【正文】 n/SIMATIC 400 Station”或者用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊項(xiàng)目名稱，在下拉列表菜單中選中“ Insert New Object”（插入新對(duì)象） →“ SIMATIC 300 Station/SIMATIC 400 Station”，就可以在當(dāng)前項(xiàng)目下插入一個(gè)新的硬件站，系統(tǒng)自動(dòng)為該站分配一個(gè)名稱，如： SIMATIC Station 300（ 1）。 注意：配卡時(shí)候需要考慮經(jīng)濟(jì)，但更需要注意的是卡件在背板總線上消耗的電流量，由于電 源提供給 CPU 5A 的電流， CPU 輸出的帶載總電流最大只有 。其中 LAD、 STL 和 FBD 是三種基本編程語言。 編輯子程序 本系統(tǒng)結(jié)合控制要求開發(fā)了 模擬量輸入轉(zhuǎn)換程序 FC 模擬量輸出轉(zhuǎn)換程序 FC單動(dòng)子程序編制 FC PID 控制子程序 OB35 等。將結(jié)果寫入 OUT。具體方法是雙擊 OB35，在左側(cè)的庫中調(diào)用 FB58，將 DB3 中的各量的地址對(duì)應(yīng)寫入“ SP_INT”、“ MAN”“ MAN_ON”引腳。執(zhí)行 OB1 后，操作系統(tǒng)將再次啟動(dòng)它。注意：此時(shí) PLC 必須處于運(yùn)行狀態(tài)，老版本的 PLC 必須處于 RUNP 或者 RUN 狀態(tài)， WINCC 必須激活運(yùn)行，根據(jù)圖 418 所示的位置，進(jìn)入通道診斷工具，檢測(cè)通訊是否成功建立。在下載過程中， STEP 7 會(huì)提示用戶相關(guān)信息，例如：是否覆蓋已有的內(nèi)容、是否停止 CPU 工作等，根據(jù)這些提示做出選擇，即可完成下載。 PLC 非常利于小型自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，用 PLC 作為下位機(jī)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)輸入和實(shí)時(shí)控制，是執(zhí)行可靠，而且有效地實(shí)現(xiàn)了分散控制。 在 SIMATIC Manager 中，選中需要下載的對(duì)象，單擊下載按鈕 ， 就可以將相應(yīng)對(duì)象的內(nèi)容下載到 CPU。結(jié)果如圖 415 所示： 圖 415 主程序的編輯 上 位機(jī)設(shè)置 添加驅(qū)動(dòng)連接，設(shè)置參數(shù)。 在其上方寫入 地址 。可以在參數(shù)分配工具中很方便地設(shè)定這些參數(shù)。 圖 48 建立數(shù)據(jù)塊（ DB） 圖 49 數(shù)據(jù)塊屬性 基于 PLC 的全自動(dòng)包裝的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 3．組織塊 OB 建立步驟 將項(xiàng)目左面的 +點(diǎn)開，再將 SIMATIC 300 站左邊的 +點(diǎn)開，再將 CPU3152DP 左邊的+點(diǎn) 開，然后選中塊，在右側(cè)的空白處點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵，選插入新對(duì)象，再用鼠標(biāo)左鍵選組織塊，與數(shù)據(jù)塊的建立類似，之后將會(huì)彈出組織塊屬性對(duì)話框，在名稱和類型欄中寫入OB35，結(jié)果如圖 410 所 示。 3． 功能塊圖 基于 PLC 的全自動(dòng)包裝的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 FBD（ Function Block Diagram）簡稱功能塊圖，功能塊圖使用類似于布爾代數(shù)的圖形邏輯符號(hào)來表示控制邏輯，一些 復(fù)雜的功能用指令框表示。該軟件的標(biāo)準(zhǔn)版支持 STL（語句表）、 LAD（梯形圖）及 FBD（功能塊圖） 3 種基本編程語言，并且在 STEP 7 中可以相互轉(zhuǎn)換。 在 SM300 的文件夾中為我們準(zhǔn)備了 IO 卡件，在選中所需要的卡件時(shí)， 右下角會(huì)對(duì)卡件作簡要的說明。 方法二 當(dāng)雙擊 S7300 的時(shí)候， 出現(xiàn)項(xiàng)目向?qū)?，直接點(diǎn)擊取消 。由于點(diǎn)數(shù)較多，只舉了部分 IO 點(diǎn)用來示意。 