【正文】 、輸入 、調(diào) 試和 修改 工作大 大簡(jiǎn) 化。當(dāng) 通過(guò) 程序 使得輸 出繼 電器線 圈得 電時(shí)， P LC 上的 輸出 端開(kāi)關(guān) 閉合，它 可以 作為控 制外 部負(fù)載 的開(kāi) 關(guān)信號(hào) 。當(dāng)定 時(shí)器的 輸入條件 滿足時(shí) 開(kāi)始 計(jì)時(shí) ，當(dāng)前 值從 0 開(kāi)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 。 圖 23 I/O 端子接線圖 小結(jié) 在本章 中，主 要介紹 了系 統(tǒng)的硬 件設(shè) 計(jì)，選 擇了 西門(mén)子 S7— 200 作為本設(shè) 計(jì)的 P LC 機(jī)型 ，既 能夠充 分發(fā) 揮 S7— 200 系列 P LC 的性 能特 點(diǎn)， 第 12 頁(yè) 共 55 頁(yè) 又能夠滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。 在整個(gè) 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 中，我 選定 — 和 — 作為 輸入信號(hào)， — 作為輸出 信號(hào) 。其 應(yīng)用領(lǐng) 域包 括各種 機(jī)床 、紡 織機(jī) 械、塑料機(jī)械 、電 梯等 行業(yè) 。主電路如圖 1 1 1 1 15。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新?tīng)顟B(tài)才被讀入。也就是 通過(guò) 輸入接 口電 路把外 部的開(kāi)關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)化成 PLC 內(nèi) 部所能 接受 的數(shù)字 信號(hào) 。 系統(tǒng)程 序存儲(chǔ) 器用 以存放 系統(tǒng) 程序 ，包 括管理 程序 ，監(jiān) 控程 序以及對(duì)用戶 程序做 編譯 處理的 解釋 編譯 程序 。 其流 程圖如 圖 15 所示 。 圖 11 帶式輸送線的結(jié)構(gòu)圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 ——————————————————————————————————— 第 3 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 11 中 的帶 式輸送 線分 為正常 起動(dòng) 、正常 停機(jī) 、故障 停機(jī) 和故障后起動(dòng) 四種情 況。 皮帶 運(yùn)輸 行業(yè)是 我國(guó) 重要的 加工 行業(yè)的 部分 ，但是大 多數(shù)中 小企 業(yè)仍在 使用 許多 過(guò)時(shí)的 技術(shù) 和設(shè)備 ，大 量的 生產(chǎn)線 為半機(jī)械化和半自動(dòng)化控制，一些甚至為手工操作。 a pplicat io n s7200 si mula tio n softw are pro gra m for the si mula tio n, w hile applicatio n Ki ngview 5 softw are on the screen under four different conditions w ere simulated. Keywords: belt co nve yor li ne 。它 即可 以運(yùn) 送散狀 物料 ，也可 以運(yùn) 送成件 物品 。以其顯 著的 優(yōu)點(diǎn)在 冶金、化工、 交通、電 力等 領(lǐng)域獲 得了 廣泛的 應(yīng)用， 控制成 為了 現(xiàn)代工 業(yè)控制支柱之一。在 皮帶 運(yùn)輸生 產(chǎn)線 上采用 自動(dòng) 化控制 不但可以 使產(chǎn)品 的質(zhì) 量和品 質(zhì)得 到嚴(yán) 格的保 證，有效的 減少 廢品 率，而 且還可以 提高生 產(chǎn)效 率和減 輕工 人的 勞動(dòng)強(qiáng) 度，有著 非常好 的經(jīng) 濟(jì)效益 和社會(huì)效 益，皮帶 運(yùn)輸生 產(chǎn)線 上對(duì)電 機(jī)的 自動(dòng)控 制則 是皮帶 運(yùn)輸 生產(chǎn)線 自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。