【正文】 ................ 42 工作原理與機(jī)構(gòu) ............................................................................................. 42 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 手操器 DFD0500 ...................................................................................................... 43 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) DKZ5500M...................................................................................... 44 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要組成部件 ........................................................................... 44 位置定位器 ................................................................................................... 46 第七章 結(jié)束語(yǔ) ........................................................................................................................ 47 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 48 致 謝 ...................................................................................................................................... 49 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 第一章 引 言 輪胎產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。 本項(xiàng)目不但能實(shí)現(xiàn)綜合管理控制，而且還能 實(shí)現(xiàn)智能控制。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 第二章 工藝及設(shè)備 設(shè)備生產(chǎn)線主要內(nèi)容 設(shè) 備要滿足硫化時(shí)間、溫度、壓力曲線， 硫化曲線中各段時(shí)間及溫度可調(diào)。整個(gè)硫化過(guò)程的數(shù)據(jù)以報(bào)表形式生成、存儲(chǔ)。 （ 3）測(cè)溫輸入點(diǎn)為 9 點(diǎn)，即罐體上，中，下各三點(diǎn) （ 4）罐體上、下的溫度差超過(guò)輸入的設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)排放灌底冷凝水，保證硫化罐體內(nèi)的溫度平衡性、均勻性。 （ 3） 上位機(jī)可實(shí)時(shí)單獨(dú)或 同時(shí)顯示兩臺(tái)硫化罐的工作參數(shù)和趨勢(shì)曲線。例如： 0801001（后 3 位數(shù)字為硫化胎號(hào)） B． 第二種輸入報(bào)表 2，操作者直接輸入。 C． 工藝輸入報(bào)表 3 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 表 3 操作順序 溫度 時(shí)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(dòng)生產(chǎn)時(shí)的報(bào)表 2 所有數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)生產(chǎn)的溫度壓力曲線。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） (11) 同一層熱電阻的誤差超過(guò)設(shè)定值時(shí)，進(jìn)行 30 秒的報(bào)警。 （ 2）當(dāng)溫度達(dá)不到要求的時(shí)候，根據(jù)實(shí)時(shí)溫度，按給定公式和設(shè)定的硫化溫度系數(shù)自動(dòng)計(jì)算等效硫化時(shí)間， PLC 能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)等效硫化功能?？刂茀?shù)都是通過(guò)上位機(jī)設(shè)定并于生產(chǎn)前傳到 CPU224 的。 （ 2） MCGS 狀態(tài)下，通過(guò)在設(shè)備窗口建立通道連接，可將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)裝入下位機(jī) CPU224 對(duì)應(yīng)的寄存器中。上位機(jī)將根據(jù)設(shè)備通道中的設(shè)置，對(duì)它們進(jìn)行周期性采樣，并讀入到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行進(jìn)一步處理。 MCGS 為用戶提供了解決實(shí)際工程問(wèn)題的完整方案和開(kāi) 發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫(huà)顯示、趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。三類產(chǎn)品風(fēng)格相同，功能各異，三者完美結(jié)合，融為一體，形成了整個(gè)工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的從設(shè)備采集、工作站數(shù)據(jù)處理和控制、上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理和 web 瀏覽的所有功能，很好的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制一體化的功能。 