【正文】 京航天航空大學(xué)出版社， 2020 [19] Johnson， David G． Programmable Controller for Factory Automation[M]． Marcel— Dekker， Inc， 2020 [20] SIMATIC S7200 可編程序控制器系統(tǒng)手冊(cè)和用戶手冊(cè)． 2020. [21] 羅宇航 .流行 PLC實(shí)用程 序及設(shè)計(jì)（西門子 S7200PLC系列） [M]. 西安電子科技大學(xué)出版社 , 2020 [22] 廖常初 .PLC 梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法與技巧 [M]. 重慶 :重慶大學(xué)出版社 ,2020 [23] 郭純生 .可編程控制器編程實(shí)踐與提高 [M]. 北京 :電子工業(yè)出版社， 2020 [24] 鄧則名、鄺穗芳 .電器與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) [M] . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1997 [25] 張運(yùn)波 .工廠電氣控制技術(shù) [M]. 北京 :高等教育出版社， 2020 25 附錄 附錄 A 主程序 26 27 28 29 附錄 B 高速計(jì)數(shù)器初始化程序 30 31 附錄 C 中斷程序 32 附錄 D TD200 控制程序 33 34 。隨著社會(huì)生產(chǎn)水平的提高，科學(xué)的進(jìn)步，相信這部切割機(jī)會(huì)越來(lái)越完善 的。不僅整合了過(guò)去開發(fā)項(xiàng)目中所使用過(guò)的方法和技術(shù)，還對(duì)新的技術(shù)有了探索和創(chuàng)新。因工藝要求，玻璃造型生產(chǎn)線有最大和最小切割尺寸，使用比較指令判斷設(shè)定值是否超出工藝要求范圍，并保證設(shè)置值在工藝要求范圍內(nèi)，即切割最大長(zhǎng)度 2500mm，最小長(zhǎng)度50mm。 （ 7）進(jìn)入“分配存儲(chǔ)區(qū)”欄，選擇默認(rèn)設(shè)置，即字節(jié)參數(shù)塊的起始地址是 VB0；使能標(biāo)志字節(jié)的起始地址是 VB14；信息存儲(chǔ)區(qū)起始字節(jié)地址是 VB24。利用高速計(jì)數(shù)器的輸入端計(jì)數(shù)光電旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖，以此計(jì)算橫向電機(jī)和縱向電機(jī)的進(jìn)給尺寸，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)高速計(jì)數(shù)器產(chǎn)生中斷，驅(qū)動(dòng)橫向電動(dòng)機(jī)和縱向電動(dòng)機(jī)實(shí) 現(xiàn)定長(zhǎng)定寬切割，復(fù)位高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)，啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器。 （ 6）如果希望捕獲當(dāng)前值等于設(shè)定值的中斷事件，編寫與中斷事件號(hào) 32 相關(guān)聯(lián)的中19 斷服務(wù)程序。 由于高速計(jì)數(shù)器的 HDEF 指令在進(jìn)入 RUN 模式只能執(zhí)行 1 次，為了減少程序運(yùn)行時(shí)間優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，一般以子程序的形式進(jìn)行初始化。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器在使用前，都要用 HDEF 指令來(lái)定義工作模式，并且只能用一次。 圖 TD200 人機(jī)界面控制面板 16 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) 針對(duì)本課題控制要求，設(shè)計(jì)的 PLC 控制系統(tǒng)，通過(guò) HMI 人機(jī)界面完成對(duì)玻璃長(zhǎng)、寬等參數(shù)的設(shè)置，利用 S7200 系列 PLC 對(duì)臺(tái)車電機(jī)、升降電機(jī)、進(jìn)刀電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制。 （ 5）數(shù)字字符串 （ 6） TD 設(shè)備允許定義字、雙字或?qū)崝?shù)類型的變量。 TD200、 TD200C 和 TD400C 還可以由獨(dú)立的 24V 直流電源供電。按鈕包括急停按鈕，用來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的緊急停止。其特點(diǎn)是：編碼器輸出的位置數(shù)據(jù)是相對(duì)的，旋轉(zhuǎn)角度的起始位置可以任意設(shè)定，掉電 后數(shù)據(jù)丟失。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔。 控制字節(jié)定義了計(jì)數(shù)器和工作模式之后，還要設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的有關(guān)控制字節(jié)。 （ 3）兩路脈沖輸入的單相加 /減計(jì)數(shù)。 根據(jù)系統(tǒng)控制要求， I/O 點(diǎn)分配情況如 表 所示 ： 表 I/O 分配表 I/O 分配表 輸入 I 輸出 Q 輸入器件 符號(hào) I 輸出器件 符號(hào) Q 動(dòng)作 橫向編碼器 A相 接觸器 KM1 主軸進(jìn)給 縱向編碼器 A相 接觸器 KM2 升降電機(jī)上升 急停按鈕 SB1 接觸器 KM3 升降電機(jī)下降 上限開關(guān) SQ1 接觸器 KM4 刀具電機(jī)正轉(zhuǎn) 下限開關(guān) SQ2 接觸器 KM5 刀具電機(jī)反轉(zhuǎn) 行程開關(guān) SQ3 接觸器 KM6 激光束啟停 高速計(jì)數(shù)器 普通計(jì)數(shù)器受 CPU 掃描速度的影響，是按照順序掃描的方式進(jìn)行工作，在每個(gè)掃描周期中，對(duì) 計(jì)數(shù) 脈沖只能進(jìn)行一次累加： 對(duì)于脈沖信號(hào)的頻率比 PLC 的掃描頻率高時(shí)，如果仍采用普通計(jì)數(shù)器進(jìn)行累加，必然會(huì)丟失很多輸入脈沖信號(hào)，在 PLC 中對(duì)比掃描頻率高的輸入信號(hào)的計(jì)數(shù)也可使用高速計(jì)數(shù)器指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。 圖 系統(tǒng)主電路圖 控制系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)的控制電路由 PLC、光電編碼器、按鈕、接觸器和行程開關(guān)組成 。AC－ 3 籠型 感應(yīng)電 動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、分?jǐn)囡L(fēng)機(jī)，泵等 負(fù)載，所以 KM2 選用 AC3 型，其主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓 AC 380V，額定工作電流 9A，約定發(fā)熱電流 20A，可控三相鼠籠電動(dòng)機(jī)的功率 4kW。 通常，先根據(jù)接觸器的實(shí)際使 用類別選用相應(yīng)的接觸器類型。而在本系統(tǒng)中是在電動(dòng)機(jī)回路中用作短路保護(hù)。