PLC和人机界面组合的控制系统研究_陈永利
【148】 第34卷 第7期 2012-7(上)收稿日期：2012-03-15作者简介：陈永利（1974－），女，河南沁阳人，讲师，硕士，研究方向为单片机、PLC及自动控制系统。
0 引言抢答器是一种广泛应用在各种智力竞赛中的一种典型电气控制产品，目前，市场上的抢答器，种类繁多，功能各异，控制方法也不相同。本文采用了一种新的控制方式，用PLC和人机界面组合实现抢答器控制系统的控制。PLC结构简单，功能强大，通用性好，抗干扰能力强，可以提高系统的可靠性、稳定性；人机界面是一种连接人和机器的桥梁，用户可以自由的组合文字、按钮、图形、数字等来处理、监控和管理可能变化的信息，人员和设备的信息交流、数据修改、故障处理等都很方便。将二者结合更可以提高系统的性能。1 抢答器的控制要求1）该抢答器为六组选手提供按钮进行抢答，选手若回答主持人提出的问题时，需抢先按下各自的抢答按钮。2）正常抢答：主持人按下人机界面上的开始抢答按钮之后，绿灯亮，在15秒倒计时内，6组选手可按下按钮开始抢答，有人抢答成功，触摸屏上对应的选手指示灯亮，并在七段数码管和触摸屏上显示抢答者的选手号，此时停止倒计。3）违规抢答：主持人未按下人机界面上的开始抢答按钮，若有选手开始抢答，指示灯红灯亮，并在七段数码管和触摸屏上显示抢答者的选手组号，此时抢答无效。4）主持人按下人机界面上的复位按钮，系统开始下一轮抢答。PLC和人机界面组合的控制系统研究Research on PLC and man-machine interface control system陈永利，李玉鼎 CHEN Yong-li, LI Yu-ding （济源职业技术学院 电气工程系，济源 459000）摘 要： PLC和人机界面组合是现代工业控制中的一种新方法。介绍了PLC和人机界面在六路抢答器控制系统中的应用，着重论述了系统硬件和软件设计方案。实际应用表明，该系统具有运行稳定、可靠性高、实用性强等特点。 关键词： PLC；人机界面；顺序控制；抢答器 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2012)07(上)-0148-03Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2012.7(上).452 抢答器的软硬件设计根据系统的控制要求，分析系统的输入输出设备，本装置选用西门子S7-200系列的CPU224模块，CPU224模块本身有14个输入点，10个输出点，可以满足本系统的要求。人机界面选用同是西门子公司的K-TP178触摸屏，该触摸屏使用方便、人机对话界面友好、组态技术易掌握、与PLC可进行良好通信。
2.1 PLC的硬件分析2.1.1 输入/输出端子分析1）输入端子：主持人开始和复位按钮由触摸屏画面组态，不占用输入端子；六组选手共需6个按钮，占用6个输入端子，因此，PLC应配置6个输入端子。2）输出端子：用一个七段数码管显示抢答者的组别号，占用7个输出端子；再加上1个绿灯用于显示允许开始抢答、1个红灯表示抢答无效共2个负载，因此，PLC应配置9个输出端子。3）触摸屏与PLC之间用专用通信电缆连接。2.1.2 PLC的输入/输出端子分配PLC的输入/输出端子分配如表1所示。
表1 PLC的输入/输出端子分配表输入端子输入设备输出端子输出设备I0.0第1组选手抢答按钮SB1Q0.0数码管a段
I0.1第2组选手抢答按钮SB2Q0.1数码管b段I0.2第3组选手抢答按钮SB3Q0.2数码管c段第34卷 第7期 2012-7(上) 【149】
