畢業設計成果《基于PLC的蘋果分揀機系統控制》畢業設計說明書所在學院所在學院xxxxxxxxxx學院班級姓名學號指導老師完成日期湖南鐵道職業技術學院PAGE2目錄1緒論 52系統分析與設計 62.1總體設計分析 62.2方案設計 63硬件設計 83.1PLC選擇 83.2主電路 83.3控制電路圖 93.4PLC的輸入和輸出分配 103.5PLC輸入和輸出接線圖 124軟件設計 144.1控制系統流程圖 144.2PLC內部使用地址 164.3梯形圖程序 184.3.1主程序 184.3.2鏡頭1發脈沖 204.3.3鏡頭1發脈沖停止 224.3.4鏡頭2發脈沖 224.3.5鏡頭2停止發脈沖 244.3.6初始化子程序 244.3.7模擬量輸入處理子程序 274.3.8鏡頭1控制子程序 304.3.9鏡頭2控制子程序 354.3.10分級子程序 394.3.11輸出子程序 454.4語句表程序 535組態設計 775.1通訊定義 775.2變量連接 795.3組態畫面 835.4腳本編寫 836系統調試 926.1硬件調試 926.2PLC程序調試 926.3組態聯機調試 967總結 102參考文獻 103致謝 104附錄 105附錄1電氣圖紙 105

摘要本設計是采用西門子S7-200小型可編程控制器為控制核心，控制2臺步進驅動器，分別驅動鏡頭1和鏡頭2上下移動，進行定焦，拍照，發送給上位機進行分級，上位機分級后輸出信號，PLC根據分級情形，進行分揀，將不同級的蘋果分揀到不同的分果箱中。系統具有多種保護措施，具有短路保護、過載保護、急停保護，安全性高。系統具有自動，手動操作模式，還可以通過上位機操作，操作方便靈活。采用PLC和上位機進行控制，使用方便靈活，具有一定的實用價值。關鍵詞：蘋果；分揀；可編程控制器

AbstractThisdesignusesSiemensS7-200smallprogrammablecontrollerasthecontrolcore,controlstwosteppingdrivers,driveslens1andlens2tomoveupanddown,fixesfocus,takesphotosandsendsthemtotheuppercomputerforgrading.Aftergrading,theuppercomputeroutputssignals.Accordingtothegradingsituation,thePLCsortstheapplesofdifferentgradesintodifferentsortingboxes.Thesystemhasmanyprotectivemeasures,suchasshortcircuitprotection,overloadprotection,emergencystopprotectionandhighsafety.Thesystemhasautomaticandmanualoperationmode,andcanalsobeoperatedbytheuppercomputer,whichisconvenientandflexible.UsingPLCandPCtocontrol,itisconvenientandflexibletouse,andhasacertainpracticalvalue.KEYWORDS：Apple;Sorting;PLC

1緒論近年來，由于進口蘋果的關稅下調和價格下調，國內許多地方出現了蘋果滯銷現象，國內蘋果出口也同樣困難。這種情況是由許多原因引起的，其中之一就是蘋果的質量。國內蘋果的劣質表現在外觀、內在質量、產品包裝等方面，由于檢測、分選方法落后，許多優質、高檔蘋果沒有經過嚴格的質量檢測和分級，好壞參差不齊，導致出口質量低下，出口價格居高不下。遠低于美國、澳大利亞、日本等國同類產品。因此，提高蘋果質量，采用先進的蘋果質量檢測和分級技術是當務之急。計算機視覺技術以計算機和圖像采集為工具。具有圖像分析、圖像處理、模式識別和人工智能的能力。通過上述功能，對采集到的圖像信號進行處理，得到有用的信息。計算機視覺技術雖然不接觸被測對象，但能從被測圖像中準確地獲取大量的信息，然后對這些信息進行分析和處理，得到物體尺寸、表面缺陷、色度等具體信息，從而實現對外觀質量的綜合評價。計算機視覺技術可以將人們從繁重單調的工作中解放出來，具有較高的檢測效率，能夠適應高效的分類過程，并能消除人為主觀因素干擾造成的不良檢測結果。基于計算機視覺技術的蘋果在線分級系統的研究與開發，對于解決蘋果分級問題，提高分級精度，減少蘋果浪費，提高蘋果質量，改善我國蘋果分級現狀，擴大蘋果出口具有重要意義。

