《工业自动化网络》课程设计报告
班级 电气3072 学号 3072110237
学生姓名 虞光远 指导教师 马从国 唐中一____
淮阴工学院 电子与电气工程学院
自动配料监控系统设计
一、课程设计目的与任务
本课程是电气工程及其自动化专业学生在掌握所学习的专业基础课和专业课基础上一次较全面的实践训练，通过完成一个具有较完善功能的课程设计课题，达到训练学生综合运用所学知识的能力。其基本目的是：
1培养理论联系实际的正确设计思路。。训练综合运用已经学过的理论和实际生产知识去分析和解决工程实际问题的能力。
2 学习工业自动化网络一个完整系统设计的一般方法，掌握运用专业课，专业基础课的知识解决自动化网络方面的实际问题的能力。
3 进行基本技能训练，如利用设计资料，手册，标准和规范以及使用仿真软件，实验设备进行调试和数据处理等。
4 培养学生的创新能力。
二、设计方式
1 根据课程设计任务书上提出的控制要求选择系统方案与控制方式。 2 合理选择元器件型号，正确选择进行硬件电路的设计与软件的调试。 3 完成电路设计，编写完成实时控制程序或编写完成仿真程序。 4 调试和完善控制系统，使之满足控制要求。 5．编写课程设计说明书。
三、控制要求
（1）初始状态
系统启动后，红的L2灭，绿的L1亮，表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传感器S1置为OFF （料斗中的物料不满），进料阀开启进料（D4亮）。当S1置为ON （料斗中的物料已满），则停止进料（D4灭）。电动机M1、M2、M3和M4均为OFF 。
（2）装车控制
装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON ，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过2S 后，再启动M3，再经过2S 后启
动M2，再经过2S 后启动M1，再经过2S 后才打开出料阀（D2亮），物料经料斗出料。
当车装满时，限位开关SQ2为ON ，料斗关闭，2S 后M1停止，M2在M1停止2S 后停止，M3在M2停止2S 后最后停止。同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。
（3）停机控制
按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。即D4、D2、L1、L2、M1、M2、M3、M4全灭。
（4）现场总线控制要求
一主一从控制模式，实现主站对从站的控制，从站的状态显示在主站上
四、设计原理图以及I/O接线图
1、设计原理图
原理图
2、元器件的型号 选用THSMS —C 系统 ST—300PLC 二台 电脑二台 实验模板
3、I/O分配及各部分作用
4、输入输出部分工作电路图
输入输出部分工作电路图
五、设计步骤
1合上PLC 电源及I/O电源。
合上计算机电源，启动STEP7编程软件，熟悉硬件配置，软件编程及下载调试方法。
1）点击“开始—SIMATIC Manager” 2）进入STEP 7编程环境
3）点击STEP7 WIZARD:“NEW PROJECT”—NEXT> 4）选择“CPU314C —2DP ”—NEXT> 5) 选择“OB1”“LAD ”—NEXT>
6) 点击“FINISH ”，此时建立一个新的工程文件。工程文件的结构如图： 7) 将SIMATIC300 STATIONS 修改为SLAVE ，并双击SLAVE 站的“hardware ”，进行硬件配置。
8）选中一槽，并双击SIMATIC —300—PS —300中的PS 307 5A（电源模块） 9）点击“Moudle —4”并选择“SM —300——DI —300—SM321DI16XDC24V ”并双击，完成数字量输入模块的配置。
10）选择“SM —300——DI —300—SM 322 DO16XDC24V/0.5A”并双击，完成数字量输出模块的配置
11）在左侧项目栏TEST 上单击鼠标右键，在弹出的菜单栏里选择插入MASTER 站点。
12）选择“MASTER ”站的“HARDWARE ”并双击，如SLAVE 站配置主站硬件。 13）点击PROFIBUS interface DP 属性页，并点击“NEW ”按钮。 14）点击“OK ”按钮。
15）再次选择SLAVE 站硬件配置，并双击“DP ”配置网络参数。 16）选择PROFIBUS(1)网络，并点击OK 按钮。
17) 在从站的DP 属性页中选择“Operating Mode”，选择“DP SLAVE”，随后选择“Configuration ”属性页。
18) 点击“NEW ”按钮，配置从站输入/输出通讯接口。
19) 点击“OK ”并选择工具栏中的编译保存按钮，然后关闭SLAVE 站硬件配置口。
20) 再次打开MASTER 站的硬件配置窗口，连接SLAVE 从站。
21) 在右侧项目栏中选择PROFIBUS DP ——Configured stations ——CPU31x 并拖至网络总线上。