I0.3第4组选手抢答按钮SB4Q0.3数码管d段I0.4第5组选手抢答按钮SB5Q0.4数码管e段I0.5第6组选手抢答按钮SB6Q0.5数码管f段Q0.6数码管g段Q1.0绿灯Q1.1红灯
2.1.3 PLC的外部接线图根据控制要求和I/O分配设计PLC的外部接线图如图1所示。
图1 PLC外部端子接线图2.2 触摸屏画面设计K-TP178触摸屏使用西门子公司的WinCC flexible软件进行画面的组态，因使用画面中的按钮发送开始与复位信号，PLC程序执行的结果要控制画面中的指示灯，因此必须将画面中的图形对象与PLC中的编程元件建立变量连接。画面中的图形对象与PLC的编程元件的关系如表2所示。在WinCC flexible软件中进行画面组态时，先进行连接设置，再进行变量设置，再进行画面组态，设计触摸屏组态画面如图2所示。触摸屏画面设计好后通过通信线将组态画面下载到触摸屏中。
表2 触摸屏图形与PLC的编程元件关系表图形名称图形部件对应的PLC编程元件开始按钮按钮M0.0（中间继电器）复位按钮按钮M0.1（中间继电器）第一组抢答指示灯指示灯M1.1（中间继电器）第二组抢答指示灯指示灯M1.2（中间继电器）第三组抢答指示灯指示灯M1.3（中间继电器）第四组抢答指示灯指示灯M1.4（中间继电器）第五组抢答指示灯指示灯M1.5（中间继电器）第六组抢答指示灯指示灯M1.6（中间继电器）抢答组号数值VW0违规组号数值VW2
图2 触摸屏组态画面2.3 软件设计2.3.1 工序图根据控制要求，绘制抢答器的工序图如图3所示。
图3 抢答器控制工序图2.3.2 程序设计1）顺序控制功能图程序设计根据六路抢答器的控制要求和工序图，分析可知该控制系统满足不同的要求进入不同的分支，每个分之中按一定的顺序依次执行，属于典型的顺序控制结构，因此采用选择性分支结构进行功能图程序的设计。设计的功能图程序如图4所示。2）顺序控制继电器分配S0.0初始状态；S0.1允许抢答状态；S1.1第一组正常抢答状态；S1.2第二组正常抢答状态；S1.3第三组正常抢答状态；S1.4第四组正常抢答状态；S1.5第五组正常抢答状态；S1.6第六组正常抢答状态；S2.1第一组违规抢答状态；S2.2第二组违规抢答状态；S2.3第三组违规抢答状态；S2.4第四组违规抢答状态；S2.5第五组违规抢答状态；S2.6第六组违规抢答状态。
续表ຕஓ࠶ࢤڨ୴ڨ
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Q0.6PLCQ0.5Q1.1Q1.01L2LQ0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.0
I0.6I0.51M2ML+MI0.4I0.3I0.2I0.1I0.0
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ް࿋ް࿋【150】 第34卷 第7期 2012-7(上)3 结束语将PLC与触摸屏结合进行控制系统的设计，既可以提高系统的可操作性，还可以节省I/O点数，代替传统的按钮、指示灯等设备，减少PLC的外部接线，提高系统的可靠性。目前该系统以投入使用，实践证明该系统稳定可靠，有一定的推广价值。
SM0.1M0.0C1S0.0
S0.1T37T37M0.0Q1.0
I0.5-M1.1-M1.2-M1.3-M1.4-M1.5I0.4-M1.1-M1.2-M1.3-M1.5-M1.6I0.3-M1.1-M1.2-M1.3-M1.5-M1.6
I0.2-M1.1-M1.2-M1.4-M1.5-M1.6I0.1-M1.1-M1.3-M1.4-M1.5-M1.6
I0.1-M1.2-M1.3-M1.4-M1.5-M1.6