2系統分析與設計2.1總體設計分析 蘋果分揀控制系統示意圖如圖2-1所示，蘋果分揀控制系統由傳送帶、檢測箱、分級機構、集果箱、控制系統組成。蘋果在傾斜的傳送帶傳送，進入檢測箱之后，需要對蘋果進行兩次拍照，為此，在傳送帶水平方向上安裝有兩個位置傳感器，位置傳感器上方的兩個鏡頭上附有兩個距離傳感器，位置傳感器檢測到蘋果之后，距離傳感器測定鏡頭到蘋果的距離，隨后步進電機帶動鏡頭上下移動，進行定焦，鏡頭拍照。拍照的圖像進入計算機進行圖像處理，并將蘋果分等級，蘋果進入分級機構以后，對應等級的電磁翻板驅動器控制的擋板打開，蘋果進入集果箱中。圖2-1蘋果分揀控制系統示意圖2.2方案設計 控制系統方框圖如圖2-2所示，以PLC為控制核心，上位機MCGS組態與PLC采用通訊方式進行數據交換，監控多糧倉運行狀態，進行實時和歷史曲線顯示，實時和歷史報警顯示，進行參數設定，進行自動手動控制。 外部的啟動按鈕接PLC的輸入，用于啟動系統。外部的停止按鈕接PLC的輸入，按下停止系統。急停開關接PLC的輸入，用于有緊急情況，按下急停，緊急停止系統。手動自動控制接PLC的輸入，用于選擇自動手動模式，為OFF選擇自動模式，為ON選手動模式。啟動按鈕啟動按鈕PLC步進1脈沖自動運行指示燈故障指示燈停止按鈕MCGS組態急停開關手動自動控制鏡頭位置傳感器1、2分級傳感器1、2、3分級1、2、3輸出鏡頭1步進驅動器手動控制鏡頭1步進電機步進1方向步進1使能距離1傳感器+變送器距離2傳感器+變送器步進2脈沖鏡頭2步進驅動器鏡頭2步進電機步進2方向步進2使能傳送帶接觸器電機分級1電磁閥分級2電磁閥分級3電磁閥圖2-2控制系統方框圖

3硬件設計3.1PLC選擇 經分析，系統共使用了23路數字量輸入，14路數字量輸出，其中2路高速脈沖輸出，2路模擬量輸入，沒有使用模擬量輸出，共39路輸入和輸出，系統為小型自動化應用。 西門子的S7-200PLC是高性能的小型PLC，性價比高，編程簡單，特別模擬量處理指令方便，適合小型自動化應用，因此選擇西門子的S7-200小型PLC進行控制。因為使用了2路高速脈沖輸出信號，因此不能選擇繼電器PLC，需要選擇晶體管輸出PLC。其中CPU226，DC/DC/DC，是直流電源供電，直流輸入，直流輸出，含24路輸入和16路數字量輸出,含2路高速脈沖輸出，可以滿足系統使用系統。3.2主電路 主電路如圖3-1所示。380V交流電，接L1、L2、L3、N，為蘋果分揀機控制系統提供工作電源。QF1是斷路器，通斷蘋果分揀機控制系統電源。FU1是熔斷器，起短路過流保護作用。 M1是鏡頭1升降驅動步進電機，驅動鏡頭1升降進行聚焦拍照。QF2是鏡頭1和鏡頭2電機斷路器，通斷鏡頭1和鏡頭2電機電源。FU2是鏡頭1和鏡頭2電機熔斷器。A1是直流開關電源，將220V交流電轉成24V直流電，供鏡頭1步進驅動A2和鏡頭2步進驅動A3使用。A2是鏡頭1步進驅動器，驅動鏡頭1步進電機，控制鏡頭1升降進行聚焦。PLC輸出脈沖信號Q0.0接鏡頭1步進驅動脈沖步進驅動PUL，用于控制鏡頭1步進電機速度和運行距離。PLC輸出方向信號Q0.2接鏡頭1步進驅動方向步進驅動DIR，控制步進運行方向。PLC輸出使能信號Q0.4接鏡頭1步進驅動使能FREE，使能鏡頭1步進驅動。 同樣的，M2是鏡頭2升降驅動步進電機，驅動鏡頭2升降進行聚焦拍照。A3是鏡頭2步進驅動器，驅動鏡頭2步進電機，控制鏡頭2升降進行聚焦。PLC輸出脈沖信號Q0.1接鏡頭2步進驅動脈沖步進驅動PUL，用于控制鏡頭2步進電機速度和運行距離。PLC輸出方向信號Q0.3接鏡頭2步進驅動方向步進驅動DIR，控制步進2運行方向。PLC輸出使能信號Q0.6接鏡頭2步進驅動使能FREE，使能鏡頭2步進驅動。圖3-1主電路圖 同樣的，M3是傳送帶電機，驅動傳送帶輸送蘋果進行分揀。QF3是傳送帶電機斷路器，通斷傳送帶電機電源。KM1是傳送帶電機啟動接觸器。FR1是傳送帶電機過載保護熱繼電器，用于保護傳送帶電機電機，防止傳送帶電機長時間過載運行，燒毀傳送帶電機作用。3.3控制電路圖 控制電路如圖3-2所示。圖3-2控制電路圖 220V交流電，接L1，N為控制電路提供220V工作電源。QF4是控制電路斷路器，FU3是控制電路熔斷器。A4是直流電源，將220V交流電變成24V直流電供PLC輸入和輸出使用，供EM231模擬量模塊使用，供傳感器使用。 KM1是傳送帶電機啟動接觸器，KA1是傳送帶電機啟動繼電器，PLC通過控制KA1線圈得電，KA1常開觸點閉合，KM1線圈得電，KM1常開主觸點閉合，啟動傳送帶電機。 YV1是分級1電磁閥，KA4是分級1電磁閥控制繼電器，PLC通過控制KA4線圈得電，KA4常開觸點閉合，YV1線圈得電，執行推送分級1蘋果。 同樣的，YV2是分級2電磁閥，KA5是分級2電磁閥控制繼電器，PLC通過控制KA5線圈得電，KA5常開觸點閉合，YV2線圈得電，執行推送分級2蘋果。 同樣的，YV3是分級3電磁閥，KA6是分級3電磁閥控制繼電器，PLC通過控制KA6線圈得電，KA6常開觸點閉合，YV3線圈得電，執行推送分級3蘋果。3.4PLC的輸入和輸出分配 輸入和輸出分配表見表3-1，表3-2，表3-3所示。