【正文】 ................ 42 工作原理與機構 ............................................................................................. 42 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 手操器 DFD0500 ...................................................................................................... 43 電動執(zhí)行機構 DKZ5500M...................................................................................... 44 執(zhí)行機構的主要組成部件 ........................................................................... 44 位置定位器 ................................................................................................... 46 第七章 結束語 ........................................................................................................................ 47 參考文獻 .................................................................................................................................. 48 致 謝 ...................................................................................................................................... 49 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第一章 引 言 輪胎產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一。 本項目不但能實現(xiàn)綜合管理控制，而且還能 實現(xiàn)智能控制。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第二章 工藝及設備 設備生產(chǎn)線主要內容 設 備要滿足硫化時間、溫度、壓力曲線， 硫化曲線中各段時間及溫度可調。整個硫化過程的數(shù)據(jù)以報表形式生成、存儲。 （ 3）測溫輸入點為 9 點，即罐體上，中，下各三點 （ 4）罐體上、下的溫度差超過輸入的設定值時，自動排放灌底冷凝水，保證硫化罐體內的溫度平衡性、均勻性。 （ 3） 上位機可實時單獨或 同時顯示兩臺硫化罐的工作參數(shù)和趨勢曲線。例如： 0801001（后 3 位數(shù)字為硫化胎號） B． 第二種輸入報表 2，操作者直接輸入。 C． 工藝輸入報表 3 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 表 3 操作順序 溫度 時間 升壓蒸汽壓力到 保持蒸汽壓力到 升高溫度到 保持溫度 升高溫度到 保持溫度 降低蒸汽壓力到 保持蒸汽壓力 降低蒸汽壓力到 其中操作順序用下拉式菜單按以上幾種選取。 D． 非自動生產(chǎn)時的報表 2 所有數(shù)據(jù)與實時生產(chǎn)的溫度壓力曲線。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） (11) 同一層熱電阻的誤差超過設定值時，進行 30 秒的報警。 （ 2）當溫度達不到要求的時候，根據(jù)實時溫度，按給定公式和設定的硫化溫度系數(shù)自動計算等效硫化時間， PLC 能自動實現(xiàn)等效硫化功能。控制參數(shù)都是通過上位機設定并于生產(chǎn)前傳到 CPU224 的。 （ 2） MCGS 狀態(tài)下，通過在設備窗口建立通道連接，可將實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)裝入下位機 CPU224 對應的寄存器中。上位機將根據(jù)設備通道中的設置，對它們進行周期性采樣，并讀入到實時數(shù)據(jù)庫中進行進一步處理。 MCGS 為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開 發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡等功能。三類產(chǎn)品風格相同，功能各異，三者完美結合，融為一體，形成了整個工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的從設備采集、工作站數(shù)據(jù)處理和控制、上位機網(wǎng)絡管理和 web 瀏覽的所有功能，很好的實現(xiàn)了自動控制一體化的功能。 構 建 動 畫流 程 控 制報 警 組 態(tài)動 畫 顯 示連 接 設 備設 計 報 表設 備 輸 出報 表 打 印報 警 輸 出現(xiàn) 場 控 制實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)軟件核心實時數(shù)據(jù)庫組 態(tài) 環(huán) 境 運 行 環(huán) 境多 任 務多 線 程 圖 組態(tài)環(huán)境與運行環(huán)境的關系圖 MCGS 組態(tài)環(huán)境是生成用戶應用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序 支持，其存放于 MCGS 目錄的 Program 子目錄中。在主控窗口中可以放置一個設備 窗口和多個用戶窗口， 負責調度和管理這些窗口的打開或關閉。 用戶窗口： 本窗口主要用于設置工程中的人機交互界面，諸如：生成各種動 畫顯示畫面、報警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖標等。包括編寫控制程序（ if…then 腳本程序），選用各種功能構件，如：數(shù)據(jù)提取、定時器、配方操作、多媒體輸出等。 ④ 簡單易學的 Basic 腳本語言與豐富的 MCGS 策略構件，使您能夠輕而易舉 地開發(fā)出復雜的流程控制系統(tǒng)。 主控窗口組態(tài) MCGS 的主控窗口是組態(tài)工程的主窗口，是所有設備窗口和用戶窗口的父窗口。 設備窗口組態(tài) 設備窗口是 MCGS 系統(tǒng)的重要組成部分，負責建立系統(tǒng)與外部硬件設備的連接，使得 MCGS 能從外部設備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對工業(yè)過程的實時監(jiān)控。 圖 設備窗口組態(tài)圖 在 MCGS 單機版中，一個用戶工程只允許有一個設備窗口，設置在主控窗口內。在用戶窗口中，通過對多種圖形對象的組態(tài)設置，建立相應的動畫連接，用清晰生動的畫面反映工業(yè)控制控制。 圖 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 用戶窗口內的圖形對象是以“所見即所得”方式來構造，也就是說，組態(tài)時，用戶窗口內的圖形是什么樣，運行時就是什么樣，同時打印出來的結果也是這樣的。