【正文】 統(tǒng)的搭建 。 控制系統(tǒng)的原理示意圖 見圖 2－ 1。 當(dāng)測試次數(shù)達(dá)到設(shè)定次數(shù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止測試 ， 水泵也自動(dòng)停止工作 。 根據(jù)對(duì)控制任務(wù)的分析 ， 本控制系統(tǒng)主要由 5 個(gè)電磁閥 ， 1 個(gè)水泵 構(gòu)成 。 其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴(kuò)展單元、編程 器、存儲(chǔ)卡 、 文本顯示器等 [9]。 3． 2 控制系統(tǒng) I/O 點(diǎn)分配 電磁閥耐久性測試控制系統(tǒng)的 I/O 信號(hào)包括試驗(yàn)系統(tǒng)的水泵電機(jī)的控制信號(hào) ， 電磁閥的控制信號(hào)、保護(hù)裝置的控制信號(hào) ， 見表 3－ 1 所示為系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)統(tǒng)計(jì)及地址分配情況 。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9 ③ 快速轉(zhuǎn)換 :固態(tài)繼電器因?yàn)椴捎霉腆w器件 ， 切換速度可從幾毫秒至幾微妙 。使用方便 ， 特別適用于腐蝕、潮濕和要求防爆等惡劣場合 。 容積泵 是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量 ， 有離心泵、軸流泵和混流泵等類型 。（詳細(xì)的 PLC 的外部電路接線圖見附錄 1) 其中 SB1 是水泵電機(jī)啟動(dòng)按鈕 ， SB2 是水泵電機(jī)停止按鈕 。 針對(duì)西門子 S7－ 200 PLC,我們選擇 STEP7－ Micro/WIN32編程軟件作為開發(fā)工具 。 部分功能的實(shí)現(xiàn)也可以在離線工作方式下進(jìn)行 。 關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 如下 ： 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 15 圖 4－ 2 水泵電機(jī)啟動(dòng) 如 圖 4－ 2 所示：按下水泵電機(jī)啟動(dòng)按鈕 ,I0． 0 導(dǎo)通 ， Q0． 0 為水泵電機(jī)輸出 ，并自鎖 ， I0． 1 為水泵電機(jī)停止按鈕 。 圖 4－ 5 電磁閥啟動(dòng)程序 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 16 見圖 4－ 5：按下電磁閥開始測試按鈕 ,I0． 2 導(dǎo)通 ， 位存儲(chǔ)器位 M0． 1 置位 ， 第一個(gè)電磁閥開始通電打開 ， 接通延時(shí)繼電器 T37 開始計(jì)時(shí) 。 與此同時(shí) M0． 2 復(fù)位 。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 17 圖 4－ 8 循環(huán)程序 見圖 4－ 8 為本次系統(tǒng)的反饋系統(tǒng) ：位存儲(chǔ)器 M1． 3 導(dǎo)通后 ， 如果 當(dāng)前計(jì)數(shù)結(jié)果沒達(dá)到設(shè)定值 、 M1． 4 保持 ON 狀態(tài) 而且水泵電機(jī)的輸出值置 1， 則 M0． 1 置位、M1． 3 復(fù)位 ， 系統(tǒng) 就 會(huì)回到電磁閥一繼續(xù)動(dòng)作 。 5． 1 MCGS 組態(tài)軟件 MCGS(Monitor and Control Generated System) 是一套基于 Windows 平臺(tái)的 ， 用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng) 。 選擇實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫選項(xiàng)卡 ， 點(diǎn)擊新增對(duì)象 。 防止上下位機(jī)不能實(shí)現(xiàn)通信 。系統(tǒng)軟件部分分為下位機(jī)控制程序設(shè)計(jì)和上位機(jī)控制程序的設(shè)計(jì) 。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 24 參考文獻(xiàn) [1] 廖常初． PLC編程及應(yīng)用 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021． [2] 廖常初．可編程控制器的編程方法與工程應(yīng)用 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沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致 謝 25 致謝 時(shí)光飛逝 ， 當(dāng)我 在寫下這段話的時(shí)候 ， 我 才豁然 發(fā)現(xiàn)自己的大學(xué) 時(shí)代 也即將 終結(jié) 。 