【正文】 但本設(shè)計中也存在一些 不足 ， 比如控制要求的局限性，可能在實(shí)際生 產(chǎn)中會有各種各樣的需求，但本設(shè)計并不都能滿足。 本系統(tǒng) 可根據(jù)生產(chǎn)需要 應(yīng)用在 煤粉、細(xì)砂 、水泥原料 等 物料 的運(yùn)輸 中，將大大節(jié)省企業(yè)人力的投入，提 高企業(yè)生產(chǎn)的效率，為企業(yè)設(shè)備的檢修、維護(hù)等方面節(jié)省大量的資金。 系統(tǒng)組態(tài)運(yùn)行結(jié)果 將編制好的 PLC 程序下載至 PLC 中并保存好，在組態(tài)軟件中建立好的畫面調(diào)至“文件 \切換到 View”菜單命令。 圖 13 系統(tǒng) 初始界面 然后即可通過自己所設(shè)置的 I/O開關(guān)變量根據(jù)有關(guān)實(shí)際工藝要求通過 PLC控制組態(tài)畫面中各被控對象的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)然，若不想對自己的程序進(jìn)行保密設(shè)置，就在“密碼”及“驗(yàn)證”框中不輸入任何數(shù)值。執(zhí)行單個掃描，然后再轉(zhuǎn)回停止模式。在停止模式下，雖然能報告操作數(shù)狀態(tài)，但 PLC無法執(zhí)行用戶程序，達(dá)不到預(yù)期的控制效果。 各種不同的軟件有不同的測試方法和手段，但測試的內(nèi)容卻大體相同： （ 1）檢查程序 :按照需求規(guī)格說明書檢查程序。amp。amp。amp。amp。 else \\本站點(diǎn) \順流 =0。} else \\本站點(diǎn) \皮帶 1=0。單擊“確定”，再單擊“確定”返回組態(tài)王 開發(fā)系統(tǒng)。在“變量名”處輸入變量名， 例如對變量“ 系統(tǒng)啟動 ”的 定義如下： 在“變量 類型”處選擇“ IO 離散”；連接設(shè)備選擇“ dianj”；寄存器選“ ”；數(shù)據(jù)類型“ Bit”；采集頻率設(shè)為“ 100ms” ； 讀寫屬性“讀寫”；其它屬性 不用更改，單擊“確定”即可。 ● 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王 ”軟件的核心部分， 工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況要以動畫的形式反映在屏幕上，操作者在計算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場，所有這一切都是以實(shí)時數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。 本設(shè)計 選擇 PLC 連接在計算機(jī)的 COM1 口 。 ● 編輯畫面 在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中從“工具箱”中分別選擇相應(yīng)圖標(biāo)，按照相關(guān)步驟，繪制組態(tài)監(jiān)控畫面如圖 11所示。單擊“完成”完成工程的新建。在設(shè)計好硬件設(shè)備和軟件程序之后，我們還不能斷定我們的設(shè)計是否合理，這就需要一個平臺去驗(yàn)證，而組態(tài)王 就能滿足我們的需要。若不滿足，則需修改，直至 滿足為止 。具體表現(xiàn)為當(dāng)四個傳送帶中任意一個 或多個 發(fā)生 故障 時，系統(tǒng)通過 四個不同的信號燈 顯示來 實(shí)現(xiàn) 故障 報警，并通 過急停按鈕停止系統(tǒng)運(yùn)行， 處理相應(yīng)故障。在進(jìn)行功能的分析、分配之后，要進(jìn)行具體功能的設(shè)計，對于不同的PLC 控制系統(tǒng)，其主要依據(jù)是根據(jù)被控對象和生產(chǎn)工藝要求而定。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 PLC 程序設(shè)計 系統(tǒng)功能的分析與設(shè)計 PLC 軟件功能的分析與設(shè)計實(shí)際上是 PLC 控制系統(tǒng)的功能分析與設(shè)計中的一個重要組成部分?；诮M態(tài)軟件的多級皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 11 FU1 為熔斷器 ，起過電流保護(hù)作用。由于目前 I/O 點(diǎn)數(shù)較 多的 PLC 價格也 較 高，若 備 用的 I/O 點(diǎn)數(shù) 太多，反而使成本增加。 (1)、 (2)式中 A 必須小于 B。 如圖 3 所示，物料從 O2 到達(dá) O3 這段時間內(nèi)， B2 的運(yùn)行不受 B3制約，可以運(yùn)行。由圖 3 可知， TQB2 的意義是物料從 O1 點(diǎn)到達(dá) M1 點(diǎn)的時間。 啟動信號 ： “順流啟動”的關(guān)鍵是“料來了才啟動”。 （ 4）系統(tǒng)有載運(yùn)行時突然停機(jī)后，再次啟動時，必須轉(zhuǎn)為“逆料流啟動”程序，以保證轉(zhuǎn)載點(diǎn)不發(fā)生“堵漏”。 “順流啟動”的控制原理 本設(shè)計以四級皮帶輸送機(jī)為例來說明多級皮帶機(jī)雙向啟動系統(tǒng)的控制原理。即從料流的終端開始，逆料流方向依次啟動每臺膠帶運(yùn)輸機(jī)，首端膠帶運(yùn)輸機(jī)最后啟動。通用帶式輸送機(jī)由輸送帶、 托輥 、滾筒及驅(qū)動、制動、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。 （ 3）監(jiān)控界面設(shè)計 監(jiān)控界面是整個監(jiān)控系 統(tǒng)的主要組成部分，是系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控的主要人機(jī)接口(HMI)，監(jiān)控界面的友好程度是衡量監(jiān)控系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。 在監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，下位 機(jī) PLC 通過傳感器采集監(jiān)控對象的狀態(tài)數(shù)據(jù)，采集到的信號由屏蔽信號電纜從現(xiàn)場傳送到 PLC 控制柜的接線端子板上，再經(jīng)由中間繼電器中轉(zhuǎn)送入 PLC 的輸入模塊，完成現(xiàn)場信號的采集過程 。包括：基于事件的報警、報警分組管理、報警優(yōu)先級、報警過濾、新增死區(qū)和延時概念等功能，以及通過網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程報警管理 （ 4）報表系統(tǒng) 組態(tài)王 提供一套全新的、集成的內(nèi)嵌式報表系統(tǒng)，內(nèi)部提供豐富的報表函數(shù)，用戶可創(chuàng)建多樣的報表。組態(tài)王工程管理器的主要作用就是為用戶集中管理本機(jī)上的所有組態(tài)王工程。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相 當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。 輸出刷新階段 ： CPU 在執(zhí)行完用戶程序后，將輸出映像寄存器的 0/l 狀態(tài)傳送到輸出鎖存 器中，通過一定的方式輸出，驅(qū)動外部負(fù)載。機(jī)器通電后，對 PLC 系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化工作，包括硬件初始化， 1/0 模塊配置檢查和其它初始化處理等。本設(shè)計我們采用 OMRON 公司 CPM1A 系列 小型機(jī)作為主要 設(shè)備。 OMRON C 系列 PLC 產(chǎn)品門類齊、型號多、功能強(qiáng)、適應(yīng)面廣。若無料進(jìn)入皮帶，則通過壓力傳感器 1 的檢測 30秒后讓皮帶機(jī)按 M4→ M3→ M2→ M1 的順序依次停止否則繼續(xù)運(yùn)行，如此循環(huán)往復(fù)。 運(yùn)用現(xiàn)代通信技術(shù)、 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 和 采組態(tài)監(jiān)控 軟件 相結(jié)合 ，把先進(jìn)的工業(yè)生基于組態(tài)軟件的多級皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 2 產(chǎn)自動監(jiān)控理念應(yīng)用于實(shí)際的 皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) ，用一臺微型 計算機(jī) 作為監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)， 通過 組態(tài)軟件、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)和 PLC 相連 ， 實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的巡回采集、集中處理，從而 最終 實(shí)現(xiàn) 對 工業(yè) 自動化系統(tǒng)的分散檢測控制與集中監(jiān)控管理 [1]。 基于組態(tài)軟件的 自動化 控制系統(tǒng) 具有 可靠性高、控制功能強(qiáng)大、性價比高等 優(yōu)點(diǎn) .目前，已在工業(yè)自動化領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用， 采用工控組態(tài)軟件 和 PLC 相結(jié)合 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和監(jiān)控已成為工業(yè)自動控制領(lǐng)域一個必然的趨勢。 