PLC在木板自动剪切机中的应用.doc

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1、摘要随着我国经济的持续高速增长和企业之间的竞争日益加剧和人力资源成本的上升，社会对各类板材的需求量不断增长，对板材加工的效率也提出了更高的要求。该设计对我国木板自动剪切机的重要性等方面进行了研究，探讨了木板自动剪切机智能控制系统的实现方案。根据实际需要和市场的需求，选择了以可编程控制器为主的控制方案。本设计的木板自动剪切机，控制系统自动进行送料、压块压料、剪刀剪切等功能。系统可以自动剪切自动计数，并有数码管显示剪切数的功能，当计数器记满，报警器发出报警声同时计数器复位。剪切机循环进行生产，只有按下停止按钮剪切机才会停止工作。采用组态软件监控画面，可实现无人操作就可现场监控。系统自动循环剪切，由

2、电动机提供动力。该控制系统具有结构简单、加工容易、维修方便、经济实用的优点。设计中，通过组态王界面控制设计，实现对整个机构运动过程的仿真。本文主要采用了基于三菱FX2N系列的可编程控制器和亚控公司的组态软件组态王的木板自动剪切机控制系统的设计方案。编程时调用了编程软件FX2N中自带的数码管显示控制模块，使得程序更为简洁，运行速度更为理想。利用组态软件组态王设计人机界面，实现控制系统的实时监控、数据的实时采样与处理。关键词：可编程控制器剪切机光电开关组态王AbstractWith Chinas sustained economic growth, intensifying competition

3、 between enterprises and rising cost of human resource, the demand of society for all kind of plank is continuously growing and the efficiency also been put to higher request. This design studies the importance of Chinese board automatic cutting machine and analyses the implementation scheme of inte

4、lligence control system. According to the actual needs and the needs of the market, we chose programmable controller as the main control scheme.The board automatic cutting machine of this design has Functions of automatic control for feeding, pressing block and makings, scissors shearing etc. The sy

5、stem can automatically shear and count, and display the shear number with a Nixie tube. When the counter, the alarm will ring and the counter reset. Shear machine product circularly and when press the stop button it will stop working. Using configuration software to monitor screen, it can realize si

6、te monitoring without people operating. The system automatically and circularly shears powered by electric motors. This control system has advantages of simple structure, easy processing, and convenient maintenance. Its economical and practical. The design realizes the simulation of mechanism motion

7、 process through the control of Kingview interface.The paper mainly bases on design scheme of FX2N series Mitsubishi programmable controller and Asiacontrols configuration software configuration king board automatic shear machine control module of programming software FX2N, which makes the process m

8、ore concise and the running speed more ideal. Using configuration software configuration king design human-machine interface, we realize the real-time monitoring and real-time data sampling and processing.Key word:PLCAlligator shearPhotoelectric switchConfiguration king目录第1章绪论11.1课题研究的目的意义11.2国内外研究现

9、状21.2.1国内研究现状21.2.2国外研究现状21.3课题研究内容及创新点31.3.1主要研究内容31.3.2主要创新点3第2章PLC和组态王简介42.1可编程控制器介绍42.1.1可编程控制器的概述42.1.2可编程控制器的基本结构42.1.3可编程控制器的特点及应用52.2PLC控制系统设计的基本原则和步骤62.2.1PLC控制系统设计的基本原则72.2.2PLC控制系统设计的一般步骤72.3组态王的基础92.3.1组态软件概述92.3.2组态王的特点102.3.3组态软件在国内外的发展102.3.4组态王的使用12第3章基于PLC的木板自动剪切机系统硬件的设计143.1系统原理框图1

10、43.2主电路接线图143.3PLC的端子接线图153.4木板自动剪切机PLC的I/O分配表163.5PLC的选型173.6硬件配置183.6.1光电开关183.6.2电机选型203.6.3其他设备选型203.6.4主要电气元件目录表23第4章基于PLC的木板自动剪切机系统软件的设计244.1PLC程序设计方法244.1.1图解法编程244.1.2经验法编程244.1.3计算机辅助设计编程254.2编程软件FX2N的介绍254.2.1FX系列介绍254.2.2FX2N系列介绍254.3控制程序流程图254.4梯形图分段设计274.4.1启动及木料右移274.4.2压块与剪刀下移274.4.3压

