【正文】 業(yè)控制中。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。由于體積 小很容易裝入機械內部，是實現機電一體化的理想控制設備。 課題研究的意義，價值和技術可行性 原來用于加工棉紡錠腳的機床用于大量的繼電器控制，可靠性低容易產生誤動作，故障不易檢查，維修頻繁，噪聲大且耗能，越來越滿足不了生產需要。隨著技術的進步，這類控制系統(tǒng)已顯示出越來越多的弊端。 2. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強 可編程序控制器產品已經標準化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝備供用戶選用。 PLC的梯形圖程序一般采用順序設計方法。熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。 7. 體積小，能耗低 對于復雜的控制系統(tǒng)，使用 PLC 后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型 PLC 的體積相當于幾個繼電器大小，因此可將開關柜的體洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 7 積縮小到原來的 1/21/10。單片機可以構成各種各樣的應用系統(tǒng)，從微型，小型到中型，大型都可， PLC 是單片機應用系統(tǒng)的一個特例。機械零件的形狀精度，尺寸精度和表面粗糙要求高的零件，主要靠機床切削加工來達到，特別是形狀復雜和精度要求高的零件，往往需要幾道切削加工工步才能完成。 PLC 的輸入輸出回路均帶有光電隔離等抗干擾和過載保護措施。根據 PLC 的技術特點又可增加一些 新的功能。 S7200 主機單元發(fā)展至今，經歷了兩代產品。 2. CPU222 型主機單元 具有 8 輸入 /6 輸出共計 14 個數字 I/O 點，可以連接 2 個 I/O 擴展單元，最大擴展至 78 個數字量 I/O 點或 10 路模擬量 I/O。 CPU226 系列具有多種功能模塊和人機界面可供選擇，具有功能齊全的編程軟膠囊，控制系統(tǒng)硬件電路需要 6 輸入 /5 輸出共計 10 個數字量 I/O點，所以選擇 CPU226 作為主機單元，它具有 24 點開關量輸入 16 點開關量輸出。 表 22 PLC 的輸入 /輸出編址 信 號 名 稱 信 號 符 號 I / O 編 址 輸 入 電 源啟 動 開 關 S B 1 I 0 . 0 D C 2 4 V橫 向 工 進 開 始 S Q 1 I 0 . 1 D C 2 4 V限 位 開 關 Q R W T R E T R T R Y R T Y T R U T Y R T Y R E 橫 向 延 時 開 始 S Q 2 I 0 . 2 D C 2 4 V 限 位 開 關 Q R W T R E T R T R Y R T Y T R U T Y R T Y R E 橫 向 快 退 結 束 S Q 3 I 0 . 3 D C 2 4 V限 位 開 關 Q R W T R E T R T R Y R T Y T R U T Y R T Y R E 縱 向 快 退 結 束 S Q 4 I 0 . 4 D C 2 4 V 限 位 開 關 Q R W T R E T R T R Y R T Y T R U T Y R T Y R E 停 止 開 關 S B 2 I 0 . 5 D C 2 4 V正 轉 接 觸 器 K M 1 Q 0 . 0 A C 2 2 0 V反 轉 接 觸 器 K M 2 Q 0 . 1 A C 2 2 0 V快 速 接 觸 器 K M 3 Q 0 . 2 A C 2 2 0 V電 磁 閥 D T 1 Q 0 . 3 A C 2 2 0 V主 軸 接 觸 器 K M 4 Q 0 . 4 A C 2 2 0 V 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 10 PLC 的 I/O 電路設計 PLC 的主電路圖如圖 21 所示。 按照通常是用來短時接通或斷開小電流的控制電路的開關。主要根據使用場合所需要的觸電數、觸洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 電式及顏色選用。限位開關有 LX1 LXW LXK LX32 和 LX33 等系列。 接觸器的選擇，選擇接觸器主要考慮一下技術資料： 1. 電源種類：交流或直流。 