基于PLC和组态软件的自动配料系统的设计毕业论文

基于PLC和组态软件的自动配料系统的设计 摘 要 可编程程序控制器（PLC, Programmable Logic Controller）因其高可靠性和较高的性价比，而在工业控制中被广泛应用。组态软件由于计算机的普及和其本身价值（实时多任务、开放性、灵活性、通用性和可靠性）的被认知，也在快速的发展中。 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。首先，利用德国Siemens公司的S7-200系列PLC对自动配料系统进行控制。运用与之相配的STEP7编程，通过LAD编程语言编制了下位机的控制程序，从而使该配料系统可以按要求完成自动配料，装料全过程。其次，自动配料系统的监控系统则采用了组态王组态软件对上位机监控软件组态，实现现场数据的实时监控。 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，重点描述了包括硬件设计、编程环境及软件设计在内的西门子PLC在配料系统中应用的一些细节、组态王组态软件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：可编程序控制器；配料；组态软件 Abstract Programmable Logic Controller (PLC) is widely used in industry for its software also enjoys fast development due to the popularization of personal computer, and is recognized of the value originated from the merits such as real-time multitasking, openness, flexibility, versatility, and reliability. Based on PLC and configuration software, the control system and supervisory system of automatic ingredient system are designed in this paper. First, the Siemens PLC S7-200 is used to control automatic proportion system. The proportioning system included the requirements of automatic proportioning, weighing, and loading. Next the ZuTaiWang software is used to build the real-time supervisory system. The system can realize the real-time data-logging, as well as various visual. Paper’s contents mainly include that the industrial control system development and present situation outline. The ingredient system principle of work and the ingredient control system's design, described with emphasis including the , the programming environment and software design SIMENS PLC in ingredient system's application some details, the configuration software configuration king and in the between PLC and software 目 录 1第1章 绪论 1.1 背景 1 1.1.1 PLC的发展趋势 2 1.1.2 组态软件的发展趋势 3 1.2 毕业设计任务及要求 6 1.3 毕业设计内容及安排 6 第2章 系统硬件设计 7 2.1 S7-200系统概述 7 2.1.1 系统功能概述 7 2.1.2 PLC的基本结构 8 2.1.3 S7-200 CPU和扩展模块 9 2.2 自动配料系统 10 2.2.1 控制要求 10 2.2.2 自动配料系统控制图 11 2.2.3 IO地址表 13 2.2.4 配料过程分析 13 第3章 自动配料系统和监控系统的设计 15 3.1 PLC编程软件STEP7及其应用 15 3.1.1 PLC的工作原理 15 3.2 自动配料系统的设计 17 3.2.1 启动程序 18 3.2.2 正常时停止程序 20 3.2.3 有故障时停止程序 20 3.2.4 有重物时停止程序 21 3.2.5 LED数码显示及复位程序 21 3.2.6 系统调试 22 3.3 自动配料监控系统的设计 23 3.3.1 监控系统的功能介绍 23 3.3.2 监控系统界面的设计 24 第4章 系统通讯的实现 25 4.1 S7-200 PLC与组态王之间通讯概述 25 4.2 S7-200 PLC的通信方式与参数设置 29 4.2.1 通信方式 29 4.2.2 计算机使用的通信接口参数的设置 31 4.3 S7-200与组态王通讯的实现 32 结论 36 社会经济效益分析 37 参考文献 38 致 谢 39 附录Ⅰ PLC程序 40 第1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IO数据进行监控，应用越来越广泛。 1.1 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 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 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组态王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。采用了组态王组态软件对上位机监控软件组态，实现了现场的实时监控，实时模拟等具有Windows风格的动态操作画面。通过PLC和组态软件的有效结合使配料系统大幅度提高其方便性、可靠性。 1.1.1 PLC的发展趋势 可编程序控制器，英文称Programmable Logic Controller，简称PC。但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。 可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。 PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强及编程简单等特点。可以预料，在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成世界潮流。 现代可编程序控制器有两个方面的发展趋势。 1. 微小型PLC 发展微小型PLC，使其体积更小、速度更快、功能更强、价格更低、配置更加灵活。由于自动控制系统规模的不同，小型化、低成本的PLC将广泛应用于各行各业，其组成由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，例如SIEMENS公司的S7-200的最小配置为CPU221，主机有6DI4DO（数字量输入数字量输出），而CPU224主机可扩展7个模块，最大达94DI74DO，16AI16AO（模拟量输入模拟量输出），可满足比较复杂的控制系统的要求。 2. 大型PLC 发展大型PLC，使其具有大型网络化、高可靠性、多性能、良好的兼容性等特点。网络化和强化通信能力是PLC发展的一个重要方面，向上与以太网、MAP网等相连，向下通过现场总线（如PROFIBUS）将多个PLC与远程IO等相连，构成整个工厂的自动化控制系统。