立和曲线图的建立等;最后调试成功。
实践证明,PLC和组态王6.5软件结合可以方便的实现自动化监控系统的设计、检测,并且具有良好的应用价值。
关键词:
组态王PLC电机正反转
Abstract:
Thepaperintroducesamonitoringsystemofelectricmachinepositive-negativerotationwhichusesKingview6.5softwaretomakeman-machineinterface.ItmakesthecontrolrealizewiththeuseofprogrammablelogiccontrollerofMitsubishiFX2series,alsomonitoringtheoperationalconditionsoftheelectricmachinepositive-negativerotationsystemwiththeKingviewman-machineinterface.Firstofall,itwillanalyzetherequirementsofelectricmachinepositive-negativerotation,andthen,theallocationoftheI/Opointofprogrammablecontroller,theredactionofcontrolprogramofKingviewandthedrawingofschematicdiagram.Meanwhile,itmakesthecommunicationbetweenPLCanduppercomputeroftheKingviewsoftware,theattachmentandallocationofdeviceandthestructureofdatabase,thedesignationofgraphicalinterface,theestablishmentofanimationconnection,alarmingwindowandcurvechartrealize.Atlast,itisthesuccessofdebugging.ThepracticeprovesthattheconnectionofPLCandKingview6.5softwarecanrealizethedesignationandexaminationofAutomaticmonitoringsystemconvenientlyandhasgoodapplicationvalueanddataacquisition.
Keywords:
KingviewPLCelectricpositive-negativerotation
1.引言
随着我国社会主义市场经济的发展,现代工业日新月异,人们对自动化监控系统的要求越来越高。
作为一种组态软件,组态6.5可构造一个有效的监控和数据采集系统,并以图形界面清晰准确、设计开发过程简单易学的特点广泛应用于各种工程领域。
基于三菱FX2系列PLC控制的电机正反转监控系统为例,如何在组态王中设计开发一个电机正反转监控系统[1]。
2.三菱FX2系列PLC
可编程序控制器(ProgrammableController,PC,后又称为PLC)是近几年迅速发展并得到广泛应用的新一代工业自动化控制装置。
它的生产和发展与继电器有很大的关系。
继电器是一种弱电信号控制强电信号的电磁开关,在复杂的继电器控制系统中,故障的查找和排除是非常困难的,显然,将计算机功能的完备、灵活、通用与继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,制造一种新型的工业控制装置成为电气控制系统的发展方向[2]。
3.组态软件——组态王6.53
组态王的最新版本(6.53)是亚控公司根据当前自动化技术的发展趋势,面向高端自动化市场及应用,以实现企业一体化为目标开发的一套产品。
该产品以搭建战略性工业应用服务平台为目标,集成了对亚控科技自主研发的工业实时数据库(KingHistorian)的支持,可以为企业提供一个对整个生产流程进行数据汇总、分析及管理的有效平台,使企业能够及时有效地获取信息,及时地做出反应,以获得最优化的结果。
组态王6.53保持了组态王早期版本的功能强大、运行稳定且使用方便的特点,并根据国内众多用户的反馈及意见,对一些功能进行了完善和扩充。
组态王6.53提供了丰富的简捷、易用的配置界面,提供大量的图形元素和图库精灵,同时也为用户创建图库精灵提供简单易用的接口;该款产品的历史曲线、温控曲线以及配方功能进行了大幅提升与改进,软件的功能性可用性有了很大的提高[3]。
4.系统的控制要求