構(gòu) 建 動(dòng) 畫(huà)流 程 控 制報(bào) 警 組 態(tài)動(dòng) 畫(huà) 顯 示連 接 設(shè) 備設(shè) 計(jì) 報(bào) 表設(shè) 備 輸 出報(bào) 表 打 印報(bào) 警 輸 出現(xiàn) 場(chǎng) 控 制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)軟件核心實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組 態(tài) 環(huán) 境 運(yùn) 行 環(huán) 境多 任 務(wù)多 線 程 圖 組態(tài)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境的關(guān)系圖 MCGS 組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)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(gè)設(shè)備 窗口和多個(gè)用戶窗口， 負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開(kāi)或關(guān)閉。 用戶窗口： 本窗口主要用于設(shè)置工程中的人機(jī)交互界面，諸如：生成各種動(dòng) 畫(huà)顯示畫(huà)面、報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖標(biāo)等。包括編寫(xiě)控制程序（ if…then 腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、定時(shí)器、配方操作、多媒體輸出等。 ④ 簡(jiǎn)單易學(xué)的 Basic 腳本語(yǔ)言與豐富的 MCGS 策略構(gòu)件，使您能夠輕而易舉 地開(kāi)發(fā)出復(fù)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(shè)備窗口和用戶窗口的父窗口。 設(shè)備窗口組態(tài) 設(shè)備窗口是 MCGS 系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接，使得 MCGS 能從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 圖 設(shè)備窗口組態(tài)圖 在 MCGS 單機(jī)版中，一個(gè)用戶工程只允許有一個(gè)設(shè)備窗口，設(shè)置在主控窗口內(nèi)。在用戶窗口中，通過(guò)對(duì)多種圖形對(duì)象的組態(tài)設(shè)置，建立相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)連接，用清晰生動(dòng)的畫(huà)面反映工業(yè)控制控制。 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 用戶窗口內(nèi)的圖形對(duì)象是以“所見(jiàn)即所得”方式來(lái)構(gòu)造，也就是說(shuō)，組態(tài)時(shí)，用戶窗口內(nèi)的圖形是什么樣，運(yùn)行時(shí)就是什么樣，同時(shí)打印出來(lái)的結(jié)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(duì)象。設(shè)備窗口通過(guò)設(shè)備構(gòu) 件驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備，將采集的數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；由用戶窗口組成的圖形對(duì)象，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立連接關(guān)系，以動(dòng)畫(huà)形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化；運(yùn)行策略通過(guò)策略構(gòu)件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。 所謂“運(yùn)行策略”，是用戶為實(shí)現(xiàn)對(duì)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(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 圖 運(yùn)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(lái)完成特定操作和處理的程序，腳本程序的編程語(yǔ)法非常類似于普通的 Basic 語(yǔ)言，但在概念和使用上更簡(jiǎn)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(bào)表在工程系統(tǒng)中是必 不可少的一部分 ，是整個(gè)工程系統(tǒng)的最終結(jié)果輸出。因此，趨勢(shì)曲線處理在工控系統(tǒng)中成為一個(gè)非常重要的部分。罐左側(cè)設(shè)置了 9 個(gè)溫度標(biāo)簽，運(yùn)行時(shí)可實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)的8 個(gè)熱電阻所測(cè)溫度值。在輸入完輸入報(bào)表 3 和報(bào)表 4 的后，點(diǎn)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 擊按鈕，指示燈由紅變綠，表示已經(jīng)開(kāi)始硫化。在報(bào)警狀態(tài)下，相應(yīng)的指示燈由 綠色變?yōu)榧t色，點(diǎn)擊報(bào)警信息瀏覽按鈕，即 可打開(kāi)報(bào)警信息瀏覽窗口，從中可以看到報(bào)警時(shí)間、類型、應(yīng)答等信息，通過(guò)設(shè)定時(shí)間范圍，還可以看到指定時(shí)間范圍內(nèi)的報(bào)警信息。各報(bào)表窗口中都沒(méi)有進(jìn)入其它報(bào)表的按鈕。其中“零件名稱”，“生產(chǎn)年份” 等數(shù)據(jù)由于在實(shí)時(shí)表元連接中連到了指定的數(shù)據(jù)對(duì)象，因而在報(bào)表 1 和報(bào)表 2 中，這些數(shù)據(jù)必須是相關(guān)的。如 不輸入本參數(shù)硫化系統(tǒng)將無(wú)法運(yùn)行。