表3-1數字量輸入分配表名稱內部地址外部編號啟動按鈕I0.0SB1停止按鈕I0.1SB2急停開關I0.2SB3鏡頭位置傳感器1I0.3B1鏡頭位置傳感器2I0.4B2分級位置傳感器1I0.5B3分級位置傳感器2I0.6B4分級位置傳感器3I0.7B5分級1輸出I1.0K1分級2輸出I1.1K2分級3輸出I1.2K3自動手動選擇開關I1.3SA1鏡頭電機1手動上升I1.4SB4鏡頭電機1手動下降I1.5SB5鏡頭電機2手動上升I1.6SB6鏡頭電機2手動下降I1.7SB7傳送帶手動I2.0SB8拍照1手動I2.1SB9拍照2手動I2.2SB10分級1電磁閥手動I2.3SB11分級2電磁閥手動I2.4SB12分級3電磁閥手動I2.5SB13傳送帶電機故障I2.6FR1表3-2數字量輸出分配表名稱內部地址外部編號鏡頭電機1脈沖Q0.0PUL1+鏡頭電機2脈沖Q0.1PUL2+鏡頭電機1方向Q0.2DIR1+鏡頭電機2方向Q0.3DIR2+鏡頭電機1使能Q0.4ENA1+鏡頭電機2使能Q0.5ENA2+傳送帶繼電器Q0.6KA1拍照1繼電器Q0.7KA2拍照2繼電器Q1.0KA3分級1繼電器Q1.1KA4分級2繼電器Q1.2KA5分級3繼電器Q1.3KA6自動運行指示燈Q1.4HL1故障指示燈Q1.5HL2表3-3模擬量輸入分配表名稱內部地址外部編號距離傳感器1AIW0LT1距離傳感器2AIW2LT23.5PLC輸入和輸出接線圖 PLC輸入和輸出接線圖見圖3-3所示，PLC是CPU226，選擇的是DC/DC/DC，含24路數字量輸入，16路數字量輸出。24V直流電，接PLC的L+、N，為PLC提供24V直流工作電源。24V直流電接PLC數字量輸入的1M，2M，3M和PLC輸入的公共端，為PLC輸入提供24V直流電。24V直流電接PLC數字量輸入的1L，2L，3L，和PLC輸出的公共端，為PLC輸出提供24V直流電。PLC輸出的鏡頭1脈沖，方向，使能信號接鏡頭1步進驅動，控制鏡頭1升降。PLC輸出的鏡頭2脈沖，方向，使能信號接鏡頭2步進驅動，控制鏡頭2升降。圖3-3PLC數字量輸入輸出接線圖

4軟件設計4.1控制系統流程圖 控制程序流程圖如圖4-1所示。停止停止按鈕？是是否否是鏡頭1位？傳送帶啟動聚焦到位？傳送帶停止，鏡頭1距離測量是是定時到？拍照1否等待開始啟動按鈕否是否是返回原位？否鏡頭1返回鏡頭2位？傳送帶運行是是聚焦到位？傳送帶停止，鏡頭2距離測量X軸返回原位否鏡頭2下降執行聚焦停止等待下一循環初始化是初始化參數設定否等待鏡頭1下降執行聚焦否拍照2是定時到？否 圖4-1控制程序流程圖是是否是返回原位？否鏡頭2返回分揀1位？傳送帶運行是是推出到位？傳送帶停止分揀1氣缸推出X軸返回原位否分揀1氣缸返回是返回到位？否傳送帶運行否分揀2位？是是推出到位？傳送帶停止分揀2氣缸推出X軸返回原位否分揀2氣缸返回是返回到位？否傳送帶運行否分揀3位？是是推出到位？傳送帶停止分揀3氣缸推出X軸返回原位否分揀3氣缸返回是返回到位？否 開機初始化，進行參數設定。選擇自動手動模式，選擇手動模式，通過外部開關或者上位機進行手動控制。選擇自動模式，按啟動按鈕，啟動系統，自動運行指示燈點亮，啟動傳送帶電機，輸送蘋果到拍照1位置，停止傳送帶，進行距離測量，然后控制鏡頭1步進電機下降執行聚焦，然后執行拍照，拍照完成，只做步進電機返回，啟動傳送帶，運行到拍照2位置，執行聚焦，拍照，返回，得到分級代碼。啟動傳送帶，前行到分級位置，啟動推送氣缸，執行推送，循環執行。4.2PLC內部使用地址 為了編程和閱讀方便，定義了部分PLC內部使用地址，如表4-1所示。表4-1PLC內部使用地址名稱PLC地址備注啟動按鈕HMIM0.0上位機控制停止按鈕HMIM0.1上位機控制急停開關HMIM0.2上位機控制鏡頭位置傳感器1HMIM0.3上位機控制鏡頭位置傳感器2HMIM0.4上位機控制自動手動選擇開關HMIM1.3上位機控制鏡頭電機1手動上升HMIM1.4上位機控制鏡頭電機1手動下降HMIM1.5上位機控制鏡頭電機2手動上升HMIM1.6上位機控制鏡頭電機2手動下降HMIM1.7上位機控制傳送帶手動HMIM2.0上位機控制拍照1手動HMIM2.1上位機控制拍照2手動HMIM2.2上位機控制分級1電磁閥手動HMIM2.3上位機控制分級2電磁閥手動HMIM2.4上位機控制分級3電磁閥手動HMIM2.5上位機控制測定鏡頭1位置M3.0傳送帶運行到鏡頭1位置鏡頭1測量M3.1鏡頭1聚焦M3.2鏡頭1拍照M3.3鏡頭1返回M3.4鏡頭1完成M3.5測定鏡頭2位置M4.0傳送帶運行到鏡頭2位置鏡頭2測量M4.1鏡頭2聚焦M4.2鏡頭2拍照M4.3鏡頭2返回M4.4鏡頭2完成M4.5分級1推出M5.0分級1返回M5.1分級2推出M6.0分級2返回M6.1分級3推出M7.0分級3返回M7.1自動運行使能條件M10.0鏡頭1發脈沖完成標志M10.1鏡頭2發脈沖完成標志M10.2分級1標志M10.3分級2標志M10.4分級3標志M10.5傳送帶使能條件M10.6鏡頭1到位暫停定時T37鏡頭1測量定時T38鏡頭1聚焦定