【正文】 第六章 系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)該程序主要由主程序、測(cè)長(zhǎng)程序、稱重程序、故障報(bào)警程序和信號(hào)傳遞程序組成。主站設(shè)備帶有PROFISBUSDP接口的S7300的CPU、CPU4435和IM467；CPU3425。 PROFIBUSDP還提供智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報(bào)警處理及復(fù)雜設(shè)備在運(yùn)行中參數(shù)的確定。西門子的工業(yè)以太網(wǎng)的傳輸速率為10M/100M Bit/S,最多可以達(dá)到1024個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)的最大范圍為150KM。 MPI網(wǎng)絡(luò) MPI 網(wǎng)絡(luò) MPI NetworkSIMATIC NET SIMATIC NET 是西門子在工業(yè)控制層面上提供的一個(gè)多元的通訊系統(tǒng)。西門子公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7200，S7300，S7400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。當(dāng)供電柜內(nèi)某地方需要檢修時(shí)，需要照明燈進(jìn)行照明，需要插座來(lái)提供電源。 接觸器參數(shù)Table Contactor parameters 序號(hào)名稱型號(hào)參數(shù)數(shù)量1交流接觸器CJX19AC4/380/202交流接觸器CJX132AC3/380/324第四章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)框架測(cè)長(zhǎng)部分主要用到的硬件有工控機(jī)、S7—300PLC、ET200從站以及兩臺(tái)變頻器。這種“自我保護(hù)”的功能，不僅保護(hù)了變頻器，還保護(hù)了電機(jī)不易損壞。 PLC及其模塊的選擇Table PLC and module choice名稱訂貨號(hào)參數(shù)電源6ES7 3071KA000AA0負(fù)載電源 120 / 230 VAC:24 VDC / 10 ACPU6ES7 3152AF000AB048 KB 工作內(nèi)存。輸出接口具有一定的驅(qū)動(dòng)能力，例如繼電器輸出，其輸出觸電容量可答220V、2A。而PLC是專用機(jī)，功能較少，其價(jià)格是微機(jī)的十分之一左右。（5） 系統(tǒng)功能 微機(jī)系統(tǒng)一般配有較強(qiáng)的系統(tǒng)軟件，例如操作系統(tǒng)，能進(jìn)行設(shè)備管理、文件管理、存儲(chǔ)器管理等。1. PLC與微機(jī)的區(qū)別（1） 應(yīng)用范圍 微機(jī)除了用在控制領(lǐng)域外，還大量用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)通信等方便。稱重工作過(guò)程：鋼管到達(dá)稱重工位后，稱重傳感器將電信號(hào)傳送到二次儀表，進(jìn)行信號(hào)放大和信號(hào)處理，然后再傳到計(jì)算機(jī) 232 口，由計(jì)算機(jī)記錄鋼管重量數(shù)據(jù)。稱重信號(hào)可以經(jīng)過(guò)采集、 轉(zhuǎn)換、 放大傳遞至計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)顯示。 2. 測(cè)長(zhǎng)：測(cè)長(zhǎng)裝置由測(cè)長(zhǎng)油缸、測(cè)長(zhǎng)輥道、光電傳感器組、測(cè)長(zhǎng)輪、測(cè)長(zhǎng)編碼器、 測(cè)長(zhǎng)擋板裝置等部分組成。此外，PLC還留有PROFIBUS接口，以備生產(chǎn)車間的聯(lián)網(wǎng)與功能擴(kuò)展，留有二級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口，且接口軟件開放。 700KG4000KG≤177。完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、解決了現(xiàn)場(chǎng)中出現(xiàn)的問題。每根鋼管都有一系列的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的鋼管的整個(gè)生命周期里都很重要。不同類型的鋼管標(biāo)志都有其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)的精度可以達(dá)到2mm。由于這些產(chǎn)品的主要控制部件采用了單片機(jī)控制，在鋼管生產(chǎn)的惡劣環(huán)境中，各種干擾是的控制系統(tǒng)的故障率極高（3）產(chǎn)品缺乏擴(kuò)展性。（2）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。加工成的鋼管需要減徑的再加熱后送至減徑機(jī)上減徑。 （2）畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一式二份，一份學(xué)院系留存，一份發(fā)給學(xué)生，任務(wù)完成后裝訂在畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書內(nèi)。鋼管的上料、鋼管在各工位之間的移動(dòng)、鋼管的下料均通過(guò)機(jī)械式步進(jìn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。4．使學(xué)生掌握無(wú)縫管稱重、測(cè)長(zhǎng)設(shè)備的工作原理。