【正文】 0 點輸出，共有 24 個數(shù)字量 I/O。 (1)CPU224 的技術指標 外形尺寸： *80*62mm 存儲器： 程序存儲器 4096 字 用戶數(shù)據(jù)存儲器 2560 字 存儲器類型 EEPROM 存儲卡 EEPROM 數(shù)據(jù)后備（超級電容） 190 小時 編程語言 LAD， FBD 和 STL 程序組織 一個組織塊（可以包含子程序和中斷程序） 系統(tǒng) I/O： 本機 I/O 14 入／ 10 出 擴展模塊數(shù)量 7 個模塊 19 數(shù)字量 I/O 映像區(qū) 256（ 128 入／ 128 出） 數(shù)字量 I/O 物理區(qū) 168（ 94／ 74） 模擬量 I/O 映像區(qū) 32 入／ 32 出 模擬量 I/O 物理區(qū) 35（ 28／ 7）或 14 出 附加功能： 內置高速計數(shù)器 6 個（ 30KHｚ） 內置模擬電位器 2 個（ 8 位分辨率） 脈沖輸出 2 個高速輸出（ 20KHｚ） 通訊中斷 1 發(fā)送器／ 2 接收器 定時中斷 2 個（１ｍｓ－ 255ｍｓ） 輸入中斷 4 個 實時時鐘 內置 口令保護 3 級口令保護 為傳感器提供 5VDC 電流： 660ｍＡ (2)CPU224 的接線 DC 輸入 DC 輸出： DC 輸入端由 1M、 ～ 為第 1 組， 2M、 ～ 為第 2 組， 1M、 2M 分別為各組的公共端。 1L+、 2L+分別為公共端。 DC 輸入繼電器輸出： DC 輸入端與 CPU224 的 DC 輸入 DC 輸出相同。負載的另一端分別接到 CPU224 各個繼電器輸出端子。具體技術指標見表 2。s 隔離 ：有 耗電 從 5VDC（ I/O總線）耗電 10 mA 開關設置 SW1 SW2 SW3 輸入類型 ON OFF ON 0～ 10V ON ON OFF 0～ 5V或 0～ 20mA OFF OFF ON 177。 電流輸入時，需將“ R”與“ +”短接后作為電流的進入端，“ ”為 21 電流流出端。 10V、 0～ 20mA 分辨率 ： 12bit 轉換速度 ： 100181。 硅調壓模塊 PAC01A 是一款新概念調壓器。 一、 PAC01A 主要技術指標： ～ 20mA 輸入 : 接收阻抗 500Ω ～ 調節(jié)輸出分辨力：調壓 。 ℃ 超溫保護： 散熱器溫度大于 80℃ 禁止輸出并報警 解除 :故障排除后 ,重新上電。 大于 30A 時 ,需采用強制風冷。 ： 0℃ ～ +55℃ 通風良好的位置。 ：手動調整儀表輸出范圍為 0～ 100%。 溫度變送器的選擇 Pt100 傳感器測量溫度的隔離變送器， 型號為 RS3100, 在工業(yè)上主要用于測量 200~ +500℃ 的溫度。 主要特性 輸入： Pt100(20~+400℃ ) (范圍可選擇 ) 輸出信號： ~5V 精度等級： 級 (FSR%) 內含線性化和長線補償功能 隔離耐壓： 2500VDC(,60S) DIN35 導軌安裝 精度高、性能穩(wěn)定可靠。 （ 1）硫化機溫度控制的強電電源圖， 如圖 8 所示 。 在 S7200PLC 編制程序時首先要根據(jù)整個工程的要求把程序分塊，其次是合理利用指令，嚴格注意信號名稱定義，恰如其分地編寫各個程序塊的程序。在程序設計叫線 性程序設計和分塊程序設計。 線性程序的結構簡單，分析起來一目了然?？梢园堰@些控制任務分配給一個個子程序塊。而且，如果覺得用一個線性程序編制具體任務的控制程序還有困難時，可以在編制具體任務控制程序時 ，再一次使用分塊結構編程，因而使編程簡單容易。當工藝發(fā)在變化時，只需要修改變化部分的程序。 （ l）圖解法編程 圖解法是靠畫圖進行 PLC 程序設計。其圖形甚至元件名稱都與繼電器控制電路十分相近。邏輯流程圖法是把系統(tǒng)的工藝流程，用邏輯方框圖表示出來形成系統(tǒng)的邏輯方框圖。則可以先畫出邏輯流程圖，再為邏輯流程圖的各個部分用語句表和梯形圖編制 PLC 應用程序。一般比較復雜的程序，都可以分成若干個功能比較簡單的程序段，一個程序段可以看成整個控制過程中的一步。在畫完各個步進的狀態(tài)流程圖之后，可以利用步進順控指令方便地編寫出控制程序。