【正文】 中型 PLC一般采用模塊式結構。有些還可增設中斷控制、 PID控制等功能，適用于復雜控制系 統(tǒng)。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據(jù)。從應用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c數(shù)選型?？筛鶕?jù)應用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應用成本。 河北聯(lián)合大學電氣工程學院 10 第 4 章 西門子 STEP7 軟件介紹 西門子 STEP7 的概述 STEP7 是用于 SIMATIC 可編程控制器組態(tài)和編程的標準軟件包，其用戶接口是基于當前最新水平的人機控制工程設計，可以輕松方便的使用。對于用戶來說， SIMATIC Manager 提供了STEP7 標準軟件包的集成，統(tǒng)一的界面。為輸入輸出信號，位存儲和塊設定符號名和注釋。它們還處理對錯誤的響應， 通過編程組織塊可指定 CPU 的反應。 (5)異步故障中斷 OB80OB87:異步故障中斷是由 CPU的操作系統(tǒng)檢測到一個異步錯誤時觸發(fā)的中斷，其檢測錯誤類型和調用中斷號如下： OB80:時間錯誤中斷，如設置循環(huán)間隔時間太??； OB81：診斷中斷，如診斷出電池故障； OB82:診斷中斷，如診斷出 I/O模板中某個通道短路； OB83:插入 /移走模板中斷，如 PLC系統(tǒng)運行中被移走了一個輸出模板； OB84:CPU硬件錯誤，如 MPI網(wǎng)絡接口錯誤； OB85:優(yōu)先級錯誤，如程序未安排 OBX組織塊； OB86:機架故障； OB87：通信錯誤，如在全局數(shù)據(jù)通信中有錯誤的標識符。臨時變量存在本地數(shù)據(jù)堆棧中。 系統(tǒng)功能塊 (SFB)和系統(tǒng)功能 (SFC) 在 S7中不需要每個功能都自己編程， S7CPU 為用戶提供了一些己經(jīng)編號的程序塊，這些塊可在用戶程序中進行調用。 MM440 由微處理器控制，采用具有現(xiàn)代先進技術水平的絕緣柵雙極晶體管（ IGBT）作為功率輸出器件。 。 直接選擇 +ON 命令 在這種操作方式下，數(shù)字量輸入既選擇固定頻率，又具備啟動功能。機體由優(yōu)質的鑄鐵鑄 造而成，是一個上下分體結構，并鑄成封閉式箱體形式，破碎 機兩對輥均安裝在箱體內，為防止機體磨損，機蓋兩側安裝有耐磨襯板。 /遠程旋鈕切換到遠程，系統(tǒng)進入遠程自動狀態(tài)。 ，僅在手動時有效，用于啟動主電機反轉運行。 RJ RJ RJ3 為熱繼電器，在主電路電流過高或者溫度過高時起保護作用， TA43 和 TA46為電流互感器，測試 M M2電機電流，電流大小反饋熱繼電器 RJ RJ2,起保護電路的作用， S1,S2 為電流變送器，作用是把電流信號轉 換為 4～ 20mA，傳送到 PLC 控制箱。 圖 對輥式破碎機的控制原理圖 3 合上電源開關 QL2，主電路得電，電源指示燈 HL2 和 JHL2 亮，電源電壓正常。 都是利用電磁感應工作的 ， 只不過用途不同 。 我選用型號為 BSMI150U／ I 的電流變送器，檢測電流為 AC150／ 5A， 輸入電流： AC 05A， 變送輸出：電流 DC 420mA，負載電阻 ≤500Ω， 電壓 DC210V，負載電阻 ≥5kΩ。 在本電路中我選用型號為 LQJ10 電流互感器 ,額定一次電流 150～ 400A,二次側額定電流為 5A,1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)為 90，動穩(wěn)定倍數(shù) 225； 電流變送器選擇 工業(yè)上普遍需要測量 的 溫度、壓力、速度、角度等各類物理量，都 需要轉換成模擬量電信號才能傳輸?shù)綆装倜淄獾目刂剖一蝻@示設備上。 硬件選擇說明 主電路電動機選擇 對輥式破碎機主電路兩破碎輥電機選擇為 Y315S8 型三相異步電動機，其額定功率為 55KW,額定電壓為 220V,額定電流為 110A,額定轉速為 740r/min，額定效率為 92%，額定頻率為 50Hz，電機的額定轉矩為 在集中就地轉換箱內，開關向下 45 度撥下， 1 和 2 兩端連接，此時為遠程PLC 集中控制。 ，指示系統(tǒng)的控制電源。 ，停止主電機的運 行，不論在正轉還是反轉。本控制系統(tǒng)要求不僅是能本地控制破碎機運行，而且能夠通過遠程 PLC 進行控制。 主要優(yōu)點是：結構簡單、緊湊、輕便、工作可靠、調整破碎比較方便，無需基礎就能使用。 。由于 MM440 變頻器具有全面而完善的控制功能，在設置相關參數(shù)以后，它也可用于更高級的電動機控制系統(tǒng)。用戶必須為 SFB生成背景數(shù)據(jù)塊， 并將其下載到 CPU 中作為程序的一部分。除了這個局域數(shù)據(jù)區(qū)， 邏輯塊還可以打開一個 DB形式的存儲區(qū)。要將這些數(shù)據(jù) 永久存儲， FC也可以使用共享數(shù)據(jù)塊。