近年来各公司陆续推出各种智能模块，大大增强了PLC的控制功能。智能模块是以微处理器为基础的功能部件，其CPU与PLC的CPU并行工作，能够独立完成某些控制功能，如通信控制、高速计数、模拟量输入输出等，使系统设计和调试时间减少，控制精度提高。好的兼容性是PLC深层次应用的重要保证，SIEMENS公司的S7系列PLC与通用微机兼容，可运行DOSWindows程序，PLC的编程语言STEP7可运行在Windows环境下，提供了很强的梯形图、语句表的编程、调试和诊断等功能，体现了现代PLC的特点。 1.1.2 组态软件的发展趋势 1. 组态王概述 在使用工控软件中，人们经常提到组态一词，组态的英文是“Configuration”，简单地讲，组态就是用应用软件中提供的工具、方法，完成工程中某一具体任务的过程。与硬件生产相对照，组态与组装相似。如要组装一台电脑，事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘及光驱等，我们的工作就是用这些部件拼成自己需要的电脑。当然软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间，因为它一般要比硬件中的“部件”更多，而且每个“部件”都很灵活，因为软件都有内部属性，通过改变属性可以改变其规格（如大小、形状、颜色等）。 “组态”的概念是伴随着集散型控制系统（Distributed Control System，简称DCS）的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术的不断发展和应用过程中，PC（包括工控机）相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在：PC技术保持了较快的发展速度，各种相关技术成熟；由PC构建的工业控制系统具有相对较低的成本；PC的软件资源和硬件资源丰富，软件之间的额互操作性强；基于PC的控制系统易于学习和使用，可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。 对应于原有的HMI的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长、效率低、可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，用户可以利用组态软件的功能，构建一套适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通信及联网、开放数据接口、对IO设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着技术的发展，监控组态软件将会被不断赋予新的内容。 需求是推动组态软件发展的第一动力。组态软件市场的崛起一方面为最终拥护节省了系统投资，另外也为拥护解决了实际问题。现在用户购买组态软件虽然也需要一定的投资，但是和以前相比，投资额得到了大大降低。使用组态软件，用户可以做到“花了少量的钱，办成了大事情”。 社会信息化的加速是组态软件市场增长的强大推动力。随着经济发展水平的提升，信息化社会将为组态软件带来更多的市场机会。 专用系统对组态软件的需求所站比例日益提高。组态软件的灵活程度和使用效率是一队矛盾，虽然组态软件提供了很多灵活的技术手段，但是在大多数情况下，用户只使用其中的一小部分，在有些应用领域，自动监控的目标及其特性比较单一（或可枚举，或可通过某种模板自主定义、添加、删除、编辑）且数量较多，用户希望自动生成大部分自动监控系统，例如在电梯自动监控、动力设备监控、铁路信号监控等应用系统。这种应用系统具有一些“傻瓜”型软件的特征，用户只需要用组态软件做一些系统硬件及其参数的配置，就可以自动生成某种特定模式的自动监控系统，如果用户对自动生成的监控系统图形界面不满仪，还可以进行任意修改和编辑，这样既满足了用户对简便性的要求，同时又配备了比较完整的编辑工具。 2. 组态王概述 1） Internet时代的杰作 随着Internet科技日益渗透到生产、生活的各个领域，自动化软件的e趋势已发展成为整合IT与工厂自动化的关键。组态王6.51的Internet版本立足于门户概念，采用最新的JAVA 2核心技术，功能更丰富，操作更简单。整个自动化监控将以一个门户网站的形式呈现给使用者，并且不同 工作职责 党支部工作制度和职责国库集中支付中心工作职责安全生产工作职责分工财务部工作职责城市社区居委会工作职责 的使用者使用各自的授权口令完成各自的操作，这包括现场的操作者可以完成设备的起停、中控室的工程师可以完成工艺参数的整定、办公室的决策者可以实时掌握生产成本、设备利用率及产量等数据。组态王6.51的Internet功能逼真现场画面，使您在任何时间任何地点均可实时对企业每一个生产细节、现场的流程画面、过程数据、趋势曲线、生产报表(支持报表打印和数据下载)、操作 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 和报警等均轻松浏览。当然您必须要有授权口令才能完成这些。用户还可以自己编辑发布的网站首页信息和图标，成为真正企业信息化的Internet门户。 2） 性能卓越的分布式高速历史库 过程数据的存储功能对于任何一个工业自动化系统来说都是至关重要的，随着自动化程度的进一步普及和提高，用户对重要数据的存储和使用的要求也越来越高。面对大批量实时数据的存储，必须解决同步存储速度响应慢、数据易丢失、存储时间短、存储占用空间大、数据读取访问速度慢等用户最关心的问题。因为用户需要一个实时的、记录准确地、高效的、可节约用户硬件成本的工业过程数据存储方案。组态王6.51顺应这种用户的期望，提供支持毫秒级高速历史数据的存储和查询功能的工业过程数据库。真正的企业级生产过程数据仓库。采用最新数据压缩和搜索引擎技术，数据压缩比优于20%，节约用户硬件成本；一个月内数据(单点，记录间隔10秒)按照每小时间隔，在百毫秒内即可完成查询。真正实现历史数据的数据追记、数据合并。可以将特殊设备中存储的历史数据片段通过组态王驱动程序完整的合并到历史数据服务器中；也可以将远程站点上的组态王历史数据片段合并到历史数据服务器上。 1.2 毕业设计任务及要求 本次设计的自动配料系统主要是完成给小车的自动配料，系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况及对货车进行自动配料，当车装满时，配料系统自动关闭。本设计的突出点是故障检测部分的设计，首先，当某一节传送带发生故障时，该节传送带和其前面的传送带会立即停止，该节之后的传送带会在一定的延时后停止。其次，当某节传送带上的物体过重时，该节传送带和其前面的传送带会立即停止，并且数码显示电路会显示发生故障的电机的号码，该节之后的传送带会在一定的延时后停止。整个系统是以PLC为核心设计的，利用组态王进行监控，可实现静态观测和动态模拟。并且通过PLC控制可以实现人为停车和故障时自动停车。 1.3 毕业设计内容及安排 本文对自动配料系统的设计进行了详细的介绍，共分四章。第1章简要介绍了整个设计的研究背景、目的、意义及整个任务的要求安排；第2章是主要介绍了PLC的发展及系统硬件的设计过程；第3章具体介绍系统软件的设计过程，包括PLC程序的编制和组态王的设计过程，并针对硬件调试、软件调试和整机连调的结果进行了具体的分析和说明。第4章主要阐述了西门子S7-200与组态王通讯的实现过程。 第2章 系统硬件设计 本自动配料系统的硬件采用的西门子S7-200，运用与之相配的STEP 7编程软件，采用LAD编制了下位机的控制程序。以下将对硬件设计的过程进行详细的介绍。 2.1 S7-200系统概述 西门子公司的SIMATIC S7-200系列属于小型可编程序控制器，可用于代替继电器的简单控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统。S7-200系列PLC共有5种基本型号的CPU模块，即CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 226、CPU 226 XM，控制点数可以从10点扩展到248点。