這里所說的經(jīng)驗，有的是來自自己的經(jīng)驗總結，有的可能是別人的設計經(jīng)驗，有的也可能是來自其它資料的典型程序。它支持 Windows95， Windows98 和Windows XP 使用環(huán)境。從左到右的順序控制。 使用一個條件驅動多個線圈時，不能串聯(lián)，只能并聯(lián)。 （ 2） 主程序調用子程序 0 的流程 圖 ，如圖 9 所示。 （ 2） 中斷子程序 流程圖 ，如圖 12 所示。 可編程控制器的軟件 西門子 S7200PLC 使用的是西門子獨立開發(fā)的 STEP7Micro/WIN32 編程軟定時中斷計數(shù)器值加 1 啟動中斷子程序 計數(shù)器值 到達了？嗎？ 計算 PID 公式 對輸出值限制 反饋仿真 中斷子程序 0 結束 否 是 31 件， STEP7Micro/WIN32 編程軟件是基于 Windows 的應用軟件，由西門子公司專為 S7200 系列可編程控制器設計開發(fā)，它功能強大，主要為用戶開發(fā)控制程序使用，同時也可以實時監(jiān)控用戶的執(zhí)行狀態(tài)。 圖 13 STEP7Micro/WIN 32 編程軟件 界面圖 由于 STEP7Micro/WIN 32 編程軟件默認的 PLC 為 221，不能滿足本設計要求，所以對其進行進一步設置 PLC 型號，右擊“ Project1(CPU 221 REL )”圖標，在彈出的按鈕中單擊“ Type” 會彈出對話框，對其修改 PLC 型號如圖 14 32 圖 14 PLC型號設置圖 PLC 程序 以上介紹的程序設計的方法和 I/O 分配表的編寫以及程序流程圖的設計已經(jīng)為我們 PLC 梯形圖的繪制打下了基礎，下面我們進行梯形圖的編寫。 34 圖 16子程序梯形圖 在子程序中主要是裝入回路設定值 VD104，回路增益 VD112，回路采樣時間VD118，積分時間 VD120,同時設定定時中斷 0 的時間（ SMB34）間隔為 100ms，設定定時中斷執(zhí)行 PID 程序 INT_0。首先將整數(shù)轉換成雙整數(shù)（ AIW0— AC0），將雙整數(shù)裝換成實數(shù)，而后將數(shù)值標準化（ AC0,— AC0） ,最后將標準化的 PV 存入回路表（ AC0— VD100）。 本系統(tǒng)總結為以下幾點： 系統(tǒng)采用 S7200PLC 加模擬量輸入輸出模塊的結構 ，使整個系統(tǒng)實現(xiàn)了PLC 控 制，有效克服了 單一溫度控制器 控制 的缺陷，系統(tǒng) 控制精度明顯提高， 控制精度在 177。 該控制系統(tǒng)實用性強，可靠性高，以一臺 PLC控制一臺硫化機為例，用戶也可根據(jù)控制需要，對系統(tǒng)的 I/O模塊進行擴展，控制多臺硫化機。 該系統(tǒng)已在中船重工 752研究所的硫化機上成功運行，效果良好，控制精度在 177。 37 致 謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多 考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導師 董老師 。此次畢業(yè)設計才會順利完成。除了敬佩 董 老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后 的學習和工作。 董 老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，給以終生受益無窮之道。 該控制系統(tǒng)的設計提高了硫化機溫度控制質量，解決了硫化機普遍存在溫度控制系統(tǒng)精度不高，達不到硫化國家標準的溫度。 系統(tǒng)在設計中 詳細介紹了系統(tǒng)的硬件設備配置和硬件電路圖的設計以及軟件設計流程圖，并完成了梯形圖 的繪制。 系統(tǒng) 在設計中對 PID參數(shù)進行了模擬仿真。 本章小結 本章主要介紹 了 PLC程序設計方法以及本次設計的 I/O口分配和梯形圖的設計過程，最后對梯形圖進行了詳細的介紹。 （ 3） 中斷子程序 梯形圖 ，如圖 17 所示。 