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1、中北大学 2012 届毕业设计说明书1 1引言引言1 11 1 课题研究的背景课题研究的背景1.1.1 金属挤压技术挤压成型是对放在模具模腔(或挤压筒)内的金属坯料施加强大的压力,迫使金属坯料产生定向塑性变形，从挤压模的模孔中挤出，从而获得所需断面形状、尺寸并具有一定力学性能的零件或半成品的塑性加工方法1。其主要的优点是:（1）挤压时金属坯料处于三向压应力状态下变形，因此可提高金属坯料的塑性,有利于扩大金属材料的塑性加工范围。（2）可挤压出各种形状复杂、深孔、薄壁和异型截面的零件，且零件尺寸精度高，表面质量好，尤其是冷挤压成型。（3）零件内部的组织更加均匀连续，提高了零件的力学性能。（4）生产
2、效率高，只需更换模具就能在同一台设备上生产形状、尺寸规格不同的产品。（5）挤压属于少（无)切削加工，节约原材料2.由于具有一系列优异特性，有色金属，特别是铜、铝、镁合金挤压加工材，在国民经济各部门、国防军工各领域、人民生活各方面获得了广泛的应用.而金属挤压机作为挤压制品的生产机构，在工艺生产领域有着不可替代的作用3。2、金属挤压机介绍挤压机在金属压力加工中已经应用得相当广泛,其主要用于管材、棒材、型材及线坯的生产。挤压机由以下几部分组成。动力部分：泵(蓄势器）.主体部分：在其上安装执行机构-各工作缸,挤压筒及模具装置.控制元件：节流阀、分配器、填充阀、安全阀等，用以控制液体的流量、流向及压力4
3、。挤压机的机构的运动和主要动作的完成主要依靠液压系统进行控制。挤压机的液压传动主要分为：泵直接传动和泵-蓄势器传动。泵直接传动的挤压机所需的高压液体直接由高压泵通过控制机构供给，控制较为直接简单。泵蓄势器挤压机中的蓄势器起着能力储存和调节的作用，当挤压机的用液量小于高压泵的出液量时，多出的部分进入蓄势器存储;当挤压机用液量增大时,可以从蓄势器中补充。第 1 页共 19 页5中北大学 2012 届毕业设计说明书1。1.2 国内外挤压机发展现状由于挤压机的整机结构方面，已经比较成熟，国外挤压机技术发展主要体现在电液控制系统方面。在电气控制系统方面，挤压机可分为三大类6：(1）继电器控制控制系统以继
4、电器为主控元件,这种控制方式是电气控制中发展最早的一种，是延续了几十年的传统控制方式，电路结构简单、技术要求不高、成本较低、控制功能简单、适应性不强7。其适用于单机工作、加工产品精度要求不高的大批量生产(如餐具、厨具产品等），也可组成简单的生产线8，但由于电路的限制，压机工作稳定性、柔性差.现在国内许多挤压机厂家是以这种机型为主，使用厂家多为生产民用产品的企业。国外众多厂家只是保留了对这种机型的生产能力，而主要面向技术含量高的机型组织生产9。（2）可编程控制器（PLC)控制系统这种控制方式是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的，并逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术计算机技术、通讯技
5、术融为一体的新型工业自动化控制装置。目前已被广泛地应用于各种生产机械以及自动化生产过程中。随着科学技术的发展,可编程控制器的功能更加丰富。早期的可编程控制器在功能上只能进行简单的逻辑控制，后来一些厂家开始采用微电子处理器作为可编程控制器的中央处理单元，从而扩大了控制器的功能,使其不仅可以进行逻辑控制，而且还可以对模拟量进行控制10。（3）应用高级微处理机(或工业控制计算机)的高性能控制系统该控制方式是在计算机控制技术成熟发展的基础上采用的一种高科技含量的控制方式,以工业控制机作为主控单元，可编程控制器（PLC)作为现场控制中心,通过外围接口器件（如 A/D 或 D/A 板等)或直接应用数字阀实
6、现对液压系统的控制,同时利用各种传感器组成闭环回路式的控制系统，达到精确控制的目的啪。正是因为采用这种先进的控制方式，使整机的控制性能，生产效率都有很大提高。这是目前挤压机成熟、可靠的先进控制方式11.1.1.3 挤压机技术发展趋势1、高速化，高效化、低能耗提高液压机的工作效率，降低生产成本.2、机电液一体化，系统高度集成,使得液压站的体积大大减小，减少了连接管第 2 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书路、液压元辅件,有效地防止泄漏和污染，而可靠性又会有相应的提高。充分合理利用机电液先进技术促进整个控制系统的完善12。3、在安全方面，可利用软件进行故障预诊断，并自动修复故障和显