時T39鏡頭1拍照定時T40鏡頭1返回定時T41鏡頭2到位暫停定時T42鏡頭2測量定時T43鏡頭2聚焦定時T44鏡頭2拍照定時T45鏡頭2返回定時T46分級1推出定時T47分級1返回定時T48分級2推出定時T49分級2返回定時T50分級3推出定時T51分級3返回定時T52鏡頭1距離VD0鏡頭2距離VD4距離測量范圍上限VD100預設100%距離測量范圍下限VD104預設0%鏡頭1距離與發脈沖系數VD108預設1.0鏡頭2距離與發脈沖系數VD112預設1.0鏡頭1發送脈沖計算VD200鏡頭2發送脈沖計算VD204鏡頭1發脈沖數VD1002鏡頭2發脈沖VD1012鏡頭1速度VW1000鏡頭2速度VW10104.3梯形圖程序4.3.1主程序ORGANIZATION_BLOCK主程序:OB1Network1//開機初始化，調用參數設定Network2//調用子程序，模擬量輸入處理Network3//調用子程序鏡頭1控制Network4//調用子程序鏡頭2控制Network5//調用子程序分揀控制Network6//調用子程序輸出控制Network7//自動運行使能條件:M10.0Network8//自動運行指示燈Network9//故障指示燈4.3.2鏡頭1發脈沖SUBROUTINE_BLOCK鏡頭1發脈沖:SBR0Network1//軸1脈沖發送停止Network2//軸1設定速度和發送脈沖數Network3//軸1脈沖發送控制，從Q0.0發送脈沖4.3.3鏡頭1發脈沖停止SUBROUTINE_BLOCK鏡頭1發脈沖停止:SBR1Network1//軸1脈沖發送停止4.3.4鏡頭2發脈沖SUBROUTINE_BLOCK鏡頭1發脈沖程序:SBR2Network1//鏡頭2脈沖發送停止Network2//鏡頭2設定速度和發送脈沖數Network3//鏡頭2脈沖發送控制，從Q0.0發送脈沖4.3.5鏡頭2停止發脈沖SUBROUTINE_BLOCK鏡頭2發脈沖停止:SBR3Network1//鏡頭2脈沖發送停止4.3.6初始化子程序SUBROUTINE_BLOCK初始化:SBR4Network1//開機參數設定//鏡頭1和鏡頭2速度和發送脈沖數初始值Network2//開機初始化，設定距離測量范圍上限和距離測量范圍下限Network3//開機初始化，設定鏡頭1距離與發脈沖系數，鏡頭2距離與發脈沖系數Network4//開啟中斷，設定鏡頭1發脈沖完成，，設定鏡頭2發脈沖完成，連接中斷//開啟中斷4.3.7模擬量輸入處理子程序SUBROUTINE_BLOCK模擬量輸入處理:SBR5Network1//距離1讀取Network2//距離2讀取Network3//鏡頭1發送脈沖計算Network4//鏡頭2發送脈沖計算4.3.8鏡頭1控制子程序SUBROUTINE_BLOCK鏡頭1控制:SBR6Network1//運行到測定鏡頭1位置Network2//鏡頭1到位暫停定時Network3//傳送帶到位，進行暫停穩定，執行測量Network4//鏡頭1測量定時Network5//鏡頭1聚焦Network6//鏡頭1聚焦定時Network7//鏡頭1拍照Network8//鏡頭1拍照定時Network9//鏡頭1返回Network10//鏡頭1返回定時Network11//鏡頭1完成4.3.9鏡頭2控制子程序Network1//運行到測定鏡頭2位置Network2//鏡頭2到位暫停定時Network3//傳送帶到位鏡頭2位置，進行暫停穩定，執行測量Network4//鏡頭2測量定時Network5//鏡頭2聚焦Network6//鏡頭2聚焦定時Network7//鏡頭2拍照Network8//鏡頭2拍照定時Network9//鏡頭2返回Network10//鏡頭2返回定時Network11//鏡頭2完成4.3.10分級子程序Network1//分級1標志Network2//分級2標志Network3//分級3標志Network4//分級1推出Network5//分級1推出定時:T47Network6//分級1返回Network7//分級1返回定時Network8//分級1完成Network9//分級2推出Network10//分級2推出定時Network11//分級2返回Network12//分級2返回定時Network13//分級2完成Network14//分級3推出Network15//分級3推出定時Network16//分級3返回Network17//分級3返回定時Network18//分級3完成4.3.11輸出子程序SUBROUTINE_BLOCK輸出:SBR9Network1//鏡頭1脈沖輸出Network2//鏡頭電機1方向，下降為OFF，上升為ONNetwork3//鏡頭電機1使能Network4//鏡頭2脈沖輸出Network5//鏡頭電機2方向，下降為OFF，上升為ONNetwork6//鏡頭電機2使能Network7//無其他動作步驟，傳送帶使能條件Network