基于 PLC 的全自動(dòng)包裝的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 第 4 章 包裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 分析和研究包裝機(jī)控制系統(tǒng)工藝要求和工藝流程的基礎(chǔ)上，進(jìn)行包裝機(jī) 控制設(shè)計(jì)，應(yīng)用 STEP7 軟件進(jìn)行項(xiàng)目的建立、硬件組態(tài)、編寫模擬量輸入轉(zhuǎn)換、模擬量輸出轉(zhuǎn)換、流量累計(jì)、 PID 控制、聯(lián)鎖控制等子程序和主程序，并對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)試。在安裝好標(biāo)準(zhǔn)版 STEP7 后安裝 S7 PLCSIM， S7 PLCSIM 將自動(dòng)嵌入 STEP7， S7 PLCSIM 的主要功能如下： 1．在計(jì)算機(jī)上對(duì) S7 300/400 PLC 的用戶程序進(jìn)行離線仿真與調(diào)試，因?yàn)?S7 PLCSIM與 STEP7 是集成在一起的，仿真時(shí)計(jì)算機(jī)不需要連接任何 PLC 硬件。 數(shù)據(jù)塊 (DB)。 組織塊 (OB)在 CPU 中，用 戶程序由啟動(dòng)程序、主程序和各種中斷響應(yīng)程序等不同的程序模塊構(gòu)成。除分配給功能塊的數(shù)據(jù)外，共享數(shù)據(jù)塊也可由任何一個(gè)塊來定義和使用。 STEP7 中的塊 在 S7 用戶程序內(nèi)可使用多種類型的塊 如表 31 所示。確定了系統(tǒng)的硬件組成后，需要在 STEP7中完成硬件配置工作。每安裝一個(gè)授 權(quán)，授權(quán)磁盤上的授權(quán)計(jì)數(shù)器減 1，當(dāng)計(jì)數(shù)值為 0 時(shí)，不能用這張磁盤再安裝授權(quán)。計(jì)算機(jī)的工業(yè)以太網(wǎng)通信卡 CP1512（ PCMCIA 卡）或 CP1612（ PCI 卡），通過工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與 PLC 的通信。 基于 PLC 的全自動(dòng)包裝的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 STEP7 軟件概述 STEP7 是目前世界上使用最為廣泛的自動(dòng)化軟件之一， STEP7 編程軟件用于SIMATIC S M C7 和基于 PC 的 WinCC，是用于編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)工具。 4．?dāng)?shù)據(jù)處理。開關(guān)量邏輯控制可取代傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)字量控制、順序控制；既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)的自動(dòng)控制，其應(yīng)用領(lǐng)域已遍布各行各業(yè)。 3．?dāng)?shù)字量和模擬量輸入輸出模塊 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 輸入模塊用來采集輸入信號(hào)。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 系統(tǒng) 控制總框圖 系統(tǒng)硬件配置機(jī)構(gòu)框圖如圖 22 所示，包括中央處理單元及 I/O 擴(kuò)展單元、檢測(cè)元件（光電開關(guān)和接近開關(guān)等）、控制元件（交流接觸器和電磁閥）以及執(zhí)行元件（電動(dòng)機(jī)）等幾部分。由于橫封和縱封的存在，所以還要有加熱管。 PLC 除完成以上對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制外，還要同時(shí)檢測(cè)其他過載信號(hào)，同時(shí)聲光報(bào)警，提醒工作人員檢修。輸出信號(hào)有：走袋電動(dòng)機(jī)、打印電磁閥、刮板電磁閥、切刀電磁閥、動(dòng)盤電磁閥、供料電動(dòng)機(jī)、冷卻電動(dòng)機(jī)、橫封加熱管、縱封加熱管、空氣壓縮機(jī)和聲光報(bào)警等。全自動(dòng)小袋包裝機(jī)是具有日期打印、縱封運(yùn)動(dòng)、裝料、橫封運(yùn)動(dòng)、切斷袋膜等功能的包裝設(shè)備。 隨著 PLC 技術(shù)的推廣應(yīng)用， PLC 將向兩個(gè)方面發(fā)展：一方面向著大型化的方向發(fā)展，另一方面則向著小型化的方向發(fā)展。 