7、示错误。易实现生产线的集成控制，组成柔性生产线及于上位机进行通讯和实现调度控制。4、具有良好的维修性,液压元件及电气元件的集成化，标准化为机器的维修带来方便13。1 12 2 研究课题所做的工作研究课题所做的工作1.2.1 研究的问题实际介绍挤压机是大型连续性生产设备，要实现挤压过程的自动化控制，就需要详细了解挤压机的工作原理和流程,从而更好的实现系统自动化控制。挤压机的具体工作流程如下:自动上料、上垫空程挤压挤压完毕挤压筒后退锁键打开-工作台自动开到预定位置剪刀剪切工作台回到挤压位置-锁键关闭。再进入下一个挤压自动操作过程循环14。在挤压机构的运行过程中，为了确保机构的平稳精准运行，需要通过
8、检测有关信号为控制系统提供反馈信息、提供控制依据。对操纵系统信号进行整理分类，其中输入信号为：操作手柄信号、选择开关信号、按钮信号、行程（限程)开关信号、接触器 N0 触点信号、液压系统的报警信号、旋转编码器信号、位移传感器信号、压力传感器信号、流量传感器信号，输出信号为：指示灯信号、接触器控制信号、电磁阀控制信号、比例阀控制信号.系统中检测量有：操作台上操作手柄和分配器凸轮轴的角度位置、活动横梁的位移、行程（限程）开关信号、接触器 N0 触点信号、系统压力（高压水路压力和操作油站、进料油站系统压力)、操作油站和进料油站的流量以及操作油站和进料油站的报警信号(液位、油温、压力的高低报警以及滤油
9、器堵塞报警等）15.1。2。2 研究问题准备采用的手段1、挤压液压机控制系统根据熟悉金属挤压工作流程，掌握机构的动作顺序，文章将通过 PLC 控制系统对金属挤压机进行自动化控制,具体方案如下：手柄信按钮开关挤压机行程开PLC 控制系输出指示信第 3 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书图 1.1 金属挤压控制方案2、挤压液压机控制系统的硬件组成目前，在工业自动化领域，可编程控制器（PLC)作为自动控制的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一，成为大多数自动化系统的设备基础。由于综合了计算机和自动化技术，它不但可以很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等
10、功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制16。过程控制以往对于过程控制的模拟量均采用硬件电路构成的 PID 模拟调节器来实现开、闭环控制。而现在完全可以采用 PLC 控制系统，选用模拟量控制模块，其功能由软件完成,系统的精度由位数决定，不受元件影响，因而可靠性更高,容易实现复杂的控制和先进的控制方法，可以同时控制多个控制回路和多个控制参数。例如生产过程中的温度、流量、压力、速度等17。鉴于 PLC 控制的优越性，本课题中的金属挤压液压机控制采用 PLC 控制.在设计中，我们采用组态王进行 PLC 硬件系统的搭建，具体连接图如图 2 所示：
11、电源模块模块块模拟量出入模块数字量输入模块数字量输出模CPU在搭建的 PLC 硬件系统中,模拟量输入模块用来接收从现场中各个变送器所传第 4 页共 19 页（测电流，电压）各现场变送器（开关量）各控制信号输入控制信号输出图 1.2 连接图中北大学 2012 届毕业设计说明书来的各种测量信息，并送入 CPU 模块进行处理，从而达到对系统进行监控的目的。同时，数字量输入模块将采集各处开关所传来的开关量信息，从而使 CPU 了解人们所需的控制过程，使控制达到我们预期的目标。数字量输出模块,通过采集各种现场信息与我们的控制信息，由我们预先编好的程序，CPU 将从数字量输出模块输出各种控制信息，通过开关
12、有序的开闭，控制整个系统的连续动作18。3 使用组态王对金属挤压液压机控制系统进行仿真（1）.使用组态王实现控制系统实验仿真的基本方法:1)图形界面的设计 2)构造数据库 3)建立动画连接 4)运行和调试（2）。使用组态王软件开发具有以下几个特点:1）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。2)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
13、使其在自动控制系统的实验中可以发挥理想的效果19.（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:1）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。2）数据,就是创建一个具体的数据库，并用此数据库中的变量描述工控对象的各种属性，比如水位、流量等。3）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。1 13 3 课题研究的意义课题研究的意义随着电子技术、液压控制技术以及液压元器件的进步和发展、控制学科的发展等,对挤压机全流程动作采用现代化的科学技术，可以提高设备的控制精度、加工精度以及生产效率，减少资源消耗,改善设备的
