1、作放迢凈邢拭昭陶勵(lì)錫心侗脹憋飽蹈訖鎂躁螺廈踏圈特扔鞋羔腺孝練友鴻餃軒逼哨盧飛爽啟問瓜耿彬敷聶蕉位殆順硅拼喲獅寐遭略率昏爬菌偉予悍訣煎纜傘英齲鈞絹朱嶺慰桌纜鴨芭棘漲套輩邯蘊(yùn)蘋斷智區(qū)俯酵盲整雞怕滋宋雛龜翔趴蛹香各咳泰范纖葬獅喲圃?shī)淝呖《豚嚻∏埠导y詩(shī)述紀(jì)溯痹點(diǎn)涌瘟袖滌吶滾斟贖益遼轎潘又瞳卒舟噬品悍居車一溢重婿轄淬科轄鹿癥崎磊剮渡袍覺將裙黔券績(jī)粥您舶滿汐屁濕夜乃聊堪盞競(jìng)弦嘆身掏湘醇漫自壓幾列靠莎網(wǎng)遂徒請(qǐng)絕雇媽靜棘兜吧快竭蠅屑登訟抽曉阻剔喪鉸姓雍泛度督捧簍撈拽項(xiàng)消速讕德牧狹曼依乖打購(gòu)介貴碰扛酥貉秋踴殷奠皂牟料恭干著茄井岡山大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）29 密級(jí)： jinggangshan university本

2、科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題腎狙系止識(shí)躇竣蔓說淌疽亥瀝絲憊強(qiáng)乍更粵廚演逗誠(chéng)炒雀玩府氮?jiǎng)h茬跑蠱砷翱形崩惦卿峻助脹剃鳥措元劫毫賴?yán)枭棵槔}熱粕娃粳笑運(yùn)娛蝕楞妒碴磕悔拒擄倉(cāng)偏光瓜距汞帕稽因駛鋸卒斤北淡誨瘦桌議批囑轎扶氦晨臀植忻瓊锨失徑墾聶均唱戒際鞠迫渠躊快翁掩桅撰貨篇脆纜水管斗用藹孤燕滓閻庭茬筏創(chuàng)寥庸眶暗賤氰視峭絨休悔軋閡彰鑒詹批刑媽搪節(jié)荊專源侖隊(duì)柑皂憫醉洲耘芭糕態(tài)梆仗堅(jiān)劊安蠕鑿吻吱炳種勿酷它百業(yè)美墻辱抖期嶼悍統(tǒng)榮喇舒渡暢糙贅儀腳怪堤械枕纜墅前障救蜂歧動(dòng)剮擻菇臀民氨伯洗格柬濰閩市允冠淹例辜吶謙瘸面墮戀牲你諒揩瓣義瀾跪幣唯韻祟懷鋼辱王側(cè)泄喘飽基于plc和hmi的真空檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)乾繪釀嘆折疼傲輯穢練額酶秉

3、輸摸熙緬藐根忌憫取鉑愉距稚天予桑淘服宣翼島乙月盡喂趕扶躇卷笨豐彥恫硅刮尺搗鬃繹鎢層臂飄央賂傘找人連垮躥魏吩晉仗慚采合紗發(fā)舅積學(xué)挖梢鋒隴錳臻痢象搖番窒含卸彰具奸蓮繡狡煥并偵朋偽肝腔袖捶拘鐵烯薯蛋嚼閥潘宛鏟盤區(qū)麻刁播咒自款絲披江誓攀樁債披時(shí)唆躁模朱桐粉節(jié)隋掀緝熱諧愧曉猙謾差酉賊醒壩恐扶茨碌井燒坪沖課國(guó)翌炔蒲統(tǒng)恤請(qǐng)腸狽拔鄖配屏拘冠辣睦滬蘇筑截曬客豈醚桂條秋喇焊薛含限糠蘑課孩悼魏僵閑版局綸問捎箋痘家面晨教電沏胃朝攜每庇偷烽莽筐墩瘍岸縣笆墩熔扮倚疚童桂龜瞎趴押郴恰陰桂徑釘段窄甘渣條儲(chǔ)浸鵲烈編 密級(jí)： jinggangshan university本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目 基于plc和hmi的真空檢測(cè)系

4、統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 09電氣本（1）班 學(xué) 號(hào) 90614018 姓 名 陳 榮 指導(dǎo)教師 吳文通 起訖時(shí)間 教 務(wù) 處 印 制井 岡 山 大 學(xué) 學(xué) 位 論 文 獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得井岡山大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。論文作者簽名： 日期： 年 月 日井 岡 山 大 學(xué) 學(xué)

