自动配料系统

一、控制要求
1、PLC控制要求
（1）初始状态
系统启动后，红灯L2灭，绿灯L1亮，表明允许汽车开进装料。

料斗出料口D2关闭，若料位传感器S1置为OFF（料斗中的物料不满），进料阀开启进料（D4亮）。

当S1置为ON（料斗中的物料已满），则停止进料（D4灭）。

电动机M1、M2、M3和M4均为OFF。

（2）装车控制
装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过2S后，再启动启动M3，再经2S后启动M2，再经过2S最后启动M1，再经过2S后才打开出料阀（D2亮），物料经料斗出料。

当车装满时，限位开关SQ2为ON，料斗关闭，2S后M1停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，M4在M3停止2S后最后停止。

同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。

（3）停机控制
按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。

即D4、D2、L1、L2、M1、M2、M3、M4全灭。

2、监控界面组态要求
组态界面如上图，具体动作要求：
SB1、SB2：模拟按钮信号，点击相关图形送PLC相关控制按钮信号。

D4、D2：用阀门取代，接受PLC相关信号改变背景颜色。

M1、M2、M3、M4：接收PLC的4台电机运行信号，分别点亮4个灯（即背景颜色），若能让该圆圈有旋转动感更好。

料斗：可用水箱或其他图形替代，在D4开启时，其中的料位动态上升，当D2开启时，其中的料位动态下降，同时开启，料位上升但较慢。

当料位到一定值，反馈给PLC一信号，表示物料满，也就是控制要求中的S1。

卡车：开始停在最右方，当允许开进进料时水平左移，到M4下方（检测坐标）送PLC到位信号（SQ1），装料时卡车上最好能动态显示物料高度上升，到一定高度送PLC一信号（SQ2），皮带：静止，但在工作时，其上最好有物料在移动，在该物料的动作应该有向右和向下的动作。

L1、L2：根据PLC信号亮灭。

二、PLC部分
（1）PLC系统硬件配置
利用实验室设备进行课题设计，选用西门子S7——300PLC。

根据输入输出点类型及数量进行模块选择并配置系统。

PLC硬件配置表：
（2）输入输出点分配与接线
1、输入点分配表
输入点分配
I0.0（M1.0）开始按钮I0.1（M1.1）停止按钮
I0.2（M1.2）汽车的限位开关I0.3（M1.3）装满的限位开关
I0.4（M1.4）料位传感器
2、输出点分配表
输出点分配
Q4.0 绿灯Q4.1 红灯
Q4.2 电机M4启动Q4.3 电机M3启动Q4.4 电机M2启动Q4.5 电机M1启动Q4.6 出料阀Q4.7 进料阀（3）梯形图与说明
三、Wincc部分
（1）WinCC的使用步骤
1、创建项目：（WinCC资源管理器）
1.1 创建单用户项目：
新建，选择single-user project，OK
输入项目名字（h）和新建文件夹名字，选择放置路径。

1.2 指定系统组态：
右击tag management，选择add new driver….，
选择simatic s7 protocol suite.chn ，OK
双击simatic s7 protocol suite协议组，右击profibus，选择system parameter
选择unit选择卡，修改采集卡型号，确定。

1.3创建与自动化系统的链接：
右击profibus，选择new driver connection……修改新的链接名字（h），单击properties，修改链接地址（2），必须与自动化系统控制器的地址一致，这样WinCC才能根据地址找到相应的控制器。

也可以创建好以后再修改。

1.4创建变量：
右击新建的链接，选择new group…..或new tag….创建变量组或变量。

类型可以是DB、Bit Memory、Input、Output。

1.5变量说明：
内部变量：
变量名称变量类型参数说明用途car 无符号16位数内部变量控制小车x轴坐标的移动NewTag 无符号16位数内部变量控制液位坐标的移动
line 无符号16位数内部变量控制小车内物料的变化
输入、输出变量：
变量名称变量类型参数说明用途
Start 二进制变量M1.0 启动按钮
Stop 二进制变量M1.3 停止按钮
Lg 二进制变量A4.0 绿灯
Lr 二进制变量A4.1 红灯
SQ1 二进制变量M1.1 汽车的限位开关
SQ2 二进制变量M1.2 装满的限位开关
M4 二进制变量A4.2 电机M4
M3 二进制变量A4.3 电机M3
M2 二进制变量A4.4 电机M2
M1 二进制变量A4.5 电机M1
D2 二进制变量A4.6 出料阀
D4 二进制变量A4.7 进料阀
S1 二进制变量M1.4 料位传感器Newtag_1 32位浮点数MD202 料位的变化
2、图形编辑器
2.1 创建画面：
右击graphics designer，选择new picture。