22) 选择栏目中的从机并点击Connect 按钮随后选择Configuation 属性页，配置与从站相对应的输入/输出接口。
23) 点击“OK ”按钮并选择工具栏中的编译保存按钮。
24) 将PLC 的工作方式置于“RUN —P ”，并点击硬件配置窗口工具栏中的下载图标将各自的硬件配置信息通过与USB 口连接的PC/MPI电缆下载到MASTER,SLAVE 的PLC 中，完成主从站的组态随后关闭硬件配置窗口。
25) 使用PROFIBUS —DP 电缆连接各个站点，打开各自的电源开关，检查网络连接情况。
26) 将梯形图下载到PLC 中。 配置完以后，主从站如图所示
主站配置图
从站配置图
六、主从通讯程序
1、MASTER 将从站传送给主站的1字节内容接收至MW100 L IW 50 T MW 100 NOP 0
2、MASTER 将MW200中储存的1字节内容发给从站 L MW 200 T QW 50 NOP 0
3、SLAVE 将主站传送给从站的1字节内容接收至MW100 L IW 50 T MW 100 NOP 0
4、SLAVE 将MW200中储存的1字节内容发送给主站 L MW 200 T QW 50 NOP 0
七、课程设计总结
这次课程设计历时二个星期，通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还需提高。
通过这次的课程设计我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，
个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。刚开始的时候，大家就分配好了各自的任务，大家有的绘制原理图，有的积极查询相关资料，并且经常聚在一起讨论各个方案的可行性。团结协作是成功的一项非常重要的保证。而这次设计也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。
其次，本次课程是对工业网络中的很多问题的直接对话，在之前的学习中一些不懂的问题都有了很好的解决，试验中出现的问题在课程设计中叶得到了补充，尤其对主从站的操作，对设计步骤也进一步的提高了，我们的课题主要是对主从站的设计，同时我们也尝试利用WINCC 进行仿真。在编写程序过程中，遇到了不少的问题，但都能通过不断地仿真调试和查阅相关的资料一一解决。
总的来说此次课程设计，我的动手能力和全面思考问题的能力有了进一步的提高。相信对未来的毕业设计都有很好的提升。
《工业自动化网络》课程设计报告
班级 电气3072 学号 3072110237
学生姓名 虞光远 指导教师 马从国 唐中一____
淮阴工学院 电子与电气工程学院
自动配料监控系统设计
一、课程设计目的与任务
本课程是电气工程及其自动化专业学生在掌握所学习的专业基础课和专业课基础上一次较全面的实践训练，通过完成一个具有较完善功能的课程设计课题，达到训练学生综合运用所学知识的能力。其基本目的是：
1培养理论联系实际的正确设计思路。。训练综合运用已经学过的理论和实际生产知识去分析和解决工程实际问题的能力。
2 学习工业自动化网络一个完整系统设计的一般方法，掌握运用专业课，专业基础课的知识解决自动化网络方面的实际问题的能力。
3 进行基本技能训练，如利用设计资料，手册，标准和规范以及使用仿真软件，实验设备进行调试和数据处理等。
4 培养学生的创新能力。
二、设计方式
1 根据课程设计任务书上提出的控制要求选择系统方案与控制方式。 2 合理选择元器件型号，正确选择进行硬件电路的设计与软件的调试。 3 完成电路设计，编写完成实时控制程序或编写完成仿真程序。 4 调试和完善控制系统，使之满足控制要求。 5．编写课程设计说明书。
三、控制要求
（1）初始状态
系统启动后，红的L2灭，绿的L1亮，表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传感器S1置为OFF （料斗中的物料不满），进料阀开启进料（D4亮）。当S1置为ON （料斗中的物料已满），则停止进料（D4灭）。电动机M1、M2、M3和M4均为OFF 。
（2）装车控制
装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON ，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过2S 后，再启动M3，再经过2S 后启
动M2，再经过2S 后启动M1，再经过2S 后才打开出料阀（D2亮），物料经料斗出料。
当车装满时，限位开关SQ2为ON ，料斗关闭，2S 后M1停止，M2在M1停止2S 后停止，M3在M2停止2S 后最后停止。同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。
（3）停机控制
按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。即D4、D2、L1、L2、M1、M2、M3、M4全灭。
（4）现场总线控制要求
