组态王和plc的物料防错系统
摘 要本课题基于组态王和S7-200 仿真设计了一个物料防错系统，本课题中PLC S7-200作为主要的核心部分，扫码枪作为外部输入，将即时采集的条码通过RS-232转RS-485的转换器来实现通信来送给PLC信号。利用一个三相异步电机，2个直流电机带动传送带起到分类作用，将不同型号的物料，通过挡板进行拦截到相对应的仓库中。设计中选用组态王作为上位机，实现人机界面工作情况显示。本课题将不同型号物料的条码数据采集到PLC中，对物料的一维码数据进行比对，比对正确的将物料具体信息在上位机上体现出来，按照不同型号分类且具有报警系统，此系统大大提高了生产现场工作的准确性。
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题的背景和意义 1
1.2 研究的主要内容 2
第二章 总体设计方案 3
2.1 整体设计方案 3
2.2 各模块方案设计 3
2.2.1 条码识别设备 3
2.2.2 RS232转RS485转换器 4
2.2.3 RS232接口 5
2.2.4 RS485接口 6
2.3 运送分类单元 8
2.3.1 机械手模块 8
2.3.2 电磁阀挡板模块 8
2.3.3 传送带模块 8
2.4 PLC 控制模块 9
2.3.1 S7200 PLC 组成 9
2.3.2 PLC的基本工作原理 10
2.3.3 PLC硬件接线 10
2.3.4 PLC I/0分配设计 11
第三章 下位机 S7200 PLC 控制设计 13
3.1 S7200 PLC 自由口通信 13
3.1.1 S7200 的通信指令 13
3.1.2 自由口通信 13
3.2 PLC控制流程图 15
3.3 程序的分析 16
第四章 组态王的设计与调试 25
4.1 组态王与PLC的通信 25
4.2 组态王工作界面的建立 26
4.3 调试 29
结束语 31
参考文献
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
32
附录 33
致谢 45
第一章 绪论
1.1 课题的背景和意义
在工业现场，需要对很多物料进行分类，人的肉眼无法识别物料的细节部分或者由于工作人员的粗心大意导致物料分类错误，导致组装起来的成品不合格，降低了成品的合格率，会给公司或者厂家带来很大的损失。因此本课题主要是针对的厂家工业现场，利用条形码技术来设计一套物料防错系统，提高其工作效率，以及正确性。
条形码技术是近代刚刚出来的技术，最早的时候出现是在40年代，在70年代的时候，条形码技术得到了很大的发展，而且发展空间很大，现在一些西方发达国家，几乎每件食品、日用品、药物包装上都印条码，有的国家对没有条码的商品采取了限制其进口。如果商品要走向世界，那么商品零售市场就应该要实现现代化管理。
条形码是一种快速、准确、简便的数据输入技术，就是通过光电设备扫描一组由黑白条纹组成的条形码，向计算机输入数据资料，条形码随着信息技术与计算机不断发展，是市场上不可或缺的技术，如果商品要进入商场、超市、以及各大卖场，都必须通过扫码枪扫码条形码来获取商品的重要信息。它的应用范围非常广泛，生产过程的控制、仓库存储、图书馆管理、超市收银、物流等等的身份识别，几乎所有的管理领域都有涉及到。因为其具有以下优点：
真实可靠性强
条形码的识别能力比人眼去识别肯定高很多，准确度非常高
操作效率高
条码扫码器读取信息特别快，大约每秒40个字符。
低成本
如果条码识别与其它的识别工具比较，条码只需要一张纸和一把构造简单的光学扫码器就可以了，而且成本低。
制作简单
只需计算机制作后印刷即可
设备构造简单
扫码枪的构造简单、小巧、方便携带。
条形码技术是激光技术和电子技术的结合，它的推广应用对很多企业的生产流水线、经营产品、管理等有着积极的推动的作用，下面是条形码技术的几个优点：