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I0.0-M1.2-M1.3-M1.4-M1.5-M1.6
图4 六路抢答器控制功能图程序参考文献：[1] 黄净. 电气控制与可编程序控制器[M]. 北京: 机械工业出版社, 2004[2] SIEMENS S7-200用户手册[Z]. 2003[3] 廖常初. 西门子人机界面(触摸屏)组态与应用技术[M]. 北京: 机械工业出版社, 2007[4] 韩满林. 用触摸屏和PLC实现四人抢答器的控制设计[J]. 电子工程师, 2007(12)
基于PLC的风力发电控制系统设计
基于PLC的风力发电控制系统设计导言风力发电已经成为一种重要的可再生能源，被广泛应用于各个领域。
风力发电系统包括风轮、转子、发电机等组成部分，而风力发电系统的控制是保证其高效稳定运行的关键。
本文将基于PLC设计一个风力发电控制系统。
1.系统结构设计风力发电控制系统的基本结构包括传感器、PLC、执行器和人机界面。
传感器用于实时监测风力发电系统的各个参数，如风速、转子转速等。
PLC作为控制中心，接收传感器信号并进行逻辑控制。
执行器根据PLC的控制输出信号来控制风力发电系统的各个部分，如调节风机转速等。
人机界面用于显示系统状态、设置参数等。
2.控制策略设计2.1风速监测与控制通过风速传感器实时监测风速，当风速低于一定阈值时，关闭风机，避免风机受到损坏；当风速在一定范围内时，根据发电机的负载情况自动调整风机转速，以保证风力发电系统的稳定运行。
2.2风轮传感器监测与控制风轮传感器用于监测转子的转速及转向，当转速过高时，PLC将自动减小风机转速；当转速过低时，PLC将自动增加风机转速。
2.3发电机控制发电机的电压、频率等参数需要监测和控制，PLC将通过与发电机的连接，监测其电压和频率，当参数超过设定范围时，PLC将调节风机的转速，以确保发电机稳定运行。
2.4过载保护控制当发电机过载时，PLC将根据预设的过载保护策略，立即切断风机的供电，以保护发电机的安全运行。
3.软件编程设计PLC的软件编程需要根据控制策略进行设计，通常使用PLC编程语言（如LD、FC等）进行编程。
根据控制策略中描述的各种情况及相应的控制动作，设计相应的逻辑流程和控制算法。
4.人机界面设计人机界面通常使用触摸屏显示，显示风力发电系统的各项参数，如风速、转速、电压、频率等，并提供实时监控和报警功能。
用户可以通过触摸屏进行参数设置、故障诊断及报警解除等操作。
结论基于PLC的风力发电控制系统设计是实现风力发电系统高效稳定运行的关键。
通过PLC的控制，可以对风速、转速、电压、频率等参数进行实时监测和控制，提高风力发电系统的可靠性和效率。
基于PLC的机械手的控制
基于PLC的机械手的控制摘要本论文论述了一种应用PLC来实现的机械手控制系统。
应用西门子S7-200CPU226 PLC对该控制系统进行设计，应用STEP7-Micro/WIN软件编写控制系统的控制程序。
控制程序分为五部分，应用MCGS组态软件设计该控制系统的人机界面。
人机界面直观的展示了机械手工作的全部过程。
关键词：机械手；PLC；MCGS引言机械手是当前自动控制领域中出现的一种较为新颖的技术，是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，是工业机器人的一个重要分支，是现代工业生产中能到用到的重要技术组成。
从20世纪90年代初期起，在国家“863”计划支持下至今，机械人的迅速发展、研制和生产已成为高技术领域迅速发展起来的一门新兴的技术，它大大促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合，并且在工业生产中得到了广泛的应用，取得了良好的效果。
