【正文】 生產(chǎn)線上對(duì)行車(chē)的自動(dòng)控制則是電鍍生產(chǎn)線自動(dòng)化控制的關(guān)鍵[2]。工業(yè)電鍍生產(chǎn)線工位多、生產(chǎn)復(fù)雜，同時(shí)在電鍍中，其氧化、酸洗、堿洗、電鍍等許多工藝具有嚴(yán)重的化學(xué)污染和腐蝕，對(duì)人的身心健康十分不利，而且人工操作隨機(jī)性大，影響產(chǎn)品質(zhì)量。 控制對(duì)象的設(shè)計(jì)要求如摘要中所述，電鍍的工作流程如圖11：?jiǎn)?dòng)——吊鉤上升——上限行程開(kāi)關(guān)閉合——右行至1號(hào)槽上方——XK1行程開(kāi)關(guān)閉合——吊鉤下降進(jìn)入1號(hào)槽——下限行程開(kāi)關(guān)閉合——電鍍延時(shí)——吊鉤上升……由3號(hào)槽內(nèi)吊鉤上升，繼續(xù)右行，碰到右限位，然后左行至左限位，吊鉤下降至下限位，即原位。 CPU CPU是整個(gè)PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用。 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶(hù)存儲(chǔ)器。用戶(hù)存儲(chǔ)器：分為用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。也就是通過(guò)輸出接口電路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號(hào)使負(fù)載動(dòng)作或者不動(dòng)作。輸入刷新過(guò)程，當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新?tīng)顟B(tài)，新?tīng)顟B(tài)不能被讀入。 由于采用集中采樣，集中輸出的方式，存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)電鍍生產(chǎn)線的工藝要求，只需用兩臺(tái)電機(jī)分別控制吊鉤的上升、下降和行車(chē)的左行、右行。合理選擇PLC型號(hào)，對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)具有重要意義[8]。根據(jù)自動(dòng)化電鍍生產(chǎn)線的控制要求，我們采用了德國(guó)西門(mén)子PLC S7200 CPU226型號(hào)，此類(lèi)型PLC無(wú)論獨(dú)立運(yùn)行，還是聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)都能完成各種控制任務(wù)。 PLC為此系統(tǒng)的控制核心，此系統(tǒng)的輸入信號(hào)有兩部分，一部分是原點(diǎn)、單周期、連續(xù)等面板控制按鈕，另一部分是多種行程開(kāi)關(guān)，這些面板按鈕信號(hào)和傳感器信號(hào)作為PLC的輸入變量，經(jīng)過(guò)PLC的輸入接口輸入到內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器， 然后在PLC內(nèi)部進(jìn)行邏輯運(yùn)算或數(shù)據(jù)處理后，以輸出變量的形式送到輸出接口，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)控制行車(chē)的運(yùn)行和吊鉤的升降。在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，——，—。其中單操作按鈕開(kāi)關(guān)2個(gè)，行程開(kāi)關(guān)3個(gè)，限位開(kāi)關(guān)4個(gè)，選擇工作方式開(kāi)關(guān)3個(gè)。在硬件設(shè)計(jì)中確定了采用2臺(tái)電機(jī)組成系統(tǒng)工作的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本思路，從而在此基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)的I/O端口分配以及外部端子接線。定時(shí)器的工作過(guò)程與繼電接觸器控制系統(tǒng)的時(shí)間繼電器基本相同，但它沒(méi)有瞬動(dòng)觸點(diǎn)。2. 計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)器可用來(lái)累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，經(jīng)常用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)或者進(jìn)行特定功能的編程。當(dāng)外部的開(kāi)關(guān)信號(hào)為閉合時(shí)，輸入繼電器的線圈得電，在程序中常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。5. 內(nèi)部位存儲(chǔ)器：內(nèi)部位存儲(chǔ)器的作用和繼電接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相同，它在PLC中沒(méi)有輸入/輸出端與之對(duì)應(yīng)，因此它的觸點(diǎn)不能驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，這是與輸出繼電器的主要區(qū)別。