所以我要感謝所有的任課老師 ， 是您們的教育和培養(yǎng) ， 才使我學(xué)有所獲 。 同時(shí)培養(yǎng)了我的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神 。而且對(duì)于任何一項(xiàng)系統(tǒng)只要我們肯努力去探討就可以尋找到更加切實(shí)有效的方案 。 方案確定后 ， 開始著手系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)工作 ， 硬件設(shè)計(jì)工作中花費(fèi)時(shí)間最多的要說是硬件系統(tǒng)主要設(shè)備和元器件的選型方面 ， 此項(xiàng)工作要充分考慮精確、經(jīng)濟(jì) 等多方面因素 ， 然后設(shè)計(jì)出一套硬件系統(tǒng) ， 此硬件系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的測試電磁閥的耐久性能 。 同時(shí)完成通道連接和設(shè)備調(diào)試設(shè)置 。 單擊邊線修改其大小并單擊拖動(dòng)到需要設(shè)計(jì)的相應(yīng)位置 ， 據(jù)此可做出本設(shè)計(jì)的組態(tài)畫面設(shè)計(jì)見圖 5－ 2。 此外要及時(shí)地向下級(jí) PLC 傳遞系統(tǒng)的設(shè)定和操作命令 。 位存儲(chǔ)器 M1． 2 導(dǎo)通后 ， 第五個(gè)電磁閥斷電閉合 ， 時(shí)間繼電器 T46 開始計(jì)數(shù) ， 常開觸點(diǎn)閉合后 M1． 3 導(dǎo)通 ， 計(jì)數(shù)器 C0 開始計(jì)數(shù) ， 當(dāng) C0 的計(jì)數(shù)當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值后 ， C1 就會(huì)計(jì)數(shù)一次 。 此時(shí)電磁閥一 Q0． 1 失電閉合 ， 第一個(gè)電磁閥動(dòng)作完成 。 如果用沒有斷電保持功能的變成元件代表各步 ， 進(jìn)入 RUN 狀態(tài)時(shí) ，他們均處于 0 狀態(tài) ， 必須用開機(jī)時(shí)接通一個(gè)掃描周期的初始化脈沖 SM0． 1 的常 開觸點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換條件 ， 將初始步預(yù)置為活動(dòng)步否則沒有活動(dòng)步 ， 系統(tǒng)將無法工作 見圖 4－4。 根據(jù)對(duì)本系統(tǒng)的控制系統(tǒng)分析決定選用順序控制設(shè)計(jì)法為本次設(shè)計(jì)方法 。 軟件功能的實(shí)現(xiàn)可以在聯(lián)機(jī)工作方式（在線方式）下進(jìn)行 。 D1－ D5 分別是給電磁閥并聯(lián)的反向二極管 ， 原因使 由于 電磁閥是感性負(fù)載 ， 電感線圈中電流不能突變 ，因此感性負(fù)載在斷電時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電壓很高的感生電動(dòng)勢 ， 并聯(lián)的二極管就是為了提供一個(gè)電流泄放通道 ， 以避免瞬時(shí)高壓損壞電路中其他元器件 。 葉 片與泵體無金屬接觸 ， 不僅經(jīng)久耐用 ， 而且扭矩小 ， 節(jié)約能源 ， 已被廣泛用于飲料、純水、化工行業(yè) ， 尤其是反滲透純水機(jī)設(shè)備上 ， 均采用該品牌系列泵為其配套設(shè)備 。 它將原動(dòng)機(jī)的 機(jī)械能 或其他外部能量傳送給液體 ， 使液體能量增加 ， 主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和 液態(tài)金屬 等 ， 也可輸送液體、 氣體 混合物以及含懸浮固體物的液體 。 可以實(shí)現(xiàn)直流電平轉(zhuǎn)換、隔離和控制 ， 能夠方便地與計(jì)算機(jī)和各種數(shù)字電路接口 。 （ 1） 固態(tài)繼電器的優(yōu)點(diǎn) ： ① 高壽命 ， 高可靠：固態(tài)繼電器沒有機(jī)械零部件 ， 有固體器件完成觸點(diǎn)功能 ，由于沒有運(yùn)動(dòng)的零部件 ， 因此能在高沖擊 ， 振動(dòng)的環(huán)境下工作 ， 由于組成固態(tài)繼電器的元器件的固 有 特性 ， 決定了固態(tài)繼電器的壽命長 ， 可靠性高 。 1 個(gè) RS485 通訊 /編程口 ， 具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力 。 （ 1） S7－ 200 系列 PLC的特點(diǎn) ① 結(jié)構(gòu)緊湊 ； ② 先進(jìn)的程序結(jié)構(gòu) ， 擴(kuò)展性良好 ； ③ 靈活方便的尋址方法 ； ④ 功能強(qiáng)大 、使用方便的編程軟件 ； ⑤ 簡化復(fù)雜編程任務(wù)的向?qū)Чδ?