【正文】 edient system principle of work and the ingredient control system39。s design, described with emphasis including the hardware design, the programming environment and software design SIMENS PLC in ingredient system39。s application some details, the configuration software configuration king and in the host puter supervisory system some basic designs, as well as munication between PLC and host puter. Keywords: Programmable controller ； ingredients； monitoring 1 1 概述 PLC 在國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài) 20 世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的 發(fā)展。 我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了 PLC 的應(yīng)用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的 CF 系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的 DKK 及 D 系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的 S 系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的 YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的 PLC 生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化 進(jìn)程的深入， PLC 在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。 PLC 的發(fā)展趨勢(shì) 可編程序控制器，英文稱 Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱 PC。但由于 PC 容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（ Personal Computer）混淆，故人們習(xí)慣地用 PLC 作為可編程序控制器的縮寫。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí) /計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型 的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLC 是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是 PLC 的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶在購到所需的 PLC 后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡(jiǎn)易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將 PLC 應(yīng)用于生產(chǎn) 實(shí)踐。 PLC 具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)及編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)?？梢灶A(yù)料，在工業(yè)控制領(lǐng)域中， PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流。 現(xiàn)代可編程序控制器有兩個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)。 2 微小型 PLC 發(fā)展微小型 PLC，使其體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)、價(jià)格更低、配置更加靈活。由于自動(dòng)控制系統(tǒng)規(guī)模的不同，小型化、低成本的 PLC 將廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，其組成由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，例如 SIEMENS 公司的S7200 的最小配置為 CPU221，主機(jī)有 6DI/4DO（數(shù)字量輸入 /數(shù)字量輸出），而 CPU224主機(jī)可擴(kuò)展 7 個(gè)模塊，最大達(dá) 94DI/74DO， 16AI/16AO（模擬量輸入 /模擬量輸出），可滿足比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)的要求。 大型 PLC 發(fā)展大型 PLC，使其具有大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、多性能、良好的兼容性等特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)化和強(qiáng)化通信能力是 PLC 發(fā)展的一個(gè)重要方面，向上與以太網(wǎng)、 MAP 網(wǎng)等相連，向下通過現(xiàn)場(chǎng)總線（如 PROFIBUS）將多個(gè) PLC 與遠(yuǎn)程 I/O 等相連，構(gòu)成整個(gè)工廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。近年來各公司陸續(xù)推出各種智能模塊，大大增強(qiáng)了 PLC 的控制功能。智能模 塊是以微處理器為基礎(chǔ)的功能部件，其 CPU 與 PLC 的 CPU 并行工作，能夠獨(dú)立完成某些控制功能，如通信控制、高速計(jì)數(shù)、模擬量輸入輸出等，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)間減少，控制精度提高。好的兼容性是 PLC 深層次應(yīng)用的重要保證， SIEMENS 公司的S7 系列 PLC 與通用微機(jī)兼容，可運(yùn)行 DOS/Windows 程序， PLC 的編程語言 STEP7 可運(yùn)行在 Windows 環(huán)境下，提供了很強(qiáng)的梯形圖、語句表的編程、調(diào)試和診斷等功能，體現(xiàn)了現(xiàn)代 PLC 的特點(diǎn)。 2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本自動(dòng)配料系統(tǒng)的硬件采用的西門子 S7200，運(yùn)用與之相配的 STEP 7 編程軟件，采用 LAD 編制了下位機(jī)的控制程序。以下將對(duì)硬件設(shè)計(jì)的過程進(jìn)行詳細(xì)的介紹。 S7200 系統(tǒng)概述 西門子公司的 SIMATIC S7200 系列屬于小型可編程序控制器，可用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可以用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。 S7200 系列 PLC 共有 5 種基本型號(hào)的 CPU 模塊，即 CPU 22 CPU 22 CPU 22 CPU 22 CPU 226 XM，控制點(diǎn)數(shù)可以從 10 點(diǎn)擴(kuò)展到 248 點(diǎn)。其中， CPU 221 無擴(kuò)展功能，適于用做小點(diǎn)數(shù)的微型控制器， CPU 222 有擴(kuò) 展功能， CPU 224 是具有較強(qiáng)控制功能的控制器， CPU 226 和 CPU 226 XM適用于復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。所有型號(hào)的 CPU在內(nèi)部都集成了 1個(gè) （ CPU 22CPU 22 CPU 224） 或 2 個(gè) （ CPU 22 CPU 226 XM） 通訊口，該通訊口為標(biāo)準(zhǔn)的 RS485口，可在三種方式下工作，即 PPI 方式、 MPI 方式和自由通訊口方式。另外， S7200 可通過增加 EM277 模塊接入 ProfibusDP 網(wǎng)絡(luò)，通過 CP2431 通訊模塊連入工業(yè)以太網(wǎng)，3 通過 CP2432 模塊使其成為 ASi 主站。 系統(tǒng)功能概述 S7200 PLC 系統(tǒng)是緊湊型可編程控制器。系統(tǒng)的硬件構(gòu)架由組成系統(tǒng)的 CPU 模塊和豐富的擴(kuò)展模塊組成。它能夠滿足各種設(shè)備的自動(dòng)化控制需求。 S7200 除具有 PLC基本的控制功能外，更在如下方面有獨(dú)到之處。 1 功能強(qiáng)大的指令集 指令內(nèi)容包括位邏輯指令、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算指令、 PID 指令、字符串指令、時(shí)鐘指令、通訊指令以及和智能模塊配合的指令等。 2 豐富強(qiáng)大的通訊功能 S7200 提供了近 10 種通訊方式以滿足不同的應(yīng)用需求，從簡(jiǎn)單的 S7200 之間的通訊到 S7200 通過 ProfibusDP 網(wǎng)絡(luò)通訊，甚至到 S7200 通過以太網(wǎng)通訊。在互聯(lián)網(wǎng)需求已日益成為必需的今天。強(qiáng)大的通訊無疑會(huì)使 S7200 為更多的用戶服務(wù)?？梢哉f， S7200的通訊功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了小型 PLC 的整體通訊水平。 3 編程軟件的易用性 STEP7Micro/WIN32 編程軟件為用戶提供了開發(fā)、編輯和監(jiān)控的良好編程環(huán)境。全中