PLC中的程序由系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序兩部分組成，系統(tǒng)程序由PLC生產(chǎn)廠家提供，它支持用戶(hù)程序的運(yùn)行；用戶(hù)程序是用戶(hù)為完成特定的控制任務(wù)而編寫(xiě)的應(yīng)用程序。以下我們?cè)敿?xì)介紹下梯形圖的概念[13]。1. PLC的梯形圖是“從上到下”按行繪制的，兩側(cè)的豎線類(lèi)似電氣控制圖的電源線，通常稱(chēng)做母線（Bus Bar），大部分梯形圖只保留左母線；梯形圖的每一行是“從左到右”繪制，左側(cè)總是輸入接點(diǎn)，最右側(cè)為輸出元素，觸點(diǎn)代表邏輯“輸入”條件，如開(kāi)關(guān)、按鈕、內(nèi)部條件等；線圈通常代表邏輯“輸出”結(jié)果，如指示燈、接觸器、中間繼電器、電磁閥等。層次改變（接通的順序）也只能先上后下，與程序編寫(xiě)時(shí)的步序號(hào)是一致的[14]。5. 梯形圖中的繼電器觸點(diǎn)既可常開(kāi)，又可常閉，其常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)的數(shù)目理論上是無(wú)窮多個(gè)（受存儲(chǔ)容量限制），也不會(huì)磨損，因此，梯形圖設(shè)計(jì)中，可不考慮觸點(diǎn)數(shù)量，這給設(shè)計(jì)者帶來(lái)很大方便。但在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，對(duì)這種并行處理與串行處理的差別有時(shí)候應(yīng)予注意，特別是那些在程序執(zhí)行階段還要隨時(shí)對(duì)輸入、輸出狀態(tài)存儲(chǔ)器進(jìn)行刷新操作的PLC，不要因?yàn)閷?duì)串行處理這一特點(diǎn)考慮不夠而引起偶然的誤操作。當(dāng)系統(tǒng)工作在單周期狀態(tài)時(shí)，按照設(shè)計(jì)程序會(huì)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在系統(tǒng)完成一個(gè)周期的運(yùn)行后會(huì)檢驗(yàn)計(jì)數(shù)結(jié)果，從而結(jié)束整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，即達(dá)到單周期運(yùn)行的控制要求。在連續(xù)工作和單周期工作程序的軟件編寫(xiě)中采取主程序相同，利用一個(gè)計(jì)數(shù)程序?qū)崿F(xiàn)兩種工作方式。21Network 1 LD O AN = Network 2 LD O O = Network 3 LD O AN = Network 4 LD A O AN AN AN AN AN AN AN AN = Network 5 LD A LD CTU C48, 1Network 6 LDN A O LDN A T37AN C48OLDLD A A OLDLDN C48A A OLDAN AN AN AN AN AN AN AN AN AN = Network 7 LDN A O LD A A OLDAN AN AN AN AN AN = Network 8 LDN A LDN A OLDLDN A OLDLDN A OLDLD A A OLDLD A A OLDLD A A OLDLD A A OLDO AN AN AN = Network 9 LD AN TON T37, 50Network 10 LDN A AN LD A A AN OLDO AN AN AN = 小結(jié)本章主要介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，在了解了PLC軟件編程的基本知識(shí)和方法步驟后，本設(shè)計(jì)采取了先采用梯形圖編程后，再寫(xiě)出軟件指令的基本思路，完成系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見(jiàn)的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開(kāi)放數(shù)據(jù)接口、對(duì)I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。豐富的設(shè)備支持庫(kù)，支持常見(jiàn)的PLC設(shè)備、智能儀表、智能模塊。此對(duì)話框是為了讓操作者選擇工程所在的路徑。彈出“新建工程向?qū)е龑?duì)話框”，如圖43 所示。 “組態(tài)王”采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，使用戶(hù)可以方便地建立畫(huà)面的圖形界面。圖44 新畫(huà)面在“畫(huà)面名稱(chēng)”處輸入新的畫(huà)面名稱(chēng)，點(diǎn)擊“確定”按鈕進(jìn)入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。 定義I/O設(shè)備選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“設(shè)備\COM1”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А比鐖D47和48所示。再次單擊“下一步”既進(jìn)入下一步設(shè)置如圖410。圖412 設(shè)備配置信息總結(jié)檢查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無(wú)誤后，單擊“完成”。