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封口机改造目录前言2摘要3第一章技术方案纲要4第一部分项目目的要求5第二部分总体设计6第三部分控制方案8第四部分元件清单、程序、电气原理图见附录21第二章工业网络的应用10第一节wincc软件的介绍10第二节封口机的接线图和原理14第三节口机的控制15第四节Wincc画面组建18第三章专用周总结20封口机改造前言随着生产的发展和技术的进步，电气自动化领域的日新月异。工厂设别的自动化。封口机加工日益普及，其中量大面广者仍为普通封口机。而其电气系统，虽然不失一般封口机电气的共性，却因为需人工控制温度的特殊性，使得它又表现出了鲜明的个性——看起来平淡无奇的一个封口机，说不定却隐藏着某种奥妙。因此，封口机的PLC的改造时顺应社会的发展、科技的发展封口机的PLC改造是社会说必须的发展。是社会的需要。随着计算机硬件和软件技术的发展，自动化产品呈现出小型化、网络化、PLC化、开放式和低成本的发展趋势，并逐渐形成了各种标准的硬件、软件和网络结构系统。监控软件已经成为其中的纽带，是自动化系统集成中不可缺少的关键组成部分。本论文通过wincc软件监控封口机的运行实现两地控制，更好的为操作人员以简单明了的操作方法。2011/10/23封口机改造摘要：封口机、PLC200、PLC300改造、WINCC、附录、参考文献见附录、封口机的改造。封口机改造技术方案纲要第一部分项目目的、要求第二部分总体设计一、系统组成二、PLC控制系统三、计算机系统四、通讯五、软件系统六、用户软件第三部分控制方案一、封口机的控制二、wincc画面控制第三部分元件清单、程序、电气原理图见附录封口机改造封口机方案说明第一部分项目的目的、要求本改造的目的：通过对封口机的改造实现工厂设备的自动化运行以提高生产的效率，实现工厂的自动化运行。1、在控制部分采用了s7-300，取代了以往的s7-200：2、信号采集部分还是由s7-200来实现，数字量信号直接由数字量输入模块采集，热电偶信号要通过EM231实现，再通过s7-200将采集的信号通过工业网络传送给s7-300PLC.要求：1、实现系统的启停控制、故障停机、故障报警、计数的逻辑功能2、实现转速与温度相对应，即：温度越高，封口机转速越快3、实现温度在一定范围内连续可控4、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：5、封口机计数可以用S7-200PLC计数器指令来实现；6、封口机速度与温度设定之间的对应关系可以通过指令来实现；PID闭环控制功能的实现为了减少s7-200的计算量，选用s7-300来实现PID的闭环控制1、热电偶信号从EM231直接进入s7-2002、将EM231采集到的信号送到s7-200的数据交换区，通MPI或profibus工业网络将数据送到s7-300PLC进行PID运算；3、在s7-300PLC中完成PID运算，再将运算的结果送到s7-300PL的数据交换区，通过MPI或PROFIBUS工业网络将数据送到s7-300PLC进行输出控制。封口机改造第二部分总体设计一、系统组成：1、1系统示意图（见附图1）：1、2控制室内设备：计算机操作台1台工业控制机2台计算机椅2只计算机桌子1张1、3现场设备现场PLC200、plc300个一台封口机一台网板一张其他元件二、PLC控制系统：2、1CPU：型号：S7-PLC200CPU224XPDC/DC/DC,西门子公司1台。简述：采用西门子的S7系列PLC可编程序控制器，是国内绝大多数封口机厂商的选择，事实证明这种PLC具有很高的可靠性和性能价格比。封口机改造2、2ET200M分布式I/O：从站数量：根据控制点的统计数据，确定7个ET200M从站。位置：PLC控制柜内。2、3PLC网板高：1800mm，宽：800mm，厚：400mm，颜色：不锈钢。数量：一张，放在电脑桌上用于固定plc。三、计算机系统：3、1计算机主机：联想公司配置：速度：2.8G,硬盘120G，内存：1G。操作系统：WINDOWS2000SP33、2显示器：型号：19”液晶彩显PHILIPS公司。四、通讯：4、1PROFIBUS总线。用作PLC主站与从站之间的通讯。4、2MPI总线。用作PLC主站与上位机之间的通讯。4、3通讯设备：设备：CP5611网卡，简述：通过5611网卡与如下设备通讯：上位机与下位机PLC进行数据通讯；五、软件系统：5、1PLC程序开发工具软件：版本：STEP7V5.3西门子公司。简述：使用西门子的PLC硬件，使用西门子公司的开发软件，有很好封口机改造的兼容性。5、2界面开发软件：版本：WINCC6.0版第二部分控制方案一、封口机的控制a)计数、启停S7-200PLC将采集光电开关信号、故障报警信号和控制按钮信号存在IW0，用MOV_W传送到VW110，该存储区对应S7-300PLC的IW2存储区间。在S7-300PLC中I2.0控制Q0.0―Q0.3执1，I2.1控制Q0.0―Q0.3执0，QB0的数据对应S7-200PLC的VB100存储区间,I3.0与计数器C0连接控制计数，将计数值存在MW28存储区间。在S7-200PLC将VB100传送到QB0来实现封口机的启停和计数。b）温度控制封口机的温度控制是将EM277检测到的热电偶模拟量信号改为数值量信号0、1来控制加热丝的加热。S7-200PLC将采集的热电偶模拟量信号传到存储区间VW108中，在S7-300PLC中对应IW0，将IW0中数据转化为整数存在MD12，将MD12数据转化为实数存在MD16中。将MD16中数据通过函数y=29.1x―800,求得x的值即温度值，存在MD24中。再通过DB41PID来调节封口机的温度达到设定温度值。b)电机的转速控制通过比较指令，当温度MD24值在0.0―37.0间给QW2赋值12000，当温度MD24值在37.0―60.0间给QW2赋值19000，当温度MD24值在60.0―100.0间给QW2赋值23000。QW2存储区间对应S7-200PLC的VW102存储区间，S7-200PLC将VW102d的数据传递到AIW0实现电机转速的控制。c）报警控制当封口机长时间运行10个小时是，长时间运行报警的闪烁。