configuration software。 [關(guān)鍵詞 ] 歐姆龍 PLC； 皮帶機(jī) ；組態(tài) 軟件；監(jiān)控系統(tǒng) PLC Control System Design of Multistage Belt Conveyor Based on Configuration Software Electrical Engineering and Automation Specialty Abstract： This paper takes fourstage belt conveyor for an example to design multistage PLC control system in order to solve the problems about realtime monitoring and automation controlling for the transportation system of multilevel belt conveyor. Firstly, according to the control requirements, analyzing control flow, this paper designs the hardware circuit with PLC control process for core, and then uses Omron PLC to program, debugs in the experiment box。 工控組態(tài)軟件成為開發(fā)工業(yè)自動化 監(jiān)控 系統(tǒng)的一件有力武器 。 為了保證 皮帶機(jī) 工作正常、 物料 的安全運(yùn)輸及工作人員的生命安全，對皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的全程實(shí)時監(jiān)控是一項(xiàng) 非常 重要 的工作， 對 皮帶機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)場 迫切需要 一種 可靠、準(zhǔn)確、安全的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng) ，來 對 物料 的卸、堆、取、裝等生產(chǎn)流程進(jìn)行全面的監(jiān)視與控制。 （ 4） 系統(tǒng)測試、聯(lián)調(diào)及模擬調(diào)試 。 （ 5） 要有必要的短路、過 載、連鎖保護(hù)。小型 PLC機(jī)以 P型機(jī)和 CPM 型機(jī)最為典型，體積更小、指令更豐富、性能更優(yōu)越，通過 I/O 擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn) 10140 點(diǎn)輸入輸出點(diǎn)數(shù)的靈活配置，并可連接可編程終端直接從屏幕上進(jìn)行編程， CPM 型機(jī)是 OMRON 產(chǎn)品用戶目前選用最多的小型機(jī)。目前已廣泛用于冶金、能源、化工、交通、電力等行業(yè)，并已躍居現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（ PLC、機(jī)器人和 CAD/CAM）的首位。 執(zhí)行用戶程序階段 ： PLC 的用戶程序由若千條指令組成，指令在 存儲器中按順序排列。正常情況下，監(jiān)視定時器不會動作，當(dāng)檢查出異常時，監(jiān)視定時器動作，運(yùn)行停止，并顯示出來。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。它 能通過 PLC 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；具有報警、故障查詢及打印功能；組態(tài)畫面真實(shí)反映實(shí)時狀態(tài)；可方便地進(jìn)行配方的設(shè)定與修改；此外該軟件還設(shè)有不同的訪問權(quán)限，可讓不同權(quán)限的人操作不同的內(nèi)容。 ● 按鈕和圖形 組態(tài)王 支持按鈕的多種形狀和多種效果，并且支持位圖按鈕， 用戶可以構(gòu)造無限漂亮的按鈕。 本皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際上是一個由集中監(jiān)控層和設(shè)備控制層構(gòu)成的二級集散控制系統(tǒng)。 目前，已在工業(yè)自動化領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，采用工控組態(tài)軟件和PLC 相結(jié)合進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計和監(jiān)控已成為工業(yè)自動控制領(lǐng)域一個必然的趨勢 [4]。 