【正文】 考慮。 由于實(shí)際控制系統(tǒng)的輸入接點(diǎn) I/O 有 15 個，輸出接點(diǎn)有 7 個，共 23 個接點(diǎn)。 實(shí)際 PLC I/O 硬件接口電路中，輸入輸出接點(diǎn)的地址號分配情況： 輸入： — 3QA，常開接點(diǎn)，控制在安全保護(hù)回路 KMB 的斷開和接通； — SA0 ，安全保護(hù)回路中主令控制器的開關(guān)； — SA1， — SA2， — SA3， — SA4， — SA5， — SA6，均為主令控制器的手把開關(guān)在控制回路中的觸點(diǎn)開關(guān)； — 2SL， — 3SL 為過卷行程開關(guān)； — SF，電動機(jī)正轉(zhuǎn)啟動按鈕； — SR，電動機(jī)反轉(zhuǎn)啟動按鈕； — SB，自動 /半自動 控制方式轉(zhuǎn)換開關(guān)（自動閉合，自動斷開）； — 3KA，過流接觸器的常開接點(diǎn)； — ST，緊急停車按鈕； 輸出： — KMB，安全制動交流接觸器線圈； — KMF， 正轉(zhuǎn)交流接觸器線圈； — KMR，反轉(zhuǎn)交流接觸器線圈； — 1KMA， — 2KMA， — 3KMA， — 4KMA，均為加速叫流接觸器線圈。 其中礦井提升機(jī)部分主要介紹了 JKM（Ⅰ）型多繩摩擦式經(jīng)他礦井 提升機(jī)，主要組行部分有電動機(jī)、減速器、主軸系統(tǒng)、導(dǎo)向輪、鋼絲繩、 提升容器、 液壓站、 PLC 控制柜 等 電控部分 時由 PLC 進(jìn)行控制， 方便、安全、可靠，而且大大提高了提升機(jī)的工作效率和使用 壽命 。從設(shè)計(jì)之初，資料的收集，到設(shè)計(jì)過程中設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)、圖紙的質(zhì)量等等，都是在指導(dǎo)老師的嚴(yán)格要求和指導(dǎo)下完成的。 在本次設(shè)計(jì)中，我的收獲很大。盡管我自己付出了很大的努力完成了我的設(shè)計(jì)。 1 引言 液壓卡環(huán)式步進(jìn)提升機(jī)應(yīng)用于石油化工、公路橋梁等大型工程建設(shè)項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)對超大型重物的起重施工，如：大型化工儲罐的倒裝焊接施工、大型橋道索攬的漲緊提升等。 上卡頭主液壓缸下卡頭液壓管路支架提升桿 圖 1 提升機(jī)部分結(jié)構(gòu)示意圖 2 液壓卡環(huán)式步進(jìn)提升機(jī)的工藝過程 33 液壓卡環(huán)式步進(jìn)提升機(jī)主要由液壓泵站及管路、電氣控制臺和液壓卡環(huán)式步進(jìn)升降器組成，可完成對重物的步進(jìn)提升和回落，其部分結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1 所示。 為保證上下卡頭能充分夾緊或放松提升桿，在上下卡頭處裝有壓力檢測傳感 器，只有油壓達(dá)到預(yù)先設(shè)定值后，才認(rèn)為夾緊或放松有效，可以進(jìn)行下一動作。綜合考慮系統(tǒng)工藝要求、各品牌 PLC 的 I/O口配置、性能價格比等因素，選擇西門子 S7200 CPU224 作為主控單 元。系統(tǒng)的 PLC 端口配置如表 1 所示。 4 PLC 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)基本按工藝流程圖編制，其主程序梯形圖如圖 4 所示。若壓力無法滿足要求，則通過 TD200 給出報(bào)警提示信息。該顯示器最多可顯示 80 條信息，每條信息最多可包括 4 個變量。實(shí)踐證明，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，操作簡單方便，適合在惡劣的施工現(xiàn)場應(yīng)用，具有一定的推廣價值。 it is normally closed. R1 is a doublepole contact. R2 is a relay connected to a motor. S1S2 S3R1b)TIMERMotorR25 41 S1S2 S3R1TIMERMotorR25b) An example of relay logic a) Ladder diagram b) Wiring diagram 3, PLC In order to use the advantages of all those controllers and eliminate the difficulties, the programmable logic controllers were invented, A PLC was a replacement for relay devices. They are programmed using a ladder diagram, which is standard electric wiring diagram. As PLC’s bee more flexible, highlevel as well as lowlevel languages are available to PLC programmers. PLC’s have the flexibility of puters as well as a standard and easy interface with processes and other devices. They are widely accepted in industry for controlling from a single device to a plex manufacturing facility. Programmable logic controllers (PLC’s) were first introduced in 1968 as a substitute for hardwired relay panels. The original inten。 