11、块与剪刀上移274.4.4计数功能284.4.5报警功能294.5指令表294.6系统的调试30第5章组态王软件监控设计325.1新建工程325.2设备定义335.3变量定义345.4画面绘制355.5动画连接及程序编写365.5.1动画连接365.5.2程序编写375.6配置系统385.7运行与调试39第6章结论与展望416.1结论416.2展望41参考文献43致谢44附录45附录A外文资料45附录B梯形图55附录C组态王界面56II石家庄铁道大学四方学院毕业设计第1章绪论1.1课题研究的目的意义木板自动剪切机是一种精确控制板材加工尺寸，将大型板块进行自动剪切的设备。随着我国经济的持续高速增

12、长，社会对各类板材（如图1-1板材纹理和图1-2板材样式）所示的需求量不断增长，对板材加工的精度提出了更高的要求，另外，随着企业之间的竞争日益加剧和人力资源成本的上升，厂家为了在竞争中占据有利地位，除了保证板材加工的精度外，对板材加工的效率也提出了更高的要求。传统自动剪切机采用继电器作为控制器件，控制系统较复杂，参数改变不灵活，大量接线使系统可靠性降低，维修率高，降低了生产效率。图1-1板材纹理56图1-2板材样式针对普通剪切机或传统自动剪切机存在的不足，为满足中小企业对普通剪切机进行技术改造和升级的需求，提出一种基于可编程控制器FX2N的木板自动剪切控制系统方案并实现。PLC具有操作简单，运

13、行可靠，抗干扰能力强，编程方便，控制精度高等明显优势。而且PLC以其灵活性、快速性、可靠性和性价比高等特点越来越受到企业或者团体设计者们的欢迎，在各行各业的应用越来越广泛。对普通剪切机或传统自动剪切机升级改造，能够提高工作效率和剪板精度，降低能耗。1.2国内外研究现状1.2.1国内研究现状近年来，我国剪切机技术为适应市场发展，不断提高装机水平，提高板材剪切技术及质量水平。普通剪切机存在的主要不足有加工精度不高；操作繁琐，容易出错，剪切机需要人工操作，剪切动作的控制需人工完成，占用人力资源，也容易出错；能耗大，效率低。由普通剪切机发展而来的传统自动剪切机采用继电器作为控制器，其控制系统较复杂，参

14、数改变不灵活，大量接线使系统可靠性降低，维修率高，降低了生产效率。但我国使用PLC进行自动控制，至今还没有形成主流。全自动剪切机应用于板材加工系统,要求板料的一系列剪切过程必须按一定的节拍控制动作，以确保精确度。对于这样的控制要求，传统的控制系统复杂，功能不完善、效率低、可靠性差；自动化程度不高，安全系数低。为此，采用PLC实现自动剪板机的控制,可以获得较好的控制效果。在我国经济进入快速发展的新时期，在剪切机发展的过程中，必须提高剪切机的自主开发、制造能力，提高生产集中度，加快技术引进与国际合作，降低生产成本、缩短产品周期1。1.2.2国外研究现状国外的剪切机的技术经过多年发展，目前功能越来越

15、齐全，操作越来越方便。根据国外资料统计，在工业控制中80%都采用PLC来完成，目前国外PLC应用于自动控制这一领域占60%左右。英国Edwards Pearson公司开发的CNC剪板机，采用ChIC前挡料装置的CNC剪板机，不但可提高生产率，而且可提高零件的精度和重复精度。瑞士Hammerler公司的CNC控$5-轴AS6型6X3100液压剪板机，带有前夹钳送料装置和后挡料装置，工件、余料由堆垛系统分别堆放，预选的剪切件数和钢板尺寸由数码管显示，摆动刀架的刀片间隙可以手工调节或由联到CHIC控制机构上的液压定位装置按板厚自动调节。比利时LVD公司是国外规模最大的控制系统最有代表性的二家剪板机制