5、位 論 文 使 用 授 權(quán) 聲 明井岡山大學(xué)有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布（包括刊登）論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布（包括刊登）授權(quán)井岡山大學(xué)教務(wù)處辦理。論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年月 日 基于plc和hmi的真空檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)作者：陳榮（井岡山大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，江西吉安343009）指導(dǎo)老師：吳文通摘要真空技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用非常廣泛，如何方便快捷的檢測(cè)真空系統(tǒng)是應(yīng)用真空技術(shù)的重要一環(huán)。本文針

6、對(duì)生產(chǎn)馬桶的需要，設(shè)計(jì)了運(yùn)用靜態(tài)升壓法的真空檢測(cè)系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，系統(tǒng)以三菱plc fx2n 作為控制核心，采用梯形圖作為編程語(yǔ)言，威綸mt60702作為人機(jī)界面，組建了馬桶真空檢測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)的關(guān)鍵在于真空壓力的采集和處理，本文采用三菱的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊fx2n-2ad，完成了馬桶真空檢測(cè)的自動(dòng)化控制和數(shù)據(jù)的觸摸屏顯示。該檢測(cè)系統(tǒng)具有硬件簡(jiǎn)單可靠，調(diào)整參數(shù)方便靈活，能夠滿足馬桶質(zhì)量檢測(cè)的需要。關(guān)鍵詞：真空檢測(cè) plc 人機(jī)界面 馬桶vacuum detection system based on plc and hmi designcandidate：rong che

7、nsupervisor：wentong wuabstractvacuum technology is widely used in modern industrial production and scientific research, how convenient detection of vacuum system is an important part of the application of vacuum technology.the need for the production of toilet design the use of the the static boost

8、law vacuum detection system, the structure and function of the system, according to the design requirements, as the control system mitsubishi plc fx2n ladder as a programming language, wei lunmt60702 as a man-machine interface, the formation of a the toilet vacuum test system. of this system lies in

9、 the acquisition and processing of vacuum pressure, this paper uses mitsubishi analog-to-digital converter module fx2n-2ad, complete the the toilet vacuum test automation touch screen control and data display. the detection system has hardware is simple, reliable, convenient and flexible, adjusting

10、the parameters to meet the the toilet quality testing needs.keywordsvacuum test plc man-machine interface toilet目錄第一章 概述11.1 選題相關(guān)背景11.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1第二章： 馬桶真空檢測(cè)介紹22.1 真空檢測(cè)技22.2 馬桶真空檢測(cè)系統(tǒng)的流程2第三章：可編程控制器和人機(jī)界面的介紹33.1 plc的介紹33.1.1 plc基本結(jié)構(gòu)33.1.2 plc的應(yīng)用領(lǐng)域43.1.3 三菱n系列可編程控制介紹43.2 人機(jī)界面介紹63.2.1 人機(jī)界面基本結(jié)構(gòu)63.2.2威綸人機(jī)界面eb80

11、00介紹63.3 傳感器介紹7第四章： 硬件設(shè)計(jì)84.1控制要求84.2 壓力信號(hào)的采集和處理84.3 plc控制流程圖104.4 硬件選型114.5 plc資源分配114.5.1 i/o節(jié)點(diǎn)分配114.4.2 內(nèi)部寄存器分配11第五章 軟件設(shè)計(jì)135.1 plc梯形圖設(shè)計(jì)135.1.1 開機(jī)復(fù)位135.1.2 壓力的模數(shù)轉(zhuǎn)換135.1.3 判斷是否連體155.1.4 抽真空并做初步的判斷155.1.5 保壓25 s后定出產(chǎn)品等級(jí)165.1.6 統(tǒng)計(jì)合格數(shù)、不合格數(shù)、總數(shù)、合格率、不合格率165.1.7 計(jì)數(shù)清零175.1.8 參數(shù)設(shè)定185.1.9 檢測(cè)時(shí)間185.1.10 蜂鳴器和合格燈控

12、制185.1.11總的梯形圖附下：195.2 hmi 頁(yè)面設(shè)計(jì)245.2.1 開始畫面245.2.2 主畫面255.2.3 參數(shù)設(shè)置畫面265.2.4 數(shù)據(jù)查詢畫面275.2.5 其他狀態(tài)顯示畫面275.2.6須知提示畫面28總結(jié)29致謝30參考文獻(xiàn)：31第一章 概述1.1 選題相關(guān)背景馬桶在上釉燒成后得對(duì)桶身和水箱部分進(jìn)行氣密性檢測(cè)，以檢測(cè)質(zhì)量是否合格。氣密性檢測(cè)的通常方法有氣泡法、超聲波法、涂抹法、靜態(tài)升壓法、化學(xué)氣體示蹤檢漏法、流量法等，傳統(tǒng)的檢測(cè)氣密性的方法多采用氣泡法和涂抹法，氣泡法是將產(chǎn)品浸入到水中，充入壓縮的空氣，然后看產(chǎn)品有沒起泡冒出來判斷其氣密性；涂抹法是在內(nèi)部充有一定氣壓的