在總覽部分一，可組態(tài)畫面標(biāo)題、 啟動運(yùn)行方式選擇 :在按鈕部分 可 組態(tài)每個畫面中顯示的固定按鈕 。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中 ， 可以單機(jī)輸送，也可多機(jī)組合成水平或傾斜的運(yùn)輸系統(tǒng)來輸送物料 。這就是說，一個“順流啟動”控制系統(tǒng)必須具備“順流啟動”和“逆流啟動”兩種控制程序，而且這兩種控制程序可根據(jù)需要隨時轉(zhuǎn)換，以滿足工藝要求。當(dāng)物料隨膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)而到達(dá)距轉(zhuǎn)載點(diǎn)一定距離時，由程序啟動 B2，如果 B2因其它原因拒啟動或啟動失敗， B1必須在物料到達(dá)轉(zhuǎn)載點(diǎn)之前停車。如成功，則系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 TQB2=A Ll/V1 (1) 式中 L1 為 Bl 的長度 。或者說，只 有 B3 啟動并能正常運(yùn)行，才允許 B2 繼續(xù)運(yùn)行。 TYB2=B L2/V2 (2) 式中 L2 為 B2 的長度 。 PLC 容量包括 兩方 面：一是 I/O 點(diǎn)數(shù) ；二是用 戶內(nèi) 存容量（字 數(shù) ） [7]。 根據(jù)系統(tǒng)的控制工藝要求， 本設(shè)計以四級皮帶機(jī)為例 ， 設(shè)計的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖 4所示 。 另外，由于 PLC 輸出端接 的是 繼電器感性負(fù)載， 所以， 為了抑制線路斷開時電感負(fù)載產(chǎn)生的感應(yīng)高電壓對 PLC 輸出電路產(chǎn)生破壞，在負(fù)載兩端并聯(lián) 了 保護(hù)電路 [8]， 可 抑制高電壓的產(chǎn)生。該系統(tǒng)最主要的功能就是實(shí)現(xiàn)多級皮帶機(jī)的雙向啟動 ,要靠及時準(zhǔn)確地控制 物料 檢測開關(guān)、皮帶傳輸送料電動機(jī)等元器件來實(shí)現(xiàn)。 第二部分是自診斷功能。 （ 1） 定義每一個輸出信號并確定它的地址。 圖 8 順流啟動程序 梯形圖 當(dāng) 系統(tǒng)啟動后，按下 逆流啟動 按鈕 00003， 且有 物料 時 （物料檢測開關(guān) 00005 閉合） ，逆流 啟動程 序 開始 運(yùn)行， 實(shí)現(xiàn)該控制的 程序 梯形圖 如圖 9 所示。彈出“新建工程向?qū)еυ捒颉保? 在彈出圖框中的工程路徑文本框中輸入一個有效的工程路徑，或單擊“瀏覽?”按鈕，在彈出的路徑選擇對話框中選擇一個有效的路徑。創(chuàng)建具體操作如下 。為方便定義外部設(shè)備，組態(tài)王設(shè)計了 “ 設(shè)備配置向?qū)?” 引導(dǎo) 用戶 一步步完成設(shè)備的連接。 在彈出基于組態(tài)軟件的多級皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 17 圖框中 設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù) (一般情況下使 用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可 )，單擊 “ 下一步 ” ，彈出 “ 設(shè)備配置向?qū)?” ， 請檢查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無誤后，單擊 “ 完成 ” 。 繼續(xù)上面的工程。 表 2 動畫連接方式 表 屬性變化 線屬性變化、填充屬性變化、文本色變化 位置與大小變化 填充、縮放、旋轉(zhuǎn)、水平移動、垂直移動 值輸出 模擬值輸出、離散值輸出、字符串輸出 值輸入 模擬值輸入、離散值輸入、字符串輸入 特殊 閃爍、隱含 滑動桿輸入 水平、垂直 命令語言 按下時、彈起時、按住時 一個圖形對象可以同時定義多個連接，組合成復(fù)雜的效果，以便滿足實(shí)際中任意的基于組態(tài)軟件的多級皮帶機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 18 動畫顯示需要。 單擊“確認(rèn)”，及“確定”回到開發(fā)系統(tǒng) [13]。 if(\\本站點(diǎn) \順啟 M4==1 || \\本站點(diǎn) \逆啟 M4==1) {\\本站點(diǎn) \皮帶 4=1。 \\本站點(diǎn) \順流 ==1) {\\本站點(diǎn) \角度一 =\\本站 點(diǎn) \角度一 +12。 \\本站點(diǎn) \順流 ==1) {\\本站點(diǎn) \角度三 =\\本站 點(diǎn) \ 角度 三 +12。 \\本站點(diǎn) \逆流 ==1) {\\本站點(diǎn) \角度一 =\\本站點(diǎn)