利用机械手技术进行工业生产，并且通过对PLC技术的准确掌控，也能够大大提高工业生产效率。
2可编程控制器概述2.1 PLC简介2.1.1 PLC的起源概述与定义可编程控制器(Programmable Controller，英文缩写为PC、后又称为PLC)是由上世纪60年代提出，首先是为了取代继电器控制装置。
经过了半个世纪的发展，PLC的应用范围也变得更加的广泛。
随着数字时代的到来，信息技术的飞速发展从而带动了各个行业的自动化进程、PLC起强大的开关量控制以及逻辑控制，使得自身在现代化行业中的作用变得尤为突出。
PLC可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程序的存储器，用来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的指令。
并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关外部设备，都应按易于与工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
强调了PLC应直接应用与工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力，强大的适应能力，和广阔的应用范围。
多功能天车SLC500控制系统和人机界面的升级改造
预焙阳极铝电解工艺生产，可完成打壳、更换阳极、
类型，研究多功能天车运行控制逻辑，制定多功能
覆盖氧化铝和电解质、槽上部氟化盐加料、吊运阳
天车控制系统和人机界面升级改造方案，对原控制
极母线提升框架、吊运上部机构和下部槽壳、完成
系统和人机界面硬件更换升级并重新编写控制程
厂房零星吊运和维修作业。
序和画面。
电解二厂 200 kA 电解铝项目法国 ECL 多功能
个将各信号线拆下来接到新的模块接线端子上，接
完所有控制线后再仔细复核一下接线是否正确。
2.3
编程
根据 ControlLogix 系列 PLC RS Logix5000 编程
第 1 期
杨永刚：多功能天车 SLC500 控制系统和人机界面的升级改造
23
规范和指令，对照天车原 SLC 500 程序编写 Contr-
1794- 1794- 1794ADN IE8 IB16
节点 33
EB/DNET
1747-SDN
1746-OW16
1746-OW16
1746-OW16
1746-OW16
1746-OW16
1746-P2
DeviceNet 网络
节点 19
人机界面
2711-T10C10
光纤
EB/DNET
机架型号 1746-A10
22
甘
科
第 40 卷
技
1756-DNB
1756-ENBT
1756-IB16I
1756-IB16I
1756-IB16I
以太网交
换机
UT-6405
全向发射
装置
VS-TR-58
N1C2 柜
基于PLC控制的木材硬化压力机自动化控制系统设计
基于PLC控制的木材硬化压力机自动化控制系统设计木材硬化压力机广泛应用于木材加工行业，在木材的硬化过程中起到关键作用。
为了提高生产效率和质量稳定性，将其自动化控制是一个不可忽视的问题。
本文将介绍基于PLC控制的木材硬化压力机自动化控制系统的设计。
一、项目背景和目标木材硬化压力机的自动化控制系统设计的目的是提高生产效率、降低成本、优化工艺流程并确保产品质量的稳定性。
通过使用基于PLC控制的自动化系统，可以实现木材硬化过程的准确控制和监测，避免了人工操作带来的潜在错误和劳动强度。
二、系统构成1. 硬化压力机：负责对木材进行硬化加工，包括施加压力、温度控制等功能。