采 用 P LC有較完 善的診 斷和 自保護(hù) 能力 ，可 以增強(qiáng) 系統(tǒng) 的抗干 擾能 力，提高系 統(tǒng)的可靠性。 圖 13 帶式輸送線正常停機(jī)時(shí)的流程圖 3） 帶式 輸送 線故 障 停機(jī) 的工 作 流程 ：在 輸送 線 出現(xiàn) 故障 時(shí)， 為了避免危 險(xiǎn)發(fā)生， 讓“出 料閥 G”、 一段傳 送帶“ 電機(jī) M1” 和二 段傳送 帶 第 4 頁(yè) 共 55 頁(yè) “電機(jī) M2”同時(shí)全部停止 工作 。同時(shí) ，診斷電 源和 P LC 內(nèi) 部電 路的工 作狀 態(tài)及編 程過(guò) 程中的 語(yǔ)法 錯(cuò)誤等 。 1 .3 .3 輸入 /輸 出 接 口 電 路 1. 輸入接口 輸入接 口電路 工作 過(guò)程：當(dāng) 開(kāi)關(guān) 合上，二 極管 發(fā)光，然 后三 極管在光的照 射下導(dǎo) 通， 向內(nèi)部 電路 輸入 信號(hào)。每次掃 描過(guò) 程，集中對(duì) 輸入信 號(hào)進(jìn) 行采樣 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 ——————————————————————————————————— 第 7 頁(yè) 共 55 頁(yè) 第 2 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 主電路設(shè)計(jì) 原理圖 是根據(jù) 控制 系統(tǒng)的 工作 原理 ，采 用電器 元件 展開(kāi) 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 。所以在 實(shí)際設(shè) 計(jì)中 ，要 在滿足 功能 的要求 下，選擇 能夠保 證系 統(tǒng)可靠 工作，維護(hù)使用方便以及價(jià)格適中的型號(hào)。 2 .3 .1 I/ O 地址分配 在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們定義的 I/O 分配表 如表 22 所示 。由 圖表 可以看出 ,P LC 控制系 統(tǒng)的 輸入信 號(hào)有 11 個(gè)， 均為開(kāi) 關(guān)量 。它 是 P LC 中重要 的編程元件，是累計(jì)時(shí)間增量的內(nèi)部器件。 3. 輸入 繼電 器：輸 入繼 電器一 般都 有一個(gè) P LC 的輸入 端子 與之對(duì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 ————————————————————————————————— 第 13 頁(yè) 共 55 頁(yè) 應(yīng)，它用于 接受 外部的 開(kāi)關(guān) 信號(hào) 。 3 .1 .2 P LC 編程語(yǔ)言 P LC 是通 過(guò)運(yùn)行 編寫(xiě) 的用戶 程序 實(shí)現(xiàn)控 制任 務(wù)的。 PLC 梯形圖具有以下 一些特 點(diǎn)。梯形圖 中每 個(gè)繼電 器和 觸點(diǎn)均 為P LC 存儲(chǔ) 器中的 一位 ，相 應(yīng)位 為“ 1”，表 示繼電 器線 圈通電 、常開(kāi)接 點(diǎn)閉 合或 常閉接 點(diǎn)斷 開(kāi)；相應(yīng) 位為“ 0”，表示 繼電 器線圈 斷電、 常開(kāi)接 點(diǎn)斷開(kāi)或常閉接點(diǎn)閉合。當(dāng)系統(tǒng) 工作在連 續(xù)狀態(tài) 時(shí)，程序 會(huì)按照 設(shè)計(jì) 不進(jìn)行 計(jì)數(shù) ，從而 可以 一直循 環(huán)下 去，達(dá)到連 續(xù)工作 的設(shè) 計(jì)要求 。 如 圖 34所示。 圖 311 保存導(dǎo)出程序 （ A）保存路徑中，將導(dǎo)出的程序保存到桌面上。如圖 315 所示 。 圖 325 手動(dòng)起動(dòng)操作演示 8)手動(dòng)關(guān) 閉演 示，按鈕“ I0 .7”、“ I1 .0”、“ I1 .1”分 別為“ 出料閥 G”、“電機(jī) M1”和“ 電機(jī) M2”的 手動(dòng)關(guān) 閉開(kāi) 關(guān)，所 以按 下“ ”、“ ”、“ I1 .1”這 三個(gè) 按鈕，“ 出料 閥 G”、“電 機(jī) M1”和“電 機(jī) M2”分 別熄 滅，如圖 326 所示。