33 圖 15主程序梯形圖 當按下啟動鍵 ,首次掃描調用初始化子程序，這計時器 T40 開始計時，沒計一分鐘給計數(shù)器 C1 一個信號，當計數(shù)器計到設置值 45， C1 輸出給 。 S7200 可編程控制器使用 STEP7Micro/WIN32 編程軟件進行編程。首先將整數(shù)轉換成雙整數(shù)（ AIW0— AC0），將雙整數(shù)裝換成實數(shù)，而后將數(shù)值標準化（ AC0,— AC0） ,最后將標準化的 PV 存入回路表（ AC0— VD100）。分別 裝入回路設定值 VD104，回路增益 VD112，回路采樣時間 VD118，積分時間 VD120,同時設定定時中斷 0 的時間（ SMB34）間隔為 100ms，設定定時中斷執(zhí)行 PID 程序 INT_0。 圖 10 主程序 流程圖 在主程序中首次掃描 調用子程 0進行啟動計算機和初始化然后調用子程序 0初始化定時中斷。 28 對于外接電路的各元件分配編號，編號的分配必須是主機或者是擴展模塊本身 是機提供的，而且可以用來編程，兩個設備不能共用一個輸入輸出點。使用這些編程軟件可以十分方便地在計算機上離線或在線編程、在線調試，使用這些編程軟件可以十分方便地在計算機上進行程序的存取、加密以及形成 EXE 運行文件。 （ 3）計算機輔助設計編程 計算機輔助設計是通過 PLC 編程軟件在計算機上進行程序設計、離線或在線編程、離線仿真和在線調試等等。多數(shù)是設計前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“試驗程序” 。系統(tǒng)控制的任務實際上可以認為在不同時刻或者在不同進程中去完成對各個步的控制。時序流程圖法很適合于以時間為基準的控制系統(tǒng)的編程方法。邏輯流程圖會使整個 程序脈絡請楚，便于分析控制程序、便于查找故障點、便于調試程序和維修程序。這對于熟悉繼電器控制的人來說是最方便的一種編程方法。 梯形圖法：梯形圖法是用梯形圖語言去編制 PLC 程序。 S7200 的編程 在了解了 PLC 程序結構之后，就要具體的編制程序了。由于程序是分塊的，調試程序也可以分塊進行，等局部程序調試完之后，再總體合成。 可以看出分塊程序有更大的靈活性，適用于比較復雜、規(guī)模較大的控制工程的程序設計。對于一些控制規(guī)模較大，運行過程比較復雜的控制程序，特別是分支較多的控制程序則不宜選用這種結構。例如一個控制工程共有四個控制任務分別為，任務 A 控制、任務 B控制、任務 C 控制和任務 D 控制。編好的程序還必須經(jīng)過一定時間的運行考驗，才可以投入實際現(xiàn)場工作。 圖 9PLC接線圖 25 本章小結 本章主要介紹了 本系統(tǒng)主要 硬件設備 技術指標和 硬件電路圖的設計。10% 靜態(tài)電流 +24VDC 16 20 mA 5 。輸入、輸出和輔助電源之間是完全隔離（三隔離），可以承受 2500VDC 的隔離耐壓。 測溫元件及溫度檢測技術 目前，常用的溫度傳感器種類很多：熱電偶傳感器、熱敏電阻傳感器、熱電阻傳感器和半導集成溫度傳感器，但是在微機溫度控制系統(tǒng)中使用的傳感器必須是能將非電量轉變成電量的傳感器 ,因此使用的就是熱電阻傳感器。 ：一般按額定負載電流的 倍選擇，外配 RS0 快速 熔斷器作為短路保護。 ，如要再運行，需排除故障后，再送電運行。 二、 安裝及使用須知： 認真閱讀本說明書，嚴格按要求接線使用。 22 : 50Hz 單相 220VAC/380VAC 燈狀態(tài)顯示 :藍 色燈：上電運行前閃爍三次 （表示測試狀態(tài)）； 運行正常時長亮； 不亮：控制器或電源故障 紅色燈閃爍：電源或負載故障報警指示 ； 紅、蘭燈交替閃爍：散熱器超溫。歐式風格的工藝結構，設計緊湊，造型美觀，附安全護蓋。 電壓輸出時，“ V”為電壓 正端，“ M”為電壓負端。具體技術指標見表 3。 接線端子 M為 24VDC電源負極端， L+ 為電源正極端 RA、 A+、 A； RB、 B+、 B； RC、 C+、 C； RD、 D+、 D分別為第 1～ 4路模擬量輸入端。 5V、177。 模擬量輸入模塊 EM231 EM231 具有 4 路模擬量輸入， 輸入信號可以是電壓也可以是電流，其輸入與PLC 具有隔離。各組的公共端為 1L、 2L 和3L。輸出負載的－端接到 1