【正文】 繼電器、電磁閥等。 第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 19 PLC編程語言 PLC 是通過運(yùn)行編寫的用戶程序?qū)崿F(xiàn)控制任務(wù)的。 輸入繼電器：輸入繼電器一般都有一個(gè) PLC 的輸入端子與之對(duì)應(yīng)，它用于接受外部的開關(guān)信號(hào)。它是 PLC 中重要的編程元件，是累計(jì)時(shí)間增量的內(nèi)部器件。下圖為電動(dòng)機(jī)的主電路圖，其中 M1 為控制行車的電動(dòng)機(jī)， M2 為控制吊鉤的電動(dòng)機(jī)。 PLC 為此系統(tǒng)的控制核心，此系統(tǒng)的輸入信號(hào)有兩部分，一部分是原點(diǎn)、單周期、連續(xù)等面板控制按鈕，另一部分是多種行程開關(guān)，這些面板按鈕信號(hào)和傳感器信號(hào)作為 PLC 的輸入變量，經(jīng)過 PLC 的輸入接口輸入到內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器， 然后在 PLC 內(nèi)部進(jìn)行邏輯運(yùn)算或數(shù)據(jù)處理后，以輸出變量的形式送到輸出接口，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)來控制行車的運(yùn)行和吊鉤的升降 I/O分配表及其端子接線圖 在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們定義的 I/O 分配表如表所示。 ⑹ 機(jī)型盡量統(tǒng)一 一個(gè)企業(yè)，應(yīng)盡量做到 PLC 的機(jī)型統(tǒng)一。 ⑶ 應(yīng) 用功能要求 一般小型 (低檔 )PLC 具 有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，對(duì)于只需要 開關(guān) 量控制的設(shè)備都可滿足。 ② 由 PLC 構(gòu)成的集中控制系統(tǒng)。 （ 7）行車后退 T1 定時(shí)到，使 M2 接通，行車后退。行車自動(dòng)工作控制過程如下。 隨著工業(yè)化生產(chǎn)的不斷細(xì)分，新工藝新材料的不斷涌現(xiàn)，在實(shí)際產(chǎn)品得到應(yīng)用的設(shè)計(jì)效果也日新月異，電鍍是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中經(jīng)常要涉及到的一種工藝，而電鍍效果是我們使用時(shí)間較長，工藝也較為成熟的一種效果。集中輸出的方式。集中對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。當(dāng)開關(guān)斷開，二極管不發(fā)光，三極管不導(dǎo)通。 第一章 緒論 7 PLC系統(tǒng)組成及各部分的功能 CPU 運(yùn)算和控制中心 它在整個(gè)系統(tǒng)中起“心臟”作用。其小型機(jī) F1/F2 系列是 F 系列的升級(jí)產(chǎn)品，早期在我國的銷量也不小。 C200H 是前些年暢銷的高性能中型 機(jī)，配置齊全的 I/O 模塊和高功能模塊，具有較強(qiáng)的通信和網(wǎng)絡(luò)功能。 本的 PLC 產(chǎn)品 日 本的小型 PLC 最具特色，在小型機(jī) 領(lǐng)域中頗具盛名，某些用歐美的中型機(jī)或大型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制，日本的小型機(jī)就可以解決。M584 是大型機(jī)，其容量大、數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)能 力強(qiáng)，最多可擴(kuò)展 I/O 點(diǎn)為 8192。中型機(jī) GEⅢ，它比 GE1/P 增加了中斷、故障診斷等功能，最多可配置到 400 個(gè) I/O 點(diǎn)。該系列為模塊式結(jié)構(gòu)， CPU 模塊為 PLC5/ PLC5/1 PLC5/1PLC5/25 時(shí)，屬于中型 PLC， I/O 點(diǎn)配置范圍為 256～ 1024 點(diǎn)；當(dāng) CPU 模塊為PLC5/1 PLC5/ PLC5/ PLC5/ PLC5/60、 PLC5/40L、 PLC5/60L時(shí)，屬于大型 PLC， I/O 點(diǎn)最多可配置到 3072 點(diǎn)。隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動(dòng)化水平的不斷提高，今后一段時(shí)期內(nèi) PLC 在我國仍將保持高速增長勢頭。 PLC 已不再是早期那種只能進(jìn)行開關(guān)量邏輯運(yùn)算的產(chǎn)品了，而是具有越來越強(qiáng)的模擬量處理能力，以及其他過去只有 在計(jì)算機(jī)上才能具有的高級(jí)處理能力，如浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、 PID 調(diào)節(jié)、溫度控制、精確定位、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等。其輸入設(shè)備和輸出設(shè)備與繼電器控制系統(tǒng)相同，但它們直接連接到可編程控制器的輸入端子和輸出端子。 電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(guī)模一般設(shè)計(jì)有兩臺(tái)行車、三臺(tái)行車和四臺(tái)行車工作，每臺(tái)行車都根據(jù)已編制好的各自的程序運(yùn)行；對(duì)于行車的自動(dòng)控制，早期是采用繼電器邏輯電路和順序控制器，發(fā)展至今其控制方式已采用可編程控制器 PLC 作為核心控制部件，其 控制更為安全、可靠、方便、靈活，自動(dòng)化程度更高。