5．提高學(xué)生對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍，對(duì)事物能潛心考察、勇于開拓、勇于實(shí)踐的基本素質(zhì)。機(jī)械式步進(jìn)機(jī)構(gòu)采用雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，變頻調(diào)速，通過(guò)氣動(dòng)摩擦片制動(dòng)器、減速機(jī)、鏈條帶動(dòng)步進(jìn)梁的移動(dòng)。天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告屆：2011 學(xué)院：自動(dòng)化 專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 2011年2月20 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目鋼管稱重、測(cè)長(zhǎng)設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)測(cè)長(zhǎng)部分學(xué)生姓名鄧大龍學(xué)號(hào)20071003指導(dǎo)教師吳鳳英職稱高級(jí)工程師（報(bào)告內(nèi)容包括課題的意義、國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r、本課題的研究?jī)?nèi)容、研究方法、研究手段、研究步驟以及參考文獻(xiàn)資料等。從定徑或減徑機(jī)扎出的成晶管，送至鏈?zhǔn)嚼浯采侠鋮s，冷卻后鋸成定尺長(zhǎng)度的鋼管（有的需要熱處理）輸送到斜焜式矯直機(jī)上矯直，矯直后依次經(jīng)過(guò)超聲波探傷，水壓機(jī)實(shí)驗(yàn)，隨后進(jìn)行其他各項(xiàng)精整工序。對(duì)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，主要包括系統(tǒng)電氣組成、PLC硬件設(shè)計(jì)等（3）PLC程序的設(shè)計(jì)及調(diào)試。易擴(kuò)展性已成為現(xiàn)代產(chǎn)品的特征，缺乏擴(kuò)展性的產(chǎn)品將阻礙自動(dòng)化的發(fā)展三、鋼管自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)的發(fā)展方向（1）系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)控制和智能的全分散性，各個(gè)設(shè)備是具有自治功能的智能體，相互之間高內(nèi)聚、松耦合。四、本課題的研究?jī)?nèi)容（1）理解該設(shè)備的工作原理，畫出控制系統(tǒng)的工藝流程圖（2）選擇控制系統(tǒng)中所用的控制元件（3）設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的主控電氣控制原理圖天津理工大學(xué)教務(wù)處制表（4）PLC與變頻器及編程計(jì)算機(jī)的通訊設(shè)置（5）編制PLC程序五、本課題的研究方法（1）到工廠實(shí)地參觀控制系統(tǒng)，了解工作原理（2）到圖書館查閱資料和有關(guān)文獻(xiàn)（3）復(fù)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí)（4）理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行課題研究六、本課題的研究手段利用s7300軟件進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)和硬件的配置及通訊，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行硬件的連線和仿真，實(shí)現(xiàn)工業(yè)PLC自動(dòng)化控制。常見的測(cè)長(zhǎng)方法有：人工測(cè)長(zhǎng)、CCD測(cè)量、超聲波測(cè)量等，這些方法有一定的局限性。舊的自行開發(fā)的系統(tǒng)只考慮到在生產(chǎn)中的功能，而忽略了在管理中的功能。 本課題的研究方法及手段1. 到工廠實(shí)地參觀控制系統(tǒng)，了解工作原理2. 到圖書館查閱資料和有關(guān)文獻(xiàn)3. 復(fù)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí)4. 理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行課題研究 本課題的研究手段利用s7300軟件進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)和硬件的配置及通訊，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行硬件的連線和仿真，實(shí)現(xiàn)工業(yè)PLC自動(dòng)化控制。3KG 分度值1kg稱重傳感器：METTLER TOLEDO CW3顯示儀表： 8142p天津理工大學(xué)2011屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 系統(tǒng)電氣控制要求電氣控制在硬件上由電氣柜、各種元器件和控制核心PLC組成。系統(tǒng)里有多個(gè)控制器，如噴標(biāo)控制器和稱重儀表，這些控制器和儀表都有外部接口可以通過(guò)PLC對(duì)其進(jìn)行控制，也可用RS232或RS485實(shí)現(xiàn)控制器與PC之間的通訊，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。在測(cè)長(zhǎng)時(shí)，測(cè)長(zhǎng)油缸推動(dòng)鋼管軸向運(yùn)動(dòng)，編碼器開始計(jì)數(shù)。