5. 額定操作頻率，即允許的每小時接通的最多次數。 額定電流：銘牌額定電流是指主觸點的額定電流。 線圈的額定電壓：通常的電壓等級為 直流線圈： 24， 48， 220， 440V 交流線圈： 36， 127， 220， 380V （選擇時一般交流對交流，直流對直流，但交流負載頻繁動作時可采用直流吸引線圈的接觸器；直流接觸器斷開時產生的過電壓高達 10~20 倍，故不宜采用高電壓等 級，電壓太低，接通線圈用的繼電器或接觸器的聯(lián)鎖觸點不可靠。交流接觸器的結構原理與直流接觸器相似，主要由點此系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置、復位彈簧和支架底座等部分組成。電磁閥用于控制液壓流動方向，該設計的機械裝置有氣壓鋼控制，所以就會用到電磁閥。額定電壓是根據所保護電路的電壓來 選擇的。電動機的額定功率選擇的方法是：根據生產機械工作時負載（轉矩、功率、電流）大、小變化特點，預選電動機的額定功率，再根據所選擇額定功率效驗過載能力和啟動能力。 PLC 技術可以實現邏輯控制、順序控制、定時、計數、算術運算、數據處理、數據通信等功能，并且具有處理分支、中斷、自診斷能力。 PLC 控制系統(tǒng)為模塊結構，維護更換方便，并可顯示故障類型。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 16 第 3 章 軟件設計 軟件開發(fā)平臺和編程語言的選擇 PLC 軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶程序兩部分組成。 軟件開發(fā)平臺 在硬件設計中已經確定選擇德國西門子公司生產的 S7200PLC。 編程語言的選擇 PLC 最常用的三種編程語言，一是梯形圖，二是語句表 STL，三是功能塊圖 FBD。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 17 它的連接有兩種：以為母線，另一為內部橫豎線。 梯形圖 (LAD)編程語言是從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎上演變而來的。如沒有，則線圈未被激勵 。他特別適合于熟悉計算機原理和熟悉 PLC 的結構原理和工作過程的程序員，用它可以編寫儲梯形圖 LAD 或功能塊圖 FBD 無法實現的編程，程序執(zhí)行速度最快。使用它可以對具有選擇等復雜結構的系統(tǒng)進行編程，許多 PLC 都提供了用于SFC 編程的指令。一旦安裝后，其作用立即顯現，其收益也馬上實現，向其他智能設備一樣 ， PLC 的潛在優(yōu)點還取決于應用時的創(chuàng)造 性 。 I 0 . 3 M 1 0 . 4M 1 1 . 1M 1 0 . 5M 1 0 . 5M 1 0 . 5M 1 0 . 7I 0 . 1 M 1 0 . 6 M 1 1 . 0M 1 0 . 7M 1 0 . 3 M 1 0 . 7 M 1 1 . 1M 1 1 . 0M 1 1 . 0M 1 0 . 7M 1 0 . 6M 1 0 . 5 圖 33 車平面梯形圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 20 工步三：鉆深孔梯形圖如圖 34 所示。 I 0 . 3 M 1 2 . 1 M 1 2 . 3M 1 2 . 2M 1 2 . 2I 0 . 1 M 1 2 . 2 M 1 2 . 4M 1 2 . 3M 1 2 . 3M 1 0 . 3 M 1 2 . 3 M 1 2 . 5M 1 2 . 4M 1 2 . 4 圖 37 精絞雙絞孔梯形圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 22 工步七：絞錐孔梯形圖如圖 38 所示。 S7200PLC 的編程軟件為 SIEP7 Micro/WIN32 ，是一種基于Windows 平臺的應用軟件，它可以使用通用的個人計算機作為圖形編程器，用于在線或離線開發(fā)用戶程序，用于在線對 PLC 進行各種操作，并且可以在線監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。語言表 STL類似于計算機的匯編語言，是 PLC 最基礎的編程語言。本設計控制程序采用梯形圖 AD 語言編制，邏輯關系反映的形象、直觀。它適用于從單一設備的生產運營管理和故障診斷，到網絡結構分布式大型集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的開發(fā)。 