基于可编程序控制器PLC和组态软件设计自动配料系统的控制系统和监控系统毕业设计.doc资源-CSDN文库

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摘要

本文基于可编程序控制器 PLC 和组态软件设计自动配料系统的控制系统和监控系统。运用与之

相配的 STEP7 编程，通过梯形图编程语言编制了下机位的控制程序，从而使该配料系统可以按要求

完成自动配料，装配全过程。

本文的主要内容包括对生产过程控制系统发展和现状的概述、配料系统工作原理和配料控制系

统的总体设计，重点描述了包括 S7—200 编程及 MCGS 嵌入式组态软件设计在内的西门子 PLC 在

配料系统中应用的一些细节及其在上位机监控系统中一些基本设计，以及 PLC 与上位机之间的通讯。

关键词：PLC，配料控制，MCGS 嵌入式组态设计，系统通讯

Abstract

This paper based on programmable logic controller (PLC and configuration software design automatic

batching system control system and monitoring system. Using the matching STEP7 programming, through

the ladder-diagram programming language under the seat of the control procedures to make this burden

system could be asked to complete automatic batching, assembly process.

The main content of this article including production process control system development and current

situation of the overview, mixing system working principle and ingredients of the overall design control

system, the authors describe the including S7-200 programming and MCGS configuration software design,

embedded in the Siemens PLC ingredients of the application of some details of the system and the PC

monitoring system in some basic design, and PLC and the upper machine of the communication.

Keywords: PLC ， ingredients ， MCGS configuration design of embedded control ， system and

communication

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共 28 页第 2 页

第一章绪论 .....................................................................................................................3

1.1 自动配料系统的背景 ................................................................................................3

第 2 章可编程序控制器的基础知识 .............................................................................4

2.1 PLC 的概述.................................................................................................................4

2.2 PLC 的基本组成.........................................................................................................6

第 3 章 PLC 控制系统的软件设计.................................................................................8

3.1 PLC 控制系统软件设计原则.....................................................................................8

3.2 PLC 控制系统的设计步骤.........................................................................................8

第 4 章自动配料系统和监控系统的设计 ...................................................................11

4.1 自动配料系统 ..........................................................................................................11

4.2 监控系统 ..................................................................................................................13

第 5 章通讯系统的实现 ...............................................................................................14

5.1 S7-200 PLC 与 MCGS 嵌入式组态之间通讯概述.................................................14

5.2 S7-200 PLC 的通信方式与参数设置 ......................................................................15

5.3 S7-200 与 MCGS 嵌入式组态通讯的实现 .............................................................16

第六章总结 ...................................................................................................................18

参考文献 .........................................................................................................................18

附录 PLC 程序................................................................................................................19

致谢 .................................................................................................................................28

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第一章绪论

可编程序控制器是用微电脑技术制造的通用自动控制设备，它具有指令存储和数字量或模拟量

输入输出接口，能够进行位运算，并完成逻辑，顺序、定时、计数和算术运算功能，实现复杂的逻

辑控制。一般分为主模板、扩展模板、编程器等，每个模板的体积都比较小，相互连接方便。有的

还有模数和数模转换，数据处理和通讯网络等功能。它的最大特点是将控制过程以程序方式存放在

存储器中，修改程序也就修改了控制过程，这就给控制过程的设计、调试、修改，扩展带来了极大

的方便和灵活性；它的另一特点是能够适应工业环境，在电源波动大、温差大、冲击震动较大的恶

劣条件下仍能长时间，不间断运行，抗干扰能力强、稳定性好、具有很好的可靠性。由于它的种种

优点，它己经成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器，占据了电气控制系统中应用

最为广泛的核心位置。

监控组态软件是伴随着计算机技术、网络技术的突飞猛进发展起来的，监控组态软件是面向生

产过程的监视、控制与数据采集的软件平台工具，具有实时多任务操作，设置项目丰富，使用方便、

灵活、功能强大，监控组态软件通用性强，解决了人机图形界面的问题，通过监控组态软件对控制

系统进行组态，可以把生产工艺上的参数在流程图上显示出来、处理数据报警和系统报警、存储历

史趋势曲线、各种报表的生成和打印输出，在 PC 机的屏幕上进行整个生产过程的操作，接口开放，

方便数据共享，支持多种硬件设备。因此监控组态软件得到了广泛的应用。PLC 与监控组态软件的

完美结合，通过监控组态软件对 PLC 及其它智能设备的 I/O 数据进行监控，应用越来越广泛。

1.1 自动配料系统的背景

自动配料系统在冶金、建材、化工及食品等行业应用非常广泛，近几年来随着计算机技术和 PLC

技术的飞速发展，国内外的组态软件不断完善，自动配料系统控制方案也在不断改进。由于 PLC 的

迅猛发展，实现了工业控制领域的飞跃，其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其

应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的

跨越。今天的 PLC 正在成为工业控制领域的主流控制设备，可以用于各种规模的工业控制场合，在

各个领域发挥着越来越大的作用。除了逻辑处理功能以外，近年来 PLC 的功能单元大量涌现，使 PLC

从逻辑控制渗透到了生产过程控制、运动控制等各种工业控制中。加上 PLC 通信能力的增强，使用

PLC 组成各种控制系统变的非常容易。

本毕业设计是西门子可编程序控制器和 MCGS 嵌入式组态软件在配料控制系统中的应用和研

究，采用的是德国 Siemens 公司的 S7-200 系列 PLC，运用与之相配的 STEP7 编程软件，通过 LAD

编程语言编制了下位机的控制程序，从而使配料系统可以按要求自动完成配料和装料全过程，并且

在发生故障时可以自动停机。采用了 MCGS 嵌入式组态软件对上位机监控软件组态，实现了现场的

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