封口机专用周报告

-1-四川工程职业技术学院《工业网络在封口机控制系统中的应用》专用周报告班级：09—1电气自动化姓名：XXXXXX学号：XXXXXXXXXXXX指导老师：XXXXXX时间：2011.9.9——2010.9.16-2-目录第一部分:设计方案…………………………………………………11、方案说明……………………………………………1项目目的………………………………………1项目要求………………………………………1具体方案………………………………………2系统框图………………………………………32、技术资料原件清单………………………………………4系统原理图……………………………………5控制程序………………………………………5使用说明………………………………………5第二部分：技术报告…………………………………………………6第三部分：专用周总结………………………………………………12-3-第一部分设计方案1、方案说明项目目的：A.了解常用通信电缆、MPI、PROFIBUS等专用电缆的结构、用途和用法B.了解MPI、PROFIBUS等工业以太网的基本配置、参数设置C.能够正确配置、安装和调试PROFIBUS、MPI网络控制系统D.能利用PLC300、PLC200组网完成简单的系统设计，并正确编写小中型PLC程序E.能够利用组态软件组态简单的监控系统并进行适当的调试和故障的排除F.掌握PLC300、PLC200之间的通信方式，并运用WINCC组态软件绘制画面动态项目要求：A.实现两地控制，即硬软件的控制B.实现系统、故障停机、故障报警、计数等逻辑功能C.实现转速与温度相对应，即：温度越高，封口机转速越快D.实现温度在一定范围内连续可控E.控制部分采用S7-300PLC，实现封口机的正常运转F.信号采集部分采用S7-200PLC，数字量信号由数字量输入模块采集，热电偶信号通过EM231实现，再通过S7-200PLC将采集的信号通过工业网络传送给S7-300PLCG.整个系统由WINCC监控来监控画面及参数设定，方便现场操作与观察-4-具体方案：现场信号的采集与传递：1)信号的采集：将故障报警信号、控制按钮信号和光电开关信号直接连接到S7-200PLC的数字量信号输入端进行控制，用热电偶模块EM231来进行温度的采集2)信号的传递：在控制功能中要实现组态界面控制和现场控制同时有效，这就要使现场控制层的S7-200PLC和现场操作层的S7-300PLC之间进行数据共享，也就是说这两个控制器之间要利用通信来交换数据，可以用MPI网络和PROFIBUS网络来实现控制功能的实现：1)逻辑控制功能的实现：整个系统的启停、故障报警等功能可以通过S7-200PLC的基本逻辑指令来实现；封口计数可以用S7-200PLC利用计数器指令来实现；封口速度与温度设定之间的对应关系可以通过S7-200PLC的比较指令来实现2)PID闭环控制功能的实现：热电偶信号从EM231直接采集进入S7-200PLC；将EM231采集到的信号送到S7-200PLC的数据交换区，通过MPI或PROFIBUS工业网络将数据送到S7-300PLC进行PID运算；在S7-300PLC中完成PID运算，再将运算的结果送到S7-300PLC的数据交换区，通过MPI或PROFIBUS工业网络将数据送到S7-200PLC进行输出控制监控画面的组建：-5-1)在一个画面里面将所有的功能都集成进来；2)在画面中建立系统启停控制、故障报警、温度设定及显示、封口数量显示、封口机速度显示等功能3)为了方便控制将控制界面与S7-300PLC的数据进行连接。系统框图：-6-2、技术资料原件清单：序号名称型号与规格单位数量作用备注1电脑台1软件控制2封口机SF—150台1传送封口3S7-PLC200CPU224XPDC/DC/DC台1采集传送信号4S7-PLC300CPU3BC-2DP313-6CF03-OAB0台1控制传递信号5热电偶EM231个1采集温度6DP接口个2数据接口7中间继电器JZX-22F(D)/HZ个5动作指示8三联开关AC250V3A500VMAX个2硬件输入控制器9行程开光JLXKI-311个1硬件输入控制器10光电开关个1封口技术开关-7-系统原理图：附后控制程序：附后使用说明：1.PLCS7-200：此PLC不仅能进行逻辑控制，在模拟量的闭环控制、数字量的智能控制、数据采集、监控、通信联网及集散控制等方面有广泛的应用，同时还具有PID功能，这些功能使PLC应用于模拟量的控制、运动控制、速度控制等具有硬件基础；PLC具有输出和接收高速脉冲的功能，配合相应的传感器及伺服装置，PLC可以实现数字量的只能控制；PLC配合可编程控制终端，可以实时显示采集到的现场数据及分析结果，为分析、研究系统提供依据；利用PLC的自检信号可实现系统监控；PLC具有较强的通信功能，可与计算机或其他智能装置进行通信和联网。在此封口机的控制系统中，PLC200就是采用了DP通信的工业网络方式来实现对封口机的控制，同时与PLCS7-300相组网，来实现数据的传输。形成了一个小型工业网络系统。2.PLCS7-300：此PLC是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。与S7-200PLC比较，S7-300PLC采用模块化结构，具备高速的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。在此封口机的控制系统中，PLC300和200通过PROFIBUS的组网方式相联网，进行数据的传输和对封口机得控制，实现与WINCC的画面控制，从而实现了一个小型组网控制系统。