CPU 由中小規(guī)模集成電路組成，存儲(chǔ)器為磁芯存儲(chǔ)器。操作方便。 可編程控制器的柔性 表現(xiàn)為：由于采用程序控制方式，所以在因產(chǎn)品改型而改變工藝流程或更換生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，只需通過程序的編制和更改即可適應(yīng)生產(chǎn)要求，而不必改變控制裝置。 5． 監(jiān)控和自診斷功能 PLC 設(shè)置有報(bào)警和運(yùn)行信息的顯示，它在系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)自動(dòng)停止運(yùn)行并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，能夠保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，還能通過軟件進(jìn)行故障檢測(cè)和程序校驗(yàn)。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)有著明顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度不高，尤其是對(duì)生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性更差，一旦生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計(jì)，并改變硬件結(jié)構(gòu)，造成了時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi) 。由于可編程控制器在不斷發(fā)展，對(duì)它下一個(gè)確切定義比較困難。到 1996 年，由于煉鎂行業(yè)的拉動(dòng)，使 全自動(dòng)包裝機(jī) 行業(yè)得到飛速發(fā)展。產(chǎn)品包裝質(zhì)量的好壞，直接與溫度系統(tǒng)、主機(jī)轉(zhuǎn)速精度、追蹤系統(tǒng)的穩(wěn)定性能等息息相關(guān)。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的包裝系統(tǒng)能夠極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，顯著消除包裝工序及印刷貼標(biāo)等造成的誤差，有效減輕職工的勞動(dòng)強(qiáng)度并降低能源和資源的消耗。 熟悉 全自動(dòng)包裝機(jī)控制系統(tǒng) 配置、工藝流程及控制方案。 35 附錄 C： 元器件清單 1 選題的目的 下位機(jī)編程采用 STEP7 軟件包進(jìn)行 PLC 軟件設(shè)計(jì)。 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解 濱州學(xué)院 關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。 本聲明的法律后果由本人承擔(dān)?？紤]到 全自動(dòng)包裝機(jī) 控制對(duì)系統(tǒng)安全性、可靠性、可維護(hù)性和靈活性的要求，本系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制站選擇西門子公司 S7300 系列的模塊結(jié)構(gòu)PLC，上位機(jī)選擇工控機(jī) IPC。 1 選題的意義 4 可編程邏輯控制器發(fā)展史 13 S7 PLCSIM 仿真軟件 掌握 STEP7 系統(tǒng)軟 件的狀況，了解它們的工程應(yīng)用。包裝機(jī)械行業(yè)中自動(dòng)化操作正在改變著包裝過程的動(dòng)作方式和包裝容器及材料的加工方法。 隨著自動(dòng)化程度的提高，包裝機(jī)的操作、維護(hù)和日常保養(yǎng)更加方便簡單，降低了對(duì)操作人員的專業(yè)技能要求。整個(gè) 全自動(dòng)包裝機(jī) 行業(yè)經(jīng)過 ―七五 ‖、 ―八五 ‖的技術(shù)改造后整體水平有了大幅提升，從加工條件上講，加工中心、數(shù)控機(jī)床、樹脂砂鑄件等先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備開始裝備企業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及微處理器的應(yīng)用，可編程控制器的功能不斷擴(kuò)展和完善，早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制、順序控制的范圍，具備了模 擬量控制、過程控制以及遠(yuǎn)程通信等強(qiáng)大功能。 