1.对提高商品质量和扩大商品出口有着积极的促进作用。
2.商品条形码技术的应用能够维护商品信誉。
3.强化了零售商场的科学管理。
条形码技术是在应用管理实践中产生以非常快的速度发展起来的一种高效率识别技术，它是为实现对产品的自动扫描而设计出来的。它是一种实现快速、准确、可靠读取数据的一种高效手段。解决了数据录入和数据采集的繁琐问题，解决了由于客观因素导致的错误，为管理货品提供了非常有效的技术支持。
1.2 研究的主要内容
本课题基于组态王与S7200仿真设计一个即时条形码防错采集系统，该仿真系统应具有对制造型工厂在商品的检收和仓储过程中，对零物料或成品通过实时采集条形码资料，来显示、判断并且分类存储的功能，并能针对不一样工作任务设置变更基准的作业内容，且具有即时报警等功能。利用条码采集技术，来替换人工作业，大大提高其准确性，提高管理效率。本课题的主要内容为对即时条形码防错采集系统的硬件电路和软件编程进行仿真设计，要求模拟实现以下各项功能：
1）具有基于组态王的较为美观且操作方便的即时条形码防错采集系统人机界面；
2）实现条形码阅读器和S7200的通信；
3）实现S7200与组态王的通信；
4）在组态王上实时显示当前任务以及被读取条形码以及自动判断结果；
5）针对不一样的任务，实现配方的设置；
6）对发现问题时给予报警。
7）利用传送带自动进行分类
第二章 总体设计方案
2.1 整体设计方案
本课题的切入点首先是明确物料防错系统的工艺环节，确定工艺环节后再确定工艺流程，本课题基于组态王和PLC S7200 设计即时条码防错采集系统，本课题采用到扫码枪、RS232485转换器、PLC S7200、电机、组态王、传感器。首先在没有任何程序存在前，通过RS232转RS485转换器，使得扫码枪与PLC之间通信成功，再编辑比对程序；组态王上设计画面并与PLC建立通信，再建立变量，与PLC的I/O口连接，实现画面控制；扫码扫描结束后，将物料放到物料桶中，由伸缩气缸来控制机械手抓取物料放到指定位置，再由电机带动传送带，将物料随着传送带到达目的地，起到分类的作用。也可以通过组态王的设计手动输入，用手动输入代替了扫码枪的功能，可以达到同样的目的。
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题的背景和意义 1
1.2 研究的主要内容 2
第二章 总体设计方案 3
2.1 整体设计方案 3
2.2 各模块方案设计 3
2.2.1 条码识别设备 3
2.2.2 RS232转RS485转换器 4
2.2.3 RS232接口 5
2.2.4 RS485接口 6
2.3 运送分类单元 8
2.3.1 机械手模块 8
2.3.2 电磁阀挡板模块 8
2.3.3 传送带模块 8
2.4 PLC 控制模块 9
2.3.1 S7200 PLC 组成 9
2.3.2 PLC的基本工作原理 10
2.3.3 PLC硬件接线 10
2.3.4 PLC I/0分配设计 11
第三章 下位机 S7200 PLC 控制设计 13
3.1 S7200 PLC 自由口通信 13
3.1.1 S7200 的通信指令 13
3.1.2 自由口通信 13
3.2 PLC控制流程图 15
3.3 程序的分析 16
第四章 组态王的设计与调试 25
4.1 组态王与PLC的通信 25
4.2 组态王工作界面的建立 26
4.3 调试 29
结束语 31
参考文献
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
32
附录 33
致谢 45
第一章 绪论
1.1 课题的背景和意义
在工业现场，需要对很多物料进行分类，人的肉眼无法识别物料的细节部分或者由于工作人员的粗心大意导致物料分类错误，导致组装起来的成品不合格，降低了成品的合格率，会给公司或者厂家带来很大的损失。因此本课题主要是针对的厂家工业现场，利用条形码技术来设计一套物料防错系统，提高其工作效率，以及正确性。