其中，CPU 221无扩展功能，适于用做小点数的微型控制器，CPU 222有扩展功能，CPU 224是具有较强控制功能的控制器，CPU 226和CPU 226 XM适用于复杂的中小型控制系统。所有型号的CPU在内部都集成了1个（CPU 221、CPU 222、CPU 224）或2个（CPU 226、CPU 226 XM）通讯口，该通讯口为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的RS485口，可在三种方式下工作，即PPI方式、MPI方式和自由通讯口方式。另外，S7-200可通过增加EM277模块接入Profibus-DP网络，通过CP243-1通讯模块连入工业以太网，通过CP243-2模块使其成为AS-i主站。 2.1.1 系统功能概述 S7-200 PLC系统是紧凑型可编程控制器。系统的硬件构架由组成系统的CPU模块和丰富的扩展模块组成。它能够满足各种设备的自动化控制需求。S7-200除具有PLC基本的控制功能外，更在如下方面有独到之处。 1. 功能强大的指令集 指令内容包括位逻辑指令、计数器、定时器、复杂数学运算指令、PID指令、字符串指令、时钟指令、通讯指令以及和智能模块配合的指令等。 2. 丰富强大的通讯功能 S7-200提供了近10种通讯方式以满足不同的应用需求，从简单的S7-200之间的通讯到S7-200通过Profibus-DP网络通讯，甚至到S7-200通过以太网通讯。在互联网需求已日益成为必需的今天。强大的通讯无疑会使S7-200为更多的用户服务。可以说，S7-200的通讯功能已经远远超出了小型PLC的整体通讯水平。 3. 编程软件的易用性 STEP7-MicroWIN32编程软件为用户提供了开发、编辑和监控的良好编程环境。全中文的界面、中文的在线帮助信息、Windows的界面风格以及丰富的编程向导，能使用户快速进入状态，得心应手。 2.1.2 PLC的基本结构 PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同小异，通常由主机、输入输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。 1. CPU模块 CPU模块主要由微处理器和存储器组成。在PLC控制系统中，CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。 2. IO模块 输入模块和输出模块简称为IO模块，它们是系统的眼、耳、脚，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。 （1） 输入模块 输入电路中设有RC滤波电路，以防止由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起错误的输入信号。S7-200的滤波电路延迟时间可以用编程软件中的系统块设置。 （2） 输出模块 S7-200的CPU模块的数字量输出电路的功率元件有驱动直流负载的场效应晶体管和小型继电器，后者既可以驱动交流负载又可以驱动直流负载，负载电源由外部提供。输出电流的额定值与负载的性质有关，例如S7—200的继电器输出电路可以驱动2A的电阻性负载，但是只能驱动200W的白炽灯。输出电路一般分为若干组，对每一组的总电流也有限制。 2.1.3 S7-200 CPU和扩展模块 1. S7-200 CPU S7-200 CPU将一个微处理器、一个集成的电源和若干数字量IO点集成在一个紧凑的封装中，组成一个功能强大的PLC。西门子提供多种类型的CPU，以适应各种应用的需求。不同类型的CPU具有不同的数字量IO点数和内存容量等规格参数。 目前，提供的S7-200 CPU有：CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 226和CPU 226 XM。 S7-200 CPU提供了一个可选卡插槽，可根据需要插入三种插卡中的一种。 （1） MC291：存储器卡 MC291可提供EEPROM存储单元。在CPU上插入存储器卡后，可使用编程软件STEP7-MicroWIN32将CPU中的存储内容（系统块、程序块和数据块等）复制到卡中；把存储卡插到其他CPU上，通电时存储卡的内容会自动复制到CPU中。存储器卡用于传递程序，被写入的CPU必须和提供内容来源的CPU相同，或更新切型号更高。 （2） CC292：日期时钟电池卡 CC292可用于CPU 221和CPU 222两种不具备内部时钟的CPU，以提供日期时钟功能，同时提供内存后备电池。 （3） BC293：电池卡 BC293可为所有类型的CPU提供数据保持的后备电池。电池在超级电容放电完毕后起作用。 2. 扩展模块 S7-200 CPU为了扩展IO点和执行特殊的功能，可以连接扩展模块（CPU 221除外）。扩展模块主要有如下几类： · 数字量IO模块。 · 模拟量IO模块。 · 通讯模块。 · 特殊功能模块。 3. 电源 所有的S7-200 CPU都有内部电源，可为CPU自身、扩展模块和其他用电设备提供5V、24V直流电源。 扩展模块通过与CPU连接的总线连接电缆取得5V直流电源。 CPU还向外提供一个24V直流电源，从电源输出点（L+，M）引出。此电源可为CPU和扩展模块上的IO点供电，也为一些特殊或智能模块提供电源。此电源还从S7-200 CPU上的通讯口输出，提供给PCPPI编程电缆，或TD200文本显示操作界面等设备。 每个扩展模块都需要5V直流电源，应当检查所有扩展模块的5V直流电源需求是否超过CPU的供电能力，如果超出，就必须减少或改变模块配置。 4. 最大IO配置 S7-200按照IO的类型为其分配不同的地址，共4类。 · DI：数字量输入。 · DO：数字量输出。 · AI：模拟量输入。 · AO：模拟量输出。 S7-200 CPU虽然具有相同的IO映像区，但不同CPU的最大IO，实际上取决于它们所能带的扩展模块数目。 · CPU 221：0个扩展模块。 · CPU 222：2个扩展模块。 · CPU 224：7个扩展模块。 · CPU 226CPU 226XM：7个扩展模块。 2.2 自动配料系统 2.2.1 控制要求 系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况及对货车进行自动配料，当车装满时，配料系统自动关闭。本设计的突出点是故障检测部分的设计，首先，当某一节传送带发生故障时，该节传送带和其前面的传送带会立即停止，该节之后的传送带会在一定的延时后停止。其次，当某节传送带上的物体过重时，该节传送带和其前面的传送带会立即停止，并且数码显示电路会显示发生故障的电机的号码，该节之后的传送带会在一定的延时后停止。 2.2.2 自动配料系统控制图 3. 自动配料系统图 自动配料的模拟面板如图2.1所示，从图中可以看出四节传送带是本次设计的核心电路，PLC编程也是围绕此面板进行的 图2.1 自动配料系统图 自动配料系统的功能是利用四节传送带为小车自动配料，重物通过传送带进行传输，发生故障时系统自动停机。自动配料实验面板与PLC接线控制对应关系如表2.1所示。 表2.1 输入输出接线列表 面板 SB1 SB2 S1 SQ1 SQ2 D1 PLC I0.0 I0.1 I0.2 I0.4 I0.5 Q0.0 面板 D2 D3 D4 L1 L2 M1 PLC Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 面板 M2 M3 M4 A B C PLC Q0.7 Q1.0 Q1.1 I0.6 I0.7 I1.0 面板 D I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 PLC I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 5. 数码显示电路 LED数码显示电路如图2.2所示。此电路在整个电路中起辅助性作用，即当四节传送带中的某一节发生故障时，LED显示有故障一节的编号，用户可以清楚的看到。 图2.2 LED数码显示电路 LED数码显示面板与PLC控制端口对应关系如表2.2所示。 