在可編程序控制器問世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是以繼電器占主導(dǎo)地位的。 4． 中斷處理功能 PLC 設(shè)置有中斷指令，通過中斷響應(yīng)，及時(shí)得到所輸入狀態(tài)的變化信息，能夠進(jìn)行故障檢測(cè)和提高運(yùn)行速度。 2． 柔性好 設(shè)備的柔性是指其在使用過程中的適應(yīng)性和靈活性。這樣，即使不懂計(jì)算機(jī)原理和語言的用戶，也能使用 PLC。與繼電器控制相比，可靠性有一定提高。PLC 開始采用標(biāo)準(zhǔn)化軟件系統(tǒng)，并完成了編程語言標(biāo)準(zhǔn)化工作 。 包裝機(jī)工作控制如圖 21 所示。 供膜 日期 打印 縱封 運(yùn)動(dòng) 裝料 橫封 運(yùn)動(dòng) 切斷 袋膜 成品 圖 21 包裝機(jī)工作控制 基于 PLC 的全自動(dòng)包裝的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 自動(dòng)包裝機(jī)工藝過程由袋成型、充填、封口，冷卻等幾部分組成，包裝機(jī)控制系統(tǒng)輸入信號(hào)有：膜檢測(cè)、橫封和縱封的最高溫和最低溫檢測(cè)、動(dòng)盤到位檢測(cè)、色標(biāo)、料滿檢測(cè)，橫封、縱封日期打印情況、過載保護(hù)等。根據(jù)膜上的色標(biāo)來確定橫封的位置。防止電路中各電機(jī)等過載，所以要用到熱繼電器。根據(jù)控制系統(tǒng)要求，又要包裝機(jī)運(yùn)行期間采用循環(huán)工作方式，只有在工作結(jié)束或接收到操作人員的停止運(yùn)行指令或設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況時(shí)才停止，因此本系統(tǒng)采用硬件切斷電源，使系統(tǒng)立即停車。給背板總線提供 5V 的直流，通過背板提供網(wǎng)線 5V 直流電。 SIMATIC S7300 基本功能 1．開關(guān)量邏輯控制。一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合?，F(xiàn)代 PLC 也可以通過 Intemet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和維修，也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)傳輸。 計(jì)算機(jī)的通信卡 CP5611（ PCI卡）、 CP5511 或 CP5512（ PCMCIA 卡），可以將計(jì)算機(jī)連接到 MPI 或 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與 PLC 的通信。 STEP7 的光盤上的程序 AuthorsW 用于顯示、安裝和取出授權(quán)。 S7300 的 SM、 FM 和 CP 的數(shù)量總和超過 8 塊時(shí)，除了中央機(jī)架外還需要配置擴(kuò)展機(jī)架和接口模塊（ IM）。 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，需要對(duì)以太網(wǎng)、 PROFIBUSDP 和 MPI 等網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和通信參數(shù)進(jìn)行組態(tài)，將分布式 I/O 連接到主站。 實(shí)例數(shù)據(jù)塊 數(shù)據(jù)塊 (DB) DB 是用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)。 FB1 是系統(tǒng)里用 OPI 總線連接 PCU 和 MCP，對(duì)控制面板進(jìn)行定義：控制面板的輸入地址的起始地址；控制面板的數(shù)量；控制面板的輸出地址的起始地址；控制面板的 MPI地址： MCPIBUSADR=6。 FC 與 FB 的根本區(qū)別在于， FC 不具備自己的存儲(chǔ)區(qū)，而 FB 擁有自己的存儲(chǔ)區(qū) (背景 DB)，在調(diào)用任何一個(gè) FB 時(shí)，都必須指定一個(gè)背景 DB。 STEP7 專業(yè)版包含 S7 PLCSIM，安裝 STEP7 的同時(shí)也安裝了 S7 PLCSIM。 LAY 文件用于保存仿真時(shí)各視圖對(duì)