部分組織塊的功能簡要說明如下： (1)主程序循環(huán) OB1：在 S7300/400系列的 PLC中，無論哪種型號的 CPU模板都通過 OB1來組織，如果全部的用戶程序結構只有 1個程序塊，即采用線性編程，那就是 OB1,主程序在 OB1中執(zhí)行， OB1調用功能塊 FB,系統(tǒng)功能塊 SFB或使用功能調用 FC和系統(tǒng)功能調用 SFC的功能。 網(wǎng) 絡組態(tài)：該工具用于組態(tài)通訊網(wǎng)絡連接，包括網(wǎng)絡連接的參數(shù)設置和網(wǎng)絡中各個通訊設備的參數(shù)設置。 硬件組態(tài)：該工具為自動化項目的硬 件進行組態(tài)和參數(shù)設置。 STEP7 工程工具包含了整個羨慕流程的各種功能要求： CAD/CAE 支持、硬件組態(tài)、網(wǎng)絡組態(tài)、仿真、過程診斷等。為了設計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。 輸入輸出模塊的選擇 輸入輸出模塊的選擇應考慮與應用要求的統(tǒng)一。重要的應用場合，應采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。 PLC——I/O點數(shù) 小于 256點；單 CPU、 8位或 16位處理器、用戶存儲器容量 4K字以下。 （ 2） 按功能分類根據(jù) PLC所具有的功能不同，可將 PLC分為低檔、中檔、高檔三類。 PLC 模塊式 PLC是將 PLC各 組成部分，分別 做 成若干個單獨的模塊，如 CPU模塊、 I/O模塊、電源模塊（有的含在 CPU模塊中）以及各種功能模塊。 第 3 章 可編程控制器 PLC 原理及選型 7 （ 1） 按結構形式分類根據(jù) PLC的結構形式，可將 PLC分為整體式和模塊式兩類。企業(yè)投入大量的人力和財力建立起來的 PLC 控制系統(tǒng)已經(jīng)成型 ,如果要完全推翻再建立新的 DCS 或 FCS 控制系統(tǒng) ,需要更大的資金投入 ,將造成很大的浪費。在中國 , PLC 在紡織機械上的運用已經(jīng)有 17 年的歷史了 , 從最早的進口合成纖維生產(chǎn)設備到目前的中小型紡機 , PLC 無處不在。 PLC 在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。在這條原則的下，我們可以從結構、工藝組合及原材料等方面來考慮我們的機械。在對醫(yī)療機械進行自動化上，我們對自動化定義越來越廣，越來越河北聯(lián)合大學電氣工程學院 4 細，研究的 也越來越深，從一種機械自動化上升到整個車間的自動化，從的一部分工序到整個過程，整條生產(chǎn)線及整個車間的設計將成為一種必然的趨勢。 實現(xiàn)自動化 自動化已成為一種必然的趨勢，而且我們也正朝著這個方向努力。 ，破碎機低水平重復太多，應變能力不強，國內的大部分生產(chǎn)廠商規(guī)模都很小，且大多生產(chǎn)同種類型的設備，在 市場上進行低價惡性競爭，而一旦遇上市場要求變動，又無法及時轉型，從而極易被市場所淘汰。 ，國產(chǎn)自動破碎機的功能比較單一，適應面也比較窄，對待裝破碎機的形狀與體積等均有較嚴格的規(guī)定，一般只適用于一二種破碎機，而國內同一破碎機生產(chǎn)企業(yè)所生產(chǎn)的破碎機規(guī)格各不相同，產(chǎn)量也不同，這就給相關工作帶來一定的困難。隨著各行業(yè)對破碎機產(chǎn)品質量要求的不斷提高，對破碎機技術提出了更高的要求，特別是對輥式破碎機提出了更新更高的要求。本設計是一種基于 PLC300 程序的全自動對輥式破碎機控制系統(tǒng)，本設計包括硬件設計、軟件設計兩部分。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 畢業(yè)設計說明書 GRADUATE DESIGN 設計題目： 對輥式破碎機控制系統(tǒng)設計 摘要 I 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并 向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 本說明書第 6 章 介紹了對輥式破碎機的硬件設計，硬件設計包括了對輥式破碎機的工藝、控制過程、硬件選擇和硬件的接線。在當前各種多功能全自動破碎機逐漸進入各企業(yè)的情況下，人們有必要對國產(chǎn)破碎機的應用現(xiàn)狀及發(fā)展作進一步研究。而國外破碎機生產(chǎn)廠商特別注重這方面的問題 ，他們所生產(chǎn)的設備功能更加靈活多變，適用范圍也更廣。 第 2 章 國產(chǎn)破碎機的背景 3 破碎機的發(fā)展趨勢 人機工程學屬于一種綜合性的邊緣學科，現(xiàn)已廣泛地應用于產(chǎn)品設計中，使產(chǎn)品設計更注重人的因素，它的最終目的是達到“人 — 產(chǎn)品 — 環(huán)境”的和諧統(tǒng)一。