設計摘要

教學題目

自動化生產線加工站的運行仿真

課??? 程

自動化設備安裝與調試

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學時安排

授課2課時（90分鐘），學生設計4個課時。

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授課地點

電氣智能控制技術實驗室C207

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參考教材

自動化生產線拆裝與調試說明書

基于2011年承擔的華北油田公司的科研項目《*************》

設計依據

在自動化上產線拆裝與調試中PLC編程方面，我采用了仿真教學的方式。屬于2011年我承擔的油田公司科研項目的應用。即將自動化生產線的某個站點通過攝像機生成的視頻文件，再轉換成SWF格式。要求學生我自制的SWF播放器逐幀播放，找到傳感器和驅動設備工作時的關鍵，幀記錄下每個工作過程的幀范圍，并填入動作運行表中，通過運行表的的數據設計MCGS組態工程各PLC控制程序。從而達到訓練學生掌握自動化生產線加工站的工作過程、組態仿真原理以及PLC控制程序設計。

教學目標

1．能力目標

（1)能使用我自制的SWF播放器找到傳感器和各種執行機構的關鍵幀。做出本站的動作表。

（2)能夠根據動作表的傳感器動作關鍵幀設計組態工程，包括實時數據庫、PLC設備端口、用戶窗體，以及啟動腳本和循環腳本設計。

（3)能夠根據動作表的傳感器動作關鍵幀和各種執行機構的動作關鍵幀，設計PLC梯形圖。

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2.知識目標

（1)掌握加工站的工作原理；

（2)能夠設計MCGS環境下的組態工程;

（3)能夠設計本工程的PLC控制梯形圖。

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3、素質目標

（1)具備一定的MCGS組態工程設計能力；

（2)通過我自制的SWF播放器，提高學生的創新能力；

（3)具備可編程控制器的梯形圖的設計能力。

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教學重點及難點

教學重點：

（1)傳感器動作幀的定位。

（2)MCGS組態軟件DDE功能的運用。

（3)PLC圖形圖設計。

教學難點：PLC梯形圖設計。

學情分析

（1)教學對象是電氣自動化大二的學生，他們PLC基礎編程已經學完和本課程同步的還有MCGS組態工程設計。

（2）自動化生產線的機械裝置可以通過教材、設備參觀（去圖書館自動化生產線實訓室）認識裝置的機械部分和氣動部分、演示工作過程、采集視頻錄像，從中掌握自動化生產線的工作過程。

（3）在PLC實驗室分析視頻動畫。找出傳感器和執行機構的動作關鍵幀。

（4）設計仿真組態和PLC梯形圖。

教學方法、手段

演示法教學：電氣智能控制實驗室有學生機14臺，平均3人一臺電腦，通過極域電子教室平臺授課。本課程基本是軟硬件結合的課程，每臺電腦都連接PLC主機。教師通過屏幕廣播教學控制學生的屏幕講解PLC工程的設計步驟、梯形圖設計。完后在上學生練習，教師機通過學生機監視，并指導學生完成工程。完成后的工程項目通過電子教室軟件上傳給教師機。教師根據實時監視學生做作業的情況以及最終的工程文件，給出平時成績。

授課內容

一、 實訓目的

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1. 掌握加工單元的結構及功能。

2. 掌握S7-200PLC基本指令。

3. 掌握S7-200PLC的編程方法。

4. 熟悉加工單元的工作過程。

5. 了解傳感器、氣缸的工作原理。

二、實訓內容

? 1、分析加工站 傳感器和執行機構動作關鍵幀

?? 打開自制的mcgsswf.exe軟件，在文件欄選擇加工板，此時加載了加工站的視頻動畫文件。

? 打開實訓指導書，找到控制對象列表

控制對象列表

? ??連續點擊前進一幀按鈕讓搬運站機器手將物料放到加工站物料臺，直到機器手松開，記錄下當前視頻幀料臺傳感器加載的終止幀（66），加緊動作起始幀是上動作的終止幀+1（67），繼續點擊前進一幀，檔觀察到物料由上跳的小動作，則是加緊動作的終止幀71，移料動作動作的起始幀72，如果不確定可以按后退一幀按鈕，反復仔細觀察，如果確定繼續觀察下一動作—移料，起始幀73，擋滑臺停止移動時為移料動作的終止幀。依次把所有動作完成。

??? 2、建立組態工程???

?打開mcgs組態軟件，新建工程，工程另存為：E盤以自己的班級和姓名為文件夾工程名為加工站。

建立實時數據庫：

根據下表建立實時數據庫

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?建立設備窗口，將PLC與mcgs連接

? 首先新建設備窗口，在窗口中單擊鼠標右鍵，添加通用串口父設備和設備0-西門子——S7200PPI

? 雙擊通用串口父設備，彈出下圖，修改端口號為0-COM1，數據校驗方式為2-偶校驗。

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?? 雙擊設備0-西門子——S7200PPI ，再點擊設置設備內部屬性， 彈出下圖

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將其所有刪除，點擊增加通道

? 設置6個M寄存器，作為仿真傳感器。設置8個Q寄存器作為執行機構。如下圖：

將PLC的寄存器與傳感器或執行機構進行連接

?創建用戶窗口，并設為啟動窗口。

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? 右鍵—設為啟動窗口，然后再右鍵—屬性，窗口名稱為：加工站，窗口位置：最大化顯示。并確認。

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雙擊加工站窗口，使用工具畫一個圓，畫一個標簽，在標簽處右鍵—該字符為“物料臺檢測”，

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雙擊圖形圓，在顏色動畫連接下面的“填充屬性”處打鉤

點擊上面的填充顏色，表達式處連接物料臺檢測

將標簽和圓復制12個，按照通道連接的順序，將傳感器放到上排，執行機構放到下排。逐個修改表達式內容和對應的標簽字符。

添加一個按鈕，雙擊按鈕，標題改為“啟動”，點擊窗體上面的操作屬性，為取反，連接變量為“啟動”點擊確認。

編寫程序腳本：

啟動腳本，也就是變量初始化，在窗體處單擊鼠標右鍵-屬性，點擊啟動腳本

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點擊循環腳本，編寫代碼如下：下面接收數據的范圍依據前面檢測的數據。

點擊確認。

? 將我自制的flash播放器與mcgs建立DDE連接設置：點擊主菜單上的工具——DDE連接管理。

?? 將“發送”變量連接DDE輸出，

接收連接DDE輸入

DDE連接將數據發送端定位服務節點，還要對節點進行配置，服務并填寫播放器可執行程序的名稱mcgsswf，該軟件是VB編寫的，服務節點名填寫VB，VB的主窗體為Form1，點擊確認，

? 連接項目，是VB編寫的mcgsswf軟件中主窗體Form1里面的文本框Text1.

下面就是該編寫PLC梯形圖了

根據下表設計PLC梯形圖：

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學生利用4個學時的時間完成該設計，制作過程中教師通過電子教室監控觀察各組完成的情況。實時進行指導，直到成功為止，最后按完成的順序評定成績。

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