2.2 添加静态文本或图形：
系统启动（SB1）后，红灯L2灭，绿灯L1亮，表明允许汽车开进装料。

当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过2S 后，再启动启动M3，再经2S后启动M2，再经过2S最后启动M1，再经过2S后才打开出料阀（D2亮），物料经料斗出料。

我们以小车车厢上的绿线代表装料程度，开始出料时绿线上升代表装料。

当车装满时，限位开关SQ2为ON，料斗关闭，2S后M1停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，M4在M3停止2S后最后停止。

同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。

下辆车开进，循环执行。

按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。

即D4、D2、L1、L2、M1、M2、M3、M4全灭。

2、图形功能具体设计
2.1 启动、停止按钮
设置启动、停止按钮的动作事件：按鼠标左键，设置常数为1，变量设置为start、stop。

释放鼠标左键，设置常数为0，变量设置为start、stop。

2.2 L1、L2、M1、M2、M3、M4、D2、D4、SQ1、SQ2显示
设置L1、L2、M1、M2、M3、M4、D2、D4、SQ1、SQ2显示的动作事件：设置背景颜色直接连接，事件名称为画面周期，表达式/公式为‘M4’，数据类型为布尔型，为真时，背景颜色为绿色，为假时，背景颜色为灰色。

2.3 料斗物料的变化
设置物料液位的变化属性：process的动态属性与MD202连接。

2.4 小车移动
设置小车的几何属性，系统启动后，绿灯L1亮，小车移动，当到指定位置时，依次启动电动机。

当小车装满时，电动机停止，小车回到原点。

设置位置x：
#include "apdefap.h"
long _main(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) {
short a;
a=GetTagWord("car"); //Return-Type: WORD
if(a>=560&&GetTagBit("Lg")) //Return-Type: BOOL
a=a-4;
if(a>=555&&a<=570)
{
a=560;
SetTagBit("SQ1",1);
}
else
SetTagBit("SQ1",0);
if(a>=560&&GetTagBit("Lg")&&GetTagBit("SQ2"))
{
a=620;
SetTagBit("Lg",1); //Return-Type: BOOL
SetTagWord("line",470); //Return-Type: BOOL
}
SetTagWord("car",a);
return a;
}
2.5 线的移动
设置线的几何属性，当D2出料阀打开，线移动，当线到达一定位置时，出料阀关闭。

电动机停止，小车回到原位，线也回到原位。

设置位置y：
#include "apdefap.h"
long _main(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) {
short b;
b=GetTagWord("line"); //Return-Type: WORD
if (GetTagBit("D2"))
b=b-1;
if (b<=440)
{
b=440;
SetTagBit("SQ2",1);
}
else
SetTagBit("SQ2",0); //Return-Type: BOOL
SetTagWord("line",b); //Return-Type: BOOL
return b;
}
2.6 整体图形
整体图形属性设置，设置图形的打开画面。

#include "apdefap.h"
void OnOpenPicture(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName)
{
SetTagWord("car",640); //Return-Type: BOOL
SetTagWord("line",470); //Return-Type: BOOL
}
总结
我认为，在这学期的实验中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。

更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。

而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。

要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。

而且，这对于我们的将来也有很大的帮助。

以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。

就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。

与队友的合作更是一件快乐的事情，只有彼此都付出，彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。

而团队合作也是当今社会最提倡的。

本次课程设计结束了，也留下了一些遗憾，因为由于对实验软件不熟悉，并没有做到最好，但是，最起码我们没有放弃，它是我们的骄傲！相信以后我们会以更加积极地态度对待我们的学习、对待我们的生活。

我们的激情永远不会结束，相反，我们会更加努力，努力的去弥补自己的缺点，发展自己的优点，去充实自己，只有在了解了自己的长短之后，我们会更加珍惜拥有的，更加努力的去完善它，增进它。

只有不断的测试自己，挑战自己，才能拥有更多的成功和快乐！to us, happiness equals success! 快乐至上，享受过程，而不是结果！认真对待每一个实验，珍惜每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我们学到的最重要的东西，也是以后都将受益匪浅的！。