wincc的自动贴标签(附件)
本课题以基于S7-300PLC的自动贴标签系统为研究对象，完成系统监控部分的设计，结合系统PLC控制系统部分进行通信和联合调试；具体研究工作如下 简述了课题的研究背景、研究目的和研究意义，综述了自动贴标签系统的国内外研究现状与发展趋势，讨论了监控组态软件的特点。设计了基于PLC和WinCC监控的自动贴标签系统方案，分析了系统的结构和工作原理，介绍了系统控制部分主要硬件模块和软件功能流程。在组态软件WinCC中设计了自动贴标签监控系统，给出了监控系统设计方案和监控程序设计步骤；对监控系统包括动画界面、控制界面、定时器时间设置和显示界面、报警显示窗口在内的监控界面进行了设计；设计了贴标签系统动画模型和动作实现，控制界面设计了自动控制和手动控制两种模式，对系统机械手部分各模块运行时间和脉冲周期进行了设置和显示设计，开发了系统变量记录、组态报警记录和报表生成功能；通过系统WinCC监控界面与S7-300 PLC的通信设计，实现了自动贴标签系统监控部分与控制部分的联合通信。最后，对监控系统软件功能进行了调试，给出了相关调试结果，调试结果说明监控系统能够稳定可靠运行；对系统进行了监控部分与控制部分的联合调试，基本实现了课题设计所要求的功能，调试结果验证了整个系统设计的可行性和正确性。关键词自动贴标签系统，WinCC，监控系统，S7-300 PLC，联合调试
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究目的和意义 1
1.3 自动贴标签系统研究现状与发展趋势 1
1.4 监控组态软件特点 2
1.5 论文主要内容及工作安排 3
2 基于PLC和WinCC监控的自动贴标签系统方案设计 3
2.1 课题的研究内容 3
2.2 系统设计方案 4
2.3 系统结构和工作原理 4
2.4 系统控制部分软硬件介绍 5
3 基于WinCC的自动贴标签监控系统设计 8
3.1 组态软件选择 8
3.2 监控系统总体方案设计 9
3.3 监控程序设计步骤 10
3.4 系统监控界面设计 13
3.5 系统组态报警记录 26< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
br /> 3.6 变量记录与系统报表设计 28
4 系统监控部分与控制部分联合通信设计 30
4.1 WinCC与PLC的通信原理 30
4.2 WinCC与PLC的通信方式介绍与选择 31
4.3 WinCC与S7300的连接实现步骤 32
5 系统调试 35
5.1 监控系统软件功能调试 35
5.2 监控系统与自动贴标签控制部分联合调试 38
总结与展望 42
致 谢 43
参 考 文 献 44
1 绪论
1.1 课题研究背景
随着社会的不断发展，生产力及生活水平的不断提高，商品种类也不断增加。而包装则是大部分商品必不可少的重要环节，包装上的商品标签更是代表着商品本身。首先，产品贴上标签不仅仅能让客户在外观上对产品有一个大概的了解，也能很快的从标签文字上得到产品用途等信息。其次，产品标签上承载着厂家信息、产品成份等重要的信息。一个好的商品标签也能够吸引客户的眼球，让用户对某一个产品记忆深刻[1]。然而，使用传统的手工贴标签方式，不仅所需要的人工成本较大、效率低下，而且会造成标签良莠不齐，影响美观，影响客户对产品的第一印象，从而降低产品的销售量。所以随着自动化技术的发展普及，自动贴标签系统为广大厂家解决了这些问题[2]。
1.2 课题研究目的和意义
为了提高生产效率，降低生产成本，市场上采用自动贴标签系统的厂家越来越多。基于PLC的自动贴标签系统不仅可以提高机器工作时的稳定性、准确率，而且解决了标签贴付歪斜，贴付强度不均的问题，再加以基于WinCC的上位机监控软件，建立友好的人机界面，可以使运行过程可视化，并且在监控界面中显示系统的当前运行状态。管理人员还可以通过WinCC监控界面对设备进行控制和为现场设备设置所需要的运行参数，对设备运行进行调整。WinCC监控系统可以通过与PLC的通信连接采集系统运行时的数据，进行连续的数据归档保存到数据库系统中，当管理人员需要查询运行记录时可以方便的通过上位监控系统调出以往所归档的数据进行方便快捷的查询[35]。从而减少工作人员的工作量，强化企业的生产管理。
1.3 自动贴标签系统研究现状与发展趋势