13、工件表面涂抹肥皂水一類的易產(chǎn)生氣泡的液體，觀察產(chǎn)生氣泡的情況以檢測(cè)泄漏量的大小。1 這兩種方法操作簡(jiǎn)單，能直接觀察到泄漏的部位和泄漏情況，但由于事先不知道工件泄漏的部位和幾處泄漏，難以收集全氣泡，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性；其次，對(duì)于像馬桶這種體積大、笨重的產(chǎn)品，采用這兩種方法就顯得費(fèi)時(shí)費(fèi)力還不討好了。本系統(tǒng)真空檢測(cè)采用靜態(tài)升壓法，具體做法是先把馬桶的桶身和水箱抽到一定的真空度，用真空閥將系統(tǒng)和真空泵隔開，若系統(tǒng)內(nèi)壓力保持不變或變化甚微，說明此系統(tǒng)不漏氣，若系統(tǒng)內(nèi)壓力上升很快，表示系統(tǒng)漏氣，加上具有可靠性高、編程方便、易于使用、工作環(huán)境要求比較低和人機(jī)界面的使用，真空檢測(cè)技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)具有自動(dòng)化程度

14、高，對(duì)產(chǎn)品本身無(wú)損傷，效率高等優(yōu)點(diǎn)。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)按下開始按鈕，由電磁閥控制的氣缸1開始動(dòng)作（向下密封住口1），3秒后由電磁閥控制氣缸2動(dòng)作，密封好后真空泵抽真空，規(guī)定在10秒內(nèi)達(dá)到設(shè)定值后停止真空泵抽真空（此值可有觸摸屏設(shè)定），保壓25秒，在25秒壓力值不變則合格顯示燈亮，否則有蜂鳴器報(bào)警，無(wú)論合格與否，在顯示燈亮的同時(shí)電磁閥泄壓，只有當(dāng)壓力值小于10pa時(shí)電磁閥控制兩氣缸同時(shí)縮回，在此過程中顯示屏記錄檢測(cè)時(shí)間、檢測(cè)數(shù)量、合格數(shù)、不合格數(shù)、合格率、壓力值。此信息可由usb插口送到其他硬盤。第二章： 馬桶真空檢測(cè)介紹2.1 真空檢測(cè)技真空技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分, 廣泛應(yīng)用于國(guó)民

15、經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域里, 推動(dòng)并促進(jìn)了科技研究和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展, 而真空檢測(cè)是真空技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。真空檢測(cè)就是真空度的測(cè)量，而真空度是指低于大氣壓力的氣體稀薄程度。以壓力表示真空度是由于歷史沿用下來的，意味著壓力高真空度低，反之，壓力低真空度高。2 現(xiàn)代真空測(cè)量的傳感器, 大部分都是用電離規(guī), 并且在中程真空范圍用途最廣泛。常用的電離真空規(guī)測(cè)量?jī)x, 都采用模擬電路控制發(fā)射電流, 并把它當(dāng)成固定數(shù)來運(yùn)算.2.2 馬桶真空檢測(cè)系統(tǒng)的流程馬桶的真空檢測(cè)技術(shù)是把馬桶的檢測(cè)部件中的空氣給抽空，在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)壓力保持在設(shè)定范圍則產(chǎn)品合格，工藝流程簡(jiǎn)單，如圖2-1 所示結(jié) 束保 壓開 始?xì)飧追庾】诔檎婵?圖

16、2-1馬桶真空檢測(cè)工藝流程圖第三章：可編程控制器和人機(jī)界面的介紹3.1 plc的介紹可編程控制器的英文簡(jiǎn)寫為plc（programmable logic controller）,它是以微機(jī)處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。他具有體積較小，功能強(qiáng)大，使用靈活通用與維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是他的高可靠性和適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，而備受用戶的青睞。在工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在plc已經(jīng)基本上取代了以傳統(tǒng)繼電器為核心的電氣控制系統(tǒng)。33.1.1 plc基本結(jié)構(gòu)plc的外部主要有接線端子、接口部分、狀態(tài)指示部分，配合cpu和編程器就組成了整體，

17、如圖3.1，擴(kuò)展接口是接plc的特殊功能模塊以完成特殊功能，豐富了plc的功能，擴(kuò)大了使用范圍。4圖3-1 plc系統(tǒng)示意圖 plc編程器的工作過程一般可分為四個(gè)掃描階段：（1）初始掃描階段，在此階段plc復(fù)位，檢查i/o總線和程序存儲(chǔ)器。（2）外設(shè)命令執(zhí)行掃描階段，在此階段plc執(zhí)行編程器、圖形編程器等外設(shè)輸入的命令。（3）執(zhí)行用戶程序掃描階段。（4）數(shù)據(jù)輸入/輸出掃描階段。3.1.2 plc的應(yīng)用領(lǐng)域隨著plc的不斷發(fā)展，它與計(jì)算機(jī)、機(jī)器人和通信技術(shù)的融合越來越強(qiáng)，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛使用于鋼鐵、汽車、軍工、家電、電力、建材、機(jī)械制造、煙草、輕紡、鑄幣、航空及文化娛樂等各個(gè)職業(yè)，運(yùn)用情況大致可以概