8//傳送帶Network9//拍照1Network10//拍照2Network11//分級1電磁閥Network12//分級2電磁閥Network13//分級3磁閥Network14//急停，輸出鏡頭1，鏡頭2脈沖發送INTERRUPT_BLOCK鏡頭1發脈沖完:INT0Network1//鏡頭1發脈沖完成標志INTERRUPT_BLOCK鏡頭2發脈沖完:INT1Network1//鏡頭2發脈沖完成標志4.4語句表程序ORGANIZATION_BLOCK主程序:OB1Network1//開機初始化，調用參數設定LDSM0.1CALLSBR4Network2//調用子程序，模擬量輸入處理LDSM0.0CALLSBR5Network3//調用子程序鏡頭1控制LDSM0.0CALLSBR6Network4//調用子程序鏡頭2控制LDSM0.0CALLSBR7Network5//調用子程序分揀控制LDSM0.0CALLSBR8Network6//調用子程序輸出控制LDSM0.0CALLSBR9Network7//自動運行使能條件:M10.0LDNM0.2ANM0.1ANI1.3ANM1.3=M10.0Network8//自動運行指示燈LDI0.0OQ1.4OM0.0ANQ1.5ANI0.1AM10.0ANI0.2=Q1.4Network9//故障指示燈LDI0.2OM0.2OI2.6ANSM0.5=Q1.5END_ORGANIZATION_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK鏡頭1發脈沖:SBR0TITLE=BEGINNetwork1//軸1脈沖發送停止LDSM0.0MOVB0,SMB67PLS0Network2//軸1設定速度和發送脈沖數LDSM0.0MOVWVW1000,SMW68MOVDVD1002,SMD72Network3//軸1脈沖發送控制，從Q0.0發送脈沖LDSM0.0MOVB16#85,SMB67PLS0END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK鏡頭1發脈沖停止:SBR1TITLE=BEGINNetwork1//軸1脈沖發送停止LDSM0.0MOVB0,SMB67PLS0END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK鏡頭1發脈沖程序:SBR2TITLE=BEGINNetwork1//鏡頭2脈沖發送停止LDSM0.0MOVB0,SMB77PLS1Network2//鏡頭2設定速度和發送脈沖數LDSM0.0MOVWVW1010,SMW78MOVDVD1012,SMD82Network3//鏡頭2脈沖發送控制，從Q0.0發送脈沖LDSM0.0MOVB16#85,SMB77PLS1END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK鏡頭2發脈沖停止:SBR3TITLE=BEGINNetwork1//鏡頭2脈沖發送停止LDSM0.0MOVB0,SMB77PLS1END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK初始化:SBR4TITLE=BEGINNetwork1//開機參數設定//鏡頭1和鏡頭2速度和發送脈沖數初始值LDSM0.1LPSAW=VW1000,0MOVW3000,VW1000LRDAD=VD1002,0MOVD20000,VD1002LRDAW=VW1010,0MOVW3000,VW1010LPPAD=VD1012,0MOVD20000,VD1012Network2//開機初始化，設定距離測量范圍上限和距離測量范圍下限LDSM0.1LPSAR=VD100,0.0MOVR100.0,VD100LPPAR=VD104,0.0MOVR0.0,VD104Network3//開機初始化，設定鏡頭1距離與發脈沖系數，鏡頭2距離與發脈沖系數LDSM0.1LPSAR=VD108,0.0MOVR1.0,VD108LPPAR=VD112,0.0MOVR1.0,VD112Network4//開啟中斷，設定鏡頭1發脈沖完成，，設定鏡頭2發脈沖完成，連接中斷//開啟中斷LDSM0.1ATCHINT0,19ATCHINT1,20ENIEND_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK模擬量輸入處理:SBR5TITLE=BEGINNetwork1//距離1讀取LDSM0.0ITDAIW0,VD400DTRVD400,VD404MOVRVD404,VD408/R32000.0,VD408MOVRVD100,VD412-RVD104,VD412MOVRVD408,VD416*RVD412,VD416MOVRVD416,VD0+RVD104,VD0Network