wincc的plc仿真实验对象开发（运料小车）
目 录
1. 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 课题的研究现状 1
1.3 课题研究内容 2
1.4 后续章节安排 2
2. 运料小车仿真系统设计方案 3
2.1 仿真系统控制方案 3
2.1.1 控制系统总体设计 3
2.1.2 运料小车的运动流程 3
2.2 运料小车控制要求分析 3
3. 运料小车PLC控制系统设计 5
3.1 I/O点分配 5
3.2 系统的硬件接线图 7
4. 控制系统软件程序设计 8
4.1 PLC程序的设计思路 8
4.2 PLC程序实现 8
4.2.1 主程序的设计 8
4.2.2 初始化程序的设计 9
4.2.3 手动程序设计 9
4.2.4 清洗程序设计 10
4.2.5 全自动程序的设计 11
4.2.6 回原点程序设计 12
4.2.7 急停程序设计 13
5. 基于WINCC运料小车的界面设计 14
5.1 WINCC的概述 14
5.2 主界面设计 14
5.3 监控系统设计分析 15
5.3.1 设计思路 15
5.3.2 PLC与WinCC的通信 16
5.3.3 内部变量与过程变量表 19
5.4 动态效果的设计 20
5.4.1 按钮动作的实现 20
5.4.2 指示灯的实现 21
5.4.3 模式选择的实现 22
5.4.4 小车运行的实现 24
6. 系统的运行调试与仿真 27
总 结 28
参考文献 29
附录PLC程序 31
致 谢 58
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
PLC是一门理论性和实践性都很强的专业课，很多学校要求加强对学生的实践教学这一环节，这就要求学校老师在教学中要采
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
用“教学做”一体化的方式来教学，从而达到“理论够用 ，实践加强”的目的。
但是如果要针对PLC的实践去教学，尤其是一些比较复杂的系统，例如运料小车、洗衣机、交通灯等，由于学校缺少此类PLC外围的硬件设备，而且此类设备成本都较高，如果为了教学而去买这些设备的话，不是很现实，这就使得实践教学不直观、不形象，从而导致学生对 PLC在工业控制领域的应用就会缺乏感性的认识，工作过程不容易去理解，渐渐地就会对该课程的学习失去兴趣，从而学习积极性也会受到一定的影响。
为了能够解决以上一些实际性问题，从而设计了基于WinCC、组态王等组态软件的实践仿真教学，采用此类组态软件可以编辑画面，从而用来代替各种生产现场的实物。
学生只要完成PLC程序设计和动态效果的控制，就可模拟控制整个生产过程，使整个生产过程控制更加形象化、具体化，从而激发了学生的学习兴趣及求知欲。使用仿真教学能够进一步培养学生的编程能力和实践动手能力，同时也解决了实验设备不足等相关问题。
1.2 课题的研究现状
当前国内外的PLC技术和组态软件技术已经渗透到各个领域了，而对当代的PLC技术可以说PLC几乎存在于凡是控制系统存在的地方，组态软件也是一样。
近年来，PLC技术和组态软件的功能不断增强，但其价格下降了，所以国内外用到PLC的领域也就越来越多。
PLC也就是所谓的可编程控制器，目前，我国可编程控制器的引进、研制、生产是随着改革开放而开始的。我国自己也可以生产中小型可编程控制器。随着我国现代化进程的深入，PLC在我国应用也就相当有前景了。
组态软件产生于80年代初期，并在80年代末期进入我国，“组态”这个概念是伴随着集散型控制系统的出现才开始被大家熟知的。在工业自动化不断发展和应用过程中，相比以前的专业系统保持了较快的发展速度，各种相关技术已日渐成熟，因此，经过时间的推移，组态软件在国内外也就占据着非常重要的地位。
PLC与WinCC两者结合可以对一些工业设备进行仿真，且现在学校教学也大多使用仿真教学，仿真教学能够进一步培养学生的编程能力和实践动手能力。
PLC运用到工业运料小车的电气控制系统中，实现了小车的自动化控制，这样小车就不用在让人工控制了，大大降低了运行费用，提高了工作效率。实现一项现代化设备，从而大大提高人们的工作效率，目前，运料小车已受到了国内外广泛的需求。再将PLC与WinCC相结合，可以进行仿真，可供学校进行仿真教学，进一步培养学生的编程能力和实践动手能力。
1.3 课题研究内容
本课题主要研究的内容是基于WinCC的PLC仿真教学系统设计的运料小车。首先采用PLC实现对小车的装料、卸料和清洗等控制程序设计，其次通过上位机WinCC组态软件对运料小车监控画面进行设计和小车的运动进行组态，最终将PLC与WinCC进行通信，实现WinCC对运料小车的运动状况的实时监控。
1.4 后续章节安排
本文主要对运料小车的运动情况进行分析，本文的主要结构内容如下：
第一章绪论主要介绍了本课题研究的背景和意义。并讲述了本课题的研究现状。
第二章运料小车方针系统设计方案，介绍了总体的方案设计，以及运料小车的控制要求分析。
第三章运料小车PLC控制系统的设计，主要讲述了硬件接线图和I/O分配等问题。
第四章控制系统软件程序设计，首先讲述整体的设计思路，然后对各种模式下的程序进行分析。
第五章基于WinCC运料小车的监控界面的设计，首先讲述画面的设计，其次对所建立的内部变量和过程变量以及界面上的每个控件的设置进行表述，再对WinCC与PLC的通信进行阐述。
第六章系统的运行调试与仿真，主要介绍了系统调试的过程和调试过程中遇到的问题，以及系统最终的运行效果。