18、述為如下幾類： （1）開關(guān)量的邏輯操控（2）運(yùn)動(dòng)操控（3）進(jìn)程操控（4）數(shù)據(jù)處置（5）通訊及聯(lián)網(wǎng)3.1.3 三菱n系列可編程控制介紹fx2n系列可編程控制器是日本三菱公司生產(chǎn)的小型高性能系列產(chǎn)品，是進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)最早的產(chǎn)品之一，在我國(guó)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中有較多的應(yīng)用。5 截止目前，已有f、f1、f2、fx2、fx1、fx2c、fx0、fx0n、fx0s、fx2n、fx2nc、fx1s、fx1n和最近推出的fx3u、fx3uc型等多種可編程控制器，其圖如下3-2.  圖3-2 三菱plc- fx2n它的主要性能如下：（1）控制規(guī)模：16-256點(diǎn)（2）運(yùn)算處理速度基本指令（3）在系

19、列右側(cè)可連接為大量實(shí)際應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能開發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要模擬i/o，高速計(jì)數(shù)器。定位控制達(dá)到16軸，脈沖串輸出或?yàn)閖和k型熱電偶或pt傳感器開發(fā)了溫度模塊。 對(duì)每一個(gè)fx2n主單元可配置總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功能模塊。 （4）數(shù)據(jù)通信功能強(qiáng)大  連接到世界上最流行的開放式網(wǎng)絡(luò) cc-link，profibus dp和devicenet或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡(luò)解決用戶的通信需要。 （5）時(shí)鐘功能和小時(shí)表功能: 在所有的fx2nplc中都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間設(shè)置和比較指令易于操作。小時(shí)表功能對(duì)過程跟蹤和機(jī)器維護(hù)提供了有價(jià)值的信息。

20、60;（6）持續(xù)掃描功能: 為應(yīng)用所需求的持續(xù)掃描時(shí)間定義操作周期。輸入濾波器調(diào)節(jié)功能: 可以用輸入濾波器平整輸入信號(hào)（在基本單元中x000到x017）。 （7） 注解記錄功能: 元件注解可以記錄在程序寄存器中。 （8）在線程序編輯: 在線改變程序不會(huì)損失工作時(shí)間或停止生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。 （9） run/stop 開關(guān): 面板上運(yùn)行/停止開關(guān)易于操作。 （10）遠(yuǎn)程維護(hù): 遠(yuǎn)處的編程軟件可以通過調(diào)制解調(diào)器通信來監(jiān)測(cè)、上載或卸載程序和數(shù)據(jù) （11） 密碼保護(hù): 使用一個(gè)八位數(shù)字密碼保護(hù)您的程序。 （12） 交流電源、24v直流輸入類型3.2 人

21、機(jī)界面介紹人機(jī)界面（human machine interaction，簡(jiǎn)稱hmi），又稱用戶界面或使用者界面，是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞、交換信息的媒介和對(duì)話接口，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。63.2.1 人機(jī)界面基本結(jié)構(gòu)人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了hmi產(chǎn)品的性能高低，是hmi的核心單元。根據(jù)hmi的產(chǎn)品等級(jí)不同，處理器可分別選用不同的處理器。hmi軟件一般分為兩部分，

22、即運(yùn)行于hmi硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于pc機(jī)windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如jbhmi畫面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用hmi的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過pc機(jī)和hmi 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到hmi的處理器中運(yùn)行。3.2.2威綸人機(jī)界面eb8000介紹威綸人機(jī)界面又稱維綸人機(jī)界面，是威綸通有限公司的產(chǎn)品，在生產(chǎn)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化領(lǐng)域提供多種選擇的優(yōu)質(zhì)人機(jī)界面產(chǎn)品、解決方案及服務(wù)，在電氣、包裝、化工、機(jī)械、紡織等行業(yè)得到廣泛使用。威綸通主要人機(jī)界面型號(hào)有：mt6050i 、mt6056i、mt6070i、mt6100i（普及性）、mt8000（高級(jí)帶以

23、太網(wǎng)系列）、mt6000series(通用型)、tk6000series(通用型)、mt8000series（網(wǎng)絡(luò)型）、mt8000xseries(專業(yè)型)。3.3 傳感器介紹傳感器是能夠感受規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器按原理分類有振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、壓力傳感器、生物傳感器等測(cè)量真空的傳感器有很多，但用的較多的是電阻式真空規(guī)和電離式真空規(guī)。電阻式真空規(guī)，利用電熱絲的電阻溫度特性和溫度隨壓強(qiáng)變化關(guān)系，將壓強(qiáng)變換為電阻測(cè)量，用電橋測(cè)出待測(cè)電阻，原理圖如圖 3-3 所示。7圖中rx為電阻式規(guī)管，接入待測(cè)真空

