皮帶秤控制系統(tǒng)plc軟件設(shè)計(jì)方案-wenkub
2023-05-11 03:17:16 本頁(yè)面
【正文】 制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。 當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段，如下圖所示。編程器適用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試檢查和監(jiān)視，還可以通過(guò)其鍵盤去調(diào)用和顯示PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。圖21 PLC的結(jié)構(gòu)((CPU)中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。(2)控制室由一臺(tái)控制計(jì)算機(jī)(PC)以及打印機(jī)、組態(tài)軟件等組成。用PLC輸出的數(shù)字量信號(hào)作為變頻器的控制端輸入信號(hào)，通過(guò)接受PLC的信號(hào)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速大小，并且向PLC反饋?zhàn)陨砉ぷ鳡顟B(tài)信號(hào)。(1)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)包括驅(qū)動(dòng)皮帶的電動(dòng)機(jī)，皮帶秤秤體，稱重傳感器、控制電振給料機(jī)的變頻器，料斗料位傳感器，各種電磁閥，西門子可編程控制器及其擴(kuò)展模塊等。配料系統(tǒng)由8條皮帶秤配料線組成，8臺(tái)皮帶秤分別編號(hào)為1, 2, 8，每臺(tái)秤上分別輸送不同的料。它可以采用兩種運(yùn)行方式：自動(dòng)方式和半自動(dòng)/手動(dòng)方式。優(yōu)點(diǎn)連續(xù)計(jì)量，缺點(diǎn)動(dòng)態(tài)計(jì)量影響精度。稱重給料機(jī)將經(jīng)過(guò)皮帶上的物料，通過(guò)稱重秤架下的稱重傳感器進(jìn)行檢測(cè)重量，以確定皮帶上的物料重量；重量信號(hào)送入皮帶給料機(jī)控制器，產(chǎn)生并顯示累計(jì)量/瞬時(shí)量。圖11 系統(tǒng)控制流程圖監(jiān)控功能：對(duì)皮帶稱配料過(guò)程的瞬時(shí)流量、日累計(jì)、月累計(jì)、年累計(jì)等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)視； 畫面顯示：通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示器可顯示配料過(guò)程中有關(guān)控制參數(shù)的運(yùn)行狀況，以及顯示實(shí)時(shí)配料曲線和表格；通訊功能：工控機(jī)與PLC和儀表之間進(jìn)行可進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)及信息交換；數(shù)據(jù)處理：配料系統(tǒng)可自動(dòng)對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，并輸出到相應(yīng)的控制量；控制功能：根據(jù)操作前相應(yīng)的設(shè)定值，自動(dòng)控制設(shè)備的正常運(yùn)行，包括PID調(diào)節(jié)；報(bào)警功能：上位機(jī)以畫面方式和聲光信號(hào)方式對(duì)各種參數(shù)超限或設(shè)備狀態(tài)異常進(jìn)行報(bào)警。系統(tǒng)中每臺(tái)秤均由可編程控制器(PLC)和上位機(jī)(主機(jī))實(shí)現(xiàn)兩級(jí)控制。PLC采集電機(jī)、電磁閥、變頻器等有關(guān)的控制對(duì)象的信息，經(jīng)過(guò)對(duì)輸入信息的處理，反饋控制監(jiān)控對(duì)象，將信息送入上一級(jí)監(jiān)控機(jī)(上位機(jī))。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，向PLC及上位機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。上位PC接受PLC采集的信息，對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行故障報(bào)警以及參數(shù)顯示，向下屬PLC發(fā)送控制信息。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/0以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。一般交流電壓波動(dòng)在10%15%范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。它通過(guò)通訊端口與CPU聯(lián)系，完成人機(jī)對(duì)話連接。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)。3)輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。