16、造厂商之一，其CNC系统的MNC8500和MNC9000采用CAD、CMA技术，使剪切机加工达到完全自动化程度。意大利萨瓦尼尼公司的C2型直角剪板机FMC，将冲完的大张板材分割成小型工件。德国博士公司研制的LB13QUICK型角剪机，是具有两个工位的多功能角剪机，主工位的剪切角度为900，辅工位则可对板材进行冲孔或冲切。复合冲头单元是萨瓦尼尼公司的专利技术，该公司专利技术的直角剪单元，带有独立的刀片，刀片间隙可自动调整，能沿X，Y轴方向剪切任意长度。萨瓦尼尼公司S4金属薄板冲剪系统的控制系统，可将折弯件的图形转换成平面图形，并自动生成冲剪程序；冲剪程序生成后，整个生产过程无须人工看管和干预。随

17、着国外技术日新月异的发展，剪切机必将实现控制智能化、体系开放化、驱动数据化、通信网络化、设备运行的高速化和加工高精化1。1.3课题研究内容及创新点1.3.1主要研究内容光电编码器结合行程开关对棒料是否到达压料位置进行判断；夹紧、剪切和松开工序由压力传感器和行程开关判断；当计数器记满9999次，报警器发出报警声同时计数器复位；剪切机循环进行生产，只有按下停止按钮剪切机才会停止工作；采用组态软件监控画面，可实现无人操作就可现场监控。1.3.2主要创新点有计数功能，当木板剪切到所需的数量后能够发出报警信号，且有组态王的控制，能够实现无人操作的功能。减少了工人的工作量，节省了时间，提高了劳动效率。第2

18、章PLC和组态王简介2.1可编程控制器介绍2.1.1可编程控制器的概述可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。2.1.2可编程控制器的基本结构PLC实质是一种专用于工业

19、控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：(1)电源：PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。一般交流电压波动在+10%+15%范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。(2)中央处理单元（CPU）：中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算

20、数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。(3)存储器：存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。(4)输入输出接口电路：现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输

21、出相应的控制信号。(5)功能模块：如计数、定位等功能模块。(6)通信模块：如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等。2.1.3可编程控制器的特点及应用(1)PLC的特点PLC可靠性高，抗干扰能力强；通用性高，使用方便；程序设计简单，易学；系统设计周期短；安装简便，调试方便，维护工作量小。(2)PLC的应用目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类：开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用

22、于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主

23、要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。数据处理现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器

24、中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便2。2.2PLC控制系统设计的基本原则和步骤评估控制任务PLC机型的选择控制柜设计及布线程序设计联机调试PLC安装程序检查、调试控制流程的设计程序备份修改软、硬件模拟运行投入使用是否满足要求图3-1PLC控制设计明白PLC的基本工作原理和指令系统后,就可以把PLC应用到实际的工程项目中。无论是用PLC组成集散控制系统，还是独立控制系统，PLC控制部分的设计都可以参考图3-1所示的步骤。2.2.

25、1PLC控制系统设计的基本原则任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象（生产设备或生产过程）的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。而在实际设计过程中，设计原则往往会涉及很多方面，其中最基本的设计原则可以归纳为4点：(1)完整性原则：最大限度的满足工业生产过程或机械设备的控制要求。(2)可靠性原则：确保计算机控制系统的可靠性。(3)经济型原则：力求控制系统简单、实用、合理。(4)发展性原则：适当考虑生产发展和工艺改进的需要，在I/O接口、通信能力等方面留有余地。根据系统所需完成的控制任务，对被控对象的生产工艺及特点进行详细分析，特别是从以下几个方面给以考虑：(1)控制规模一个控制系统的控制规模可

