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基于组态软件的PLC实验系统的设计与实现

2020-12-13阅读(711)

基于组态软件的PLC实验系统的设计与实现

论文摘要

可编程控制器(PLC)是工业控制领域的重要装置,随着工业自动化技术的不断发展,其应用范围也在不断拓展。对于培养专业工程技术方面人才的高校来说,PLC的教学显得尤为重要。本文的设计正是在基于改进PLC实验教学装置、提高实验教学质量的目的提出来的。论文首先对目前国内PLC实验教学现状进行了分析,总结了各高校采用的实验教学设备所存在的问题,在结合前人研究的基础上提出了种基于工业监控组态软件的新的PLC实验系统。其次,根据设计要求规划PLC实验控制系统的总体设计方案、系统的软硬件构成、系统所具备的功能以及各实验子系统的组成。最后,根据系统总体设计方案,完成了PLC实验控制箱的设计制作、系统的通信连接设计、各实验子系统的组态工程开发、触摸屏工程开发和PLC控制程序的设计等。此外,为了使系统具有更好的扩展性,文中通过应用DDE技术实现了PLC实验控制系统与Matlab的通信功能,通过引用Matlab来扩展系统的控制功能。系统设计完成后,经过调试运行表明：系统画面直观、生动、形象能够模拟真实的控制现场,且操控方便、价格低廉,达到了预期设计效果,为该系统的实际应用提供了可靠保障。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究的目的与意义
  • 1.1.1 课题研究的主要内容
  • 1.1.2 课题研究的目的
  • 1.1.3 课题研究的意义
  • 1.2 可编程控制器PLC概述及其教学现状
  • 1.2.1 可编程控制器的产生及其发展状况
  • 1.2.2 目前PLC实验教学现状
  • 1.3 组态技术概述
  • 1.3.1 组态软件的概念
  • 1.3.2 组态软件产生的背景
  • 1.3.3 组态软件的功能和特点
  • 1.3.4 组态王软件介绍
  • 1.4 PLC实验系统实验系统国内外研究现状
  • 1.5 本章小结
  • 第二章 PLC实验控制系统的组成与特点
  • 2.1 PLC实验控制系统的概述
  • 2.2 PLC实验控制系统的基本功能
  • 2.3 实现PLC实验控制系统所需要的元器件组成
  • 2.4 PLC实验控制系统的特点
  • 2.5 小结
  • 第三章 PLC实验控制系统的通信设计
  • 3.1 可编程控制器（PLC）的通信
  • 3.1.1 PLC通信功能的种类与特点
  • 3.1.2 系统设计中涉及的通信功能与通信方式
  • 3.1.3 PLC版本的判定
  • 3.1.4 三菱FX2NPLC的通信设定
  • 3.2 组态软件的通信
  • 3.2.1 组态王软件的通信功能
  • 3.2.2 组态王软件与PLC的通讯
  • 3.2.3 组态王软件通信设置的具体步骤
  • 3.3 三菱F930GOT触摸屏的通信
  • 3.4 虚拟小灯控制系统的通信调试
  • 3.4.1 小灯控制系统
  • 3.4.2 PLC的通信设置
  • 3.4.3 PLC程序的输入
  • 3.4.4 组态王中的通信设置
  • 3.5 小结
  • 第四章 PLC程序控制系统的设计
  • 4.1 PLC实验控制系统的组成
  • 4.2 各PLC实验系统的控制要求及I/O分配图
  • 4.2.1 虚拟电动机控制实验
  • 4.2.2 虚拟液体混料罐实验
  • 4.2.3 虚拟交通灯控制实验
  • 4.2.4 虚拟大小球分拣机械手实验
  • 4.2.5 虚拟三层电梯控制实验
  • 4.2.6 虚拟恒压供水控制实验
  • 4.3 可编程控制（PLC）的机型选择
  • 4.4 PLC各实验系统的控制程序设计
  • 4.4.1 虚拟电动机控制实验PLC程序设计
  • 4.4.2 虚拟液体混料罐控制实验PLC程序设计
  • 4.4.3 虚拟交通灯控制实验PLC程序设计
  • 4.4.4 虚拟大小球分拣机械手控制实验PLC程序设计
  • 4.4.5 虚拟三层电梯控制实验PLC程序设计
  • 4.4.6 虚拟恒压供水控制实验PLC程序设计
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 PLC实验系统计算机仿真设计
  • 5.1 仿真系统组态界面的设计与绘制
  • 5.1.1 分拣机械手仿真系统组态工程的建立及画面的创建
  • 5.1.2 分拣机械手主画面的创建
  • 5.1.3 分拣机械手其它画面的创建
  • 5.2 仿真系统数据变量的设置
  • 5.3 仿真系统动画连接设计
  • 5.3.1 分拣机械手主画面动画连接设计
  • 5.3.2 系统主菜单及操控面板的动画设计
  • 5.3.3 报警事件、实时趋势曲线以及报表画面动画连接设计
  • 5.3.4 报警提示窗口动画设计
  • 5.3.5 应用程序命令语言的编写
  • 5.4 仿真系统运行设置
  • 5.5 其它组态工程仿真系统设计效果图
  • 5.6 本章小结
  • 第六章 PLC实验系统触摸屏控制系统设计
  • 6.1 三菱F930GOT触摸屏概述
  • 6.1.1 用户屏模式
  • 6.1.2 HPP模式
  • 6.1.3 测试模式
  • 6.1.4 其它模式
  • 6.2 三菱F930GOT触摸屏系统工程的开发设计
  • 6.2.1 FX-PCS-DU-WIN-C软件的画面设计
  • 6.2.2 F930GOT的启动及相应设置
  • 6.3 各实验系统触摸屏运行效果图
  • 6.4 本章小结
  • 第七章 应用DDE技术实现PLC实验控制系统控制功能的扩展
  • 7.1 动态数据交换（DDE）技术概述
  • 7.2 "组态王"与Matlab的DDE通信功能
  • 7.2.1 "组态王"的DDE功能
  • 7.2.2 Matlab的DDE功能
  • 7.3 "组态王"与Matlab的DDE通信设计
  • 7.4 本章小结
  • 第八章 PLC实验控制系统的运行与调试
  • 8.1 实验系统组态工程的集成
  • 8.2 计算机组态软件与PLC、触摸屏的连接与通信测试
  • 8.3 组态界面的动画连接测试
  • 8.4 系统实际运行测试
  • 8.5 本章小结
  • 第九章 总结与展望
  • 9.1 论文总结
  • 9.2 主要创新点
  • 9.3 研究展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录A 攻读硕士期间发表的学术论文
  • 附录B PLC实验系统控制程序

    • 相关论文文献

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    • [25].组态软件课程教学方法研究[J]. 自动化技术与应用 2010(09)
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    • [27].混合建模技术在虚拟现实组态软件中的应用[J]. 电子测量技术 2008(09)
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