第1部分 学习项目 1
先导知识学习 1
0.1什么是计算机控制系统 1
0.1.1人如何实现对设备的控制 1
0.1.2自动控制系统如何实现对设备的控制 2
0.1.3计算机控制系统如何实现对设备的控制 4
0.2计算机控制系统中使用哪种计算机 4
0.2.1计算机控制系统使用的计算机种类 4
0.2.2 IPC、PLC、MCU性能比较 5
0.3什么是组态控制技术 7
0.3.1组态的含义 7
0.3.2采用组态技术的计算机控制系统的优越性 7
0.3.3市场主流组态控制产品及生产厂家 8
0.4计算机控制系统有哪些型式 8
0.4.1数据采集系统 8
0.4.2直接数字控制系统 8
0.4.3集散控制系统 9
0.4.4现场总线控制系统 10
本项目小结 10
学习项目1用IPC和MCGS实现机械手监控系统 11
1.1方案设计 11
1.1.1控制要求 11
1.1.2对象分析 12
1.1.3方案制订 14
1.2闭环控制系统设备选型与电路设计 15
1.2.1命令输入设备选型 15
1.2.2传感器变送器选型 15
1.2.3执行器选型 16
1.2.4工控机选型 16
1.2.5 I／O接口设备选型 17
1.2.6系统软件选型 21
1.2.7系统方框图和原理接线图绘制 21
1.3闭环控制系统监控软件的设计与调试 22
1.3.1安装MCGS组态软件 22
1.3.2建立工程 23
1.3.3定义变量 24
1.3.4设计与编辑画面 26
1.3.5进行动画连接与调试 31
1.3.6设计控制程序 33
1.3.7进行程序编辑与调试 38
1.4闭环控制系统的软、硬件联调 45
1.4.1安装与连接西门子S7-200 CPU222 45
1.4.2编辑与调试控制程序 46
1.4.3进行PLC通信设置 47
1.4.4在MCGS中进行S7-200 PLC设备的连接与配置 47
1.4.5软、硬件联调 52
1.5开环控制系统的实现 52
1.6思路拓展 55
本项目小结 59
学习项目2用IPC和MCGS实现电动大门监控系统 61
2.1方案设计 61
2.1.1控制要求 61
2.1.2对象分析 62
2.1.3方案制订 63
2.2设备选型与电路设计 64
2.2.1命令输入设备选型 64
2.2.2传感器和变送器选型 64
2.2.3执行器选型 65
2.2.4计算机选型 65
2.2.5 I／O接口设备选型 66
2.2.6系统软件选型 66
2.2.7系统方框图和原理接线图绘制 66
2.3监控软件的设计与调试 70
2.3.1建立工程 70
2.3.2定义变量 71
2.3.3设计与编辑画面 72
2.3.4进行动画连接与调试 79
2.3.5进行板卡与IPC的任务分工 84
2.3.6设计与调试MCGS监视程序 85
2.3.7设计与调试MCGS控制程序 87
2.4软、硬件联调 95
2.4.1安装中泰PCI-8408板卡 95
2.4.2安装中泰PCI-8408板卡驱动程序 95
2.4.3安装与连接控制电路 96
2.4.4在MCGS中设置PCI-8408 96
2.4.5进行控制电路的软、硬件联调 99
2.4.6进行主电路的软、硬件联调 99
2.5思路拓展 99
本项目小结 102
学习项目3用IPC和MCGS实现储液罐水位监控 103
3.1方案设计 103
3.1.1控制要求 103
3.1.2任务分析 104
3.1.3方案制订 106
3.2软、硬件选型 106
3.2.1命令输入设备选型 106
3.2.2传感器和变送器选型 106
3.2.3执行器选型 108
3.2.4计算机选型 109
3.2.5 I／O接口设备选型 109
3.2.6系统软件选型 110
3.3电路设计 110
3.3.1利用PCL-818L板卡做接口设备 110
3.3.2利用S7-200 PLC做接口设备 116
3.4程序设计与调试 117
3.4.1建立工程 117
3.4.2定义变量 118
3.4.3设计与编辑画面 118
3.4.4进行动画连接与调试 119
3.4.5进行水位对象的模拟 122
3.4.6制作与调试实时和历史报警窗口 123
3.4.7制作与调试实时和历史报表 131
3.4.8制作与调试实时和历史曲线 136
3.4.9编写与调试控制程序 140
3.5使用PCL-818L做接口设备的系统软、硬件联调 143
3.5.1安装与连接PCL-818L板卡 143
3.5.2在MCGS中进行PCL-818L设备的连接与配置 144
3.5.3软、硬件联调 150
3.6使用S7-200 PLC作接口设备的系统软、硬件联调 150
3.6.1安装与连接S7-200 PLC 150
3.6.2在MCGS中进行S7-200 PLC设备的连接与配置 151
3.6.3软、硬件联调 155
3.7思路拓展 156
本项目小结 158
学习项目4用IPC和组态王实现机械手监控系统 160
4.1方案设计 160
4.2设备选型 160
4.3电路设计 161
4.3.1确定方案 161
4.3.2设计电路 162
4.4程序设计与调试 163
4.4.1安装组态王软件 164
4.4.2建立工程 166
4.4.3定义变量 167
4.4.4设计与编辑画面 170
4.4.5进行动画连接与调试 172
4.4.6编写控制程序 181
4.4.7进行程序的模拟运行与调试 185
4.5软、硬件联调 186
4.5.1连接电路 186
4.5.2设置三菱FX2N-48MR型PLC通信参数 187
4.5.3在组态王中配置三菱FX2N-48MR型PLC 187
4.5.4进行机械手监控系统软、硬件联调 189
4.6思路拓展 189
本项目小结 195
学习项目5用IPC和组态王实现水箱水位监控系统 197
5.1方案设计 197
5.1.1控制要求 197
5.1.2对象分析 197
5.1.3初方案制订 199
5.2软、硬件选型 199
5.3电路设计 203
5.4程序设计与调试 204
5.4.1建立工程 204
5.4.2定义变量 205
5.4.3设计与编辑画面 208
5.4.4进行动画连接与调试 211
5.4.5编写控制程序并进行模拟调试 215
5.4.6制作与调试实时和历史报警窗口 216
5.4.7制作与调试实时和历史曲线 218
5.4.8制作与调试日报表 221
5.5软、硬件联调 225
5.5.1连接电路 225
5.5.2设置三菱FX2N-48MR PLC通信参数 225
5.5.3在组态王中配置FX2N PLC和ND-6018 225
5.5.4进行软、硬件联调 230
5.6思路拓展 230
本项目小结 232
第2部分 练习项目 234
练习项目1车库自动监控系统设计 234
练习项目2供电自动监控系统设计 240
练习项目3雨水利用自动监控系统设计 247
练习项目4加热反应炉自动监控系统设计 253
练习项目5升降机自动监控系统设计 260
练习项目6废品检测自动监控系统设计 267
练习项目7加料过程自动监控系统设计 273
练习项目8双储液罐单水位自动监控系统设计 278
练习项目9双储液罐双水位自动监控系统设计 283
练习项目10双储液罐温度监控系统设计 286
练习项目11双储液罐水位PID控制系统设计 290
练习项目12双储液罐水位、温度自动监控系统设计 293
练习项目13工件自动加工监控系统设计 296
练习项目14污水处理过程监控系统设计 302