表2.2 LED数码显示电路 面板 A B C D E F G PLC Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 2.2.3 IO地址表 4. 输入地址表（如表2.3所示） 表2.3 输入地址表 编号 地址 说明 功能 1 I0.0 按钮SB1 启动 2 I0.1 按钮SB2 停止 3 I0.2 信号S1接入 S1料斗满信号 4 I0.3 信号SQ1接入 SQ1车未到位信号 5 I0.4 信号SQ2接入 SQ2车装满信号 5. 输出地址表（如表2.4所示） 表2.4 输出地址表 编号 地址 说明 功能 编号 地址 说明 功能 1 Q0.0 接指示灯D1 车装满D1亮 6 Q0.5 接指示灯L2 车到位L2亮 2 Q0.1 接指示灯D2 料斗下口下料D2亮 7 Q0.6 接指示灯M1 控制电动机M1转 3 Q0.2 接指示灯D3 料斗满D3亮 8 Q0.7 接指示灯M2 控制电动机M2转 4 Q0.3 接指示灯D4 料斗上口下料D4亮 9 Q1.0 接指示灯M3 控制电动机M3转 5 Q0.4 接指示灯L1 车未到位L1亮 10 Q1.1 接指示灯M4 控制电动机M4转 2.2.4 配料过程分析 1. 初始状态 系统启动后，红灯L2（Q0.5）灭，绿灯L1（Q0.4）亮，车未到位，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（I0.2）置为“0”（料斗中的物料不满），进料阀开启进料，D4（Q0.3）亮。当S1置为“1”（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“0”。 2. 装车过程 装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开SQ1（I0.3）置为“1”，红灯信号灯L2（Q0.5）亮，绿灯L1（Q0.4）灭，车到位；同时启动电动机M4（Q1.1），经过3s后，再启动M3（Q1.0），再经3s后启动M2（Q0.7），再经过2s最后启动M1（Q0.6），再经过3s后才打开出料阀，D2（Q0.1）亮，物料经料斗出料。 当车装满时，限位开关SQ2（I0.4）为“1”，D1（Q0.0）亮，料斗关闭（Q0.1复位），3s后M1停止，M2在M1停止3s后停止，M3在M2停止3s后停止，M4在M3停止3s后停止，同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。 3. 故障控制 当某一节传送带发生故障时，该节传送带和其前面的传送带会立即停止，该节之后的传送带会在一定的延时后停止。例如，当M2发生故障时，M2、M1会立即停止，M3会在M2和M1停止后5s后停止，M4在M3停止5s后停止。其次，当某节传送带上的物体过重时，该节传送带和其前面的传送带会立即停止，该节之后的传送带会在一定的延时后停止。例如，当M1上有重物时，M1会立即停止，同时数码显示电路会显示“1”，M2在M1停止5s后停止，M3在M2停止5s后停止，M4在M3停止5s后停止。 4. 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。 第3章 自动配料系统和监控系统的设计 3.1 PLC编程软件STEP7及其应用 3.1.1 PLC的工作原理 PLC通电后，需要对硬件和软件作一些初始化的工作。为了使PLC的输出及时地响应各种输入信号，初始化后反复不停地分阶段处理各种不同的任务，如图3.1所示。这种周而复始的循环工作模式称为扫描工作模式。 图3.1 扫描过程 1. 读取输入 在PLC的存储器中，设置了一片区域来存放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入过程映像寄存器和输出过程映像寄存器。CPU以字节为单位来读取输入输出过程映像寄存器。 在读取输入阶段，PLC把所有外部数字量输入电路的10状态读入输入过程映像寄存器。外接的输入电路闭合时，对应的输入过程映像寄存器为1状态，梯形图中对应的输入点的常开触点接通，常闭触点断开。外接的输入电路断开时，对应的输入过程映像寄存器为0状态，梯形图中对应的输入点的常开触点断开，常闭触点接通。 2. 执行用户程序 PLC的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按顺序排列。在RUN工作模式的程序执行阶段，在没有跳转指令时，CPU从第一条指令开始，逐条顺序地执行用户程序。 在执行指令时，从IO映像寄存器或别的位元件的映像寄存器读出其01状态，并根据指令的要求执行相应的逻辑运算，运算的结果写入到相应的映像寄存器中，因此，各映像寄存器的内容随着程序的执行而变化。 在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入过程映像寄存器的状态也不会随之而变，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的读取输入阶段被读入。执行程序时，对输入输出的存取通常是通过映像寄存器，而不是实际的IO点，这样做有以下好处： （1） 程序执行阶段的输入值是固定的，程序执行完后再用输出过程映像寄存器的值更新输出点，使系统的运行稳定。 （2）用户程序读写IO映像寄存器比读写IO点快得多，这样可以提高程序的执行速度。 3. 通信处理 在通信请求处理阶段，CPU处理从通信接口和智能块接收到的信息，例如读取智能模块的信息并存放在缓冲区中，在适当的时候信息传送给通信请求方。 4. CPU自诊断测试 自诊断测试包括定期检查CPU模块的操作和扩展模块的状态是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。 5. 改写输出 CPU执行完用户程序后，将输出过程映像寄存器的01状态传送到输出模块并锁存起来。梯形图中某一输出位的线圈“通电”时，对应的输出过程映像寄存器为1状态。信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。若梯形图中输出点的线圈“断电”，对应的输出过程映像寄存器中存放的二进制数为0，将它送到继电器型输出模块，对应的硬件继电器的线圈断电，其常开触点断开，外部负载断电，停止工作。 当CPU的工作模式从RUN变为STOP时，数字量输出被置为系统块中的输出表定义的状态，或保持当时的状态。 6. 定时器 定时器相当于继电器系统中的时间继电器。S7—200有三种定时器，它们的时基增量分别为1ms、10ms、100ms。定时器的当前值寄存器是16位有符号整数，用于存储定时器累计的时基增量值(1～32767) 3.2 自动配料系统的设计 自动配料系统的控制是采用PLC实现的，本小节主要介绍的是PLC部分程序的实现过程。自动配料的流程图如图3.2所示。 SHAPE \* MERGEFORMAT 图3.2 自动配料流程图 3.2.1 启动程序 启动时首先按下启动开关SB1，进入初使状态，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）。当S1置为ON（料斗中的物料已满）则停止进料（D4灭）。料斗装满后开始启动传送带，首先启动最末一条皮带机(D)，经3秒延时，再依次启动其它皮带机,即D→C→B→A，最后D2亮，表示开始装车。程序如表3.1所示： 表3.1 启动程序 步序 指令 器件号 说明 步序 指令 器件号 说明 0 LD I0.0 SB1自保持 22 LRD 1 O M0.0 23 A T37 2 AN I0.1 24 S Q1.0，1 M3启动 3 = M0.0 25 TON T38，+30 延时3秒 4 LD M0.0 26 LRD 读栈 5 LPS 入栈 27 A T38 6 AN I0.2 28 S Q0.7，1 M2启动 7 = Q0.3 D4亮 29 TON T38，+30 延时3秒 8 LRD 读栈 30 LRD 读栈 9 A I0.2 31 A T39 10 = Q0.2 D3亮 32 S Q0.6，1 M1启动 11 LRD 读栈 33 TON T40，+30 延时3秒 12 AN I0.4 34 LRD 读栈 13 = Q0.4 L1亮 35 A T40 14 LRD 读栈 36 = Q0.1 15 A I0.4 37 LPP 出栈 16 = Q0.5 L2亮 38 A I0.5 18 LRD 读栈 39 R Q0.1，1 19 A I0.4 40 = Q0.0 20 S Q1.1，1 M4启动 41 = M0.1 21 TON T37，+30 延时3秒 3.2.2 正常时停止程序 停止时先停止最前一条皮带机(A)，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机，即A→B→C→D。