在定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量時(shí)，只要把IO變量連結(jié)到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。一般的開(kāi)關(guān)量都屬于IO離散型，而需要與內(nèi)部物件動(dòng)畫(huà)連接的則可以定義為內(nèi)存形。點(diǎn)擊“確定”則可以完成一個(gè)變量的定義。圖415 動(dòng)畫(huà)連接在對(duì)話框中有各種連接，根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇，分別選擇“水平移動(dòng)”和“垂直移動(dòng)”兩種連接方式，彈出對(duì)話框如圖416所示。在該軟件中編寫(xiě)語(yǔ)言有兩種語(yǔ)言方式，IF/ELSE和WHILE語(yǔ)句，兩種語(yǔ)句可以兼容，互相嵌套使用。圖417 畫(huà)面語(yǔ)言命令編寫(xiě)在空白處填入所需命令語(yǔ)句，點(diǎn)擊“確認(rèn)”即可。if(\\本站點(diǎn)\ZXC==1)\\本站點(diǎn)\ZYYX=\\本站點(diǎn)\ZYYX20。在了解了組態(tài)軟件的基本知識(shí)后，先完成系統(tǒng)工程的建立，然后再按照使用步驟完成系統(tǒng)監(jiān)控畫(huà)面的設(shè)計(jì)，并且在畫(huà)面的設(shè)計(jì)過(guò)程中力爭(zhēng)做到畫(huà)面的簡(jiǎn)潔和形象。編輯好的畫(huà)面如圖51所示，上面的各種圖形界面所代表的實(shí)物都一一標(biāo)出。圖54 連續(xù)工作 槽1 下降定時(shí)時(shí)間到時(shí)，系統(tǒng)上升，如右圖55所示。整個(gè)系統(tǒng)的工作模式有連續(xù)、單周期和步進(jìn)三種方式。在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中PLC的編程是整個(gè)設(shè)計(jì)最主要的一部分，我的編程是采用梯形圖編程語(yǔ)言，所有的編寫(xiě)步驟和編寫(xiě)要點(diǎn)是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求來(lái)完成的，而且我編寫(xiě)程序之前對(duì)電鍍生產(chǎn)線的工作流程做了詳細(xì)的分析，每個(gè)步驟考慮都很?chē)?yán)密，所以總的來(lái)說(shuō)，這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還是比較好的。當(dāng)然，各位指導(dǎo)老師和同一組的同學(xué)也對(duì)我做了很多的指導(dǎo)和幫助，這對(duì)我能按時(shí)按要求完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著很大的作用。向老師求教，向同學(xué)們問(wèn)詢(xún)，在網(wǎng)絡(luò)上面搜索答案，到圖書(shū)館借書(shū)，這都是我這次能一次又一次克服這些困難所使用的方法。我再次向他們表達(dá)謝意，祝他們身體健康，工作順利！參考文獻(xiàn)[1] 李道霖. 電氣控制與PLC原理及應(yīng)用. 北京: 電子工業(yè)出版社, [2] 孫海維. 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More recently electricity has been used for control and early electrical control was based on relays. These relays allow power to be switched on and off without a mechanical switch. It is mon to use relays to make simple logical control decisions. The development of low cost puter has brought the most recent revolution, the Programmable Logic Controller (PLC). The advent of the PLC began in the 1970s, and has bee the most mon choice for manufacturing controls. PLC have been gaining popularity on the factory floor and will probably remain predominant for some time to e. Most of this is because of the advantages they offer. Cost effective for controlling plex systems. Flexible and can be reapplied to control other systems quickly and easily. Computational abilities allow more sophisticated control. Trouble shooting aids make programming easier and reduce downtime. Reliable ponents make these likely to operate f