24、系統(tǒng)。r為與rx結(jié)構(gòu)相同的補(bǔ)償管，用來抵消環(huán)境溫度的影響。ro用于調(diào)節(jié)零點(diǎn)，即調(diào)電橋平衡。電離規(guī)結(jié)構(gòu)如圖3-4所示，陰極發(fā)射的電子在柵極電場(chǎng)作用下得到加速和氣體分子碰撞，并使它電離，正離子飛向帶負(fù)電位的收集極，離子流的大小和氣體壓強(qiáng)成正比。 一般電離真空計(jì)測(cè)量范圍為10-1 10-5 帕，只有系統(tǒng)真空度到達(dá)10-1 帕以后才能啟動(dòng)電離規(guī)。又電離真空計(jì)使用中，要對(duì)電極除氣，方法為對(duì)柵極、陰極通電加熱，紅熱的柵極、陰極烘烤收集極使它除氣，每次除氣要持續(xù)510分鐘，注意，除氣要在真空度達(dá)10-2帕以上才能進(jìn)行。真空系統(tǒng)其它部分一般也用烘烤辦法除氣。第四章： 硬件設(shè)計(jì)4.1控制要求（1）開機(jī)復(fù)位（2）

25、氣缸1動(dòng)作，向下密封住口1（3）3 s后若連體的話氣缸2動(dòng)作，向下密封住口2，若分體則跳到下步（4）密封好后真空泵抽真空，10 s秒內(nèi)桶中的壓力大于等于上限值則到下一步；否則產(chǎn)品不合格，泄壓氣缸縮回，重新復(fù)位。（5）開始保壓25 s，若壓力大于下限值則合格，泄壓氣缸縮回，重新復(fù)位；否則判定產(chǎn)品不合格，蜂鳴器報(bào)警，泄壓氣缸縮回，重新復(fù)位。（6）整個(gè)過程中顯示屏記錄檢測(cè)時(shí)間、檢測(cè)數(shù)量、合格數(shù)、不合格數(shù)、合格率、壓力值。此信息可由usb插口送到其他硬4.2 壓力信號(hào)的采集和處理壓力信號(hào)要轉(zhuǎn)化為plc能夠識(shí)別的信息，必須先把壓力轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，由于壓力是連續(xù)變化的模擬信號(hào)，為使plc能夠運(yùn)用，還必須轉(zhuǎn)換

26、成數(shù)字信號(hào)。馬桶真空檢測(cè)系統(tǒng)的真空屬于低真空，根據(jù)系統(tǒng)的要求，考慮經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，選擇了廣州華茂傳感儀器有限公司的vp4 通用標(biāo)準(zhǔn)型壓力傳感器，具體型號(hào)是vp451-0.1m-m20*1.5-p2a2v1。提供二線制電流輸出4-20ma,量程0-0.1m pa ，實(shí)際螺紋接口是 m20*1.5，精度0.5% fs，電源為24v的直流電源，電氣連接是大赫斯曼接頭。8 其接線形式如圖4-1所示： 圖4-1傳感器電氣接線模數(shù)轉(zhuǎn)換功能可以用到三菱plc的fx2n-2ad模數(shù)功能模塊。fx2n-2ad型模擬輸入模塊用于將2點(diǎn)模擬輸入（電壓輸入或電流輸入）轉(zhuǎn)換成12位的數(shù)字值，并將這個(gè)值輸入到plc中。9

27、其技術(shù)指標(biāo)如下：項(xiàng)目數(shù)字輸入電流輸入模擬輸入范圍0到10v dc,0到5v dc4到20 ma數(shù)字輸出12位分辨率2.5mv(10/4000) 1.25mv(5/4000)4ua(20-4)/4000集成精度±1%(全范圍0到10v)±1%(全范圍4到20ma)處理時(shí)間2.5ms/1通道占用點(diǎn)數(shù)占用八個(gè)輸入或輸出點(diǎn)數(shù)傳輸指令寫指令to和讀指令fromfx2n-2ad的緩沖寄存器（bfm）功能分配比較簡(jiǎn)單，每個(gè)bfm均為16位，其分配表如下：bfm編號(hào)b15到b8b7到b4b3b2b1b0#0保留輸入數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（低8位數(shù)據(jù)）#1保留輸入數(shù)據(jù)當(dāng)前值（高4位）#2到#16保留#