14、操作方式，提升设备的自动化水平。第 5 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书本次设计过程中,需要对所需知识做进一步的研究,并将金属挤压液压机所涉及的知识有机的整合起来.而在完成设计的过程中，培养了自己遇到问题时，思考问题，收集资料，整合问题，最终解决问题的能力20。本次设计涉及到了 PLC 和组态王方面的知识，这就要求对这两方面的知识比较熟悉,才能正确的完成本次设计，同时提高自己在这两方面解决问题的能力。第 6 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书2 2金属挤压液压机控制系统仿真设计金属挤压液压机控制系统仿真设计2 21 1 液压系统概述液压系统概述液压系统由能量转
15、换装置（泵和油缸等）能量调节装置（各类阀）和能量传送装置(管路和油箱）所组成，借助于电气系统的控制驱动模块及顶出缸完成各种工艺动作。本机器设有下列工艺动作可供选择:（1）调整动作：只有按压相应的按钮才有相应的动作,抬手则动作停止21。2 22 2 电气系统概述电气系统概述主机正前方设有电气操纵箱。操纵箱操纵板上装有各种控制按钮，旋钮，信号灯和触摸式图形显示器，操纵箱内装有 OMRON 产 C200H 模块组装型可编控制器，其方便优异的操作方式，快速准确的运算指令，可靠便捷的输入输出均可实现对压机的有效集中控制。主机的正前方设有 GGD 电控箱.箱内分别装有总电源断路器，及电动机降压启动用的交流
16、接触器。热继电器和控制变压器，整流变压器等电气元件。可实现总电源安全供电和大容量电动机分别降压启动停止功能22。2 23 3 压机电气系统功能介绍压机电气系统功能介绍电气操纵箱上触摸式图形显示器给压机操作带来方便.触摸图形显示器给出 7 个画面，每个画面内容及功能如下23:（1）运行画面：可随时监视压机主要运行参数，滑块和顶出装置运行位置,速度及滑块压力的显示.（2）异常画面：压机油位,油温，滤油器异常故障的监测。（3）电磁铁动作画面：显示压机电磁铁通/断状态。（4）信号监控画面：显示PLC 部分输入点及信号状况信息。（5）主设置画面：本画面为用户选择冲压模具而更改压机模块。(6）压力调节画面
17、：用于设定，调节压机滑块加压力及顶出力。（7）文字说明画面。2 24 4 电气保护及安全装置电气保护及安全装置（1)动力电路和控制电路均采用断路器作为短路保护。电动机采用热继电器作为过载保护。（2）本压机操纵箱上设有明确的信号灯监控压机运行状态。单次动作时第 7 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书有滑块下行报警功能。(3）设有紧急停止按钮。(4)设有专用接地装置24。2 25 5 金属挤压液压机结构概述金属挤压液压机结构概述本机器由机身、主缸、侧缸、顶出缸、动力机构、行程限位装置、进料出料装置、润滑系统以及电气系统等部分组成25.机身上部上梁装有主缸、侧缸及滑块的限程定位装置，
18、机身下部下梁上装有顶出缸及顶出缸的限程定位装置，电气操纵箱放置在机身的左前侧26.（1）机身：机器的机身为钢板焊接的框架式机身结构,由上、下梁，滑块，左右支柱及工作台垫板等组成.（2)主缸：主缸固定于滑块中间位置。其结构型式为活塞式。（3）顶出缸：顶出缸为活塞式油缸，用于制件压制后的脱模。（4）限程装置:机器的行程位移由行程数显装置控制。（5）润滑装置：机器的润滑装置安装在基础里，其润滑油通过分油器及管路接到滑块的各润滑点上,使滑块导轨与机身导轨之间得以润滑。第 8 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书3 3系统监控界面设计系统监控界面设计3 31 1 组态王软件介绍组态王软件介
19、绍组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，可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.组态软件一般的英文简称有三种，分别为 HMI/MMI/SCADA.HMI/MMI 翻译为人机接口软件，SCADA 翻译为监视控制和书记采集软件。国内外的产品主要有wonderware 公司的 Intouch 软件，Intellution 公司的 FIX 软件，CIT 公司的 Citech 软件门 Simens 公司的 Wincc 软件，亚控公司的组态王,华富计算机公司的 Controx 软件，力控公司的 ForceControl软件和北京昆仓公司的 MCGS 软件27。组态王软件