一主一从控制模式，实现主站对从站的控制，从站的状态显示在主站上
四、设计原理图以及I/O接线图
1、设计原理图
原理图
2、元器件的型号 选用THSMS —C 系统 ST—300PLC 二台 电脑二台 实验模板
3、I/O分配及各部分作用
4、输入输出部分工作电路图
输入输出部分工作电路图
五、设计步骤
1合上PLC 电源及I/O电源。
合上计算机电源，启动STEP7编程软件，熟悉硬件配置，软件编程及下载调试方法。
1）点击“开始—SIMATIC Manager” 2）进入STEP 7编程环境
3）点击STEP7 WIZARD:“NEW PROJECT”—NEXT> 4）选择“CPU314C —2DP ”—NEXT> 5) 选择“OB1”“LAD ”—NEXT>
6) 点击“FINISH ”，此时建立一个新的工程文件。工程文件的结构如图： 7) 将SIMATIC300 STATIONS 修改为SLAVE ，并双击SLAVE 站的“hardware ”，进行硬件配置。
8）选中一槽，并双击SIMATIC —300—PS —300中的PS 307 5A（电源模块） 9）点击“Moudle —4”并选择“SM —300——DI —300—SM321DI16XDC24V ”并双击，完成数字量输入模块的配置。
10）选择“SM —300——DI —300—SM 322 DO16XDC24V/0.5A”并双击，完成数字量输出模块的配置
11）在左侧项目栏TEST 上单击鼠标右键，在弹出的菜单栏里选择插入MASTER 站点。
12）选择“MASTER ”站的“HARDWARE ”并双击，如SLAVE 站配置主站硬件。 13）点击PROFIBUS interface DP 属性页，并点击“NEW ”按钮。 14）点击“OK ”按钮。
15）再次选择SLAVE 站硬件配置，并双击“DP ”配置网络参数。 16）选择PROFIBUS(1)网络，并点击OK 按钮。
17) 在从站的DP 属性页中选择“Operating Mode”，选择“DP SLAVE”，随后选择“Configuration ”属性页。
18) 点击“NEW ”按钮，配置从站输入/输出通讯接口。
19) 点击“OK ”并选择工具栏中的编译保存按钮，然后关闭SLAVE 站硬件配置口。
20) 再次打开MASTER 站的硬件配置窗口，连接SLAVE 从站。
21) 在右侧项目栏中选择PROFIBUS DP ——Configured stations ——CPU31x 并拖至网络总线上。
22) 选择栏目中的从机并点击Connect 按钮随后选择Configuation 属性页，配置与从站相对应的输入/输出接口。
23) 点击“OK ”按钮并选择工具栏中的编译保存按钮。
24) 将PLC 的工作方式置于“RUN —P ”，并点击硬件配置窗口工具栏中的下载图标将各自的硬件配置信息通过与USB 口连接的PC/MPI电缆下载到MASTER,SLAVE 的PLC 中，完成主从站的组态随后关闭硬件配置窗口。
25) 使用PROFIBUS —DP 电缆连接各个站点，打开各自的电源开关，检查网络连接情况。
26) 将梯形图下载到PLC 中。 配置完以后，主从站如图所示
主站配置图
从站配置图
六、主从通讯程序
1、MASTER 将从站传送给主站的1字节内容接收至MW100 L IW 50 T MW 100 NOP 0
2、MASTER 将MW200中储存的1字节内容发给从站 L MW 200 T QW 50 NOP 0
3、SLAVE 将主站传送给从站的1字节内容接收至MW100 L IW 50 T MW 100 NOP 0
4、SLAVE 将MW200中储存的1字节内容发送给主站 L MW 200 T QW 50 NOP 0
七、课程设计总结
这次课程设计历时二个星期，通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还需提高。
通过这次的课程设计我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，
个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。刚开始的时候，大家就分配好了各自的任务，大家有的绘制原理图，有的积极查询相关资料，并且经常聚在一起讨论各个方案的可行性。团结协作是成功的一项非常重要的保证。而这次设计也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。
其次，本次课程是对工业网络中的很多问题的直接对话，在之前的学习中一些不懂的问题都有了很好的解决，试验中出现的问题在课程设计中叶得到了补充，尤其对主从站的操作，对设计步骤也进一步的提高了，我们的课题主要是对主从站的设计，同时我们也尝试利用WINCC 进行仿真。在编写程序过程中，遇到了不少的问题，但都能通过不断地仿真调试和查阅相关的资料一一解决。
总的来说此次课程设计，我的动手能力和全面思考问题的能力有了进一步的提高。相信对未来的毕业设计都有很好的提升。