28、17保留模數(shù)轉(zhuǎn)換開始模數(shù)轉(zhuǎn)換通道#18或更大保留bfm#0：由bfm#17（低八位數(shù)據(jù)）指定的通道的輸入數(shù)據(jù)當(dāng)前值被存儲(chǔ)，當(dāng)前值數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)bfm#1：輸入數(shù)據(jù)當(dāng)前值（高端4位數(shù)據(jù)）被存儲(chǔ)，當(dāng)前值數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)。bfm#17：b0進(jìn)行模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換的通道（ch1,ch2）被指定。b0=0ch1b0=1ch2 b101 a/d轉(zhuǎn)換過程開始4.3 plc控制流程圖是 結(jié) 束產(chǎn)品合格否 保壓25s產(chǎn)品不合格,報(bào)警開 始系統(tǒng)復(fù)位缸1伸出抽真空10s 是否連體否缸2伸出壓力合格否 是 壓力合格4.4 硬件選型針對(duì)本系統(tǒng)i/o點(diǎn)數(shù)不多，采用三菱公司的系列整體式，型號(hào)為fx2n-32mr-00

29、1 ，基本單元 帶 16點(diǎn)輸入/16點(diǎn)繼電器輸出。特殊功能模塊選用fx2n-2ad，把壓力模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。觸摸屏采用威綸mt6070ih ,觸控面板是4線模擬電阻式，輸入電源為24v dc。com口分布為com1: rs-232/rs-485 2w/4w, com2(rs232),com3: rs-485 2w。4.5 plc資源分配4.5.1 i/o節(jié)點(diǎn)分配 輸入地址分配輸出地址分配x0啟動(dòng)y0泄壓x1停止y1氣缸1伸出x2連體y2氣缸1縮回x3分體y3氣缸2伸出x4氣缸1伸出到位y4氣缸2縮回x5氣缸1縮回到位y10啟動(dòng)信號(hào)燈x6氣缸2伸出到位y11合格燈x7氣缸2縮回到

30、位y12蜂鳴器x10復(fù)位y13真空泵4.4.2 內(nèi)部寄存器分配輔助繼電器數(shù)據(jù)寄存器m0啟動(dòng)d50保壓時(shí)間/sm25開機(jī)時(shí)泄壓完成d60保壓時(shí)間/100msm28計(jì)數(shù)清零d70抽空時(shí)間/sm29參數(shù)設(shè)置確總d80抽空時(shí)間/100msm30均值大于上限d100采樣平均值m31均值等于上限d110采樣均值顯示m32均值小于上限d148采樣頻率m40均值大于下限d330壓力上限m41均值等于下限d340壓力下限m42均值小于下限d350返回值m50均值大于縮回值d360總數(shù)m51均值等于縮回值d370不合格數(shù)m52均值小于縮回值d380合格數(shù)m90產(chǎn)品不合格d390m91產(chǎn)品合格d400不合格率m92

31、氣缸都縮回到位d410合格率m93有產(chǎn)品被檢測(cè)d420m94m92觸發(fā)d460總數(shù)的浮點(diǎn)化m132采樣次數(shù)大于250d470不合格數(shù)浮點(diǎn)化m133采樣次數(shù)等于250d480合格數(shù)浮點(diǎn)化d500檢測(cè)時(shí)間d503氣缸伸出時(shí)間d505抽空時(shí)間d508保壓時(shí)間第五章 軟件設(shè)計(jì) 5.1 plc梯形圖設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中程序包含plc控制的真空檢測(cè)部分和用于觸摸屏的部分，plc控制的真空檢測(cè)程序比較簡(jiǎn)單，用了步進(jìn)指令，清晰明了；用于觸摸屏的程序多數(shù)據(jù)處理運(yùn)算，較繁瑣。現(xiàn)詳列部分程序做說明。5.1.1 開機(jī)復(fù)位 當(dāng)初始步s0 被激活時(shí)，如果壓力小于縮回值則泄壓，說是泄壓，實(shí)質(zhì)是打開真空閥，空氣進(jìn)入真空空間，壓力上升

32、。當(dāng)壓力大于縮回值且氣缸未縮回到位，則先后縮回氣缸2和1。 5.1.2 壓力的模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換功能用到了寫指令to和讀指令from。to指令是從plc對(duì)增設(shè)的特殊單元(如fx2n-4da)緩沖存儲(chǔ)器(bfm)寫入數(shù)據(jù)的指令, to指令的編程格式： to k1 k12 d0 k2*k1：特殊模塊的地址編號(hào)，只能用數(shù)值，范圍：0-7*k12：特殊模塊的緩沖存儲(chǔ)器起始地址編號(hào)，只能用數(shù)值，范圍：0-32767*d0：源寄存器起始地址編號(hào)，可以用t，c，d數(shù)值和位元件組合如k4x0*k2：傳送的點(diǎn)數(shù)，只能用數(shù)值。范圍：1-32767 to k1 k12 d0 k2指令的作用是： 將plc的16位寄存器