26、用该系统的I/O设备总数来衡量。当控制规模较大时,特别是开关量控制的I/O设备较多时，最适合采用PLC控制。(2)工艺复杂程度当工艺要求较复杂时,采用PLC控制具有更大的优越性。(3)可靠性要求目前,当I/O点数在20甚至更少时，就趋向于选择PLC控制了。(4)数据处理速度若数据处理程度较低，而主要以工业过程控制为主时，采用PLC控制将非常适宜。2.2.2PLC控制系统设计的一般步骤PLC控制系统设计包括硬件设计和软件设计。所谓硬件设计，是指PLC外部设备的设计，而软件设计即PLC应用程序的设计。整个系统的设计分以下5步进行：(1)熟悉被控对象深入了解被控系统是设计控制系统的基础。设计人员必须

27、深入现场，认真调查研究，收集资料，并于相关技术人员和操作人员一起分析讨论，相互配合，共同解决设计中出现的问题。这一阶段必须对被控对象所有功能全面的了解，对对象的各种动作及动作时序、动作条件、必要的互锁与保护；电气系统与机械、液压、气动及各仪表等系统间的关系；PLC与其他设备的关系，PLC之间是否通信联网；系统的工作方式及人机界面，需要显示的物理量及显示方式等。(2)硬件选择系统I/O设备的选择:输入设备包括按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等；输出设备包括继电器、接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等。选择PLC：PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择。PLC的I/O

28、端口分配：在进行I/O通道分配时应给出I/O通道分配表，表中应包含I/O编号、设备代号、名称及功能等。绘制PLC外围硬件线路图：画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入PLC的控制电路等。由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图,到此为止系统的硬件电气线路已经确定。计数器、定时器及内部辅助继电器的地址分配。(3)编写应用程序根据控制系统的要求，采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线，逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序，逐步完善系统指定的功能。程序通常还应包括以下内容：初始化程序：在PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作，为启动作

29、必要的准备，避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有：对某些数据区、计数器等进行清零，对某些数据区所需数据进行恢复，对某些继电器进行置位或复位，对某些初始状态进行显示等等。检测、故障诊断和显示等程序：这些程序相对独立，一般在程序设计基本完成时再添加。保护和连锁程序：保护和连锁是程序中不可缺少的部分，必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。(4)程序调试程序调试分为2个阶段，第一阶段是模拟调试、第二阶段是现场调试。程序模拟调试：以方便的形式模拟产生现场实际状态，为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同，模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。硬件模拟法

30、是使用一些硬件设备（如用另一台PLC或一些输入器件等）模拟产生现场的信号，并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端，其时效性较强。软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序，模拟提供现场信号，其简单易行，但时效性不易保证。模拟调试过程中，可采用分段调试的方法，并利用编程器的监控功能。现场调试：当控制台及现场施工完毕，程序模拟调试完成后，就可以进行现场调试，如不能满足要求，须重新检查程序和接线，及时更正软硬件方面的问题。(5)编写技术文件技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等3。2.3组态王的基础2.3.1组态软件概述新型的工业自动控制

31、系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。监控层的硬件以工业级的微型计算机和工作站为主，目前更趋向于工业微机。组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，其预设置的各种软件模块可以非常容易

32、地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，进行系统集成。目前世界上有不少专业厂商包括专业软件公司和硬件系统厂商生产和提供各种组态软件产品。“组态”的概念是伴随着集散型控制系统（Distributed Control System简称DCS）的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术的不断发展和应用过程中，PC（包括工控机）相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在：PC技术保持了较快的发展速度，各种相关技术已臻成熟；由PC构建的工业控制系统具有相

33、对较低的拥有成本；PC的软件资源和硬件资丰富，软件之间的互操作性强；基于PC的控制系统易于学习和使用，可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，Human Machine Interface）的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立

34、自己的HMI的软件工具，或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容4。2.3.2组态王的特点它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济