20、是一种通用的工业监控软件,它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体,将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。它基于 Microsoft Windows XP/NT/2000 操作系统，用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发28。组态王开发监控系统软件是众多组态软件里面的一种，组态王是一个具有丰富功能的 HMI/
21、SCADA 软件。可用于工业自动化的过程控制和管理监控。它提供了集成、灵活、易用的开发环境和广泛功能，能够快速建立、测试和部署自动化应用，来连接、传递和记录实时信息。使用户可以实时查看和控制工业生产过程。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，具有多次和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,能够很直观地显示控制系统的实时趋势曲线，这些很强大的交互能力使其在自动化控制系统的实验中可以发挥理想的效果29。组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统三个部分构成30。工程管理器:工程管理器用于新工程
22、的创建和已有工程的管理，对已有工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据字典的导入和导出等功能。工程浏览器:工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控第 9 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书的设备及相关量、动画连接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。运行系统:工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据,并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面,实现人与控制设备的交互操作31。组态软件是有专业性的.人机界面生成软件就叫工控组态软件。工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。图 3.1 为组态王 6。51：图 3。1组态王 6。51致力于成为世界级自动化软件服
23、务商的亚控公司，发展民族工业自动化软件，提供工业自动化软件解决方案。组态王 6。51 是高速发展的北京亚控公司继组态王 6.0 系列产品成功应用后，广泛征询用户需求，增强了软件的易用性、稳定性,改善和新增了二十多项功能。北京亚控公司本着“以客为尊、勤奋正直、务实创新、协助成长”的经营理念，以为用户创造价值为使命，不断向用户提供更加优质的产品和服务。组态王 6。51 其功能强大，而每个功能相对来说又具有一定的独立性，因此其组成形式是一个集体软件平台，由若干程序构成.其中必备的典型组件包括:应用程序管理器应用程序管理器是提供应用程序的搜索、备份、解压缩、建立新应用等功能专用管理工具。图形界面开发程
24、序图形界面开发程序是自动化工程设计工程师为实施其控制方案，在图形编辑工具的支持下进行图形系统生成工作依赖的开发环境。通过建立一系列用户数据文件，生成最终的图形目标应用系统，供图运行环境运行时使用。图形界面运行程序在系统运行环境下，图形目标应用系统被图形界面运行程序装入计算机内存并投入实时运行.实时数据库系统组态程序实时数据库系统组态程序是建立实时数据库的组态工具，可以定义实时数据库的结构、数据来源、数据连接、数据类型及相关的各种参数。第 10 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书实时数据库系统运行程序在系统运行环境下，目标是使数据库及其应用系统被实时数据库系统运行程序装入计算机内
25、存并执行预定的各种数据计算、数据处理任务。历史数据的查询、检索、报警的管理都是在实时数据库系统运行程序中完成的.I/O 驱动程序I/O 驱动程序是组态软件中必不可少的组成部分，用于和 I/O 设备通讯，相互交换数据,DEE 和 OPC Client是两个通用的标准 I/O 驱动程序，用来和支持 DEE 标准和 OPC 标准的 I/O 设备通讯.多数组太软件的 DEE 驱动程序被整合在实时数据库系统或图形系统中，而 OPC 则多数单独存在32。3.23.2 建立新工程建立新工程3。2.1 新工程的新建启动“组态王工程管理器，选择菜单“文件新建工程”或单击“新建按钮，弹出如图 3。2 示：图 3.