稱重裝置由稱重傳感器、二次儀表、信號(hào)采集卡等組成。 4. 工作原理簡(jiǎn)介：光電傳感器結(jié)合旋轉(zhuǎn)編碼器的形式，在對(duì)齊輥道上實(shí)現(xiàn)在鋼管運(yùn)動(dòng)中對(duì)其長(zhǎng)度的測(cè)量。而PLC主要用于工業(yè)控制。它還配有許多應(yīng)用軟件，以方便用戶。從以上幾個(gè)方面的比較可知，PLC是一種用于自動(dòng)化控制的專用微機(jī)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，價(jià)格也比一般的微機(jī)系統(tǒng)低。且I/O口均有光電耦合環(huán)節(jié)，抗干擾能力強(qiáng)。 ms/1000 條指令。 變頻器原理Fig 3. 1 Inverter principle 變頻器選擇由于本設(shè)計(jì)中變頻器帶電機(jī)且對(duì)其進(jìn)行調(diào)速，通訊時(shí)采用PROFIBUS—DP通訊，所用PLC為SIEMENS S7—300,所以采用西門子變頻器：MicroMaster420 步進(jìn)梁變頻器參數(shù)的設(shè)定 步進(jìn)梁變頻器參數(shù)表Table Parameters of walking beam frequency converter P00003=2 訪問擴(kuò)展級(jí) P00004=0 可直接訪問參數(shù) P00300=1 選擇電動(dòng)機(jī)類型為1 P00304=380 電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380 P00305= P00307=30 電動(dòng)機(jī)的額定功率為30 P00308= P00311=1470 電動(dòng)機(jī)的額定速度為1470 P00335=0 電動(dòng)機(jī)的冷卻方式不運(yùn)行 P00640=180 電動(dòng)機(jī)的過(guò)載因子為180 P00700=6變頻器的通訊設(shè)置參數(shù) P01000=6 變頻器的通訊設(shè)置參數(shù) P01120= P01121= P01135=3 OFF3斜坡下降時(shí)間為3 P01300=0 線性V/f控制 P01500=0 選擇轉(zhuǎn)矩設(shè)定值為0 測(cè)長(zhǎng)輥道變頻器參數(shù)的設(shè)定 測(cè)長(zhǎng)輥道變頻器的參數(shù)設(shè)定表Table Length measurement parameter setting of the frequency converter roller P00300=1 選擇電動(dòng)機(jī)類型為1 P00304=380 電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380 P00305= P00307= P00308= P00311=1415 電動(dòng)機(jī)的額定速度為1415 P00335=0 電動(dòng)機(jī)的冷卻方式不運(yùn)行 P00640=150 電動(dòng)機(jī)的過(guò)載因子為150 P00700=6變頻器的通訊設(shè)置參數(shù) P01000=6 變頻器的通訊設(shè)置參數(shù) P01120=2 斜坡上升時(shí)間為2 P01121=3 斜坡下降時(shí)間為3 P01135=5 OFF3斜坡下降時(shí)間為5 P01300=0 線性V/f控制 P01500=0 選擇轉(zhuǎn)矩設(shè)定值為0 斷路器的選擇斷路器是一種很基本的低壓電器，斷路器具有過(guò)載、短路和欠電壓保護(hù)功能，能保護(hù)線路和電源的能力。工控機(jī)主要用來(lái)對(duì)S7—300PLC進(jìn)行程序的編寫，通過(guò)MPI口連接，通過(guò)MPI網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)信息。 控制電路接線圖控制電路主要用來(lái)控制步進(jìn)梁電機(jī)的停止、測(cè)長(zhǎng)輥道電機(jī)的啟停、氣動(dòng)打印機(jī)和噴碼機(jī)的啟動(dòng)等。SIMATIC S7300 PLC S7300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。它意味著您能將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的 PLC、主機(jī)、工作站和個(gè)人電腦聯(lián)網(wǎng)通訊，為了適應(yīng)自動(dòng)化工程中的種類多樣性，SIMATIC NET 推出了多種不同的通訊網(wǎng)絡(luò)。 MPI是多點(diǎn)接口的簡(jiǎn)稱。 聯(lián)網(wǎng)的CPU可以通過(guò)MPI接口實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)(GD)服務(wù)，周期性地相互進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 1 特征 通信:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（用戶數(shù)據(jù)傳送）或廣播（控制指令）。診斷功能： 經(jīng)過(guò)擴(kuò)展的PROFIBUSDP診斷能能對(duì)故障進(jìn)行快速定位。CP3435。波特率的選則網(wǎng)段長(zhǎng)度 波特率 Baud rate 波特率的選擇Table The choice of baud rate波特率網(wǎng)段長(zhǎng)度KBaud1000米500KBaud400米KBaud200米3到12KBaud100米若網(wǎng)段長(zhǎng)度超過(guò)1000米