2. 传感器：用于获取木材硬化过程中的各种参数，例如温度、压力等。
3. 执行器：负责根据控制信号来执行相应动作，例如施加压力、开关控制等。
4. PLC控制器：负责接收传感器信号、处理逻辑和控制指令，并通过输出信号控制执行器。
三、系统设计步骤1. 确定控制策略：根据木材硬化过程的流程和要求，确定控制策略，包括压力控制、温度控制、工艺流程控制等。
2. 传感器选择和布置：根据控制策略，选择合适的传感器并合理地布置在硬化压力机的相关位置，以便准确地获取所需的参数。
3. PLC程序设计：根据控制策略和传感器的信号，编写PLC程序，实现对硬化压力机的自动控制。
程序应能够实时接收传感器的信号、进行逻辑判断并控制执行器执行相应的动作。
4. 用户界面设计：设计一个直观易用的人机界面，可以显示硬化过程中的参数变化、报警信息等，并可进行参数调整和故障排除等操作。
5. 系统测试与优化：在设计完成后，对整个系统进行测试并进行适当的调整和优化，确保系统能够稳定可靠地运行。
四、特色功能设计1. 实时监测和控制：通过PLC控制器对硬化压力机的实时监测和控制，可以根据实际需要自动调整参数，避免人工操作带来的误差和不稳定性。
2. 报警与安全保护：系统能够监测硬化压力机的运行状态，并在出现异常情况时及时发出警报，防止事故的发生。
使用PLC与WINCC组建现场级友好人机界面的自动控制系统
信 号 或 功 能 模块 、 讯 处 理 器 或为 空 。 架 通 机 １ ～３ 槽 ｌ 仅 适 用 于 电源 或 为 空 ； ２： ： ： 槽 为 空； ： 槽３ 用于 接 口模 块 ； ４ ｌ ： 于信 号 槽 ～ １用 或 功 能 模 块 、 讯 处 理 器 （ 决 于插 入 的接 通 取 口模块 ） 为 空 。 或 １２Ｓ － ０ 系列ＰＣ ． ７ ３０ Ｌ 软件编程 梯 形 图 （ ＡＤ 是Ｓ Ｐ 编 程 语 言 的 图 Ｌ ） ＴＥ ７ 形 表 示 ， 指 令 语 法 与 传 统 梯 形 图相 似 。 其 语句 表 （Ｔ ） Ｔ Ｐ 编程 语言 的文 本 Ｓ Ｌ 是ｓ Ｅ ７ 表 示 ， 指 令 语 法 与 机 器代 码 相 似 。 果 用 其 如 语 句 表 书 写程 序 ， 每 条 指 令 都 与 Ｃ 则 ＰＵ执 行 程 序 的步 骤相 对应 。 功 能块 图（Ｂ 是Ｓ Ｅ ７ 程语 言的 图 Ｆ Ｄ） Ｔ Ｐ 编 形 表 示 ， 用 布 尔 代 数 惯 用 的逻 辑 框 表 示 使 逻 辑 功 能 。 Ｓ Ｐ 中 ， 用 梯 形 图 、 句 在 ＴＥ ７ 可 语 表 或 功 能块 图进 行 编程 。 选 择 “ 性 程 序 若 线 设 计 ” 法 ， 把 所有 程 序 放 在 组 织块 ＯＢ１ 方 则 中即可 ， １ Ｌ 操 作 系统 与用 户程 序 间 ＯＢ 是Ｐ Ｃ １ ８ － ０ 系列ＰＣ ７ ３０ Ｌ 的硬 件组态与软 件编 的接 口 ，Ｌ 周 期性 的 调用 此块 ｛ 选 择 “ ＰＣ 若 结 构 式程 序 设 计 ” 法 ， 方 则通 过 组 织块 ＯＢｌ 调 程 ￥ － ０ 系￣ Ｐ Ｃ ７ ３ ０ Ｉ Ｌ 的 Ｃ Ｕ 板上 有标 准 用 其 它 块 ， 功能 块 Ｆ 数 据 块 ＤＢ 方 式 ］ Ｐ 模 如 Ｂ、 等 化ＭＰ 接 口， Ｉ 络 上的 所 有 设备 都 被称 进 行 程 序 设 计 。 Ｉ ＭＰ 网 作为 节 点 ， 每一 个节 点 都 有一 个 不 同的ＭＰ Ｉ 网 络地 址 ， 些地 址可 以在 ￥ －３ ０ 这 ７ ０ 硬件 组 ２ ￥ － ０ 系列ＰＣ ７ ３０ Ｌ 与上位计算机 工控组 态 中设 置 。 