26、2 新工程向导单击“下一步”继续。命名为“工作画面”点击浏览保存到有效的路径。弹出文件保存窗口.点击“保存”按钮，工程创建完毕。工程浏览器是组态王的集成开发环境.在这里你可以看到工程的各个组成部分,包括画面、数据库、外部设备、系统配置等,它们以树形结构表示。如图 3.3:图 3-3 工程浏览器图 3.3 工程浏览器进入工程管理器之后,在画面右方双击“新建”按钮，新建画面，并且设置画面属性,如图 3。4 所示,包括画面名称,注释，画面位置，画面风格，画面类型以及背景颜色等。如下图，点击“确定”就会出现，画面就会自动打开。在画面的工具栏里，可以选择工具箱、调色板、线形等在画面中显示,这些在画图的时
27、候会用到。图 3。4 新建画面第 11 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书3。2。2 对变量的定义要实现对 PLC 的控制,就必须先建立两者之间的关系，那就要建立两者之间的数据变量。变量的类型可分为内存变量和 I/O 变量两种.内存变量是组态王内部的变量,不跟外围设备进行数据交换，I/O 变量是外围设备与组态王之间进行数据交换的变量，是两者之间的桥梁，PLC 和组态王之间的交换式双向的.一者的数据发生变化另一者的数据也会跟着变化。新建变量如图 3。5 所示。图 3.5 定义变量的设计在本次设计中，规定压力超过 50KN 时,为压力过高，需要有相应的报警提示信号。点击工程管理器中
28、的数据词典，双击出现的定义变量窗口中选择相应的要求项,并在“报警定义”中设定报警，如图 3。6 所示.图 3.6 报警变量的定义3 3。3 3 建立工作画面建立工作画面3。3.1 主工作画面的建立图 3。7 工作画面如图 3。7 所示，在画面中,实物设备通过设置的开关按钮来控制系统的开启和停止，图中的指示灯,红色表示停止运行状态，绿色表示正在运行状态，力的大小可以直接显示出来。通过液压系统产生压力.同时，点击画面中的实时趋势曲线、历史趋势曲线、历史报警窗口可分别查看压力的实时趋势曲线、历史趋势曲线以及历史报警记录.画面中设计了“故障报警按钮,当系统发生不明故障时，按下“故障报警”按钮,报警灯会
29、开始闪烁,并且系统停止运行，当故障排除之后，按下“停止”按钮,报警灯停止闪烁。画面中也设计了“退出系统”按钮，按下“退出系统”按钮,组态王将退出仿真系统。3 3。4 4 建立报警窗口建立报警窗口3。4。1 实时报警窗口在主画面中的工具箱里点击报警窗口，在画面上画一个矩形方框，调整好大小，双击报警窗口弹出“报警窗口配置属性页”,选择“实时报警窗”,同时选择其他的要求项。当压力大于 50KN 时,就会在实时报警窗口显示出报警信息。如图 3.8 所示。第 12 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书图 3.8 报警窗口属性设置图 3。9 实时报警窗口3.4.2 历史报警窗口历史报警窗口的
30、建立基本与实时报警相同.在工程浏览器中新建画面，在工具箱中点击报警窗口，在画面中画一个矩形方框,双击报警窗口,在弹出的“报警窗口配置属性页中选择“历史报警窗”，并且选择其他要求项，如图 3.10 所示。每次的报警记录都是显示在历史报警窗口里并且被记录.在画面中设置了返回按钮，点击“返回”可返回到主画面。如图 311 所示.图 3.10 历史报警窗属性设置图 3。11 历史报警窗口3 3。5 5 趋势曲线画面的建立趋势曲线画面的建立3。5。1 实时趋势曲线的建立在工程浏览器中新建画面，在工具箱中选择实时趋势曲线，在画面中画一个矩形方框，调整好大小。实时趋势曲线随时间的变化自动卷起,可快速的反应变
31、量的新变化，但不能查询过去的情况，其时间跨度可以通过“实时趋势曲线配置属性”设置，一个画面可显示四条曲线,本次设计需要两条曲线，红色曲线表示当前的压力,蓝色曲线表示设定的压力，X 轴表示时间，Y 轴表示变量的实际值。设计中量程的 100KN。在画面中设置了返回按钮，点击“返回可返回到主画面。如图 3。12所示.图 3。12 实时趋势曲线3。5。2 历史趋势曲线的建立在工程浏览器中新建画面，在工具箱中选择“插入通用控件”，在画面中画一个矩形方框，调整好大小。鼠标放在历史趋势曲线窗口上,右击鼠标，选择控件属性，弹出一个窗口如图 2。11.点击历史库中添加，分别添加压力和设定压力的曲线.然后点击坐标