停机封口机温度高于50度时高温停机报警灯闪烁。封口计数超过100个报警灯闪烁。三、wincc画面控制封口机改造封口机改造第二章工业网络的应用第一节Wincc软件的介绍一、wincc介绍WinCC是西门子公司在自动化领域采用最先进的技术与微软公司在共同开发的居于世界领先地位的工控软件。WinCC即WINDOWSCONTROLCENTER（视窗控制中心）。WinCC是一个功能强大的全面开放的监控系统，既可以用来完成小规模的简单的过程监控应用，也可以用来完成复杂的应用。在任何情况下WinCC都可以生成漂亮而便捷的人机对话接口，使操作员能够清晰地管理和优化生产过程。WINCC几乎拥有先进人机界面产品的所有功能，其集成的功能已包括：1.图形系统用于自由地组态画面，并完全通过图形对象进行操作，图形对象具有动态属性并可对属性进行在线组态。2.报警信息系统记录和存储事件并予以显示，可自由选择信息分类、信息显示和报表，操作非常简便。3.变量存档接收、记录和压缩测量值，用于曲线和图表显示及进一步的编辑功能。4.报表系统用户自由选择一定的报表格式，按时间顺序或事件触发来对信息操作、文档当前数据进行用户报表输出。5.数据处理对图形对象的动作使用C语言及C编译器进行编辑。6.标准接口通过ODBC和SQL访问用于组态和过程数据的SYBASE数据库。7.应用程序接口允许用户编写可用于扩展WinCC基本功能的标准应用程序。另外，WinCC还提供多种可选软件包。如，通讯开发工具CDK，允许用户开发用于连接封口机改造数据管理器与任何目标系统的通讯软件。WINCC的组态及归档数据存放在关系型数据库中，数据可用标准工具如ODBC和SQL等读出。很多标准的应用如MicrosoftExcel等可以和WinCC并行运行，同时可通过DDE装载过程数据。操作员站软件允许通用的OCX、ActiveX链接。更进一步，集成的OPC(OLEforprocesscontrol)服务器使得过程数据可由其它应用程序(OPC客户机)访问。WinCC是PCS7系统操作站采用的监控软件(HMI)。它是一个32位的基于Windows的监控软件。在PCS7中，它被集成在SIMATIC程序管理器中。二、S7-200PLCS7--200系列是一种可编程序逻辑控制器（MicroPLCs）。它能够控制各种设备以满足自动化控制需求。S7--200的用户程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其它智能模块通讯等指令内容，从而使它能够监视输入状态，改变输出状态以达到控制目的。三、S7-300PLCS7-300是模块化小型PLC系列，各种单独模块之间可进行组合构成不同要求的系统。S7-300具有多种不同的通讯接口：多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS和工业以太网总线系统。通讯处理器用来连接点到点的通讯系统。多点接口(MPI)集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。1、S7-300PLC性能SIMATICS7-300的大量功能支持和帮助用户进行编程启动和维护1）高速的指令处理：0.6~0.1μS的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。2）浮点数运算：用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算。3）方便用户的参数赋值：一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。封口机改造4）人机界面(HMI)：方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内。因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中要求数据，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。诊断功能：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(例如：超时，模块更换，等等)。口令保护：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。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。2、S7-300PLC通讯功能SIMATICS7-300具有多种不同的通讯接口：多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS和工业以太网总线系统通讯处理器用来连接点到点的通讯系统多点接口(MPI)集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。这是一个经济而有效的解决方案；方便用户的step7的用户界面提供了通讯组态功能，这使得组态非常容易、简单。封口机改造（1）通过多点接口(MPI)的数据通讯所有CPU都配有一个MPI接口X1。组态配有MPI/DP接口的CPU，作为MPI节点。要使用DP接口，在STEP7中设置DP接口模式。MPI（多点接口）表示用于PG/OP连接或用于在MPI子网中进行通讯的CPU接口。所有CPU的典型（缺省）传输率为187.5kbps。对于与S7-200的通讯，还可以将传输率设置为19.2kbps。315-2PN/DP和317CPU支持高达12Mbps的传输率。（2）通过PROFIBUS-DP接口通讯封口机改造传送带加热与温度检测转速调节温度仪表带料入口CPU至少配有一个DPX2接口。315-2PN/DP和317CPU配有一个MPI/DPX1接口。带有MPI/DP接口的CPU带有缺省的MPI组态。如果要使用DP接口，则需要在STEP7中设置DP模式。PROFIBUSDP接口主要用于连接分布式I/O。例如，PROFIBUSDP允许您创建大型子网。可将PROFIBUSDP接口设置为在主站或从站模式下运行，支持的传输率最高可达12Mbps。第二节、封口机的