35、、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。2.3.3

36、组态软件在国内外的发展组态软件产品于80年代初出现，并在80年代末期进入我国。但在90年代中期之前，组态软件在我国的应用并不普及。究其原因，大致有以下几点：(1)国内用户还缺乏对组态软件的认识，项目中没有组态软件的预算，或宁愿投入人力物力针对具体项目做长周期的繁冗的上位机的编程开发，而不采用组态软件；(2)在很长时间里，国内用户的软件意识还不强，面对价格不菲的进口软件（早期的组态软件多为国外厂家开发），很少有用户愿意去购买正版。(3)当时国内的工业自动化和信息技术应用的水平还不高，组态软件提供了对大规模应用、大量数据进行采集、监控、处理并可以将处理的结果生成管理所需的数据，这些需求并未完全形成

37、。随着工业控制系统应用的深入，在面临规模更大、控制更复杂的控制系统时，人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式。对项目来说是费时费力、得不偿失的，同时，MIS（管理信息系统，Management Information System）和CIMS（计算机集成制造系统，Computer Integrated Manufacturing System）的大量应用，要求工业现场为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，以便优化企业生产经营中的各个环节。因此，在1995年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。下面就对几种组态软件分别进行介绍。(1)InTouch：Wonderware的InTo

38、uch软件是最早进入我国的组态软件。在80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新，并且InTouch提供了丰富的图库。但是，早期的InTouch软件采用DDE方式与驱动程序通信，性能较差，最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台，并且提供了OPC支持。(2)Fix：Intellution公司以Fix组态软件起家，1995年被爱默生收购，现在是爱默生集团的全资子公司，Fix6.x软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面，并提供完备的驱动程序（需单独购买）。Intellution将自己最新的产品系列命名为iFiX，在iFiX中，Int

39、ellution提供了强大的组态功能，但新版本与以往的6.x版本并不完全兼容。原有的Script语言改为VBA（Visual Basic For Application），并且在内部集成了微软的VBA开发环境。遗憾的是，Intellution并没有提供6.1版脚本语言到VBA的转换工具。在iFiX中，Intellution的产品与Microsoft的操作系统、网络进行了紧密的集成。Intellution也是OPC（OLE for Process Control）组织的发起成员之一。iFiX的OPC组件和驱动程序同样需要单独购买。(3)Citech：CiT公司的Citech也是较早进入中国市场的

40、产品。Citech具有简洁的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序员，而不是工控用户。Citech提供了类似C语言的脚本语言进行二次开发，但与iFix不同的是，Citech的脚本语言并非是面向对象的，而是类似于C语言，这无疑为用户进行二次开发增加了难度。(4)WinCC：Simens的WinCC也是一套完备的组态开发环境，Simens提供类C语言的脚本，包括一个调试环境。WinCC内嵌OPC支持，并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较复杂，用户最好经过Simens的培训以掌握WinCC的应用。(5)组态王：组态王是国内第一家较有影响的组态软件开发公司（更早的品牌多数已经湮灭）。组态王提

41、供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。组态王也提供多种硬件驱动程序。(6)Controx（开物）：华富计算机公司的Controx2000是全32位的组态开发平台，为工控用户提供了强大的实时曲线、历史曲线、报警、数据报表及报告功能。作为国内最早加入OPC组织的软件开发商，Controx内建OPC支持，并提供数十种高性能驱动程序。提供面向对象的脚本语言编译器，支持ActiveX组件和插件的即插即用，并支持通过ODBC连接外部数据库。Controx同时提供网络支持和WevServer功能。(7)ForceControl（力控）：大庆三维公司的ForceControl

42、（力控）从时间概念上来说，力控也是国内较早就已经出现的组态软件之一。只是因为早期力控一直没有作为正式商品广泛推广，所以并不为大多数人所知。大约在93年左右，力控就已形成了第一个版本，只是那时还是一个基于DOS和VMS的版本。后来随着Windows3.1的流行，又开发出了16位Windows版的力控。但直至Windows95版本的力控诞生之前，他主要用于公司内部的一些项目。32位下的1.0版的力控，在体系结构上就已经具备了较为明显的先进性，其最大的特征之一就是其基于真正意义的分布式实时数据库的三层结构，而且其实时数据库结构可为可组态的活结构。在19992000年期间，力控得到了长足的发展，最新推