过ＭＰ 多点 接 口协 议 ， 以 实 态软件Ｗｉ Ｃ 间的通信 通 Ｉ 可 ｎ 之 Ｃ 现 Ｐ Ｃ 间 的通 信 以 及 通 过 上 位计 算 机 对 ２ １工控组 态软件Ｗ ｉ Ｃ Ｌ 之 ． ｎ Ｃ Ｗｉ ｎＣＣ 视 窗 控 制 中 心 （ ｉ ｄ ｗｓ 是 Ｗ ｎｏ Ｐ Ｃ实 现组 态 、 信 、 程 ， 构 成 框 图如 Ｌ 通 编 其 图ｌ 示 。 所 Ｃ ｎｒｌＣ ｎｅ） ｏ ｔｏ ｅｔｒ的简 称 ， 生产 和过程 自动 是 １ １ ７ ０ 系列 ＰＣ 件组态 ． ￥ －３０ Ｌ硬 化 中解 决 可 视 化 和控 制 任 务 的 一 个 集 成 的 使 用计算 机做 为编程 装置 ， 开￥ － 人机界面（ 打 ７ ＨＭＩ系统 和 监 控 管理 （ Ｃ ＤＡ） ） Ｓ Ａ 它提 供 了适 用 于 工 业 的 图形 显 示 、 消 ３ ０ 程软 件 包 Ｓ Ｅ ７ 首 先 对 计算 机 的 一 系统 ， ０编 Ｔ Ｐ，
工业机器人系统的PLC控制技术研究与设计
工业机器人系统的PLC控制技术研究与设计1. 引言1.1 研究背景尽管PLC在工业机器人系统中的应用已经得到广泛认可，但是目前仍然存在着一些问题和挑战。
工业机器人系统对于控制精度和速度的要求越来越高，需要更加先进和高效的控制技术来满足需求。
对于工业机器人系统中PLC控制技术的研究和设计显得尤为重要。
在这样的背景下，本文旨在深入研究工业机器人系统中PLC控制技术的原理和应用，探讨其在系统设计与实现过程中的具体方法和技巧，为工业机器人系统的控制和运行提供更有效的解决方案。
希望通过本研究，能够为工业机器人系统的智能化和自动化发展提供一些新的思路和方法。
1.2 研究意义工业机器人系统的PLC控制技术研究与设计在工业自动化领域具有重要的意义。
PLC控制技术作为工业自动化的核心技术之一，对提高工业生产效率、降低生产成本具有重要意义。
通过研究和设计工业机器人系统的PLC控制技术，可以进一步提升工业机器人系统的智能化水平，满足不断变化的生产需求。
工业机器人系统的PLC控制技术研究与设计有助于提高生产线的稳定性和可靠性，减少生产过程中的故障和停机时间，提高生产效率。
通过对PLC控制技术的深入研究和设计，可以确保工业机器人系统在各种工况下稳定运行，提高生产线的整体性能和可靠性。
2. 正文2.1 工业机器人系统概述工业机器人系统是一种自动化设备，利用机械臂、传感器和控制系统来执行重复性的任务或操作。
工业机器人系统通常用于生产线上的装配、搬运、焊接等工作，可以提高生产效率，降低生产成本，减少人工劳动强度。
工业机器人系统通常由机械结构、传感器和控制系统三部分组成。
机械结构包括机械臂、关节、末端执行器等组件，用于执行具体的任务。
传感器用于检测环境信息，比如物体的位置、形状、颜色等，以便机器人系统做出适当的反应。
控制系统则负责控制机械结构的运动，根据传感器信息进行决策，实现对任务的精准完成。
工业机器人系统的控制通常采用PLC（可编程逻辑控制器）技术。
基于PLC与机器人自动化控制系统的设计
基于PLC与机器人自动化控制系统的设计摘要：在现代工业制造领域，自动化技术的应用已成为提升生产效率、保证产品质量和降低人力成本的关键。
可编程逻辑控制器（PLC）与机器人自动化控制系统的结合，为工厂自动化带来了革命性的变革，大幅度提升了工作效率。
在此背景下，本文深入探讨基于PLC与机器人自动化控制系统，并提出在实际应用中的具体方式，发挥出自动化控制的优势与作用。
关键词：PLC；机器人；自动化控制引言：PLC是一种用于工业自动化控制的电子设备，通过可编程的存储器来存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械设备或生产过程。