2//距離2讀取LDSM0.0ITDAIW2,VD420DTRVD420,VD424MOVRVD424,VD428/R32000.0,VD428MOVRVD100,VD432-RVD104,VD432MOVRVD428,VD436*RVD432,VD436MOVRVD436,VD4+RVD104,VD4Network3//鏡頭1發送脈沖計算LDSM0.0MOVRVD0,VD440*RVD108,VD440ROUNDVD440,VD200Network4//鏡頭2發送脈沖計算LDSM0.0MOVRVD4,VD444*RVD112,VD444ROUNDVD444,VD204END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK鏡頭1控制:SBR6TITLE=BEGINNetwork1//運行到測定鏡頭1位置LDI0.3EULDM0.3EUOLDAQ1.4SM3.0,1Network2//鏡頭1到位暫停定時LDQ1.4AM3.0TONT37,1Network3//傳送帶到位，進行暫停穩定，執行測量LDQ1.4AM3.0AT37RM3.0,1SM3.1,1Network4//鏡頭1測量定時LDQ1.4AM3.1TONT38,2Network5//鏡頭1聚焦LDQ1.4AM3.1AT38RM3.1,1MOVDVD200,VD1002SM3.2,1Network6//鏡頭1聚焦定時LDM3.2AQ1.4TONT39,1Network7//鏡頭1拍照LDM3.2AQ1.4AT39AM10.1RM3.2,1RM10.1,1SM3.3,1Network8//鏡頭1拍照定時LDM3.3AQ1.4TONT40,10Network9//鏡頭1返回LDM3.3AQ1.4AT40RM3.3,1MOVDVD200,VD1002SM3.4,1Network10//鏡頭1返回定時LDM3.4AQ1.4TONT41,1Network11//鏡頭1完成LDM3.4AQ1.4AM10.1AT41RM3.4,1RM10.1,1=M3.5END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK鏡頭2控制:SBR7TITLE=BEGINNetwork1//運行到測定鏡頭2位置LDI0.4EULDM0.4EUOLDAQ1.4SM4.0,1Network2//鏡頭2到位暫停定時LDQ1.4AM4.0TONT42,1Network3//傳送帶到位鏡頭2位置，進行暫停穩定，執行測量LDQ1.4AM4.0AT42RM4.0,1SM4.1,1Network4//鏡頭2測量定時LDQ1.4AM4.1TONT43,2Network5//鏡頭2聚焦LDQ1.4AM4.1AT43RM4.1,1MOVDVD204,VD1012SM4.2,1Network6//鏡頭2聚焦定時LDM4.2AQ1.4TONT44,1Network7//鏡頭2拍照LDM4.2AQ1.4AT44AM10.2RM4.2,1RM10.2,1SM4.3,1Network8//鏡頭2拍照定時LDM4.3AQ1.4TONT45,10Network9//鏡頭1返回LDM4.3AQ1.4AT45RM4.3,1MOVDVD204,VD1012SM4.4,1Network10//鏡頭2返回定時LDM4.4AQ1.4TONT46,1Network11//鏡頭2完成LDM4.4AQ1.4AM10.2AT46RM4.4,1RM10.2,1=M4.5END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK分揀:SBR8TITLE=BEGINNetwork1//分級1標志LDI1.0EUAQ1.4SM10.3,1Network2//分級2標志LDI1.1EUAQ1.4SM10.4,1Network3//分級3標志LDI1.2EUAQ1.4SM10.5,1Network4//分級1推出LDI0.5EUAM10.3AQ1.4SM5.0,1RM10.3,1Network5//分級1推出定時:T47LDM5.0AQ1.4TONT47,20Network6//分級1返回LDM5.0AQ1.4AT47SM5.1,1RM5.0,1Network7//分級1返回定時LDM5.1AQ1.4TONT48,20Network8//分級1完成LDM5.1AQ1.4AT48RM5.1,1Network9//分級2推出LDI0.6EUAM10.4AQ1.4SM6.0,1RM10.4,1Network10//分級2推出定時LDM6.0AQ1.4TONT49,20Network11//分級2返回LDM6.0AQ1.4AT49SM6.1,1RM6.0,1Network12//分級2返回定時LDM6.1AQ1.4TONT50,20Network13//分級2完成LDM6.1AQ1.4AT50RM6.1,1Network14//