在組 態(tài)軟 件出現(xiàn) 之前 ，工 控領(lǐng)域的 用戶通 過(guò)手 工或委 托第 三方 編寫(xiě) H MI 應(yīng)用，開(kāi)發(fā) 時(shí)間長(zhǎng)，效率 低，可靠性 差；或者 購(gòu)買(mǎi)專 用的 工控系 統(tǒng) ，通常 是封 閉的系 統(tǒng) ，選擇 余地 小，往往不 能滿足 需求 ，很 難與外 界進(jìn) 行數(shù)據(jù) 交互 ，升 級(jí)和增 加功 能都受 到嚴(yán)重 的限 制 [17] 。 監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì) 建 立 新 工 程 下面介紹組態(tài)王的使用步驟： 步驟一 ：打開(kāi) 組態(tài)王 軟 件， 將桌面 上組 態(tài)王 的快 捷方式打開(kāi)，此時(shí)進(jìn)入組態(tài)王界面，如圖 4 1 所示 。 圖 45 工程打開(kāi)后界面 雙擊圖 45 界 面中 右側(cè)的 “新 建”， 即可對(duì) 新建 畫(huà)面進(jìn) 行設(shè) 置，如圖 46 所示。 單擊 “下一 步” 進(jìn)入如 圖 411 所 示對(duì)話 框。 需要 檢 測(cè)外 部輸入 量是 否與 P LC 相 連時(shí)， 只用雙擊 該設(shè)備 ，在彈 出的 對(duì)話框 中選 擇測(cè) 試 P LC 即 可。而在實(shí) 際工 程應(yīng)用 中 ，一 般都需 要定 義許多 變量 ，而 這些 變量都 是彼此相 關(guān)聯(lián)的 ，這 樣在這 樣按 著圖 42 所示的 步驟 定義的 話， 工作量 非常的大 ，既 浪費(fèi) 人力 ，又 浪費(fèi) 時(shí)間 。 按照上 面的步 驟 ，根據(jù) 設(shè)計(jì) 需求 ，分 別對(duì)畫(huà) 面中 的物件 進(jìn)行 動(dòng)畫(huà)連接，從而實(shí)現(xiàn)了外部輸入量與內(nèi)部事物的數(shù)據(jù)連接。在了解 了組 態(tài)軟件的基本 知識(shí)后 ，先 完成 系統(tǒng)工 程的 建立 ，然后 再按 照使用 步驟 完成系 統(tǒng)監(jiān) 控 畫(huà) 面 的 設(shè) 計(jì) ， 并 且 在 畫(huà) 面 的 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 力 爭(zhēng) 做 到 畫(huà) 面 的 簡(jiǎn) 潔 和 形象。 在該軟 件中編 寫(xiě)語(yǔ) 言有兩 種語(yǔ) 言方 式， IF/E LSE 和 WH ILE 語(yǔ)句，兩種語(yǔ) 句可以 兼容 ，互 相嵌套 使用 。 點(diǎn)擊“ 確定 ”則 可以完 成一 個(gè)變量 的定 義。 在定義 數(shù)據(jù)庫(kù) 變量 時(shí)，只 要把 IO 變 量連結(jié) 到這 臺(tái)設(shè)備 上， 同時(shí)保持 STE P 中 的參 數(shù)設(shè)置 和組 態(tài)里 面的 CO M 口 參數(shù)設(shè) 置一 致，及 其數(shù)據(jù)詞 典中的 寄存 器和編 程軟 件中 的接口 對(duì)于 便可 ，此時(shí) 它就 可以和 組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。再次 單擊“下 一步”既進(jìn)入下一步設(shè)置如圖 412。在 圖 45 右 側(cè)中 “ 新建 ”的 邊上出 現(xiàn)新 建畫(huà)面 的名 稱，雙擊即 可打開(kāi) 該畫(huà) 面，可以在 該畫(huà) 面中做 動(dòng)畫(huà) ，畫(huà) 面打開(kāi) 后的 界面如 圖47 所示。 圖 42 新建工程的向?qū)е? 單擊圖 43 中 的“下一 步”即 可對(duì) 新工程 進(jìn)行 路徑 設(shè)置，如 圖 428所示。隨 著它的 快速發(fā)展 ，實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù) 庫(kù)、實(shí)時(shí)控 制、 SC A DA、通 訊及聯(lián) 網(wǎng)、開(kāi)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 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 ————————————————————————————————— 第 32 頁(yè) 共 55 頁(yè) 組態(tài)軟件將會(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。 