机器人控制系统是指使机器人执行规定任务所需的硬件和软件的总和，负责指挥机器人的动作和处理传感器信息。
1系统设计的基本原则在设计PLC与机器人自动化控制系统时，需要重视的基本原则主要有以下几点：安全性。
在PLC与机器人自动化控制系统中，必须确保所有的操作都在安全的环境中进行，防止任何可能的人员伤害或设备损坏。
其中涉及到对系统的安全特性进行彻底的评估，包括紧急停止按钮、安全传感器和故障检测机制，保证在任何异常情况下，系统都能够迅速而安全地关闭，保护操作人员和设备不受伤害。
用户友好性。
具备用户友好的PLC与机器人自动化控制系统应该易于理解和操作，对于没有深入技术背景的用户也能顺利使用。
在系统的界面应该直观简洁，控制选项清晰明了，且有适当的指导和帮助文档支持，有助于减少操作错误，提高生产效率。
灵活性与可扩展性。
系统设计应该能够适应未来的变化，无论是生产需求的增加，还是新技术的集成。
此类情况要求系统具有模块化的设计，允许添加或替换组件而不需要全面升级，并能够轻松地与其他设备或系统集成，提供更大的生产灵活性[1]。
2系统设计的具体内容2.1需求分析需求分析阶段的核心任务是明确自动化系统所需达成的目标任务。
在进行需求分析时，要对生产流程进行深入的了解，详细梳理生产过程中的每个步骤，从原材料的准备到成品的输出，每步都需要仔细考虑。
基于人机界面的PLC控制系统的仿真研究
第 ５卷 第 １ 期
２０ ０ ６年 ３月
南通航运职业技术学院学报
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｏ ＡＮ ＯＮ Ｏ Ａ Ｉ Ａ ＆ Ｔ Ｃ Ｎ Ｃ ＨＩＰＮＧ Ｃ Ｉ Ｇ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｎ Ｔ Ｇ Ｖ Ｃ ＴＯＮ Ｌ Ｅ Ｈ Ｉ Ａ Ｓ Ｐ Ｉ Ｏ ＬＥ Ｅ Ｌ
、０ ｊ ｏ １ ｒｌ Ｎ ． Ｍａ ．０ ６ ｒ ｏ ２
这种方法效率低、 成本高、 不安全 。 同时，Ｌ Ｐ Ｃ控制系统还需要许多的输入 、 出点来支持， 输 这也是一般实物
模型或模拟软件所不能达到的。如果要想达到仿真 的目的， 可以利用在工业控制中经常使用 的人机界面， 它 的特 点是可 以随心所欲地设计各种用来模拟静止 的、 运动 的输入 、 出设备； 输 可以画 出所想要的场景； 并 且它还提供寄存器、 可编子程序集 、 定时器、 计数器等供用户使用。 以， 所 开发人员借助于人机界面能方便、 快捷地为 Ｐ Ｃ控制系统建立一个仿真模型， Ｌ 以验证 、 调试所： 基于人机界面的 Ｐ Ｃ Ｌ 控制系统的仿真研究
５ ３
仿真时， 只要直接对其屏幕按压， 来操作按钮 。
图 １ 元件属性图
图２ 按钮 图
２２ 执 行件 的仿 真 实现 ．
执行件在真实系统中也是多种多样的， 为了便于仿真， 把它们分成 开合件和往复件两类 。开合件是指 行程短、 速度快 、 非此即彼的执行件 ， 如指示灯的亮与不亮 ， 电动机运转与不运转； 而把相对行程长、 速度 慢、 在行程￣ 停留的执行件归并为往复件 ， ９ｎ － － Ｉ 如气缸、 丝杠等 。下面 以开合件指示灯为例 ， 明实现执行件 说 仿真的方法 。在仿真界面上 ， 画一个如 图 ３的指示灯 ， 在如图 ４的指示灯属性中将变量的读取改写为 Ｐ Ｃ Ｌ 地址， 直接受 Ｐ Ｃ的控制 。 Ｌ
基于PLC控制的人机界面远程注浆监测系统研究