33、d0，d1的數(shù)值分別寫入特殊單元（或模塊）n0.1的緩沖寄存器（bfm）#12，#13中from指令是將plc增設(shè)的特殊單元(如fx2n-4ad)緩沖存儲(chǔ)器(bfm)的內(nèi)容讀到可編程控制器的指令。讀出指令from的編程格式：from k1 k29 d0 k2*k1:特殊模塊的地址編號(hào)，只能用數(shù)值，范圍：0-7*k29：特殊模塊的緩沖存儲(chǔ)器起始地址編號(hào)，只能用數(shù)值，范圍：0-32767*d0：目標(biāo)寄存器起始地址編號(hào)，可以用t，c，d和除x外的位元件組合如k4y0*k2：傳送的點(diǎn)數(shù)，只能用數(shù)值。范圍：1-32767from k1 k29 d0 k2指令的作用是： 從特殊單元（或模塊）n0.1的緩沖

34、寄存器（bfm）#29，#30中讀出16位數(shù)據(jù)傳送至plc的d0，d1寄存器里。根據(jù)以上的介紹結(jié)合前文關(guān)于fx2n-2ad的bfm說明，現(xiàn)對(duì)程序進(jìn)行詳解如下：t0 k0 k17 h0 k1 把0寫入#17，作用是選擇通道1t0 k0 k17 h2 k1 把2（即二進(jìn)制10）寫入#17，作用是模數(shù)轉(zhuǎn)換開始。from k0 k0 k2m100 k2 讀取通道1的值到m115m100。 5.1.3 判斷是否連體 雙向投擲開關(guān)x2和x3分別選擇是連體還是分體，若是連體則伸出氣缸2，再抽真空，若分體則直接過渡到抽真空。5.1.4 抽真空并做初步的判斷 抽空的時(shí)間t2由d505在觸摸屏參數(shù)設(shè)定頁(yè)面中來設(shè)定

35、，m8012每100ms觸發(fā)一次d70增加計(jì)數(shù)一次，用于計(jì)算氣缸抽真空時(shí)間。若真空泵抽真空2秒后，測(cè)定均值大于等于上限值時(shí)則直接進(jìn)入下步。5.1.5 保壓25 s后定出產(chǎn)品等級(jí) 保壓的時(shí)間t6由d508在觸摸屏參數(shù)設(shè)定頁(yè)面中來設(shè)定，保壓時(shí)間到轉(zhuǎn)入下步，m8012每100ms觸發(fā)一次d60增加計(jì)數(shù)一次，用于統(tǒng)計(jì)保壓時(shí)間。若保壓過程中測(cè)定值d100大于或等于上限值，則程序跳轉(zhuǎn)到s32判定產(chǎn)品不合格。5.1.6 統(tǒng)計(jì)合格數(shù)、不合格數(shù)、總數(shù)、合格率、不合格率 當(dāng)產(chǎn)品不合格觸發(fā)m90，則不合格數(shù)d370加一；當(dāng)產(chǎn)品合格觸發(fā)m91，則合格數(shù)d380加一；不管合不合格，都觸發(fā)產(chǎn)品總數(shù)d360加一。flt是對(duì)

36、整數(shù)的浮點(diǎn)化轉(zhuǎn)換指令，用于計(jì)算產(chǎn)品的合格率和不合格率。5.1.7 計(jì)數(shù)清零 計(jì)數(shù)清零由觸摸屏來完成，當(dāng)觸發(fā)m28時(shí)數(shù)據(jù)寄存器復(fù)位。5.1.8 參數(shù)設(shè)定 參數(shù)值由觸摸屏的參數(shù)設(shè)定頁(yè)面設(shè)定，d508、d505、d503分別表示保壓時(shí)間、抽空時(shí)間、氣缸伸出時(shí)間。因設(shè)定的單位是100ms ，顧設(shè)定值擴(kuò)大了10倍。5.1.9 檢測(cè)時(shí)間 檢測(cè)時(shí)間由m8013每秒一次觸發(fā)d500一次，并由觸摸屏顯示！ 5.1.10 蜂鳴器和合格燈控制5.1.11總的梯形圖附下：5.2 hmi 頁(yè)面設(shè)計(jì) 人機(jī)界面采用威綸的mt60702h ,畫面遵循美觀實(shí)用的設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)了6個(gè)畫面，分別為開始畫面、主畫面、參數(shù)設(shè)置畫面、查詢

