自动配料监控系统设计

1、工业自动化网络课程设计报告课题：自动配料监控系统设计班级 电气3072学号 3072110237学生姓名虞光远指导教师马从国 唐中一淮阴工学院电子与电气工程学院自动配料监控系统设计一、课程设计目的与任务本课程是电气工程及其自动化专业学生在掌握所学习的专业基础课和专业 课基础上一次较全面的实践训练，通过完成一个具有较完善功能的课程设计课 题，达到训练学生综合运用所学知识的能力。其基本目的是：1 培养理论联系实际的正确设计思路。训练综合运用已经学过的理论和实 际生产知识去分析和解决工程实际问题的能力。2 学习工业自动化网络一个完整系统设计的一般方法，掌握运用专业课，专 业基础课的知识解决自动化网络方面的实际问题的能力。3 进行基本技能训练，如利用设计资料，手册，标准和规范以及使用仿真软 件，实验设备进行调试和数据处理等。4 培养学生的创新能力。二、设计方式1 根据课程设计任务书上提出的控制要求选择系统方案与控制方式。2 合理选择元器件型号，正确选择进行硬件电路的设计与软件的调试。3 完成电路设计，编写完成实时控制程序或编写完成仿真程序。4 调试和完善控制系统，使之满足控制要求。5编写课程设

2、计说明书。三、控制要求（1）初始状态系统启动后，红的L2灭，绿的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Ml、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M3,再经过2S后启动 M2 ，再经过 2S 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Ml停止，M2在Ml停止 2S 后停止， M3 在 M2 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、Ll、L2、 Ml、 M2、 M3、 M4 全灭。（4）现场总线控制要求 一主一从控制模式，实现主站对从站的控制，从站的状态显示在主站上四、设计原理图以及I/O接线

3、图1、设计原理图自8启动/SE1OrIMloM2MDH4o40L1OCOM82D1OSB20SB10四节动配料停止/SB2 o传送带SQ(O SQ2回原理图slCD acd c_u120 3M2O &占 uoDloD2OD3O Mo2、元器件的型号 选用 THSMSC 系统 ST300PLC 二台 电脑二台 实验模板3、I/O分配及各部分作用L1Q4.0M4Q4.7L2Q4.1SB1I0.0D2Q4.2SB2I0.1D4Q4.3SQ1I0.2MlQ4.4SQ2I0.3M2Q4.5S1I0.4M3Q4.64、输入输出部分工作电路图输入输出部分工作电路图五、设计步骤1 合上 PLC 电源及 I/O 电源。合上计算机电源，启动 STEP7 编程软件，熟悉硬件配置，软件编程及下载调 试方法。1）点击“开始一SIMATIC Manager”2）进入 STEP 7 编程环境3）点击 STEP7 WIZARD: “NEW PROJECT”一NEXT4）选择“ CPU314C2DP”一NEXT5）选择“OB1” “LAD”一NEXT6）点击“FINISH”，此时建立一个新的工程文件。工程文件的结构如图

4、：7）将 SIMATIC300 STATIONS 修改为 SLAVE，并双击 SLAVE 站的 “hardware”, 进行硬件配置。8）选中一槽，并双击SIMATIC300PS300中的PS 307 5A （电源模块）9）点击“Moudle4”并选择“SM300DI300SM321DI16XDC24V” 并双击，完成数字量输入模块的配置。10）选择 “SM300DI300SM 322 DO16XDC24V/0.5A” 并双击，完成 数字量输出模块的配置11）在左侧项目栏TEST上单击鼠标右键,在弹出的菜单栏里选择插入MASTER 站点。12）选择“MASTER”站的“HARDWARE”并双击，如SLAVE站配置主站硬件。13） 点击PROFIBUS in terface DP属性页，并点击“ NEW”按钮。14 ）点击“ OK ”按钮。15）再次选择SLAVE站硬件配置，并双击“DP”配置网络参数。16）选择PROFIBUS（ 1）网络，并点击OK按钮。17）在从站的DP属性页中选择“ Opera ting Mode”，选择“DP SLAVE”，随 后选择“Configuration

5、”属性页。18）点击“NEW”按钮，配置从站输入/输出通讯接口。19）点击“OK”并选择工具栏中的编译保存按钮，然后关闭SLAVE站硬件配 置口。20）再次打开MASTER站的硬件配置窗口，连接SLAVE从站。21）在右侧项目 栏中选择 PROFIBUS DPConfigured stations CPU31x 并拖至网络总线上。22）选择栏目中的从机并点击Connect按钮随后选择Configuation属性页， 配置与从站相对应的输入/输出接口。23）点击“OK”按钮并选择工具栏中的编译保存按钮。24）将PLC的工作方式置于“RUNP”，并点击硬件配置窗口工具栏中的下载 图标将各自的硬件配置信息通过与 USB 口连接的 PC/MPI 电缆下载到 MASTER,SLAVE的PLC中，完成主从站的组态随后关闭硬件配置窗口。25）使用PROFIBUSDP电缆连接各个站点，打开各自的电源开关，检查网络 连接情况。26）将梯形图下载到 PLC 中。配置完以后，主从站如图所示主站配置图从站配置图六、主从通讯程序1、MASTER 将从站传送给主站的1字节内容接收至 MW100LIW50TMW10

6、0NOP 02、MASTER将MW200中储存的1字节内容发给从站LMW200TQW50NOP 03、SLAVE 将主站传送给从站的 1 字节内容接收至 MW100LIW 50TMW100NOP 04、SLAVE将MW200中储存的1字节内容发送给主站LMW200TQW50NOP 0七、课程设计总结这次课程设计历时二个星期，通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知 识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还需 提高。通过这次的课程设计我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人， 个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。刚开始的时候，大家就分配好了 各自的任务，大家有的绘制原理图，有的积极查询相关资料，并且经常聚在一起 讨论各个方案的可行性。团结协作是成功的一项非常重要的保证。而这次设计也 正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。其次，本次课程是对工业网络中的很多问题的直接对话，在之前的学习中一 些不懂的问题都有了很好的解决，试验中出现的问题在课程设计中叶得到了补 充，尤其对主从站的操作，对设计步骤也进一步的提高了，我们的课题主要是对 主从站的设计，同时我们也尝试利用 WINCC 进行仿真。在编写程序过程中，遇到 了不少的问题，但都能通过不断地仿真 调试和查阅相关的资料一一解决。总的来说此次课程设计，我的动手能力和全面思考问题的能力有了进一步的 提高。相信对未来的毕业设计都有很好的提升。

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