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摘 要

新型农业机械在开发和设计过程中，受农田环境的不可控、驱动设备的振动以及农时天气等试验条件限制，发展相对缓慢。在车辆地面系统力学的研究中，拖拉机的振动以及土壤参数的不确定性也制约着该学科发展。

本人在了解国内外土槽试验台车系统的历史发展与研究现状后，结合实验室现有条件和资源，基于S7-200PLC并使用wincc监控组态软件进行组态，设计一个具有可操作性较好、高精度的土槽试验台车系统。

首先，确定PLC硬件选型，CPU的型号，其次设计控制系统流程，选型控制系统硬件，分配输入输出端口以及设计外围电路，确定控制部分功能模块。再次，是软件设计，使用SIMTAIC编程软件STEP7编写PLC程序。最后，利用wincc进行组态，并调试运行。根据结果得知，本设计所得出的土槽实验台车控制系统的设计，符合要求。

关键词：土槽实验台车 双轮试验 PLC

The Design of the Soil Bin Test Car Control System

Abstract

New type of agricultural machinery in the process of development and design, is not controlled by farmland environment and the vibration of the drive equipment and test conditions such as season weather development is relatively slow. In the study of vehicle ground system mechanics, the uncertainty of the vibration of the tractor and soil parameters also restricts the development in the subject.

I know the history of the soil bin testing trolley system at home and abroad, the development and research status existing conditions and resources in the laboratory, based on the s7-200 PLC and configuration using the wincc monitoring configuration software to design a good maneuverability, high precision of the soil bin testing car system.

First, make sure the PLC hardware selection, the CPU model, secondly design process control system, selection of hardware of control system, the distribution of input and output ports as well as the design of peripheral circuit, determine the control part function modules. Again, it is the software design, using SIMTAIC STEP7 programming software writing control ladder diagram. Finally, using wincc configuration, and debugging. According to the results indicate that this design of soil trough experiment design of the control system of car, meets the requirements.

Key words: soil bin test car; Double test; PLC

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1选题背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2国内研究现状 2

1.3主要研究内容 4

第二章 课题所研究内容及所用工具介绍 5

2.1 系统组成 5

2.2 设计要求 6

2.3 PLC的介绍 6

2.3.1 PLC的发展 6

2.3.2 PLC模块 7

2.4组态软件简介 7

2.5 OPC的介绍 8

第三章 硬件设计 9

3.1 PLC选型 9

3.2变频器的选型 10

3.3 驱动电机的选型 10

3.4 I/O点及地址分配 11

3.5控制系统主线路的设计 11

第四章 土槽试验台车控制系统软件设计 15

4.1台车运行程序和三点悬挂流程图 15

4.2 双轮试验和整地流程图 19

4.3程序功能块 22

4.4 WinCC组态过程 26

4.4.1在PC Access 中创建变量 26

4.4.2 PC Access 集成客户测试端测试变量 27

4.4.3 将变量导入到WinCC 28

4.4.4组态画面 30

第五章 调试运行 33

5.1调试步骤 33

5.2 调试结果 33

5.3 结论 34

第六章 总结与展望 35

6.1 总结 35

6.2 展望 35

致谢 36

参考文献 37

第一章 绪论

1.1选题背景和意义

新型农业机械在开发和设计过程中，受农田环境的不可控、驱动设备的振动以及农时天气等试验条件限制，发展相对缓慢。在车辆地面系统力学的研究中，拖拉机的振动以及土壤参数的不确定性也制约着该学科发展。在了解国内外土槽试验台车系统的历史发展与研究现状后，结合实验室现有条件和资源，设计了一台操作性较好、精确度较高的土槽试验台车系统。土槽实验台车能够在很大程度上弥补田间试验的不足，同时解决田间试验时由于农时季节性等显示问题。

（1）为新型农业机械的开发和设计提供参考依据和试验基础

新型农业机械在开发和设计过程中，受农田环境的不可控、驱动设备的振动以及农时天气等试验条件限制，发展相对缓慢。试验设备由牵引车驱动，牵引车由电机提供动力并沿土槽轨道行驶，很大程度上减轻了振动情况。相对避免了很多试验不确定因素。所以，将试验样机挂接在牵引车上，模拟农业机械的工作过程，可以很好的测定不同工况下的力学、结构、性能参数，为设计和优化提供参考数据。

（2）为车辆地面系统力学的研究提供试验的平台和模型。

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