； ⑥ 強(qiáng)大的通信功能 ； ⑦ 品種豐富的配套人機(jī)界面 ； ⑧ 有競爭力的價(jià)格 ； ⑨完善的網(wǎng)上支持服務(wù) ； 成沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7 為當(dāng)代各種小型控制工程的理想控制器 [8]。 通常做法是 ， 在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好的場合 ， 建議選用整體式結(jié)構(gòu)的 PLC， 其它情況則最好選用模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC。 系統(tǒng)應(yīng)用兩個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù) ， 以確保能完全記錄電磁閥的通斷次數(shù) ， 并在上位機(jī)程序中顯示 。 PLC 控制程序利用 SIEMENS 的 STEP7 MicroWINSP6 編譯環(huán)境編寫 PLC 應(yīng)用程序 ， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測控任務(wù) 。 具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 。 隨著 PLC 電子技術(shù)的迅速發(fā)展 和工控質(zhì)量要求的提高 ， 選擇一種有效的設(shè)計(jì)方法也是很必要的 。 例如 ， 消防用電磁閥 ， 動(dòng)作可靠性至關(guān)重要 ， 萬一失靈后果不堪設(shè)想 。 電磁閥性能的好壞直接關(guān)系汽車的操作性能 ， 甚至關(guān)系到駕駛?cè)说陌踩?。 電磁閥是用電磁的效應(yīng)進(jìn)行控制 ， 主要的控制方式由 繼電器 控制電磁閥來完成通斷 。 Durability。 并且設(shè)計(jì)了上位機(jī)程序 ， 實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng) 功能的直觀監(jiān)控 。 目的是解決電磁閥在耐久性測試的問題 。 2：下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 。 電磁閥可 以配合不同的電路來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制 ， 而控制的精度和靈活性都能夠保證 。 省去了大量的活動(dòng)元件 ， 減少體積 ， 降低功耗 ， 節(jié)約了成本 。 關(guān)鍵詞 ： 電磁閥 。 工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域逐步由自動(dòng)化機(jī)械代替人工來完成 ， 而工業(yè)生產(chǎn)過程中 ， 要求更多的可控的流體介質(zhì)來參與作業(yè)過程 。 1． 2． 1 課題背景和意義 平時(shí) 在我們的日長生活中經(jīng)常用到的 全自動(dòng)洗衣機(jī) ， 在使用的時(shí)候 ， 插上電源以后就會(huì)自動(dòng)把水加滿 ， 洗完自動(dòng)把水放掉 ， 然后再自動(dòng)加水沖洗 ， 洗完再把水放掉 ，全部動(dòng)作都是自動(dòng)完成的 ， 其中很重要的一個(gè)因素就是全自動(dòng)洗衣機(jī)含有一個(gè)關(guān)鍵的部件 — 電磁閥 。 因此研發(fā)具 有自動(dòng)化 水平較 高的電磁閥性能檢測臺(tái) ， 對(duì)我們提高生產(chǎn)力和自動(dòng)化程度具有重要的意義 。 本文主要 就 是對(duì)水用電磁閥進(jìn)行耐久性試驗(yàn) 測試 。 隨著 PLC 技術(shù)的飛速發(fā)展 ， 應(yīng)用此技術(shù) ， 開發(fā)一套高自動(dòng)化的針對(duì)閥門某一重要性能的檢測設(shè)備 ， 既 可以實(shí)現(xiàn)快速、高效、自動(dòng)化檢測的工作 ， 又可以適應(yīng)國內(nèi)廠家的價(jià)格要求 ， 具有重要意義 。 測試實(shí)驗(yàn)要求同時(shí)進(jìn)行 5 個(gè)電磁閥做耐久性試驗(yàn)測試；實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程具備可靠的安全保護(hù)功能； 在測試過程中要能持續(xù)保持電磁閥的水壓力在 O． 8Mpa， 讓電磁閥開通一定時(shí)間 ， 閉合一定時(shí)間 ， 設(shè)定通斷次數(shù)檢測其動(dòng)作壽命 。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二 章 總體設(shè)計(jì)方案及思路 5 圖 2－ 1 控制系統(tǒng)原理示意圖 2． 3 基本工作過程 該系統(tǒng) 見圖 2－ 2 所示 ， 由水泵供水 ， 在入口安裝手動(dòng)開關(guān)閥 ， 控制整個(gè)系統(tǒng)的總水源便于在斷電、檢修等情況使用 。 如果電路的電流突然增大 或者水位過高 ， 系統(tǒng)會(huì)立即停止測試 ， 并在上位機(jī)上提示報(bào)警 。 本系統(tǒng)相對(duì) 選用 PLC 型號(hào)為 西門