however, the two circuits are totally separated. S1S2 S3R1b)TIMERMotorR25 When a relay operates, the contacts dot all open or lose instantaneously. There may be a delay of several milliseconds between the operations of two contacts of the same relay. In the design of a relay circuit, this delay must always 40 be taken into account. Based on the discussion, on can see that a relay is really a magoperated contact switch. The contact switch inside a relay also can be classified by the number of poles and throws. Although most relays are single throw, it is very mon to have multiplepole relay. An Example of Relay Logic For a control process, it is desired to have the process start (by turning on a motor) 5s after a part touch a limit switch. The process is terminated automatically when the finished part touches a second limit switch. An emergency switch stops the process any time when it is pushed. The circuit design for the process control is shown in . In the diagram, LS1 is the first limit switch. It is a normally open type. PB1is a pushbutton switches。熟練的編程者也可不使用 Wizard，直接在“數(shù)據(jù)塊編輯器”中按指定格式對 TD200 編程。另外，對各種錯誤操作和系統(tǒng)故障報(bào)警給出漢字信息提示和聲光指示。同樣，當(dāng)當(dāng)前步數(shù)（ VW34）大于零時，若輸入“重物回落”（ ）指令，程序執(zhí)行“重物回落程序”，實(shí)現(xiàn)重物的逐步回落。 TD200 是西門子公司人機(jī)界面產(chǎn)品之一，可支持漢字顯示，功能強(qiáng)大、使用簡單，具有較高的性能價格比。選擇一個 EM231 模擬量輸入單元接收壓力傳感器的檢測信號（ 4～ 20mA 電流信號）。 3 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成如圖 3 所示。 聲光檢測 液壓電磁閥 CPU224主控單元EM231擴(kuò)展模塊主令開關(guān) 行程開關(guān) 壓力傳感器TD文本 顯示器 圖 2 提升機(jī)工藝過程示意圖 設(shè)備的工藝過程如圖 2 所示，需提升重物時：上卡頭先夾緊，下卡頭放松，主液壓缸帶動上卡頭和提升桿向上提升，到行程后，下卡頭夾緊，上卡頭放松，上卡頭隨主液壓缸回落，重復(fù)以上動作，可實(shí)現(xiàn)重物的步進(jìn)提升。顯然如用普通繼電器控制或單片微機(jī)控制，很難達(dá)到上述要求。最后我再一次感謝各位老師在大學(xué) 幾 年 里的精心培育 ,我們會在以后的工作中加倍努力 ,來報(bào)答老師的栽培 ,不辜負(fù)老師的期望。從中也發(fā)現(xiàn)自己的不足，知識體系不連貫，基礎(chǔ)知識不扎實(shí)，不能做到游刃有余。在此，我特別對我的指導(dǎo)老師和系里的各 位老師表示由衷的感謝，也對各位領(lǐng)導(dǎo)、專家教授、師傅等的指導(dǎo)表示衷心的謝意！是各位老師誨人不倦的教導(dǎo)和幫助 ,我才能順利的完成設(shè)計(jì)。 30 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個月，是離校前的最后學(xué)習(xí)的機(jī)會，在這段時間所學(xué)到的知識，對畢業(yè)之后工作打好了實(shí)踐的基 礎(chǔ)，而這些都要感謝指導(dǎo)老師?