中国作为世界上最大的市场，已经成为包装机械市场最具潜力的国家，而且现在很多外国包装企业已经慢慢在我国入驻，对我国的贴标签及行业提出了更高的要求。中国的贴标签系统行业是一个非常有上升空间的行业，到目前为止可以划分为三个发展过程：
从20世纪80年代末到1994年为第一阶段。该时期主要是引进或者复制国外已淘汰的的贴标签系统，国内的贴标签系统生产厂家只能生产2标贴标签系统，并且国产设备在性能、功能、外观和贴标质量上与进口设备差距过大，没有竞争力，导致国内市场被进口设备占主导地位。
从1995年至2001年为第二阶段。该阶段属于中国自动贴标签系统技术的上升阶段。以啤酒瓶贴标签系统为例，贴标签速度提升了将近百分之五十，以前的设备只能同时贴颈标和身标，发展为能同时贴头、颈、身、背标，贴标签效率有着飞跃式的提升。
第三阶段从2002年到现在，中国的贴标签系统技术实现赋码功能和在线采集为一体，从此进入成熟阶段，是国内贴标签技术的转折点[6]。该时期的国产贴标签系统使用小型惯性伺服电机并且采用一系列高端技术，然后通过西门子公司的可编程控制器对电机进行闭环控制，达到系统运行的可靠性与稳定性要求，并且采用流行的人机界面进行人机对话。能够达到客户对环保、安全和GMP等方面的要求。
随着人们对生活质量的不断提高和政府对商品的标签进行严格规范，在正规的商场或商店中几乎很难找到没有贴标签的食品[7]。食品以及各类商品包装上的标签能够使消费者方便直观地获取了解商品的基本信息，给消费者一种心理上的安全感，所以在大众的心目中包装上没有标签或者标签质量很差、信息不全的食品已经和劣质食物画上等号，其他类型的商品也大致如此，因此可以看出国内的自动贴标签系统市场潜力巨大，正处在飞速发展时期。贴标签系统将是企业生产包装的发展关键，并且随着现在计算机技术、微机技术以及各类传感技术的飞速发展，自动贴标签系统的性能和功能方面也将越来越好越来越全面，同时面对激烈的市场竞争，贴标签系统生产厂家应冷静对待，仔细分析市场环境，保证生产成本的控制与生产效率来提高市场竞争力。
1.4 监控组态软件特点
组态软件通常具有以下特点：
（1）实时多任务。组态软件可以将数据的采集和输出、图形显示、数据实时归档存储、数据处理和通信等任务同时运行[8]。
（2）延续性和可扩充性。使用组态软件作为开发平台开发出的系统，当因为程序修改，或者现场硬件发生改变时，可以方便地根据实际情况修改监控系统。
（3）封装性。工业组态软件设计时通常都是使用模块化设计，用户可以将自己设计好的功能模块保存起来，或者在网上查找所需要的功能模块，在设计新的监控系统时便可以将这些模块稍做修改，应用在新的设计上。
（4）通用性。组态软件一般都具有比较全面的底层设备驱动和画面制作工具，设计者可以利用这些驱动与工具完成基础的动画显示效果，并且还可以使用组态软件附带的数据库系统在监控系统中对数据进行实时处理和保存以及报表输出。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究目的和意义 1
1.3 自动贴标签系统研究现状与发展趋势 1
1.4 监控组态软件特点 2
1.5 论文主要内容及工作安排 3
2 基于PLC和WinCC监控的自动贴标签系统方案设计 3
2.1 课题的研究内容 3
2.2 系统设计方案 4
2.3 系统结构和工作原理 4
2.4 系统控制部分软硬件介绍 5
3 基于WinCC的自动贴标签监控系统设计 8
3.1 组态软件选择 8
3.2 监控系统总体方案设计 9
3.3 监控程序设计步骤 10
3.4 系统监控界面设计 13
3.5 系统组态报警记录 26< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
br /> 3.6 变量记录与系统报表设计 28
4 系统监控部分与控制部分联合通信设计 30
4.1 WinCC与PLC的通信原理 30
4.2 WinCC与PLC的通信方式介绍与选择 31
4.3 WinCC与S7300的连接实现步骤 32
5 系统调试 35
5.1 监控系统软件功能调试 35
5.2 监控系统与自动贴标签控制部分联合调试 38
总结与展望 42
致 谢 43
参 考 文 献 44
1 绪论
1.1 课题研究背景