1. 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 课题的研究现状 1
1.3 课题研究内容 2
1.4 后续章节安排 2
2. 运料小车仿真系统设计方案 3
2.1 仿真系统控制方案 3
2.1.1 控制系统总体设计 3
2.1.2 运料小车的运动流程 3
2.2 运料小车控制要求分析 3
3. 运料小车PLC控制系统设计 5
3.1 I/O点分配 5
3.2 系统的硬件接线图 7
4. 控制系统软件程序设计 8
4.1 PLC程序的设计思路 8
4.2 PLC程序实现 8
4.2.1 主程序的设计 8
4.2.2 初始化程序的设计 9
4.2.3 手动程序设计 9
4.2.4 清洗程序设计 10
4.2.5 全自动程序的设计 11
4.2.6 回原点程序设计 12
4.2.7 急停程序设计 13
5. 基于WINCC运料小车的界面设计 14
5.1 WINCC的概述 14
5.2 主界面设计 14
5.3 监控系统设计分析 15
5.3.1 设计思路 15
5.3.2 PLC与WinCC的通信 16
5.3.3 内部变量与过程变量表 19
5.4 动态效果的设计 20
5.4.1 按钮动作的实现 20
5.4.2 指示灯的实现 21
5.4.3 模式选择的实现 22
5.4.4 小车运行的实现 24
6. 系统的运行调试与仿真 27
总 结 28
参考文献 29
附录PLC程序 31
致 谢 58
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
PLC是一门理论性和实践性都很强的专业课，很多学校要求加强对学生的实践教学这一环节，这就要求学校老师在教学中要采
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
用“教学做”一体化的方式来教学，从而达到“理论够用 ，实践加强”的目的。
但是如果要针对PLC的实践去教学，尤其是一些比较复杂的系统，例如运料小车、洗衣机、交通灯等，由于学校缺少此类PLC外围的硬件设备，而且此类设备成本都较高，如果为了教学而去买这些设备的话，不是很现实，这就使得实践教学不直观、不形象，从而导致学生对 PLC在工业控制领域的应用就会缺乏感性的认识，工作过程不容易去理解，渐渐地就会对该课程的学习失去兴趣，从而学习积极性也会受到一定的影响。
为了能够解决以上一些实际性问题，从而设计了基于WinCC、组态王等组态软件的实践仿真教学，采用此类组态软件可以编辑画面，从而用来代替各种生产现场的实物。
学生只要完成PLC程序设计和动态效果的控制，就可模拟控制整个生产过程，使整个生产过程控制更加形象化、具体化，从而激发了学生的学习兴趣及求知欲。使用仿真教学能够进一步培养学生的编程能力和实践动手能力，同时也解决了实验设备不足等相关问题。
1.2 课题的研究现状
当前国内外的PLC技术和组态软件技术已经渗透到各个领域了，而对当代的PLC技术可以说PLC几乎存在于凡是控制系统存在的地方，组态软件也是一样。
近年来，PLC技术和组态软件的功能不断增强，但其价格下降了，所以国内外用到PLC的领域也就越来越多。
PLC也就是所谓的可编程控制器，目前，我国可编程控制器的引进、研制、生产是随着改革开放而开始的。我国自己也可以生产中小型可编程控制器。随着我国现代化进程的深入，PLC在我国应用也就相当有前景了。
组态软件产生于80年代初期，并在80年代末期进入我国，“组态”这个概念是伴随着集散型控制系统的出现才开始被大家熟知的。在工业自动化不断发展和应用过程中，相比以前的专业系统保持了较快的发展速度，各种相关技术已日渐成熟，因此，经过时间的推移，组态软件在国内外也就占据着非常重要的地位。
PLC与WinCC两者结合可以对一些工业设备进行仿真，且现在学校教学也大多使用仿真教学，仿真教学能够进一步培养学生的编程能力和实践动手能力。
PLC运用到工业运料小车的电气控制系统中，实现了小车的自动化控制，这样小车就不用在让人工控制了，大大降低了运行费用，提高了工作效率。实现一项现代化设备，从而大大提高人们的工作效率，目前，运料小车已受到了国内外广泛的需求。再将PLC与WinCC相结合，可以进行仿真，可供学校进行仿真教学，进一步培养学生的编程能力和实践动手能力。
1.3 课题研究内容
本课题主要研究的内容是基于WinCC的PLC仿真教学系统设计的运料小车。首先采用PLC实现对小车的装料、卸料和清洗等控制程序设计，其次通过上位机WinCC组态软件对运料小车监控画面进行设计和小车的运动进行组态，最终将PLC与WinCC进行通信，实现WinCC对运料小车的运动状况的实时监控。
1.4 后续章节安排
本文主要对运料小车的运动情况进行分析，本文的主要结构内容如下：
第一章绪论主要介绍了本课题研究的背景和意义。并讲述了本课题的研究现状。
第二章运料小车方针系统设计方案，介绍了总体的方案设计，以及运料小车的控制要求分析。
第三章运料小车PLC控制系统的设计，主要讲述了硬件接线图和I/O分配等问题。
第四章控制系统软件程序设计，首先讲述整体的设计思路，然后对各种模式下的程序进行分析。
第五章基于WinCC运料小车的监控界面的设计，首先讲述画面的设计，其次对所建立的内部变量和过程变量以及界面上的每个控件的设置进行表述，再对WinCC与PLC的通信进行阐述。
第六章系统的运行调试与仿真，主要介绍了系统调试的过程和调试过程中遇到的问题，以及系统最终的运行效果。
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