，F(xiàn)僅介紹全自動控制系統(tǒng)得梯形圖和其控制過程框圖。其中輸入 16個點(diǎn)，輸出 24 個點(diǎn)。 25 這種 PLC 與國外同類 PLC 性能相同，它可以完成開館兩的邏輯運(yùn)算和控制，又計(jì)時、計(jì)數(shù)、位移寄存器、主控制器、步 控制器、鎖存器及在線監(jiān)視等功能。 6 支撐技術(shù)條件的考慮 選擇 PLC 時，又無支撐技術(shù)同樣是重要的選擇依據(jù)。一般一個系統(tǒng)的軟件總是用于處理控制器具備的控制硬件的。 24 控制目的 公式 代替繼電器 ? ? ? ?? ?DODIKM m ???? 510 模擬量控制 ? ? ? ? ? ?? ?AIDODIKM m ?????? 1 0 0510 多路采樣 ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? 0 0510 ????????? 采樣點(diǎn)AIDODIKM m 式中， DI 為數(shù)字量輸入信號 。 5） 確定框架中是否有用于電源的空槽，或者將電源撞到框架外面。 3） I/O 模塊所需的總背板電流值在加上： ① 框架中帶有處理器時，則加上處理器的最大電流。 （ 5） 智能式輸入 /輸出 3 電源選擇 電源模塊的選擇一般只需要考慮輸出電流。這些接口測量流量、溫度、和壓力等數(shù)值，并用于控制電壓或電流輸出設(shè)備。 （ 1）確定 I/O 點(diǎn)數(shù) 根據(jù)控制系統(tǒng)要求，確定所需要的 I/O 點(diǎn)數(shù)，再增加 10%—— 20%的設(shè)備用量，以便隨時 增加控制功能。他與工 業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過 I/O 接口模塊來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過程改變時，只需用編程器重新修改程序，就能滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來很大方便。內(nèi)診斷是 PLC內(nèi)部各部件性能和功能診斷，外診斷是中央處理機(jī)與 I/O 模塊信息交換診斷。 5） 高級功能 高級指令：如表與塊間的傳送、檢驗(yàn)和、雙倍精度運(yùn)算、對數(shù)和反對數(shù)、平方根、 PLD 調(diào)解等。 3） 數(shù)據(jù)傳送 功能要求：存儲器與數(shù)據(jù)表的相互傳遞等。 1） 替代繼電器 功能要求：繼電器觸點(diǎn)輸入輸出、邏輯線圈、定時器、計(jì)數(shù)器。 1 機(jī)型的選擇 機(jī)型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿足要求的前提下，保證可 靠、維護(hù)使用方便以及最佳的功能價格比。 選擇恰當(dāng)?shù)?PLC 區(qū)控制一臺機(jī)器或一個過程時，不僅應(yīng)考慮應(yīng)用系統(tǒng)目前的需要，還要考慮到那些包含于工廠未來目標(biāo)的需要。 8）交付使用。 5）對程序進(jìn)行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止。 2）涉及梯形圖。 在設(shè)計(jì)繼電接觸器控制系統(tǒng)時，必須在控制線路設(shè)計(jì)完后，才能進(jìn)行控制臺的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工。如果需要網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，還需選擇網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的類型。如需要完成的動作（動作順序、動作條件、必須的保護(hù)和連鎖等）、操作方式（手動、自動，連續(xù)、單周期、單步等）。包括控制梯形圖、語句表（即程序清單）或控制系統(tǒng)流程圖。 PLC 是 PLC 控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇 PLC 對于保證整個控制系統(tǒng)得技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起著重要的作用。 可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 PLC 控制系統(tǒng)是由 PLC 與用戶輸入、輸出、設(shè)備連接而成的。因此，在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循 以下基本原則： 1） 最大限度地滿足被控制對象的控制要求。 圖 35 所示是遠(yuǎn)程 I/O 控制系統(tǒng)的構(gòu)成，其中使用 3 個遠(yuǎn)程 I/O 通道 （ A、B、 C）和一個本地 I/O 通道（ M）。 4 遠(yuǎn)程 I/O 控制系統(tǒng) 遠(yuǎn)程 I/O 控制系統(tǒng)就是 I/O 模塊不是與 PLC 放在一起，而是遠(yuǎn)距離放在被控設(shè)備