随着社会的不断发展，生产力及生活水平的不断提高，商品种类也不断增加。而包装则是大部分商品必不可少的重要环节，包装上的商品标签更是代表着商品本身。首先，产品贴上标签不仅仅能让客户在外观上对产品有一个大概的了解，也能很快的从标签文字上得到产品用途等信息。其次，产品标签上承载着厂家信息、产品成份等重要的信息。一个好的商品标签也能够吸引客户的眼球，让用户对某一个产品记忆深刻[1]。然而，使用传统的手工贴标签方式，不仅所需要的人工成本较大、效率低下，而且会造成标签良莠不齐，影响美观，影响客户对产品的第一印象，从而降低产品的销售量。所以随着自动化技术的发展普及，自动贴标签系统为广大厂家解决了这些问题[2]。
1.2 课题研究目的和意义
为了提高生产效率，降低生产成本，市场上采用自动贴标签系统的厂家越来越多。基于PLC的自动贴标签系统不仅可以提高机器工作时的稳定性、准确率，而且解决了标签贴付歪斜，贴付强度不均的问题，再加以基于WinCC的上位机监控软件，建立友好的人机界面，可以使运行过程可视化，并且在监控界面中显示系统的当前运行状态。管理人员还可以通过WinCC监控界面对设备进行控制和为现场设备设置所需要的运行参数，对设备运行进行调整。WinCC监控系统可以通过与PLC的通信连接采集系统运行时的数据，进行连续的数据归档保存到数据库系统中，当管理人员需要查询运行记录时可以方便的通过上位监控系统调出以往所归档的数据进行方便快捷的查询[35]。从而减少工作人员的工作量，强化企业的生产管理。
1.3 自动贴标签系统研究现状与发展趋势
中国作为世界上最大的市场，已经成为包装机械市场最具潜力的国家，而且现在很多外国包装企业已经慢慢在我国入驻，对我国的贴标签及行业提出了更高的要求。中国的贴标签系统行业是一个非常有上升空间的行业，到目前为止可以划分为三个发展过程：
从20世纪80年代末到1994年为第一阶段。该时期主要是引进或者复制国外已淘汰的的贴标签系统，国内的贴标签系统生产厂家只能生产2标贴标签系统，并且国产设备在性能、功能、外观和贴标质量上与进口设备差距过大，没有竞争力，导致国内市场被进口设备占主导地位。
从1995年至2001年为第二阶段。该阶段属于中国自动贴标签系统技术的上升阶段。以啤酒瓶贴标签系统为例，贴标签速度提升了将近百分之五十，以前的设备只能同时贴颈标和身标，发展为能同时贴头、颈、身、背标，贴标签效率有着飞跃式的提升。
第三阶段从2002年到现在，中国的贴标签系统技术实现赋码功能和在线采集为一体，从此进入成熟阶段，是国内贴标签技术的转折点[6]。该时期的国产贴标签系统使用小型惯性伺服电机并且采用一系列高端技术，然后通过西门子公司的可编程控制器对电机进行闭环控制，达到系统运行的可靠性与稳定性要求，并且采用流行的人机界面进行人机对话。能够达到客户对环保、安全和GMP等方面的要求。
随着人们对生活质量的不断提高和政府对商品的标签进行严格规范，在正规的商场或商店中几乎很难找到没有贴标签的食品[7]。食品以及各类商品包装上的标签能够使消费者方便直观地获取了解商品的基本信息，给消费者一种心理上的安全感，所以在大众的心目中包装上没有标签或者标签质量很差、信息不全的食品已经和劣质食物画上等号，其他类型的商品也大致如此，因此可以看出国内的自动贴标签系统市场潜力巨大，正处在飞速发展时期。贴标签系统将是企业生产包装的发展关键，并且随着现在计算机技术、微机技术以及各类传感技术的飞速发展，自动贴标签系统的性能和功能方面也将越来越好越来越全面，同时面对激烈的市场竞争，贴标签系统生产厂家应冷静对待，仔细分析市场环境，保证生产成本的控制与生产效率来提高市场竞争力。
1.4 监控组态软件特点
组态软件通常具有以下特点：
（1）实时多任务。组态软件可以将数据的采集和输出、图形显示、数据实时归档存储、数据处理和通信等任务同时运行[8]。
（2）延续性和可扩充性。使用组态软件作为开发平台开发出的系统，当因为程序修改，或者现场硬件发生改变时，可以方便地根据实际情况修改监控系统。
（3）封装性。工业组态软件设计时通常都是使用模块化设计，用户可以将自己设计好的功能模块保存起来，或者在网上查找所需要的功能模块，在设计新的监控系统时便可以将这些模块稍做修改，应用在新的设计上。
（4）通用性。组态软件一般都具有比较全面的底层设备驱动和画面制作工具，设计者可以利用这些驱动与工具完成基础的动画显示效果，并且还可以使用组态软件附带的数据库系统在监控系统中对数据进行实时处理和保存以及报表输出。
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