43、出的2.0版在功能的丰富特性、易用性、开放性和I/O驱动数量，都得到了很大的提高。在很多环节的设计上，力控都能从国内用户的角度出发，即注重实用性，又不失大软件的规范。另外，公司在产品的培训、用户技术支持等方面投入了较大人力，相信在较短时间内，力控软件产品将在工控软件界形成巨大的冲击5。其他常见的组态软件还有GE的Cimplicity，Rockwell的RsView，NI的LookOut，PCSoft的Wizcon以及国内一些组态软件通态软件公司的MCGS，也都各有特色。2.3.4组态王的使用(1)使用组态王实现控制系统实验仿真的基本方法：图形界面的设计构造数据库建立动画连接运行和调试(2)使用

44、组态王软件开发具有以下几个特点：实验全部用软件来实现,只需利用现有的计算机就可完成自动控制系统课程的实验,从而大大减少购置仪器的经费。该系统是中文界面,具有人机界面友好、结果可视化的优点。对用户而言,操作简单易学且编程简单,参数输入与修改灵活,具有多次或重复仿真运行的控制能力,可以实时地显示参数变化前后系统的特性曲线,能很直观地显示控制系统的实时趋势曲线,这些很强的交互能力使其在自动控制系统的实验中可以发挥理想的效果。(3)在采用组态王开发系统编制应用程序过程中要考虑以下三个方面：图形,是用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的工控设备。数据,就是创建一个具体的数据库,并用此数据库中的变量

45、描述工控对象的各种属性,比如水位、流量等。连接,就是画面上的图素以怎样的动画来模拟现场设备的运行,以及怎样让操作者输入控制设备的指令。第3章基于PLC的木板自动剪切机系统硬件的设计3.1系统原理框图基于PLC的木板自动剪切机的原理系统框图如图3-1所示：图3-1系统原理框图控制系统各部分的介绍：光电传感器：光电开关也称光电传感器，是光电接近开关的简称，当木板下落，光电开关被遮断一下，它是用来检测木板，并发送信号。PLC：主要完成对各个输入量的采集和处理，根据预先编好的程序处理数据，输出控制信号。控制对象：本系统中的控制对象主要有：送料电机，压块电机，剪刀电机，数码管和报警灯。七段数码管：显示计

46、数，可表示当前的木板剪切数。报警：当木板剪切数到达需要值时，报警。3.2主电路接线图主电路如图3-2，它包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分。三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标号，连接着3台电动机，M1送料电机工作，M2压块电机工作，M3剪刀电机工作。系统中采用三相交流异步电动机，由于电机容量较小，可以直接启动。图3-2主电路图三相异步电动机采用电容制动方式，电容制动是在切断三相异步电动机的交流电源后，在定子绕组上接入电容器，转子内剩磁切割定子绕组产生感应电流，向电容器充电，充电电流在定子绕组中形成磁场，磁场与转子感应电流相互作用，产生与转向相反的制动力矩，使电动机迅速停转6。3

47、.3PLC的端子接线图PLC的端子接线图就是PLC的外围接线图，分输入与输出端口，本控制系统中，输入端子有按钮、光电开关、限位开关；输出端子有中间继电器、报警灯、七段数码管显示。系统的控制过程是：按下启动按钮，剪切机开始工作，传送带送料。木板到达限位开关处停止。压块下降。当压块下降到指定位置处剪刀开始下降，剪刀剪切木板后上升。同时木板下落，关电开关被遮断计数器对木板进行计数，数码管显示木板剪切数。剪刀上升到指定位置处压块开始上升，压块上升到指定位置传送带继续送料，循环进行剪切。系统具有自动计数功能，每一次有效剪切都将做一数值上的累加，显示在数码管上；数码管显示记满9999次，报警灯亮，同时数码管显示为0。按下停止按钮剪切机停止工作。木板自动剪切机的PLC外围端子接线图如图3-3所示：图3-3PLC端子接线图3.4木板自动剪切机PLC的I/O分配表该设计木板自动剪切机控制系统，根据