刀具進(jìn)給電機(jī)控制材料的進(jìn)給， 定位須準(zhǔn)確，采用直流電機(jī) 表 橫向電機(jī) M1 型號(hào)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 額定 功率 額定電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率因素 最大轉(zhuǎn)矩 最小轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 額定電流 V kW A r/min % ?cos 倍 倍 倍 倍 Y2112M2 380 4 2890 表 垂直電機(jī) M2 型號(hào)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 額定 功率 額定電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率因素 最 大轉(zhuǎn)矩 最小轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 額定電流 V kW A r/min % ?cos 倍 倍 倍 倍 Y2100L28 380 700 表 縱向電機(jī) M3 型號(hào)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 額定 功率 額定電流 轉(zhuǎn)速 效率 削弱磁場(chǎng)時(shí)最大轉(zhuǎn)速 飛輪力矩 V kW A r/min % r/min kg因此，合理選擇電動(dòng)機(jī)是相當(dāng)重要的，它直接關(guān)系到生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行安全和投資效益。 TD200 實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度寬度尺寸的設(shè)置和顯示功能，人機(jī)界面將設(shè)置的相關(guān)參數(shù)傳遞給 S7200 CPU 的寄存器，執(zhí)行用戶程序計(jì)算當(dāng)前橫向移動(dòng)距離和設(shè)置值的關(guān)系，切割機(jī)構(gòu)根據(jù)限制尺寸實(shí)現(xiàn)切割，待切割完成后，電動(dòng)機(jī) M3 驅(qū)動(dòng)切割機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)縱向位移，光電編碼器測(cè)量縱向位移的尺寸，當(dāng)設(shè)置尺寸和測(cè)量尺寸相等時(shí)， 垂直電動(dòng)機(jī)M2 驅(qū)動(dòng)切割機(jī)構(gòu)垂直位移，行程開關(guān)限制垂直電動(dòng)機(jī)行程位置，切割機(jī)構(gòu)垂直運(yùn)動(dòng)達(dá)到設(shè)置行程后，完成一次完整的控制任務(wù)，控制系統(tǒng)再次驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行流水線橫向運(yùn)動(dòng)。在這時(shí)期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng)。 PLC 的發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖 保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。 （ 5）數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排 序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。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。 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 目前， PLC 在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。最重要的是在切割的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，對(duì)切割機(jī)的 操作人員以及附近的人員的身體，特別是呼吸道﹑肺部有著極大的傷害。 Humanmachine interface。 作者簽名： 日 期： 目 錄 摘要 ................................................................................................................................................. I Abstract .........................................................................................................................................II 引 言 ............................................................................................................................................. 1 第一章 緒論 ............................................................................................................................... 2 PLC 的背景 ........................................................................................................................ 2 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 ................................................................................................................ 2 PLC 的發(fā)展歷程 ................................................................................................................ 3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ........................................................................................................... 4 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 5 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想與結(jié)構(gòu)流程圖 ....................................................................................... 5 控制系統(tǒng)主要構(gòu)造及動(dòng)作過(guò)程 ....................................................................................... 5 電氣元件的選型 ............................................................................................................... 6 電動(dòng)機(jī)選型 .................................................................................................................... 6 主電路其他元件選型 .............