但現(xiàn)在的自動化只能說是相對的，要實現(xiàn)真正的自動化我們的路還很長，會碰到諸如檢測、自動調整等一系列問題。整體自動化車間的設計，實際上是對破碎機提供一套完整的解決方案，是對自動化一種全新的飛躍，隨著這種趨勢的發(fā)展，工業(yè)也會加入其中，發(fā)揮它強大的功能。 第 3 章 可編程控制器 PLC 原理及選型 5 第 3 章 可編程控制器 PLC 原理及選型 PLC 發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件 進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。 PLC 的應用現(xiàn)狀 自 20 世紀 60 年 代中期以來 PLC 產(chǎn)品在電力、冶金、化工等行業(yè)發(fā)揮了重大作用 , 尤其近 20 年來計算機和信息技術的飛速發(fā)展 , 不斷成倍擴大的功能和成倍降低的價格 , 使 PLC、通訊聯(lián)網(wǎng)技術、過程控制軟件都獲得了長足進步 , 也使 PLC 的廣泛應用成為可能。占各類紡織機械 60% 以上的織機平均每臺帶有一個小型的 PLC, 主要用于檢測、報警、速度控制和機器啟?？刂?。 (2) 基于以上市場需求 ,許多軟件廠商 (例如 : 華富惠通軟件公司 ) 正在考慮如何利用企業(yè)已經(jīng)成型的控制系統(tǒng)及新建的廠級網(wǎng)絡 ,開發(fā)控制系統(tǒng)軟件 ,幫助企業(yè)實現(xiàn)工廠自動化、信息化 ,為企業(yè)提供控制系統(tǒng)與管理網(wǎng)絡的集成。 PLC 整體式 PLC是 將電源、 CPU、 I/O接口等部件都集中裝在一個機箱內， 具有結構緊湊、體積小、價格低的特點。模塊式 PLC由框架或基板和各種模塊組成。 PLC 具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入／輸出、算術運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。 2. 中型 PLC——I/O點數(shù) 256～ 2048點；雙 CPU，用戶存儲器容 量 2～ 8K。 如果 PLC 本身帶有可使用電源時，應核對提供的電流是否滿足應用要求，否則應設計外接供電電源。例如對輸入模塊，應考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應用要求。 存儲器內存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O 點數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內存的總字數(shù)（ 16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量 。 STEP7 的構成組件 STEP7 不是一個單一的應用程序，而是有一系列應用程序 [工具 ]構成的軟件包?？梢詫?PLC機架上的硬件進行配置，設置各種硬件模塊的參數(shù)，例如 CPU 參數(shù)和分布式 I/O參數(shù)等。 STEP7 各程序塊的功能 在 S7用戶程序中有下列幾種類型的塊可以使用 : 1. 組織塊〔 OB〕 OB決定用戶程序的結構； 2. 系統(tǒng)功能塊 (SFB)和系統(tǒng)功能 (SFC): SFB和 SFC集成在 S7CPU中可以用來訪問一些重要的系統(tǒng)功能； 3. 功能塊 (FB):FB是帶有“存儲區(qū)域”的塊，可以自己編程這個存儲區(qū)域； 4. 功能 (FC):FC中是經(jīng)常使用的功能的程序； 5. 背景數(shù)據(jù)塊 (背景 DB):當一個 FB/SFB被調用時，背景 DB與該塊相關聯(lián)，它們可以在編譯過程中自動生成； 6. 數(shù)據(jù)塊 (DB): DB是用于存儲用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，除了指定一個功能塊的數(shù)據(jù)， 還可以定義可以被任何塊使用的共享數(shù)據(jù)。 (2)日期時間中斷 OB10OB17:日期時間中斷允許用戶通過 STEP7編程設定，可在特定日期，時間執(zhí)行中斷操作，也可按照時間間隔周期 性的重復執(zhí)行中斷操作， 8個日期時間中斷具有相同的優(yōu)先級， CPU按啟動事件發(fā)生順序進行處理。由于 FC沒有自己的存儲區(qū)，所以必須為它指定實際參數(shù)，不能為一個FC的局域數(shù)據(jù)分配初始值。與局域數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)不同，在 DB中的數(shù)據(jù)當 DB關閉時，也就是，當相應的邏輯塊結束時，不會被刪除。 （ 2）系統(tǒng)功能 (SFC) 系統(tǒng)功能時集成在 S7CPU中的預先編號程序并通過測試的功能。 M