程序如表3.2所示： 表3.2 正常时停止程序 步序 指令 器件号 说明 步序 指令 器件号 说明 0 LD I0.1 按下停止按钮 10 LD T42 1 O M0.2 11 R Q0.7，1 M2停机 2 AN I0.0 12 TON T43，+30 延时3秒 3 = M0.2 13 LD T43 4 LD M0.1 14 R Q1.0，1 M3停止 5 O M0.2 15 TON T44，+30 延时3秒 6 TON T41，+30 延时3秒停机 16 LD T44 7 LD T41 17 R Q1.1，1 M4停止 8 R Q0.6，1 M1停止 18 R Q0.5，1 9 TON T42，+30 延时3秒 19 = M0.3 3.2.3 有故障时停止程序 某条传送带发生故障时，该皮带机及其前面的传送带立即停止，而传送带以后的传送带待运完后才停止。例如，M1有故障时，M1立即停止，经过3秒后，M2停，再过3秒M3停，再过3秒M4停。部分程序如表3.3所示： 表3.3 有故障停止程序 步序 指令 器件号 说明 步序 指令 器件号 说明 0 LD I0.6 M1有故障 8 TON T47，+50 定时5秒 1 R Q0.6，1 M1停止 9 LD T47 2 = M0.4 10 R Q1.0，1 M3停止 3 LD M0.4 启动定时 11 LD T47 启动定时 4 TON T46，+50 定时5秒 12 TON T48，+50 定时5秒 5 LD T46 13 LD T48 6 R Q0.7，1 M2停止 14 R Q1.1，1 M4停止 7 LD T46 启动定时 3.2.4 有重物时停止程序 当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，经过5秒，M3停，再过5秒，M4停。部分程序如表3.4所示： 表3.4 有重物时停止程序 步序 指令 器件号 说明 步序 指令 器件号 说明 0 LD I1.4 M3有重物 8 R Q0.7，1 M2停止 1 LDN I1.3 9 T59，+50 定时5秒 2 AN I1.2 10 LD T59 3 LD T52 11 R Q1.0，1 M3停止 4 A T56 启动定时 12 TON T60，1 定时5秒 5 OLD 13 LD T60 6 ALD 14 R Q1.1，1 M4停止 7 R Q0.6，1 M1停止 如果存在几个皮带机上都有重物时，则存在优先级问题，即前面的优先级高于后面的。例如，M2与M3上同时有重物，在停机时应按M2上有重物进行处理。 3.2.5 LED数码显示及复位程序 当四节传送带出现故障时，数码电路会显示出现故障皮带机的编号，故障排除后显示消失。例如，当M2出现故障时，数码电路会显示2，故障排除后数码2消失。部分程序如表3.5、3.6和3.7所示： 表3.5 LED数码显示主程序 步序 指令 器件号 说明 步序 指令 器件号 说明 0 LD I0.7 M2有故障 4 AN I0.7 复位按钮 1 AN I0.1 互锁 5 AN I1.0 复位按钮 2 CALL SBR-1 调用 6 AN I1.1 复位按钮 续表3.5 LED数码显示主程序 步序 指令 器件号 说明 步序 指令 器件号 说明 3 LDN I0.6 复位按钮 7 CALL SBR-4 调用 表3.6 显示数字2子程序 步序 指令 器件号 说明 步序 指令 器件号 说明 0 LND M0.7 4 S Q2.3，1 置1 1 S Q2.0，1 置1 5 S Q2.4，1 置1 2 S Q2.1，1 置1 6 R Q2.5，1 置0 3 R Q2.2，1 置0 7 S Q2.6，1 置1 表3.7 复位子程序 步序 指令 器件号 说明 步序 指令 器件号 说明 0 LDN M0.7 4 R Q2.3，1 置0 1 R Q2.0，1 置0 5 R Q2.4，1 置0 2 R Q2.1，1 置0 6 R Q2.5，1 置0 3 R Q2.2，1 置0 7 R Q2.6，1 置0 3.2.6 系统调试 输入程序，编译无误后，运行程序。依次按表3.8中的顺序按下各按钮记录观察到的现象。 表3.8 系统测试结果 输入 输出现象 按下启动按钮SB1 D4亮，L1亮表示系统启动 按下开关S1 D4灭，D3亮，表示料仓装满可以开始装车 按下开关SQ1 L2、M4同时亮，M3、M2、M1依次启动最后D2亮，开始装车 按下M1有故障按钮（A） M1灯立即灭，LED显示1，之后M2、M3、M4间隔5秒灭 按下M2有故障按钮（B） M1、M2立即灭，LED显示2，之后M3、M4间隔5秒灭 续表3.8 系统测试结果 输入 输出现象 按下M3有故障按钮（C） M1、M2、M3立即灭，LED显示3，然后间隔5秒M4灭 按下M4有故障按钮（D） M1、M2、M3、M4立即灭，LED显示4 按下M1有重物按钮（I1.2） M1、M2、M3、M4每间隔5秒灭一个 按下M2有故障按钮（I1.3） M1立即灭，之后M2、M3、M4每间隔5秒灭一个 按下M3有故障按钮（I1.4） M1、M2立即灭，之后M3、M4每间隔5秒灭一个 按下M4有故障按钮（I1.5） M1、M2、M3立即灭，5秒后M4灭 按下停止按钮（SB2） M1、M2、M3、M4每隔5秒灭一个灯 重复上步骤观察 经过多次观察，测试结果同上 3.3 自动配料监控系统的设计 3.3.1 监控系统的功能介绍 运行方式：手动操作。 用户界面：界面美观易于操作。 实时监控：界面动态跟随硬件的运行过程，每一步都可以完整的显示在组态王的界面上，并可以实现手动控制。 报警功能：系统有自动报警功能，当系统发生故障时，监控画面会跟随PLC自动实现停机操作。 组态王可读取PLC监测到的设备运行状态、模拟量采样数据等信息，根据这些实时数据，在屏幕上动态显示整个配料装置的运行情况。一旦发现故障报警信息，系统即显示报警画面，PLC发出相应动作指令，实现自动停机操作。 3.3.2 监控系统界面的设计 监控系统的界面如图3.3所示。 图3.3 监控系统的界面 上图即为自动配料系统的监控画面，该图是自动配料面板的模拟，图中的指示灯与自动配料面板上的灯一一对应，报警灯在动配料系统发生故障停机时会自动亮起。 第4章 系统通讯的实现 4.1 S7-200 PLC与组态王之间通讯概述 随着工业自动化技术的发展，人们对自动化监控系统的要求越来越高。而在设计开发实时监控系统时，现场设备与上位机软件的通讯是关键技术，下面介绍了工控软件“组态王”与西门子S7-200的通信方式。 1. 组态王与S7-200的通信方式 （1） 组态王通讯机制 组态王把每一台与之通讯的设备看作是外部设备，为实现和外部设备的通讯，组态王内置有大量的设备驱动作为外部设备的通讯接口。在开发过程中，只需根据工程浏览器提供的“设备配置向导”，一步步完成连接过程，即可实现组态王和相应外部设备驱动的连接。在运行期间，组态王可以通过驱动接口和外部设备交换数据，包括采集数据和发送数据或指令。组态王的驱动程序采用ActiveX技术，每一驱动都是一个COM对象，这种方式使驱动和组态王构成一个完整的系统，从而保证运行系统的高效率。因此，组态王可以与一些常用IO设备直接进行通讯，如可编程控制器(PLC)、智能模块、板卡、智能仪表等。组态王与IO设备之间的数据交换采用五种方式：串行通讯方式、DDE方式、板卡方式、网络节点方式、人机接口卡方式。 （2） 组态王与S7-200的PPI通讯方式 PPI（Point-to-Point）是西门子专为S7-200系列开发的一个通讯 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，为主从协议，PC机为主站，S7-200为从站。该方式下有两种硬件连接方法，一种是使用PPI电缆将PC机串口和S7-200的通讯口相连，采用串行通讯方式。