分級3推出LDI0.7EUAM10.5AQ1.4SM7.0,1RM10.5,1Network15//分級3推出定時LDM7.0AQ1.4TONT51,20Network16//分級3返回LDM7.0AQ1.4AT51SM7.1,1RM7.0,1Network17//分級3返回定時LDM7.1AQ1.4TONT52,20Network18//分級3完成LDM7.1AQ1.4AT52RM6.1,1END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK輸出:SBR9TITLE=BEGINNetwork1//鏡頭1脈沖輸出LDM3.2EULDM3.4EUOLDAQ1.4LDI1.4OI1.5OM1.4OM1.5LDI1.3OM1.3ALDOLDCALLSBR0Network2//鏡頭電機1方向，下降為OFF，上升為ONLDM3.4AQ1.4LDI1.4OM1.4LDI1.3OM1.3ALDOLD=Q0.2Network3//鏡頭電機1使能LDNM0.2ANI0.2=Q0.4Network4//鏡頭2脈沖輸出LDM4.2EULDM4.4EUOLDAQ1.4LDI1.6OI1.7OM1.6OM1.7LDI1.3OM1.3ALDOLDCALLSBR2Network5//鏡頭電機2方向，下降為OFF，上升為ONLDM4.4AQ1.4LDI1.6OM1.6LDI1.3OM1.3ALDOLD=Q0.3Network6//鏡頭電機2使能LDNM0.2ANI0.2=Q0.5Network7//無其他動作步驟，傳送帶使能條件LDB=MB7,0AB=MB6,0AB=MB5,0AB=MB4,0AB=MB3,0=M10.6Network8//傳送帶LDM10.6AQ1.4LDI2.0OM2.0LDI1.3OM1.3ALDOLDANI2.6ANM0.2ANI0.2=Q0.6Network9//拍照1LDM3.3AQ1.4LDI2.1OM2.1LDI1.3OM1.3ALDOLDANM0.2ANI0.2=Q0.7Network10//拍照2LDM4.3AQ1.4LDI2.2OM2.2LDI1.3OM1.3ALDOLDANM0.2ANI0.2=Q1.0Network11//分級1電磁閥LDM5.0AQ1.4LDI2.3OM2.3LDI1.3OM1.3ALDOLDANI0.2ANM0.2=Q1.1Network12//分級2電磁閥LDM6.0AQ1.4LDM2.4OI2.4LDM1.3OI1.3ALDOLDANI0.2ANM0.2=Q1.2Network13//分級3磁閥LDM7.0AQ1.4LDM2.5OI2.5LDM1.3OI1.3ALDOLDANI0.2ANM0.2=Q1.3Network14//急停，輸出鏡頭1，鏡頭2脈沖發送LDI0.2OM0.2CALLSBR1CALLSBR3END_SUBROUTINE_BLOCKINTERRUPT_BLOCK鏡頭1發脈沖完:INT0TITLE=BEGINNetwork1//鏡頭1發脈沖完成標志LDSM0.0SM10.1,1END_INTERRUPT_BLOCKINTERRUPT_BLOCK鏡頭2發脈沖完:INT1TITLE=BEGINNetwork1//鏡頭2發脈沖完成標志LDSM0.0SM10.2,1END_INTERRUPT_BLOCK

5組態設計5.1通訊定義 MCGS組態軟件里，打開設備窗口，從設備工具箱中添加通用串口父設備，然后在父設備0下添加西門子_S7200PPI設備。圖5-1添加通用串口父設備0和S7200PPI設備0 雙擊添加的通用串口父設備0，打開通用串口設備屬性編輯窗口，點基本屬性頁面，進行參數設定。設定初始工作狀態為1啟動，設定最小采集周期設定1000ms，設定串口端口號為0-COM1，設定通訊波特率為6-9600。設定數據位位數為1-8位，設定停止位位數為0-1位，設定數據校驗方式為2-偶校驗，設定數據采集方式為0-同步采集。圖5-2設定串口父設備0基本屬性 雙擊設備0，西門子S7-200PPI設備，打開設備屬性設置窗口，點基本屬性頁面，進行參數基本設定。設定初始工作狀態為1-啟動，設定最小采集周期1000ms，設定設備地址為2，設定通訊等待時間500，設定快速采集次數0，設定采集方式0-分塊采集。圖5-3設定PPI設備基本參數5.2變量連接 在設備0，西門子S7-200PPI設備屬性設置里，點基本屬性頁面，點設置設備內部屬性，打開西門子_S7200PPI通道屬性設置，點增加通道按鈕，添加數據通道，添加I輸入，屬性只讀；添加內存M，屬性讀寫；添加Q輸出，屬性讀寫；添加V內存數據，屬性讀寫。圖5-4增加通道 添加完數據通道，點確定按鈕，添加通道完成。然后打開設備屬性設置，點通道連接頁面，進行變量地址跟名稱進行連接。圖5-5變量連接 通道變量名稱連接完成后，點確定按鈕，添加變量到實時數據庫，完成后的實時數據庫如下。