本文首先分析和制定了該生產(chǎn)線的整體設(shè)計(jì)思想和方案，確保了該生產(chǎn)線系統(tǒng)具備真正的自 動(dòng)化生產(chǎn)能力且結(jié)構(gòu)簡單。 為適應(yīng)現(xiàn)代傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)，我們還采用了基于組態(tài)王軟件的系統(tǒng)作為上位機(jī)，配合下位機(jī) PLC 完成了該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)功能，更好的使該自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)融入到現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域中。 隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，存儲(chǔ)控制程序逐步替代接線程序控制，成為工業(yè)控制系統(tǒng)的主流發(fā)展方向?？删幊炭刂魄把? 2 器時(shí)通過軟件實(shí)現(xiàn)控制邏輯的，能夠使用不同控制任務(wù)的需要，通用性強(qiáng)，使用靈活，可靠性強(qiáng)。目前 PLC 推廣的難度之一就是復(fù)雜的編程使得用戶望而卻步，而且不同廠商 PLC 所有編程的語言也不盡相同，用戶往往需要掌握更多種編程語言，難度較大。而日本的PLC 技術(shù)是由美國引進(jìn)的，對(duì)美國的 PLC 產(chǎn)品有一定的繼承性，但日本的主推產(chǎn)品定 位在小型 PLC 上。 AB 公司的小型 PLC 產(chǎn)品有 SLC500 系列等。 德州儀器 （ TI）公司的小型 PLC 新產(chǎn)品有 5 520 和 TI100 等，中型 PLC新產(chǎn)品有 TI300、 5TI 等，大型 PLC 產(chǎn)品有 PM550、 5 560、 565 等系列。德國的西門子的電子產(chǎn)品以性能精良而久負(fù)盛名。 歐姆龍（ OMRON）公司的 PLC 產(chǎn)品，大、中、小、微型規(guī)格齊全。 CS1 系列具有中型機(jī)的規(guī)模、大型機(jī)的功能，是 一種極具推廣價(jià)值的新機(jī)型。 FX2 系列是在 90 年代開發(fā)的整體式高功能小型機(jī)，它配有各種通信適配器和特殊功能單元。由只讀存儲(chǔ)器、 ROM 組成。 (2) 輸出接口 輸出接口工作過程：當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào) 1，有電流流過，繼電器線圈有電流，然后常開觸點(diǎn)閉合，提供負(fù)載導(dǎo)通的電流和電壓。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。 一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。 第一章 緒論 9 一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。 （ 2）行車前進(jìn) 在吊鉤 停止的同時(shí)， M2 接通，行車前進(jìn)。最后行車退到原位上方，吊鉤下放 。 ⑵ 系統(tǒng)的運(yùn)行方式 ① 手動(dòng)運(yùn)行方式。但是中、高檔 PLC 價(jià)格較貴，一般用于 大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。 ③ 機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián) 網(wǎng)通 信，配上位計(jì)算機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。 電氣原理圖是根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理，采用電器元件展開的形式，利用圖形符號(hào)和項(xiàng)目符號(hào)表示電路各電器元件中導(dǎo)電部件和接線端子連接關(guān)系的電路圖。要求有幾套動(dòng)作表可以選擇，動(dòng)作可以靜態(tài)修改，也可以在運(yùn)行時(shí)由上位機(jī)動(dòng)態(tài)修改。當(dāng)定時(shí)器的輸入條件滿足時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值從 0 開始按一定的時(shí)間單位增加；當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器觸點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)通過程序使得輸出繼電 器線圈得電時(shí)， PLC 上的輸出端開關(guān)閉合，它可以作為控制外部負(fù)載的開關(guān)信號(hào)。這些編程語言都是面向用戶的，它使控制程序的開發(fā)、輸入、調(diào)試和修改工作大大簡化。梯形圖中的假想電流在圖中只能作單方向的流動(dòng)，即只能從左向右流動(dòng)。由于掃描時(shí)間很短（一般不過幾十毫秒），所以控制效果同電氣控制電路是基本相同的。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對(duì) I/O 設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟 件將會(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。 