一個(gè)周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間之和。I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過(guò)程中，直接讀輸入，刷新輸出。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級(jí)通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。 3)西門子公司的產(chǎn)品，目前有SIMATIC S7400/300/200系列產(chǎn)品。 STEP 7綜述PLC控制軟件使用西門子STEP7軟件開(kāi)發(fā)，STEP7是用于SIMATIC可編程邏輯控制器的組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包?；诖耍驹O(shè)計(jì)選用STEP7 。 STEP 7的組成STEP 7是用于SIMATIC PLC組態(tài)和編程的基本軟件包。下圖所示為大多數(shù)項(xiàng)目需要執(zhí)行的任務(wù)，并把這些任務(wù)分配到基本程序中。通過(guò)STEP 7編程軟件，不僅可以非常方便地使用梯形圖和語(yǔ)句表等形式進(jìn)行離線編程，經(jīng)過(guò)編譯后通過(guò)轉(zhuǎn)接電纜直接送入PLC的內(nèi)存中執(zhí)行，而且在調(diào)試運(yùn)行時(shí)，還可以在線監(jiān)視程序中各個(gè)輸入輸出或狀態(tài)點(diǎn)的通斷狀況，甚至進(jìn)行在線修改程序中變量的值，給調(diào)試工作也帶來(lái)極大的方便。這種方法建議用于維修和維護(hù)工作，例如，集成編程的塊到一個(gè)已有的項(xiàng)目中。使用STEP 7中可用的塊將你的控制器設(shè)計(jì)草案中所描述的任務(wù)轉(zhuǎn)化為程序結(jié)構(gòu)。組態(tài)一個(gè)站就是指定你要使用的可編程控制器；例如，SIMATIC 300、SIMATIC 400、SIMATIC S5。為此，要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)你的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)所需要的子網(wǎng)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)特性，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的連接特性以及任何連網(wǎng)的站所需要的通訊連接。 圖25：生成并評(píng)估參考數(shù)據(jù)利用這些參考數(shù)據(jù)可以使用戶程序的調(diào)試和修改更容易。在STEP 7中可以生成操作員控制和監(jiān)視變量并賦予它們所需的屬性。CPU已包含操作系統(tǒng)。 只適于S7：進(jìn)行測(cè)試，可以顯示來(lái)自你的用戶程序的變量數(shù)值，也可以是來(lái)自CPU的。，診斷硬件通過(guò)顯示一個(gè)模板的在線信息，可以斷定模板故障的原因。DOCPRO是用來(lái)創(chuàng)建和管理設(shè)備文檔的可選工具，使用該工具，你可以設(shè)計(jì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，譯成接線手冊(cè)的形式，并以通用格式打印出來(lái)。 建立和管理項(xiàng)目 下載程序到可編程控制器 管理器SIMATIC Manager（SIMATIC 管理器）可以管理一個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目的所有數(shù)據(jù)，無(wú)論是為哪個(gè)可編程控制系統(tǒng)（S7/M7/C7）設(shè)計(jì)的。 為過(guò)程信號(hào)（輸入/輸出）、位存儲(chǔ)和塊設(shè)定符號(hào)名和注釋這些功能可以向你提供可編程控制器的狀態(tài)概況。 顯示關(guān)于模板的一般信息（例如，定貨號(hào)、版本、名稱）以及模板狀態(tài)（例如，故障） 顯示循環(huán)時(shí)間（最長(zhǎng)的、最短的和最近一次的）具有以下功能：這意味著，例如，模板可以相互交換而無(wú)需賦值新的參數(shù)。通過(guò)只在對(duì)話框中提供有效的選項(xiàng)，系統(tǒng)可以防止不正確的輸入。S7300是模塊式中小型PLC，最多可以擴(kuò)展32個(gè)模塊。具有AT兼容計(jì)算機(jī)的功能，可以用C,C++或CFC等語(yǔ)言來(lái)編程。圖27 S7300的CPU模塊圖中：1. 電源模塊 6. 存儲(chǔ)器卡（CPU313以上） 功能最強(qiáng)的CPU的RAM為512KB，最大8192個(gè)存儲(chǔ)器位，512個(gè)定時(shí)器和512個(gè)計(jì)數(shù)器，數(shù)字量最大65536，模擬量通道最大為4096。其模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得各種單
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