這種把數(shù)值、屬性和方法定義成一體的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)對象。設備窗口通過設備構 件驅動外部設備，將采集的數(shù)據(jù)送入實時數(shù)據(jù)庫；由用戶窗口組成的圖形對象，與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立連接關系，以動畫形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化；運行策略通過策略構件，對數(shù)據(jù)進行操作和處理。 所謂“運行策略”，是用戶為實現(xiàn)對系統(tǒng)控制流程自由控制所組態(tài)生成一系列功能模塊的總稱。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 圖 運行策略組態(tài)圖 腳本程序 用戶腳本程序是由用戶編制的、用來完成特定操作和處理的程序，腳本程序的編程語法非常類似于普通的 Basic 語言，但在概念和使用上更簡單直觀，力求做到使大多數(shù)普通用戶都能正確、快速地掌握和使用。 數(shù)據(jù)報表在工程系統(tǒng)中是必 不可少的一部分 ，是整個工程系統(tǒng)的最終結果輸出。因此，趨勢曲線處理在工控系統(tǒng)中成為一個非常重要的部分。罐左側設置了 9 個溫度標簽，運行時可實時顯示現(xiàn)場的8 個熱電阻所測溫度值。在輸入完輸入報表 3 和報表 4 的后，點內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 擊按鈕，指示燈由紅變綠，表示已經(jīng)開始硫化。在報警狀態(tài)下，相應的指示燈由 綠色變?yōu)榧t色，點擊報警信息瀏覽按鈕，即 可打開報警信息瀏覽窗口，從中可以看到報警時間、類型、應答等信息，通過設定時間范圍，還可以看到指定時間范圍內的報警信息。各報表窗口中都沒有進入其它報表的按鈕。其中“零件名稱”，“生產(chǎn)年份” 等數(shù)據(jù)由于在實時表元連接中連到了指定的數(shù)據(jù)對象，因而在報表 1 和報表 2 中，這些數(shù)據(jù)必須是相關的。如 不輸入本參數(shù)硫化系統(tǒng)將無法運行。前者用的是存盤數(shù)據(jù)提取機構，數(shù)據(jù)來源為組對象“產(chǎn)量”，選擇全部數(shù)據(jù)，提 取間隔為“一小時”，按平均提取，數(shù)據(jù)輸出只要是存在的 MCGS、 ACCESS 或 ODBC 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)即可。 輸入報表 4 參數(shù)的輸入方法。 硫化啟動后，即可相應報警現(xiàn)象：罐的三個報警燈一個由綠變紅，一個變紅后閃爍，一個以黃色填充在閃爍。當我們需要查看以前的歷史資料時也就無從考證了。而且也實現(xiàn)了網(wǎng)絡化。 SQL 全稱是 “結構化查詢語言 。 SQL 的界面如下圖： 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 圖 Server界面 SQL Server 是基于服務器端的中型的數(shù)據(jù)庫，可以適合大容量數(shù)據(jù)的應用，在功能上管理上也要比 Access 要強得多。 導入 的方法 打開“控制面板”下“管理工具”中的“數(shù)據(jù)庫源” 。 打開 SQL2020 企業(yè)管理器，進入數(shù)據(jù)庫，新建一個空的數(shù)據(jù)庫“ lijia” 。根據(jù)實際情況考慮 ,我選的是使用 WINDOWS 身份證 .這一步的兩個單項選擇，從數(shù)據(jù)源復制 表和視圖與用一條查詢指令指定要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，選擇前者。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第六章 下位機 PLC 及其它器件功能介紹 下位機系統(tǒng)使用的主要芯片是西門子公司生產(chǎn)的 CPU224CN,EM231CN（熱電阻模塊）， EM235CN（壓力模塊），其它主要器件還有伺服放大器 DFC1100,手操器 DFD0500，電動執(zhí)行機構 DKZ5500M. 下面是各個芯片和器件的簡單介紹： 可編程控制器 PLC 可編程控制器，簡稱 PLC（ Programmable logic Controller） ,是指以計算機技術為基礎的新型工業(yè)控制裝置。 PLC 的構成 從結構上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。進入運行后，從用戶程序 存儲器 中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路。 CPU 的控 制器控制 CPU 工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。 CPU速度和內存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， I/O 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 I/O 分為開關量輸入（ DI），開關量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 除了上述通用 I/O 外，還有特殊 I/O 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或 110VAC），直流電源（常用的為 24VDC）。其控制規(guī)?？梢詮膸c到幾百點，具有各種功能規(guī)模塊和人機界面可供選擇、很容易組成 PLC 網(wǎng)絡。傳感器包括溫度傳感器 —— 鉑熱 電阻傳感器，壓力傳感器 —— 擴散硅式差壓變送器。伺服放大器 對 S7200PLC 輸出的微弱信號進行放大，手操器可以進行手自動切換 ，電動執(zhí)行機構最終對控制閥動作。其中溫度采集選用的是八只鉑熱電阻，這樣就需要有四個鉑熱電阻調理模塊。 下表是對 CPU224 的一些基本性能的介紹： 表 技術范圍 描述 CPU 224 DC/DC/DC CPU 224 AC/DC/繼電器 存儲器特性 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 程序存儲器 在線程序編輯時 非在線編輯程序時 數(shù)據(jù)存儲器 8292 bytes 12288 bytes 8292 bytes 12288 bytes I/O特性 本機數(shù)字量輸入 本機數(shù)值量輸出 本機模擬量輸入 本機模擬量輸出 14 輸入 10 輸出 14 輸入 10 輸出 常規(guī) 特性 定時器總數(shù) 1ms 10ms 100ms 計時器總數(shù) 時間中斷 邊沿中斷 模擬電位器 時鐘 256 4 16 236 256 112 2個 1ms分辨率 4個上升沿 /4 個下降沿 256 4 16 236 256 112 2個 1ms分辨率 4個上升沿 /4個下降沿 輸入電源 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 輸入電壓 輸入電流 沖擊電流 110mA(僅 CPU,24VDC) 700mA( 最大負載，24VDC) 85至 264VAC（ 47至 63Hz） 60/30mA(僅 CPU,120/240VAC) 200/100mA( 最大負載，120/240VAC)20A,264VAC時 1500VAC 熱電阻模塊 EM231RTD 1） M231CN 熱電阻模塊提供了 S7200 與多種熱電阻的連接接口。 5V, 177。使用屏蔽線可達到最好的抗噪性。 用戶需將電源連到電源連接器的 1 和 2 針上