另一种是PC机通过CP5611通讯卡与S7-200相连。在第一种方式下，使用PLC编程软件STEP 7-MicroWIN32安装通讯硬件，在“SET PGPC Interface”对话框中配置PCPPI cable，选择Interface Parameter Assignment为PPI，并设置PPI参数默认值，双击通讯框中得刷新图标后建立与S7-200的通信连接。在第二种方式，将CP5611卡安装在PC机的插槽中，用连接电缆将CP5611卡与S7-200的PORT口相连，安装STEP7-MicroWIN32和STEP 7V5.0+ServicePack5（或STEP 7 V5.1+ServicPack 2），运行PGPC-interface parameterization，将用户界面配置为CP5611 (PPI)方式。这两种方式的上位机组态王的设置基本相同，首先使用“设备配置向导”定义外部设备，分别选择西门子S7-200系列PPI通信和西门子S7-200系列通讯卡通信，并设定如下通信参数:波特率9600bps，数据位8位，停止位1位，偶校验。在设定PLC地址时，两种方式有所不同，前者将PLC地址设为默认地址2。后者采用“PLC地址.2”地址格式，小数点前的数字为有效地址PLC的地址(即站号)，小数点后为数字2，所设定的地址范围为2.2～126.2，其中PLC的地址可通过编程软件STEP 7-MicroWIN设置来实现。 在组态王的“数据字典”中定义相关变量，选择变量类型为IO型，并选择连接设备，指定所访问的寄存器名及寄存器类型。注意，组态王只支持V寄存器，如果要监控Q、Ｉ、M寄存器，可以先在PLC程序中将Q、Ｉ、M寄存器传至V寄存器，组态王通过对V寄存器的操作来实现对Q、Ｉ、M寄存器的监控。另外，组态王不支持直接以IO离散变量的定义，需以字节(BYTE)形式存取，每一BYTE类型(8个BIT位)对应8个开关量的输入或输出状态，即BYTE的0~7位分别对应输入或输出的0~7开关量通道，如果要显示或控制某一开关量通道的状态，可以使用组态王提供的BIT()或BITSET()函数进行取位或置位。在制作好的监控画面中，将画面的图素与定义的变量建立“动画连接”，在TouchVew中运行，即可建立实时通信，得到一个反映工业现场的监控画面。 （3） 组态王与S7-200的MPI通讯方式 MPI（Multi-Point）为多主站的通信方式。在西门子公司的可编程控制器、操作员界面和编程器上的集成有MPI口，可与PC机、S7-200建立小型的MPI网。由于S7-200只能作为MPI从站，所以装有组态王的PC机与S7-200仍为主从协议。PC机通过MPI卡（如CP5611通讯卡）接入MPI网中作为主站。其通信设置和使用与前类同。用户程序读写IO映像寄存器比读写IO点快的多，这样可以提高程序的执行速度。 （4） 组态王与S7-200的自由口通讯方式 自由口通讯方式是S7-200的一个很有特色的功能。它是一种通讯协议完全开放的工作方式，不受PPI协议的限制，是PPI方式的一个补充。在该方式下的通讯口的协议由外设决定，PLC通过程序来适应外设。从而使得S7-200系列PLC可以与任何具有通讯能力的并且协议公开的设备相通讯，即S7-200可以由用户自己定义通讯协议。 在与组态王采用自由口协议方式通讯时，为主从的问答方式，装有组态王的上位机为主呼方，下位机S7-200为应答方。使用STEP 7 MicroWIN编写的自由口通讯的PLC初始化程序，该梯形图程序通过接收中断和发送中断以及发送指令(XMT)控制通信口的操作，其默认的PLC通讯端口为PORT0，地址为2，波特率9600bps。若要更改通讯端口、地址和波特率，可在STEP 7-MicroWIN编程软件中将中断程序6(INT_6)中XMT指令的PORT0口改为所用端口，并在系统块中进行相应更改；将VW8(存放PLC的地址的寄存器)传送PLC的实际地址值;波特率设置可通过更改SMB30的值，该寄存器是自由口控制寄存器，用于存放自由口控制字节。 在使用PLC初始化程序具体操作时，首先用PCPPI电缆将PC机的串口与S7-200的通讯口相连，当CPU为226时，有两个通讯口：PORT0和PORT1,应选择PORT0与组态王进行通讯，因为此时使用PORT1通讯不上。在PCPPI电缆上有DIP开关，用于设置通讯的波特率，此处设为9600bps，与SET PGPC intererface中的设置一致。使用PLC编程软件STEP 7-MicroWIN32安装和设置PCPPI电缆，建立计算机与S7-200的连接后将自由口通讯的初始化程序下传至PLC中去。在组态王中定义外部设备为西门子S7-200系列编程口通信，并设定如下通信参数：波特率9600bps，数据位8位，停止位1位，无校验，设定PLC地址为默认地址2。其它操作与前相同，运行TouchVew，则可建立组态王与S7-200的自由口通信方式。 （5） 组态王与S7-200的Profibus-DP通讯方式 Profibus-DP是用于分布式的IO设备高速通信的一种协议，该协议定义了主站和从站，支持单主站或多主站系统，各主站间为令牌传递，主站与从站间为主从传送，主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。 S7-200可通过增加EM277 Profibus-DP扩展模块的方法支持Profibus-DP网络协议，作为DP从站。使用Profibus-DP协议方式S7-200和组态王通讯时，需要通过OPC方式来实现，组态王不再提供直接的DP驱动，其中西门子提供OPC Server，组态王作为OPC Client进行数据通讯。具体配置过程为: 1） 将CP5611通讯卡安装在PC机中，并根据硬件安装向导安装卡的驱动程序，用Profibus-DP通讯电缆将CP5611卡与EM277通讯口相连，CP5611作为DP主站。 2） 在PC机上安装Simatic net 6.0软件，它用于组态整个Profibus-DP网络。软件安装后，首先选择SIMATIC NET→Settings→Configuration Console，在PC Station中添加OPC Server程序及CP5611通讯卡；然后使用SIMATIC NET→Settings→Commissioning Wizard→PC Station Wizard创建项目和虚拟PC Station；更改硬件组态时，在弹出PC Station 的配置图中添加EM277的GSD文件后，设置CP5611卡的地址和通讯波特率及协议模式，此处我们将CP5611卡的地址设为1，通讯波特率设为1.5M，协议选择DP，并将CP5611卡操作模式选择设为DP Master，在HW Config窗口的DP Master总线上添加EM277模块作为DP从站，双击总线上的EM277模块设置其地址(要求与实际模块的拨码设置一致)，此处我们设为2，并为EM277建立数据交换区，可根据实际需要选择交换区大小；在SETPGPC Interface设置为S7ONLINE（STEP 7）→PC internal（local），CP-L2-1：→CP5611（PROFIBUS）；然后将以上配置信息下载到虚拟PC站中。 3） 通过西门子提供的OPC Server程序读写PLC中的的数据。用鼠标点击 “SIMATIC NET→Profibus→Softnet Profibus→OPC Scout”，进入OPC Server的项目配置环境；在OPC Server中用鼠标双击“OPC.SimaticNet”，新建一个组名，双击创建的组则可打开“OPC-Navigator”，此时可看到在配置网络过程中选择的协议；双击“DP”项，在OPC中作相应的定义。定义完毕后，运行OPC Server程序，则可通过Profibus-DP总线协议和PLC建立连接。 4） 用组态王读取OPC Server中的数据。在组态王中选择OPC.SimaticNET建立OPC服务器，在“数据字典”中定义变量，变量为IO型，连接设备为OPC服务器，即OPC.SimaticNET，寄存器中可直接引用OPC中所定义的所有变量元素；在制作好的画面上建立变量的动画连接并运行组态王，则组态王可通过OPC与S7-200通信。 2. 