条形码技术是近代刚刚出来的技术，最早的时候出现是在40年代，在70年代的时候，条形码技术得到了很大的发展，而且发展空间很大，现在一些西方发达国家，几乎每件食品、日用品、药物包装上都印条码，有的国家对没有条码的商品采取了限制其进口。如果商品要走向世界，那么商品零售市场就应该要实现现代化管理。
条形码是一种快速、准确、简便的数据输入技术，就是通过光电设备扫描一组由黑白条纹组成的条形码，向计算机输入数据资料，条形码随着信息技术与计算机不断发展，是市场上不可或缺的技术，如果商品要进入商场、超市、以及各大卖场，都必须通过扫码枪扫码条形码来获取商品的重要信息。它的应用范围非常广泛，生产过程的控制、仓库存储、图书馆管理、超市收银、物流等等的身份识别，几乎所有的管理领域都有涉及到。因为其具有以下优点：
真实可靠性强
条形码的识别能力比人眼去识别肯定高很多，准确度非常高
操作效率高
条码扫码器读取信息特别快，大约每秒40个字符。
低成本
如果条码识别与其它的识别工具比较，条码只需要一张纸和一把构造简单的光学扫码器就可以了，而且成本低。
制作简单
只需计算机制作后印刷即可
设备构造简单
扫码枪的构造简单、小巧、方便携带。
条形码技术是激光技术和电子技术的结合，它的推广应用对很多企业的生产流水线、经营产品、管理等有着积极的推动的作用，下面是条形码技术的几个优点：
1.对提高商品质量和扩大商品出口有着积极的促进作用。
2.商品条形码技术的应用能够维护商品信誉。
3.强化了零售商场的科学管理。
条形码技术是在应用管理实践中产生以非常快的速度发展起来的一种高效率识别技术，它是为实现对产品的自动扫描而设计出来的。它是一种实现快速、准确、可靠读取数据的一种高效手段。解决了数据录入和数据采集的繁琐问题，解决了由于客观因素导致的错误，为管理货品提供了非常有效的技术支持。
1.2 研究的主要内容
本课题基于组态王与S7200仿真设计一个即时条形码防错采集系统，该仿真系统应具有对制造型工厂在商品的检收和仓储过程中，对零物料或成品通过实时采集条形码资料，来显示、判断并且分类存储的功能，并能针对不一样工作任务设置变更基准的作业内容，且具有即时报警等功能。利用条码采集技术，来替换人工作业，大大提高其准确性，提高管理效率。本课题的主要内容为对即时条形码防错采集系统的硬件电路和软件编程进行仿真设计，要求模拟实现以下各项功能：
1）具有基于组态王的较为美观且操作方便的即时条形码防错采集系统人机界面；
2）实现条形码阅读器和S7200的通信；
3）实现S7200与组态王的通信；
4）在组态王上实时显示当前任务以及被读取条形码以及自动判断结果；
5）针对不一样的任务，实现配方的设置；
6）对发现问题时给予报警。
7）利用传送带自动进行分类
第二章 总体设计方案
2.1 整体设计方案
本课题的切入点首先是明确物料防错系统的工艺环节，确定工艺环节后再确定工艺流程，本课题基于组态王和PLC S7200 设计即时条码防错采集系统，本课题采用到扫码枪、RS232485转换器、PLC S7200、电机、组态王、传感器。首先在没有任何程序存在前，通过RS232转RS485转换器，使得扫码枪与PLC之间通信成功，再编辑比对程序；组态王上设计画面并与PLC建立通信，再建立变量，与PLC的I/O口连接，实现画面控制；扫码扫描结束后，将物料放到物料桶中，由伸缩气缸来控制机械手抓取物料放到指定位置，再由电机带动传送带，将物料随着传送带到达目的地，起到分类的作用。也可以通过组态王的设计手动输入，用手动输入代替了扫码枪的功能，可以达到同样的目的。
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