正确连接PLC与PYS3电机正反转模块的实际接线,实现PLC与组态王之间的正常通信,在组态王中绘制电机正反转的监控系统,按下“正转”按钮电机星型正转,5秒后转换为三角型正转,5秒后相互切换;按下“反转”按钮电机三角型反转,5秒后转换为星型反转,5秒后相互切换;按下“停止”按钮电机停止工作,并且定义相关变量,进行相应的动画连接。
对电机正反转计数,并且绘制电机正反转监控系统的报警窗口,次数大于3次进行报警,大于10将计数自动清零。
对电机正反转监控系统建立电机正转次数的实时曲线显示。
对电机正反转监控系统建立电机反转次数的历史曲线显示。
完成以上指标的同时要求画图美观,对电机正反转监控系统可以直观的控制和监视,达到实验的要求。
5.PLC控制系统设
5.1I/O分配
如根据上述控制要求,系统I/O分配如图5-1所示
输入
输出
器件
说明
器件
说明
XO
正转
Y0
KM1(正转)
X1
反转
Y1
KM2(反转)
X2
停止
Y2
KM△(三角型连接)
Y3
KMY(星型连接)
图5-1PLC模拟控制电动机I/O地址表
5.2PLC外部连接图的设计
PLC外部连接图如图5-2所示
图5-2电动机星三角启动控制线路电气接口图
6.组态监控系统实现
本设计中,电机正反转监控系统的监控软件采用了北京亚控公司的Kingview6.5组态王软件。
6.1PLC与上位机组态王之间的通信
组态王6.5把每台与之通信的设备(包括PLC、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等)看作外部设备,它内置了大量的设备驱动作为组态王与外部设备的通信接口。
在开发过程你只需根据“设备配置向导”的提示一步步完成连接过程即可。
运行期间,组态王就可通过通信接口和外部设备交换数据,包括采集数据和发送数据/指令[1]。
下面介绍组态王6.5与PLC之间通讯的实现步骤:
(1)工程的创建
选择菜单“文件/新建工程”或单击“新建”按钮,弹出“新建工程向导之一”对话框,如图6-1所示。
图6-1新建工程向导之一
图6-2新建工程向导之二
单击“下一步”继续,弹出“新建工程向导二”对话框,如图6-2所示。
在方框内输入新建工程的存放路径,也可以单击“浏览”按键,从下拉列表中选择一个工程路径。
点击“下一步”继续,弹出“新建工程向导之三”对话框,如图6-3所示。
在工程名称输入工程名称,输入“电机正反转”。
单击“完成”完成工程的新建。
单击“是”按钮,则将新建的工程设为组态王的当前工程。
定义的工程信息会出现在工程管理器的信息表格中,如图6-4所示[3]。
图6-3新建工程向导之三
图6-4工程管理器
(2)设备连接
利用厂家提供的专用PLCUSB编程电缆,将PLC通过编程口与上位机组态王串口(COM口)连接,进行串行通信。
(3)定义I/O设备
首先双击工程浏览器左侧大纲项“设备/COM1”,弹出串口设置对话框,如图6-5所示。
图6-5串口设置对话框
要用组态软件进行实时监控首先要完成通讯连接,组态王通讯参数应与PLC的通讯参数设置保持一致。
在本设计中采用的是三菱FX系列可编程控制器,当使用RS232与上位机相连,PLC与组态王连接的I/O设备的缺省与推荐设置如图6-6所示。
按照图6-6中给定参数设置串口设置对话框。
设置项缺省项推荐值
波特率96009600
数据位长度78
停止位长度11
奇偶校验位偶校验偶校验
图6-6I/O设备的通讯参数
然后选择工程浏览器左侧大纲“设备/COM1”,在工程浏览器有侧用鼠标左键双击“新建”图标,运行“设备配置向导”,选择PLC三菱FX2系类产品中“编程口”,如图6-7所示。
图6-7设备配置向导对话框
单击“下一步”,为外部设备取一个名字,默认即可,再单击“下一步”,为设备选择连接串口;根据PLC与上位机连接选择的串行口为COM3,则选择COM3,单击“下一步”,填写设备地址为“2”,单击“下一步”,设置通信故障恢复参数(使用系统默认设置即可),单击“下一步”,弹出“设备安装向导——信息总结”。
检查各项设置是否正确,确认无误后,单击“完成”[4]。
(4)构造数据库
数据库是“组态王”软件的核心部分,在工程管理器中,选择“数据库/数据词典”,双击“新建图标”,弹出“变量属性”对话框,创建各个变量数据,这些变量与PLC内部变量一一对应,PLC的输入输出完全有组态王内部变量代替。
这样,PLC的实际输入输出状态能反映在组态监控界面上,借助PLC的CPU通信功能,系统的运行就可以真正的监控,如图6-8所示。
图6-8组态王数据变量定义
6.2监控画面设计
在
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- 基于 PLC 组态 电机 反转 监控 系统