全新的 Web Server 架構(gòu)，全面支持畫面發(fā)布、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的發(fā)布。 停止開關(guān)按下，循環(huán)一圈停止。 說明：上升到上限位開關(guān) SQ5，吊鉤停止上升，計(jì)時(shí) 15s 后，行車后退到清水槽。（電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)） 參考文獻(xiàn) 29 說明：行車后退指示燈。 說明：（程序段 7）上升到上限位開關(guān) SQ6，吊鉤停止上升，行車后退到清水槽。那么，通過我們這次對(duì)電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅讓我們更多的了解到了電鍍這個(gè)工藝的發(fā)展前景，而且讓我們重新認(rèn)識(shí)了用 PLC 來設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的使用價(jià)值，整個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)我們即將走入社會(huì)的畢業(yè)生來講是一次很大的鍛煉，是我們對(duì)專業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的提高。 參考文獻(xiàn) 34 參考文獻(xiàn) [1]陳立定，吳玉香，蘇開才 . 電氣控制與可編程控制器 . 北京：華南理工大學(xué)出版社， 2020 [2]高正中，張仁彥，隋濤等 . 西門子 S7200CNPLC 編程技術(shù)及工程應(yīng)用 . 北京 : 電子工業(yè)出版社， 2020 [3]廖常初 .可編程控制應(yīng)用技術(shù) [M].重慶大學(xué)出版社 , [4]孫平 .可編程控制器原理及應(yīng)用 [M].高等教育出版社 , [5] 常 曉 玲．電氣控制系 統(tǒng)與可編程控制器．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [6] 黃 北 剛．工廠電氣控制電路實(shí)例詳解． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [7] 方 承 遠(yuǎn)．工廠電氣控制技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [8] 田 瑞 庭 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994 [9] 西門子公司 . S7200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)， 2020 [10] 北 京 亞 控 自動(dòng)化軟件科技有限公司．“組態(tài)王”使用手冊(cè)， 2020 [11] 汪志鋒 .可編程控制器原理和應(yīng)用 .西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2020 [12] 汪曉平 . PLC 可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航 .北京：人民郵電出版社， 2020 [13] 張萬忠 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [14] 周美蘭等 . PLC 電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì) .北京：科學(xué)出版社， 2020 [15] 李道林主編 .電氣控制與 PLC 原理及應(yīng)用 .北京：電子出版社， 2020 [16] 李長久 . PLC 原理及應(yīng)用 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [17]Verification and optimization of a PLC control schedule. International Journal on Software Tools for Technology Transfer. Ed Brinksma, Angelika Mader, Ansgar Fehnker. Volume 4, Number 1/ [18]Programmable logic controllers ： principles and applications/John ,c1992 致謝及聲明 35 致謝及聲明 畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我 大學(xué)的四年的學(xué)習(xí)生活既將結(jié)束。最后要感謝我的家人以及我的朋友們對(duì)我的理解、支持、鼓勵(lì)和幫助，正是因?yàn)橛辛怂麄?，我所做的一切才更有意義；也正是因?yàn)橛辛怂麄儯也庞辛俗非筮M(jìn)步的勇氣和信心。老師的諄諄誘導(dǎo)、同學(xué)的出謀劃策及家長的支持鼓勵(lì)，是我堅(jiān)持完成論文的動(dòng)力源泉。最后完成了梯形圖的的繪制。 說明： (程序段 11)上升到上限位開關(guān) SQ5，吊鉤停止上升，行車后退到限位開關(guān) SQ4。 說明：（程序 段 3）到鍍槽限位開關(guān) SQ1，停止行車前進(jìn)，吊鉤下降到鍍槽。 說明：后退到限位開關(guān) SQ4，行車停止后退，吊鉤下 降到原位。 參考文獻(xiàn) 24 說明：到下限位 SQ6，吊鉤停止下降，計(jì)時(shí) 280s 后，吊鉤