前者用的是存盤(pán)數(shù)據(jù)提取機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)來(lái)源為組對(duì)象“產(chǎn)量”，選擇全部數(shù)據(jù)，提 取間隔為“一小時(shí)”，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(kù)的數(shù)據(jù)即可。 輸入報(bào)表 4 參數(shù)的輸入方法。 硫化啟動(dòng)后，即可相應(yīng)報(bào)警現(xiàn)象：罐的三個(gè)報(bào)警燈一個(gè)由綠變紅，一個(gè)變紅后閃爍，一個(gè)以黃色填充在閃爍。當(dāng)我們需要查看以前的歷史資料時(shí)也就無(wú)從考證了。而且也實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。 SQL 全稱是 “結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言 。 SQL 的界面如下圖： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 圖 Server界面 SQL Server 是基于服務(wù)器端的中型的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以適合大容量數(shù)據(jù)的應(yīng)用，在功能上管理上也要比 Access 要強(qiáng)得多。 導(dǎo)入 的方法 打開(kāi)“控制面板”下“管理工具”中的“數(shù)據(jù)庫(kù)源” 。 打開(kāi) SQL2020 企業(yè)管理器，進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，新建一個(gè)空的數(shù)據(jù)庫(kù)“ lijia” 。根據(jù)實(shí)際情況考慮 ,我選的是使用 WINDOWS 身份證 .這一步的兩個(gè)單項(xiàng)選擇，從數(shù)據(jù)源復(fù)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(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 第六章 下位機(jī) PLC 及其它器件功能介紹 下位機(jī)系統(tǒng)使用的主要芯片是西門(mén)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) DKZ5500M. 下面是各個(gè)芯片和器件的簡(jiǎn)單介紹： 可編程控制器 PLC 可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PLC（ Programmable logic Controller） ,是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。 PLC 的構(gòu)成 從結(jié)構(gòu)上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序 存儲(chǔ)器 中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)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(nèi)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(kāi)關(guān)量輸入（ DI），開(kāi)關(guān)量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（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(diǎn)到幾百點(diǎn)，具有各種功能規(guī)模塊和人機(jī)界面可供選擇、很容易組成 PLC 網(wǎng)絡(luò)。傳感器包括溫度傳感器 —— 鉑熱 電阻傳感器，壓力傳感器 —— 擴(kuò)散硅式差壓變送器。伺服放大器 對(duì) S7200PLC 輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，手操器可以進(jìn)行手自動(dòng)切換 ，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)最終對(duì)控制閥動(dòng)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(gè)鉑熱電阻調(diào)理模塊。 下表是對(duì) CPU224 的一些基本性能的介紹： 表 技術(shù)范圍 描述 CPU 224 DC/DC/DC CPU 224 AC/DC/繼電器 存儲(chǔ)器特性 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 程序存儲(chǔ)器 在線程序編輯時(shí) 非在線編輯程序時(shí) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 8292 bytes 12288 bytes 8292 bytes 12288 bytes I/O特性 本機(jī)數(shù)字量輸入 本機(jī)數(shù)值量輸出 本機(jī)模擬量輸入 本機(jī)模擬量輸出 14 輸入 10 輸出 14 輸入 10 輸出 常規(guī) 特性 定時(shí)器總數(shù) 1ms 10ms 100ms 計(jì)時(shí)器總數(shù) 時(shí)間中斷 邊沿中斷 模擬電位器 時(shí)鐘 256 4 16 236 256 112 2個(gè) 1ms分辨率 4個(gè)上升沿 /4 個(gè)下降沿 256 4 16 236 256 112 2個(gè) 1ms分辨率 4個(gè)上升沿 /4個(gè)下降沿 輸入電源 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（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(fù)載，24VDC) 85至 264VAC（ 47至 63Hz） 60/30mA(僅 CPU,120/240VAC) 200/100mA( 最大負(fù)載，120/240VAC)20A,264VAC時(shí) 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(dá)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