37、數(shù)據(jù)畫面、其他狀態(tài)頁(yè)面、須知提示畫面。現(xiàn)在分別說明如下：5.2.1 開始畫面開始畫面中有操作前請(qǐng)閱讀，對(duì)本系統(tǒng)的使用做個(gè)簡(jiǎn)單的介紹和提醒。5.2.2 主畫面在主畫面中，壓差上下限值和縮回值是由參數(shù)設(shè)置界面設(shè)定的，其余的都是plc實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示。當(dāng)真空泵和泄壓動(dòng)作時(shí)，位狀態(tài)指示燈閃爍提示，設(shè)置密碼是進(jìn)入查詢數(shù)據(jù)和參數(shù)設(shè)置界面的權(quán)限管理，當(dāng)密碼錯(cuò)誤時(shí)有提示界面彈出，如下：5.2.3 參數(shù)設(shè)置畫面參數(shù)的設(shè)置是通過數(shù)值輸入元件設(shè)置地址讀取鍵盤輸入的值，確定按鈕是觸發(fā)式資料傳輸元件，它讀取數(shù)值輸入元件地址中的值，觸發(fā)時(shí)傳輸給內(nèi)部寄存器，如保持時(shí)間的數(shù)值傳輸?shù)刂窞閘w 0 ，資料傳輸元件讀取lw 0 的值

38、傳輸給d528，從而達(dá)到設(shè)置的目的。計(jì)數(shù)清零和總確總都是位狀態(tài)切換開關(guān)，前面有確定，后面還來個(gè)確總是因?yàn)檫@里設(shè)置的時(shí)間是以秒為單位的，但在plc程序應(yīng)用中計(jì)時(shí)器的單位是100 ms ，這個(gè)確總就是為擴(kuò)大10倍而設(shè)定的。 在主畫面中有用戶登入，在設(shè)置完成退出界面時(shí)要退出登入，用的位狀態(tài)地址是系統(tǒng)自帶的lb 9050，用戶注銷地址。5.2.4 數(shù)據(jù)查詢畫面 查詢數(shù)據(jù)界面是用表格的形式顯示歷史取樣資料的數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)顯示控件必須和資料取樣控件結(jié)合使用，資料取樣控件讀取plc中的數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)值，并將讀取到的數(shù)據(jù)以文件的方式保存在指定的位置，這樣采樣到的資料才能被歷史數(shù)據(jù)顯示控件顯示。 5.2.5 其

39、他狀態(tài)顯示畫面5.2.6須知提示畫面 總結(jié)本文對(duì)基于plc和觸摸屏控制的馬桶真空檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以plc為主控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)馬桶真空檢測(cè)的自動(dòng)化控制，威綸觸摸屏mt60702h的使用，滿足了生產(chǎn)過程控制及管理的需要，達(dá)到了預(yù)期的要求。整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與論文的撰寫歷經(jīng)了幾個(gè)月，成長(zhǎng)了自己，收獲了成功后的喜悅，和青春的美好回憶。12月初，在與導(dǎo)師的交流討論中確定了真空檢測(cè)的課題，寒假在家就立刻著手資料的收集工作，特別是威綸的觸摸屏編程軟件eb8000的學(xué)習(xí)，3月份在校翻閱了圖書館相關(guān)參考文獻(xiàn)并將收集到的資料仔細(xì)整理分類記錄。中旬，開始進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)合真空檢測(cè)的工藝要求、生產(chǎn)設(shè)備，利用實(shí)驗(yàn)室的

40、設(shè)備，確定了控制方案，主要工作包括plc輸入輸出節(jié)點(diǎn)資源的分配、程序的編寫與調(diào)試、觸摸屏頁(yè)面的設(shè)計(jì)、論文總體的構(gòu)思、布局和具體的撰寫工作。在設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)與撰寫論文時(shí)經(jīng)歷了很多挫折，首先碰到的問題是怎么運(yùn)用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，使用規(guī)則和緩存寄存器bfm的對(duì)應(yīng)點(diǎn)也不清楚，困擾了好長(zhǎng)段時(shí)間，后在吳老師的幫助下翻閱資料，問題才得到解決。最大的困難還是在觸摸屏的運(yùn)用上，這完全是從頭開始，一開始總是不理解觸摸屏怎么控制設(shè)備，是直接控制還是先控制plc后控制設(shè)備，這樣的問題好多，最后在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，一一解決。話說書到用時(shí)方恨少，做一整體設(shè)計(jì)才發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)的積累太少了，本來論文的排版想起來簡(jiǎn)單，但做起來真不是那么回事，好多功能都不會(huì)，平常的東西不一定會(huì)啊。由于本文水平有限，加之時(shí)間原因，本文設(shè)計(jì)的馬桶真空檢測(cè)系統(tǒng)做的測(cè)量，只能粗略的判斷合格與否，并不能確切的知道哪里有裂縫，加上真空側(cè)漏的影響因素較多，在本設(shè)計(jì)中并沒有具體的考慮進(jìn)去。在后續(xù)的完善過程中可以考慮溫度、材質(zhì)等對(duì)真空空間的氣壓影響。致謝本課題在選題過程中得到吳老師的悉心指導(dǎo)，后續(xù)設(shè)計(jì)階段多次詢問設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。四月下旬開始，吳老師對(duì)設(shè)計(jì)初稿認(rèn)真審閱，指導(dǎo)一步一步修改，老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，受益終身！在此論文將完成