運行系統(tǒng)：工程運行界面 ，從采集設備中獲得通訊數據，并依據工程瀏覽器的動畫設計顯示動態(tài)畫面，實現人與控制設備的交互操作。 4. 變量導入導出功能，變量可以導出到 Excel 表格中，方便的對變量名稱等屬性進行修改，然后再導入新工程中，實現了變量的二次利用，節(jié)省了開發(fā)時間。 8. 全新的 WebServer 架構，全面支持畫面發(fā)布、實時數據發(fā)布、歷史數據發(fā)布以及數據庫數據的發(fā)布。組態(tài)王提供了豐富的快速應用設計的工具。雙擊工程瀏覽器中的“主畫面”后，就進入了開發(fā)系統(tǒng)的主畫面，本控 制系統(tǒng)的組態(tài)監(jiān)控畫面設計如下圖 43 所示。 數據變量定義 實時數據庫是組態(tài)工程的數據交換和數據處理中心。數據庫變量的變化又如何導致畫面的動畫效果呢？通過“動畫連接” —— 所謂“動畫連接”就是建立畫面的圖素與數據庫變量的對應關系?！敖M態(tài)王”系統(tǒng)還為部分動畫連接的圖形對象設置了訪問權限，這對于保障系統(tǒng)的安全具有重要的意義。 利用動畫連接中的“特殊”選項中的“隱含” 就可以實現對工件的 “夾緊”和“放松”動畫。 條件表達式：輸入顯示或隱含的條件表達式，單擊“？”可以查看已定義的變量名和變量域。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 32 圖 47 “夾緊”動畫設置 接著進行放松的動畫設置，選擇圖形 并雙擊，在彈出的“動畫連接”對話框中對選項“特殊”中的子選項“隱含”進行設置。 應用程序命令語言：可以在程序啟動時、關閉時或在程序運行期間周期執(zhí)行。數據改變命令語言：只鏈接到變量或變量的域。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 34 圖 410 組態(tài)圖洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 35 結 論 PLC 技術經過幾十年的發(fā)展，已經相當熟悉。柔性強，控制功能多，控制線路大大簡化。首先感謝段春霞老師和韓英老師的幫助，在她們的指導下，我才能完成這一論文，在此，我向所有幫助過我的老師表示誠摯的謝意。感謝老師的幫助 !洛陽理工學院畢業(yè)設計論文 37 參考文獻 [1] 王玉中 .電氣控制及 PLC 應用技術 .鄭州 :河南科技技術出版社 ,2021 [2] 史宜巧 ,孫業(yè)明等 .PLC 技術及應用項目教程 .機械工業(yè)出版社 ,2021 [3] 劉艷梅 .三菱 PLC 基礎與系統(tǒng)設計 .機械工業(yè)出版社 ,2021 [4] 王宇 .PLC 電氣控制與組態(tài)設計 .電子工業(yè)出版社 ,2021 [5] 周美蘭 ,周封 .PLC 電氣控制與組態(tài)設計 .科學出版社 ,2021 [6] 陳建明 .電氣控制與 PLC 應用 .電子工業(yè)出版社 ,2021 [7] 陳強等 .機械系統(tǒng)的微機控制 .清華大學出版社 ,1998 [8] 陳紹華 .機械設備電器控制 .華南理工大學出版社 ,2021 [9] 張同蘇 .電器 及 PLC 控制技術 .高等教育出版社 ,2021 [10] 孫德勝 .PLC 控制實訓 .機械工業(yè)出版社 ,2021 [11] 袁任光 .可編程控制器應用技術與實例 .華南理工大學出 版社 ,2021 [12] 王紅 .可編程控制系統(tǒng)使用教程 .電子工業(yè)出版社 ,2021 [13] 陳宇 .可編程控制技術編程技巧 .華南理工大學出版社 ,2021 [14] 金振華 .組合機床及其調整與使用 .機械工業(yè)出版社 ,1990 [15] 林述溫 .機電設備設計 .機械工業(yè)出版社 ,2021 [16] 楊長能 .可編程序控制器（ PC）基礎及應用 .重慶 :重慶大學出版社 ,1999 [17] 高麗麗 .PLC 控制交流變頻器調速控制系統(tǒng) .山東 :山東科技 大學，2021 [18] 廖常初 .可編程序控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導航 .重慶 :重慶大學出版社 ,2021 [19] 汪曉平 .可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導航 .北京 :人民大學出版社，2021 [20] 郁漢琪 .機床電氣及可編程控