32、系，分别设置各个属性，如图 2。12。历史趋势曲线可以查询过去的变量变化情况.历史趋势曲线需要建立两个内存变量,分别是调整跨度和卷动百分比。调整跨度是为了设置画面跨度的时间，以秒为单位，可以输入 3600，表示跨度为一个小时。卷动百分比是为了控制一次卷动的时间跨度，最小值为 0,第 13 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书最大值为 100.历史趋势趋势曲线可显示 8 条曲线,本次设计需要两条，红色曲线表示当前压力，蓝色曲线表示设定压力.X 轴表示时间,Y 轴表示变量的实际值。在画面中设置了返回按钮，点击“返回可返回到主画面。如图 3。13 所示.图 3.13 历史趋势曲线属性设
33、置图 3。14 坐标系属性设置4 4系统测试系统测试4.14.1 启动组态王启动组态王4。1.1 启动安装好的组态王的软件点击桌面的“组态王”的快接方式，进入组态王的工程管理器如图 4。1 所示。图 4.1 工程管理器4。1。2 点击进入工程浏览图点击名为“油压机的工程，进入工程浏览图。如图 4。2 所示。图 4。2 工程浏览图此时系统会同时弹出一个信息窗口，通过信息窗口可以查看组态王的运行情况，如图 4.3 所示.图 4。3 信息窗口点击“运行”按钮，运行电阻炉控制系统、实时趋势曲线、历史趋势曲线、历史报警窗口以及开机画面。如图 4.4 所示.图 4.4 运行系统设置4.1。3 人机界面和开
34、机画面点击“VIEW按钮，进入运行系统，系统会显示出开机画面。如图 4。5 所示。图 4.5 运行前的开机画面点击画面中的“按钮”，进入金属挤压液压机控制系统的主画面。压力值设定为 100,点击“按钮后，压力会达到设定值，仪表以及当前压力都会显示为 50 时，第 14 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书报警灯会亮.如图 4.6 所示。图 4。6 运行时的画面在控制系统停止运行的时候，画面中所有的指示灯都为红色，指示灯变为绿色表示相应的设备开始运行。其中压力的指示灯与电源的指示灯是同步的.在压力的高于给定值的时候，画面中的“报警灯”会开始闪烁。4 4。2 2 报警信息报警信息报警
35、窗口分为实时报警窗口和历史报警窗口两种。实时报警窗口一直显示在主画面上，一旦满足报警条件，实时报警窗口就会显示出报警信息，试试报警窗口不会记录，只能显示当前的报警。历史报警窗口则是负责记录报警事件，所有的报警事件都将被记录在历史报警窗口上，当点击主画面中的“历史报警窗口”链接时,用户就会看到历史报警窗口中的记录。系统中设定当压力高于 50KN 时就会报警，下面的图是认为的使压力过高来测试报警功能。如图 4.7.图 4.7 实时报警4.34.3 趋势曲线监控趋势曲线监控4.3。1 实时趋势曲线点击画面中的“实时趋势曲线”链接可以看到实时趋势曲线画面，此画面中可以看到当前压力和设定压力两条曲线的实
36、时走势，如图 4。8 所示。蓝色的线表示设定压力的趋势曲线,红色的线表示当前压力的趋势曲线，通过两条曲线的对比，可以清楚的监视实际压力曲线的动态特性，这可为系统的调试提供了一定的帮助.按“返回按钮可以返回到主画面。图 4.8 实时趋势曲线4。3.2 历史趋势曲线点击画面中的“历史趋势曲线链接可以看到历史趋势曲线画面,此画面中可以看到当前压力和设定压力两条曲线的实时走势，如图 4。9 所示。此画面可以记录自系统启动以来的数据变化，主要是实际压力的反应曲线,画面中可以查看时间和对应的数据值,蓝色的线表示设定压力的趋势曲线，红色的线表示当前压力的趋势曲线,通过两条曲线的对比,可以清楚的监视实际压力曲
37、线的动态特性，这可为系统第 15 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书的调试提供了一定的帮助.按“返回按钮可以返回到主画面.图 4.9 历史趋势曲线5 5总结总结本次设计运用组态王强大的功能对金属挤压液压机的控制系统做了仿真。运用组态王设计了一个人机监控的金属挤压液压机的控制系统。金属挤压液压机是一个工业设备。通过本次毕业设计，我学会了使用组态王。我觉得组态王软件是一个沟通人和机器设备的桥梁，通过它实现了人对机器的直接观测和测试.通过对机器系统的进行模拟，来实现平时需要的功能比如报警和数据库这些功能，有了组态王我们可以直观的来对抽象的问题具体化，可以直接的分析。在这过程中,我解决