总结 通过比较和分析，本次设计采用的PPI通信方式。利用组态王开发，过程简单易学，网络通信不需要了解协议的具体细节，结合S7-200良好的开放性和兼容性，可建立多种实时监控系统，显著提高了工业自动化水平。 4.2 S7-200 PLC的通信方式与参数设置 4.2.1 通信方式 1. S7-200的通信方式 S7-200的通信功能强，有多种通信方式可供用户选择。在运行Windows或Windows NT操作系统的个人计算机(PC)上安装了STET 7-MicroWIN 32编程软后，PC可作为通信中的主站。 （1）单主站方式 单主站与一个或多个从站相连，STEP 7-MicroWIN32每次和一个S7-200 CPU通信,但是它可以访问网络上的所有CPU。 （2）多主站方式 通信网络中有多个主站，一个或多个从站。带CP通信卡的计算机和文本显示器TD200、操作面板OP15是主站，S7-200 CPU可以是从站或主站。 2. 网络部件 （1）通信口 S7-200 CPU上的通信口是与RS-485兼容的9针D型连接器，符合欧洲标准EN 50170。 （2）网络连接器 利用西门子提供的两种网络连接器可以把多个设备很容易的连到网络中。两种连接器都有两组螺钉端子，可以连接网络的输入和输出。一种连接器仅提供连接到CPU的接口，而另一种连接器增加了一个编程接口。两种网络连接器还有网络偏置和终端偏置的选择开关，该开关在ON位置时的内部接线图，在OFF位置时未接终端电阻。接在网络端部的连接器上的开关应放在ON位置。 带有编程器接口的连接器可以把SIMATIC编程器或操作员面板接到网络中，而不用改动现有的网络连接。编程器接口的连接器把CPU来的信号传到编程器接口，这个连接器对于连接从CPU获取电源的设备(例如操作员面板TD200或OP3)很有用。 3. 使用PCPPI电缆通信 使用PCPPI电缆可实现S7-200CPU与RS-232标准兼容的设备的通信。有两种不同型号的PCPPI电缆： （1）带RS-232口的隔离型PCPPI电缆，用5个DIP开关设置波特率和其他配置项。通信的波特率用PCPPI电缆盒上的DIP开关来设置。 （2）带RS-232口的非隔离型PCPPI电缆，用4个DIP开关设置波特率，这种电缆已经被隔离型PCPPI电缆取代。 当数据从RS-232传送到RS-485口时，PCPPI电缆是发送模式。当数据从RS-485传送到RS-232口时，PCPPI电缆是接收模式。检测到RS-232的发送线符时，电缆立即从接收模式切换到发送模式。RS-232发送线处于闲置的时间超过电缆切换时间时，电缆又切换到接收模式。这个时间与电缆上的DIP开关设置的波特率有关 4. 在编程软件中安装与删除通信接口 在STEP 7-MicroWIN 32中选择菜单命令“检视→通信”或单击浏览栏中的通信图标，可进入设置通信的对话框。在对话框中双击PCPPI电缆的图标，出现“设置PGPC接口(Set PGPC Interface)”对话框。按“Select(选择)”按钮，出现“安装删除”窗口，可用它来安装或删除通信硬件。对话框的左侧是可供选择的通信硬件，右侧是已经安装好的通信硬件。 1) 通信硬件的安装 从左边的选择列表框中选择要安装的硬件型号，窗口下部显示出对选择的硬件的描述。单击“Install(安装)”按钮，选择的硬件将出现在右边的“Installed(已安装)”列表框。安装完后按“Close(关闭)”按钮，回到“设置PGPC接口”对话框。 2) 通信硬件的删除 在“安装删除”窗口中右边的已安装列表框中选择硬件，单击“Uninstall(删除)”按钮，选择的硬件被删除。 3) Windows NT用户的特殊硬件安装信息 在Windows NT操作系统安装硬件模块与在Windows 95上安装略有不同。Windows 95自动地设置系统资源，而Windows NT只提供默认值，它们与硬件配置可能不匹配，但可以很容易地修改这些参数，以便与要求的系统设置匹配。 安装完硬件后，在已安装列表栏中选择它，单击“Resource(资源)”按钮，出现资源对话框，该对话框允许修改实际安装的硬件的系统设置值。如果该按钮呈灰色，说明不需修改参数。此时可能需要参考硬件手册，根据硬件设置决定对话框中列举的各个参数的设置值。为了正确建立通信，可能需要试几个不同的中断。 如果在Windows NT中使用PCPPI电缆，网络中不允许有其他主站。 4.2.2 计算机使用的通信接口参数的设置 打开“设置PGPC接口”对话框，“MicroWIN”应出现在“Access Point of the Application(应用的访问接点)”列表框中。 PCPPI电缆只能选用PPI协议：选择好通信协议后，单击“设置PGPC接口”对话框中的“属性(Properties)”按钮，然后在弹出的窗口中设置通信参数。 PCPPI电缆的PPI参数设置：如果使用PCPPI电缆，在“设置PGPC接口”对话框中单击“属性”按钮，就会出现PCPPI电缆(PPI)的属性窗口。 进行通信时，STEP 7-MicroWIN 32的默认设置为多主站PPI协议。此协议允许STEP 7-MicroWIN 32与其他主站(TD 200与操作员面板)在网络中共为主站。选中PGPC接口中PCPPI电缆属性对话框中的“多主站网络(Multiple Master Netword)”，即可以启动该模块，未选择时为单主站协议。 1. S7-200的网络通信协议 S7-200支持多种通信协议，如点对点接口(PPI)、多点接口(MPI)和PROFIBUS。它们都是基于字符的异步通信协议，带有起始位、8位数据、偶校验和1个停止位。通信帧是由起始和结束字符、源和目的站地址、帧长度和数据完整性校验和组成。只要波特率相同，三个协议可以在网络中同时运行，不会相互影响。 协议支持一个网络上的127个地址(0～126)，网络上最多可有32个主站，网络上各设备的地址不能重复。运行STEP 7-MicroWIN 32的计算机的默认地址为0，操作员面板的默认地址为1，可编程控制器的默认地址为2。 （1）点对点接口协议(PPI) PPI(Point-to-Point)是主从协议，网络上的S7-200 CPU均为从站，其他CPU、SIMATIC编程器或TD200为主站。 如果在用户程序中允许PPI主站模式，一些S7-200 CPU在RUN模式下可以做主站，它们可以用网络读(NETR)和网络写(NETW)指令读写其他CPU中的数据。S7-200 CPU作PPI主站时，还可以作为从站响应来自其他主站的通信申请。PPI没有限制可以有多少个主站与一个从站通信，但是在网络中最多只能有32个主站。 （2）多点接口协议(MPI) MPI是集成在西门子公司的可编程序控制器、操作员界面和编程器上的集成通信接口，用于建立小型的通信网络。最多可接32个节点，典型数据长度为64字节，最大距离100m。 MPI(Multi-Point)可以是主主协议或主从协议。S7-300 CPU作为网络主站，使用主主协议。对S7-200 CPU建立主从连接，因为S7-200 CPU是从站。 MPI在两个相互通信的设备之间建立连接，一个连接可能是两个设备之间的非公用连接，另一个主站不能干涉两个设备之间已经建立的连接。主站可以短时间建立连接，或使连接长期断开。 每个S7-200 CPU支持四个连接，每个EM277模块支持6个连接。它们保留两个连接，其中一个给SIMATIC编程器或计算机，另一个给操作员面板。保留的连接不能被其他类型的主站(如CPU)使用S7-200与计算机之间的MPI通信，S7-200要与计算机之间进行MPI通信，计算机内必须安装有CP561网卡。 4.3 S7-200与组态王通讯的实现 完成实时监控系统与控制系统的设计之后，就可以开始进行PLC与组态王的通讯设置，实现对自动配料系统的控制和实时监控。实现通讯的具体步骤如下： 1. 串口设置 单击工程浏览器中设备，出现下拉菜单，双击COM1，弹出如图4.1所示画面，设置波特率为9600，数据位为8，停止位为1，通信方式为RS232。 图4.1 串口设置 2. 组态PLC设置 （1）单击工程浏览器中设备，选择COM1。 （2）首先选择“西门子S7-200系列”下的“PPI”通信方式；然后设置PLC的逻辑名称为“PLC1”或别的名称；选择串口号“COM1”，与前面的串口选择相同； 最后设置PLC的地址为“2”或别的地址，但不能设置为“0”，因为主机地址为“0”。 