圖5-6實時數據庫5.3組態畫面 建立主畫面，建立啟動按鈕，停止按鈕，急停開關，自動手動選擇開關。建立自動運行指示燈，故障指示燈。建立風機1，風機2，風機3。溫度1顯示，溫度2顯示，溫度3顯示。風機1啟動停止按鈕，倉1綠燈和紅燈；風機2啟動停止按鈕，倉2綠燈和紅燈；風機3啟動停止按鈕，倉3綠燈和紅燈。建立仿真測試按鈕，用于切換到仿真測試。建立畫面切換按鈕，用于切換畫面。連接變量，組態動畫。圖5-7監控畫面5.4腳本編寫 為了動畫演示，建立仿真測試按鈕。然后編寫循環命令，在監控畫面，鼠標點空白處，右鍵，彈出快捷菜單，點畫面屬性，打開用戶窗口屬性設置，點循環腳本，設定循環時間為100ms，編輯窗口中進行命令編寫圖5-8循環腳本詳細的命令如下：if(運行燈=1)thenif分級代號>3then分級代號=1if(動作步驟=0)then顯示1=1垂直移動=0垂直移動1=垂直移動1-5if(垂直移動1>=-50)then拍照1=1else拍照1=0endifif(垂直移動1>-100)and(垂直移動1<-50)then拍照2=1else拍照2=0endifif(垂直移動1<=-100)then計數1=計數1+1動作步驟=1endifendifif(動作步驟=1)then顯示1=0垂直移動1=0顯示總=1M1=1垂直移動=垂直移動-5if分級代號=1thenif(垂直移動<=-40)then計數2=計數2+1動作步驟=2M1=0步進發脈沖=1顯示1=0顯示總=0顯示2=1endifendifif分級代號=2thenif(垂直移動<=-140)then計數3=計數3+1動作步驟=2分級1氣缸=1顯示總=0M1=0顯示1=0顯示3=1endifendifif分級代號=3thenif(垂直移動<=-240)then計數4=計數4+1動作步驟=2分級2氣缸=1顯示總=0M1=0顯示1=0顯示4=1endifendifendifif動作步驟=2then顯示1=0顯示總=0垂直移動1=0垂直移動=垂直移動+10氣缸1原位=1if((垂直移動>=0)AND(氣缸1原位=1)AND(氣缸2原位=1)AND(氣缸3原位=1)AND(氣缸4原位=1)AND(氣缸5原位=1))then顯示1=1分級代號=分級代號+1動作步驟=0endifendifelseM1=0步進發脈沖=0分級1氣缸=0分級2氣缸=0分級3氣缸=0分級氣缸5=0endifif(步進發脈沖=1)then移動1=移動1+2if(移動1>50)then移動1=0步進發脈沖=0顯示1=0endifendifif(分級1氣缸=1)then移動2=移動2+2if(移動2>50)then移動2=0顯示2=0分級1氣缸=0endifendifif(分級2氣缸=1)then移動3=移動3+2if(移動3>50)then移動3=0顯示3=0分級2氣缸=0endifendifif(分級3氣缸=1)then移動4=移動4+2if(移動4>50)then移動4=0顯示4=0分級3氣缸=0endifendifif(分級氣缸5=1)then移動5=移動5+2if(移動5>50)then移動5=0顯示5=0分級氣缸5=0endifendifif((急停=1)OR(電機故障=1))thenM1=0步進發脈沖=0分級1氣缸=0分級2氣缸=0分級3氣缸=0分級氣缸5=0運行燈=0endif步進發脈沖=顯示1分級1氣缸=顯示2分級2氣缸=顯示3分級3氣缸=顯示4分級氣缸5=顯示5if(垂直移動1>-20)then氣缸1到位=0氣缸1原位=1else氣缸1原位=0endifif(垂直移動1<-70)then氣缸1到位=1氣缸1原位=0else氣缸1到位=0endifif(移動2<10)then氣缸2到位=0氣缸2原位=1else氣缸2原位=0endifif(移動2>40)then氣缸2到位=1氣缸2原位=0else氣缸2到位=0endifif(移動3<10)then氣缸3到位=0氣缸3原位=1else氣缸3原位=0endifif(移動3>40)then氣缸3到位=1氣缸3原位=0else氣缸3到位=0endifif(移動4<10)then氣缸4到位=0氣缸4原位=1else氣缸4原位=0endifif(移動4>40)then氣缸4到位=1氣缸4原位=0else氣缸4到位=0endifif(移動5<10)then氣缸5到位=0氣缸5原位=1else氣缸5原位=0endifif(移動5>40)then氣缸5到位=1氣缸5原位=0else氣缸5到位=0endif

6系統調試6.1硬件調試 設計完成，根據主電路、控制電路圖和PLC輸入輸出接線圖進行接線。接線完成進行檢查，防止短路等故障。接線檢查正確，進行上電，上電正常后，進行變頻器參數設定，設定外部端子啟動，使用外部模擬量輸入方式控制頻率。檢查PLC的輸入和輸出功能。使用通訊電纜連接PLC，下載程序到PLC，根據控制要求進行調試，有問題及時修改。連接組態，進行組態和PLC聯合調試，有問題及時修改，直到軟件、硬件和組態都符合設計要求。6.2PLC程序調