［ 摘 要 ］ 为 了完善远 程 注 浆监 测 效 果 ，提 高注 浆 工作 的 自动化 水 平 ，开发研 制 了一 种 基 于 Ｐ Ｃ 控 制 的 人 机 界 面远 程 注 浆 监 控 系统 。 系统 采 用 了 ＨＩ Ｅ Ｈ 公 司 生 产 的 Ｌ Ｔ Ｃ Ｐ Ｓ６０ － Ｗ ６ ０ Ｓ Ｓ触摸 屏 和 西 门 子 公 司 的 ｓ — ０ Ｌ 可 编 程 控 制 器 作 为 核 心 设 备 ７ ２ ０Ｐ Ｃ （Ｌ Ｐ Ｃ监 测终 端 ） 。通过 对 Ｐ Ｃ和人 机界 面的硬 软件 设 计 ， 得 了全 面 、 Ｌ 取 准确 、 时 、 及 界面友好的效果， 并在实际中得到成功的应用。 ［ 关键 词 ］ Ｐ Ｃ； 机 界 面 ； Ｌ 人 注浆监 测 ［ 中图分类号 ］Ｔ ３ １ 文献标识码 ］Ｂ ［ Ｐ １． ５［ 文章编号 】１７ ＿ ４ （ １） １４） ６ ２ ９３ ０ １ ２ ３ ＿ ９ ２ ０ （ ３
Ｐ Ｃ是注浆过程参数 自 Ｌ 动采集系统的核心部 分， 选用西 门子 ｓ— ２ Ｐ Ｃ为其核心单元 ， ７ ２６ Ｌ 控制 各功能模块实现对监测数据的采集 、 处理 、 存储 、 显示、 打印及通信。
ＳＭＡ Ｉ ７ ２０Ｐ Ｃ可 以 应 用 于 各 种 自动 Ｉ ＴＣＳ— ０ Ｌ 化 系 统 ， 构 紧凑 ， 结 成本 相对 较 低 ， 有 功 能 强 大 具 的指令 集 和 高可 靠性 ［。本 系统 采用 Ｃ Ｐ ２ ， Ｕ ２ ６ 它
调速器 、 仪表等工业控制设备 ， 利用显示屏显示 ， 通过输入单元（ 如触摸屏 、 键盘 、 鼠标等 ） 写入工作
摸屏 以其易 于使用 、 固耐用 、 坚 反应速度快 、 节省
空间等优点 ，使得用户越来越多的感到使用触摸
屏具有相当大 的优越性 。触摸屏在工业应用中就
完整版)基于plc的机械手控制系统设计
完整版)基于plc的机械手控制系统设计机械手由机械结构、控制系统和执行器三部分组成。
机械结构是机械手的基本骨架，包括机械手臂、手爪等组成部分。
控制系统是机械手的大脑，负责控制机械手的运动和操作。
执行器是控制系统的输出部分，负责执行控制系统的指令，驱动机械手完成各种动作。
机械手的组成部分相互协调，共同完成机械手的工作任务。
2 PLC控制系统简介2.1 PLC概述PLC是可编程控制器的简称，是一种专门用于工业自动化控制的通用控制器。
它以微处理器为核心，具有高可靠性、强抗干扰能力、良好的扩展性和灵活性等特点。
PLC广泛应用于工业生产中的自动化控制领域，如机械制造、化工、电力、交通、冶金等行业。
2.2 PLC控制系统组成PLC控制系统主要由PLC主机、输入输出模块、编程软件和人机界面组成。
PLC主机是PLC控制系统的核心，负责控制整个系统的运行和实现各种控制功能。
输入输出模块负责将外部信号转换为PLC可以处理的数字信号，并将PLC输出信号转换为外部可控制的信号。
编程软件用于编写PLC程序，实现控制系统的各种功能。
人机界面是PLC控制系统与用户之间的接口，用于实现人机交互，方便用户对控制系统进行操作和监控。
3 基于PLC的机械手控制系统设计3.1系统设计思路本文设计的基于PLC的机械手控制系统主要由PLC控制系统、步进电机驱动系统和机械手组成。
PLC控制系统负责控制机械手的运动和操作，步进电机驱动系统负责驱动机械手的运动，机械手负责完成各种动作任务。
系统设计采用模块化设计思路，将系统分为PLC控制模块、步进电机驱动模块和机械手运动模块，分别进行设计和实现，最后进行整合测试。
3.2系统设计方案PLC控制模块采用西门子PLC作为控制核心，通过编写PLC程序实现机械手的控制和操作。
步进电机驱动模块采用步进电机驱动器和步进电机组成，通过PLC控制信号驱动步进电机实现机械手的运动。
机械手运动模块由机械结构、执行器和传感器组成，通过步进电机驱动器驱动执行器完成机械手的各种动作，通过传感器检测机械手的运动状态并反馈给PLC控制系统。