3. 变量设置 双击左边数据词典，再双击右边的新建变量，出现图4.2所示界面，输入变量名“开关”，输入变量类型“IO离散”，单击“确定”开关，完成变量“开关”的设置。变量“灯”的设置与变量“开关”的设置相同。 图4.2 画面变量设置 寄存器变量的设置。双击左边数据词典，再双击右边的新建变量，出现图4.3所示界面，为记忆方便输入变量名“M1”，输入变量类型“IO整数”，连接设备“PLC1”，寄存器选“M1”，数据类型“BYTE”，单击“确定”按钮，完成变量“M1”的设置。其他寄存器变量的设置与此类似。 图4.3 寄存器变量设置 3. 总结 当PLC与组态王设置完毕后，即可以进行通讯监测。首先，启动PLC程序并运行，因为S7-200 PLC与组态王是串口通信，所以必须先关闭PLC的运行程序，再启动组态王监控系统系统，才可以进行监控。 结论 本文设计的自动配料系统是将PLC与组态软件相结合的监控系统。通过PLC的控制系统可以完成料斗给料、装料的全过程。并且当系统发生故障或传送带上有重物时，系统都会自动停机；利用组态王组态软件可以实现对自动配料系统的实时监控。 整个课题的设计过程主要包括了硬件电路设计、软件程序设计、监控界面的设计以及实现组态王与PLC之间的通讯。主要任务是实现自动配料系统的正常配料、监控画面的实时监控。通过整机联调验证了系统的可行性，能满足设计要求，达到了设计的指标。硬件部分使用的是西门子S7-200系列PLC，该系列PLC采用模块化设计，有极快的处理速度和很强的网络功能，软件部分运用与之相配的STEP 7 编程软件编制下位机的控制程序，上位机监控系统采用的是组态王6.51工控组态软件进行监控。整个自动配料系统实现的关键是PLC与组态王的通讯，如果通讯过程不成功，则监控画面将不能实现系统的实时监控。另外，本设计增加了LED数码显示和故障自动停机部分。当某一节传送带发生故障时，系统可以实现自动停机，不需要人为控制停机，这样做可以避免人为控制的疏忽和不及时，减少机械的磨损，从而提高使用寿命；此外，当传送带上的物体过重时，系统也会自动停机，并在LED上显示有重物的传送带序号，这样可以直观的了解到停机原因，不必再费时检查。组态王的监控界面设计的是具有Windows风格的动态画面，不论系统运行到哪一步都可以直观的显示在上面，监控界面的设计非常人性化，简单美观且易于操作。 通过以上论述可以发现，整个设计的实用性较高，使用的硬件和软件都是现在的比较流行的，通过本次设计的学习和应用，将会对以后的工作有很大的帮助。当然，本次设计也有不足之处需要继续改进，例如，还不能在组态王上实现对PLC的反向控制等，希望以后还能有所改进，能够趋于完美。 社会经济效益分析 本文所设计的自动配料系统下位机采用的是西门子S7-200系列PLC，上位机监控系统采用是组态王工控组态软件进行监控。利用组态王进行监控，不仅可以实现装车过程的现场监视，而且可以实现在监控系统上进行整个装车过程的。这样不仅减少现场的工作人员数量，而且可以提高生产效率。 利用组态王软件与PLC相结合可以方便的实现配料系统的控制，软件上组态灵活，控制方案也可以适应不同层次用户的需要，修改方便，硬件上支持与多种设备相连接，可以组成不同的控制系统，利用通信网络可将生产过程送到管理层，实现数据共享。与传统的控制方案相比，操作简单，维护方便，控制精度高。 参考文献 [1] 严盈富. 触摸屏与PLC入门. 北京: 人民邮电出版社, 2006 [2] 严盈富, 罗海平, 吴海勤. 监控组态软件与PLC入门. 北京: 人民邮电出版社, 2006 [3] 王亚民. 组态软件设计与开发. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2003 [4] 欧金成，欧世乐，林德杰等. 组态软件的现状与发展. 工业控制计算机, 2002, (4): 28-32 [5] 徐世国，张全贵. 组态软件中串口设备通信方法设计. 微计算机信息, 2004, (7): 82-93 [6] 马国华. 监控组态软件及其应用. 北京: 清华大学出版社, 2001 [7] 甘永梅，肖煦媛等. 触摸屏控制系统组态软件设计与实现工业控制计算机, 2005, (5): 49-52 [8] 曾庆波，孙华，周卫宏. 监控组态软件及其应用技术. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2005 [9] Rockwell Automation CMPLX-BR001A-ZH[S]. www.Rockwellautomation. Com. Cn. 2 致 谢 在本次毕业设计的整个历程中，我遇到了许多意想不到的挑战，如第一次编写如此大的程序，第一次应用组态软件等等。不仅如此，困难也如期而至，很多从未遇见过的问题和现象困扰着我，在自己动手想方设法处理难题的过程中真切的学到了很多新的知识。本次毕设的完成，除了自己的努力外，很多人给予了极大的帮助。某些时候，正是因为他人的提醒与正确指导，有些问题才能得以顺利解决。可以说是在一边学知识的同时，一边学怎样和人相处，互补有无。在此，我非常感谢在实验室一起奋战的同学，和他们共同讨论中我获得了大量的信息和宝贵的经验。 此外，我的毕业设计能顺利完成，很大部分都得归功于各位老师，是他们耐心的帮助与指导起了推波 助澜的巨大功效，特别对指导教师蒋丽英老师提出感谢，衷心谢谢她的指导和支持。 本次毕业设计虽然结束了，但它却给我留下了很多美好的回忆，面对自己的劳动成果有一种油然而生的满足感和成就感，心里甚是安慰，不枉努力一场，“没有付出，就没有收获”这句话又一次得到了验证。看着可以顺利演示的配料系统，让我想起了很多人，没有他们的帮助与鼓励，我的毕业设计也不会如此顺利，所以再次对曾经帮助和指点过我的老师、同学表示感激，千言万语化为两个字“谢谢”！ 附录Ⅰ PLC程序 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。 毕业论文的基本教学要求是： 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。 撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。 2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。 3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、通知、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。 论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。 按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。 按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。 按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。 另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类： 1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。 首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。 教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。 第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。 第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 否 否 是 否 是 否 开始 料斗配料 料斗是否装满？ 是 启动开关SQ1 启动M3 启动M2 启动M1 启动D 2 是否有故障？ 是否停机？ 车是否装满？ M2停止 M3停止 M4停止 LED数码显示 M1停止 结束 是 同时启动M4 2 I