3.EM231：此热电偶模块是连接在PLC-200上的，在封口机控制系统中，它的主要作用是采集温度模拟量给200，通过一系列的计算后传给300，实现画面的温度显示-8-第二部分技术报告封口机控制系统摘要随着社会的发展，新兴产业不断的崛起，消费群体的不但增长，对生产效率的要求在不但的提出与深化，从而科技也随之不断的更新，由此自动化、工业网络这样的代名词也随之出现在各个产业生产链中。本报告就是通过对工业网络控制系统安装与调试课程的学习与实践，认识到工业网络在生产链中是多么的重要，同时也认识到如：西门子PLC等产品在工业中的作用。此报告借助于西门子PLCS7-200/300和WINCC组成一个对封口机控制的简单网络，来了解工业网络这个自动化系统。同时详细的叙述硬、软件的具体实现过程和小型工业网络的连接，数据的传输路径，画面的建立显示等过程。此设计中利用了PLCS7-200与EM231的模拟量接口的连接，同时将封口机的温度模拟量传送给PLCS7-200，利用PLCS7-200与PLCS7-300的组网方式，来传送温度，从而与WINCC进行画面连接监控，而封口机的运作用PLCS7-300来控制，同时采用了硬、软件的控制方式，即两地控制实现封口机的正常启停控制。从而实现正常的小型工业网络的系统化。关键字：工业网络自动化西门子PLCS7-200/300WINCC封口机监控-9-目录摘要………………………………………………………………………………6前言………………………………………………………………………………8一、工业网络的应用1．1软、硬件的介绍…………………………………………………………81.2封口机的网络连接………………………………………………………8二、封口机的控制2.1参数的建立………………………………………………………………92.2编程控制分配……………………………………………………………9三、数据的采集与传送3.1数据的采集………………………………………………………………103.2数据的传送………………………………………………………………10四、WINCC画面的组建4.1创建和编辑项目…………………………………………………………104.2创建画面…………………………………………………………………10五、系统的调试与数据归档…………………………………………………………12六、小结……………………………………………………………………………12参考文献……………………………………………………………………………12-10-前言海纳北川，有容乃大。自动化系统和软件工程师越来越先进和强大，但是社会的发展和消费的需求的增加，要求工业的发展要不断的高效，从而就提出了工业与自动化的整体化，机械强度的提高化。无论是现代的自动化系统的核心——可编程控制器，还是工业自动化的神经系统——总线技术，对此都提出了更高的要求，那就是实时监控，全部集成自动化系统，从而出现了WINCC的问世正好集成了工业所要求的工业系统化！工业网络，可以简单理解为工厂设备网络化，而此报告就是个简单的工业网络，它是集中了西门子PLCS7-200/300、WINCC、EM231和封口机为一体的系统，进行设备间的控制、数据的采集与传输，人机结合的画面控制系统。一、工业网络的应用在学习了可编程控制器、S7-300应用技术、西门子WINCC这三门课程后，基本了解了工业网络的部分内容，那么工业网络究竟是怎么一回事呢？这三门课程之间又有怎样的关系呢？如果才能利用这三个技术来实现封口机的运转、数据等的传输呢？1．1软、硬件的介绍:西门子PLCS7-200：它是集计数机技术、自动控制技术、通信网络技术于一体的新型自动化装置，其性能优越，被广泛应用于工业控制的各个领域。它不仅能进行逻辑控制，在模拟量的闭环控制、数字量的智能控制、数据采集、监控、通信联网及集散控制等方面都得到了广泛应用。现在的PLC都配有A/D、D/A转换及算数运算功能，有的还具有PID功能。这些功能使PLC应用于模拟量的闭环控制、运动控制、速度控制等具有了硬件基础；PLC具有输出和接收高速脉冲的功能，配合相应的传感器及伺服装置，PLC可以实现数字量的智能控制；PLC配合可编程终端设备，可以实时显示采集到的现场数据及分析结果，为分析、研究系统提供依据；利用PLC的自检信号可实现系统监控；PLC具有较强的通信功能，可与计算机或其他智能装置进行通信和联网，从而能方便的实现集散控制（DCS）。同时PLC可靠性高、抗干扰能力强，灵活性和通用性强，编程语言简单易学，与外部设备的连接简单、使用方便，功能强大等易于实现机电一体化的优点。西门子PLCS7-300：它集中了PLCS7-200的特点的同时具有更强大的功能，它采用了紧凑的、无槽位限制的模块结构，都安装在导轨上，每个模块通过背板总线进行连接通信，另外，它还可以接入工业以太网、MPI、PROFIBUS-DP和AS-i等通信网络中等特点。西门子WINCC：它采用了标准MicrosoftSQLServer2000数据库进行生产数据的归档，同时具有Web浏览器功能，从而，实现了在很多地方都能看到生产流程的动态画面，即提供了一个实时的生产数据平台。同时它与SIMATICS7等的紧密结合缩短了项目开发周期，给工业提供了很大的方便。1.2封口机的网络连接：西门子PLCS7-200/300、WINCC、封口机组成一个实时监控的小型工业网络化系统，它们分别在系统中起的作用是什么呢？怎样连接起来的呢？在此系统中，可以采用多种连接方式，如MPI、PROFIBUS-DP通信连接的方式，虽然程序有所不同，但是在系统中起的作用