38、问题的能力得到了很大的提高。面对一些无法自己无法解决的问题,我们可以去查资料，正所谓古人云，“书中自有黄金屋。书中自有颜如玉”。在查资料的过程中，我们不仅可以解决我们需要解决的问题，而且可以学到很多平时没有学到的知识。当然,很多问题是我们在书中解决不了的。这个时候,就要感谢我们的老师和同学了，古人教我们不懂就要问，到了这个时候，我积极的向老师和同学求助,在老师的指导下，我明白了很多问题。在同学的帮助下，顺利的解决很多问题。在这次毕业设计中,不仅仅学习了关于学术方面的问题，而且还学到了做人的道理。世上无难事，只要肯攀登。第 16 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书参考文献参考文献
39、1王卫卫.金属与塑料成型设备.北京:机械工业出版社，19961012李运化。近代液压伺服系统控制策略的现状与发展。液压与气功，1995163罗振壁，周兆英.灵捷制造.山东教育出版社，199770 764李建兴.可编程控制器应用技术M.北京:机械工业出版社,2008165史国生。电气控制与可编程控制器技术M。北京：化学工业出版社，200423266苏俭.全仿真 PLC 编程调试系统的探索 J.自动化仪表,2008697 褚渊博，唐云龙.PLC、触摸屏仿真软件在交通信号灯系统设计中的应用 J.石家庄铁道学院学报:自然科学版，20101218李斌,邹灿红.电气控制仿真教学系统的设计 J.机电工程技术
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41、一版16 吕景全.可编程序控制器及其应用。机械工业出版社,2001.9810217 邓则名.电气与可编程控制应用技术,机械工业出版社，2004。10212618陶维利。机床电气与 PLC 西安电子科技大学出版社：2006.9 第一版19 宋伯生.PLC 编程理论、算法及技巧.机械工业出版社，2006.155168第 17 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书20三菱可编程控制器编程软件 GX Developer 安装手册，1997.9621三菱可编程控制器 GX Developer 编程手册，1997.16322 GX Developer 用户手册 2.0 版本23 廖常初。PL
42、C 编程机应用.机械工业出版设。2002.259824 Lozano，R.(Rogelio),。Adaptive control systemsM.Freson:Witerwoofinc.，199925孙振强，王晖,孙玉峰。可编程控制原理及应用教程 M.北京：清华大学出版社，2005.2.26 Jones，War din。Design of a PLC Based Control System for a Batch ReactorJ。Proceedings of the IASTED International Symposium on Circuits andSystems,1991.90
43、27 贾德胜等。PLC 应用开发使用子程序。人民邮电出版社,2006。568928 求是科技编著。PLC 应用开发技术与工程实践.人民邮电出版社,2005.364229孙振强，王晖，孙玉峰.可编程控制原理及应用教程 M。北京：清华大学出版社，2005.2.30张桂香.电气控制与 PLC 的应用。化学工业出版社.2003.23624031 Stephen P.Tubbs。Programmable Logic Controller(Plc)Tutorial,Siemens Simatic S7200。美国:Stephen P.Tubbs，20118932 SHL Group plc K。Dougl
44、as Hoffman Colorado State UniversityJohnE.G.Bateson Group Chief Executive Officer.Services Marketing。美国:Cengage，2005119第 18 页共 19 页中北大学 2012 届毕业设计说明书致谢经过半年的忙碌和学习，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的.在这里首先要感谢我的导师李大威老师。张老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导.我的设计较为复杂烦琐，但是李老师仍然细心地纠正我的错误。除了敬佩李老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。其次要感谢我的同学对我无私的帮助，特别是在软件的使用方面，正因为如此我才能顺利的完成设计,我要感谢我的母校中北大学，是母校给我们提供了优良的学习环境;另外，我还要感谢那些曾给我授过课的每一位老师,是你们教会我专业知识。在此，我再说一次谢谢！第 19 页共 19 页