小結(jié) 本章主 要介紹 了系 統(tǒng)的軟 件設(shè) 計(jì)， 在了解 了 P LC 軟件 編程 的基本知識(shí)和 方法步 驟后 ，本 設(shè)計(jì)采 取了 先采用 梯形 圖編程 后，完成 系統(tǒng)的 軟件設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 ————————————————————————————————— 第 26 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 316 點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕之后的界面 2)起動(dòng)“電 機(jī) M1”， 點(diǎn)擊 下圖中 左排 按鈕“ 0”（電 機(jī) M1 的 起動(dòng)按鈕），上面的 顯示 區(qū)域“ ”會(huì)亮 ，同 時(shí)“ 電機(jī) M1（ ）”會(huì) 亮，如圖 317 所示。 （ C）保存類型，設(shè)置導(dǎo)出程序的保存類型。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 ————————————————————————————————— 第 19 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 36 故障后起動(dòng)“電機(jī) M2”、“ 電機(jī) M1”和 “出 料閥 G” 5)正常停 機(jī)使“ 電機(jī) M2”、“ 電機(jī) M1”和“ 出料 閥 G”按照 一定的順序 停 止 ，按 下 正 常停 機(jī) 按 鈕“ ”，讓 中 間 繼電 器 “ ”得 電 ，并形成 自鎖 ，同 時(shí)常閉 觸點(diǎn)“ ”斷 開(kāi)使“出 料閥 G ”關(guān)閉 如圖 34所示， 此時(shí)定 時(shí)器 “ ”開(kāi)始計(jì) 時(shí)， 5 秒后 常開(kāi)觸 點(diǎn)“ ”閉合 ，并形成 自鎖， 讓中間 繼電 器“ ”得電同 上述讓 “出料 閥 G”斷電 一樣，讓 “電 機(jī) M1” 斷電 如圖 3 3 所 示，同 時(shí)定 時(shí)器“ ”開(kāi) 始計(jì)時(shí)， 5 秒 后讓中 間繼 電器“ ”得電， 讓“電 機(jī) M2 ”斷電（過(guò) 程同上述 讓“出 料閥 G” 斷電） 如圖 34 所示 ，此時(shí) 定時(shí) 器“ ”開(kāi)始計(jì)時(shí) ， 5 秒后常 開(kāi)觸 點(diǎn)“ ”閉合 ，讓 中間繼 電器“ ”得電 ，同時(shí)常閉 觸點(diǎn)“ ”斷 開(kāi)，讓 中間 繼電器 “ ”、“ M0 .3” 和“ M0. 4”斷電，供下次使用，梯形圖如圖 37 所示。 由于程序的編寫(xiě)過(guò)程和工作原理是基于以上兩種工作方式的基礎(chǔ)上，通 過(guò)并 行添加 程序 代碼實(shí) 現(xiàn)步 進(jìn)工作 所需 邏輯狀 態(tài)來(lái) 實(shí)現(xiàn) 的，故 工作方式程序流程圖就不再畫(huà)出。對(duì)于 外部輸入信號(hào)，只要接入一個(gè)信號(hào)到 P LC 即可 。對(duì) S7200 系列的 P LC 來(lái) 說(shuō)， 還有一 種輸 出“盒 ”（功 能框），它代表附加的指令，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器或數(shù)學(xué)運(yùn)算等功能指令。 S720 0 系列 P LC 的編程 語(yǔ)言 非常豐 富， 有梯形 圖、 語(yǔ)句表 、功能塊 圖和順 序功 能圖等 ，用戶 可以選 擇一 種編程 語(yǔ)言 ， 如 果需 要，也可混合 使用幾 種語(yǔ) 言編程 。 4. 輸出 繼電 器：輸 出繼 電器一 般都 有一個(gè) P LC 上的輸 出端 子與之對(duì)應(yīng)。使用 時(shí)要提 前輸 入時(shí)間 預(yù)設(shè) 值。 P LC 控 制系 統(tǒng)的輸 出信 號(hào)有 5 個(gè)， 其中 2 個(gè)用 于驅(qū) 動(dòng)電機(jī) 啟停接觸器， 2 個(gè)用于驅(qū)動(dòng)出料 電磁 閥 G 的動(dòng)作 。數(shù) 字量擴(kuò) 展模 塊的地 址分 配是從 最靠近 CP U模塊的 數(shù)字量 模塊 開(kāi)始 ，模 擬量擴(kuò) 展模 塊的地 址是 從最 靠近 CP U 模塊 的模擬量模塊開(kāi)始，在本機(jī)模擬量地址的基礎(chǔ)上從左到右按字遞增。它的 使用 范圍可 以覆 蓋從替 代繼 電 器的簡(jiǎn)單控 制到復(fù) 雜的 自動(dòng)控