【正文】 PLC 與 PG/PC（編程器或個(gè)人計(jì)算機(jī)）之間、 PLC 與 OP（操作員接口）之間的 MPI 網(wǎng)絡(luò)通行。數(shù)字量輸入模塊現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換成 PLC內(nèi)部的信號(hào)電平。晶體管方式的模塊，只能帶直流負(fù)載，屬于直流輸出模塊；雙向晶閘管輸出模塊屬于交流輸出模塊；繼電器觸點(diǎn)輸出模塊屬于交直流輸出模塊。模擬量輸入模塊 SM331 中也有直接不帶附加放大器的溫度傳感器，如熱電偶或熱電阻。上位機(jī)監(jiān)控組態(tài)軟件使用 WINCC。用戶(hù)程序由單一模塊組成，它可以包含子程序。 ? STEP Professional，它是由 STEP7 Basic 版本中的標(biāo)準(zhǔn)組件 和可選軟件包S7Graph、 S7SCL、 S7PLCSIM 組成。 ? 硬件組態(tài)工具：可以利用這個(gè)工具對(duì) PLC 機(jī)架上的各種硬件模塊進(jìn)行配置，設(shè)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。數(shù)據(jù)塊可分為共享數(shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊兩類(lèi)。 FB 可以使用全局?jǐn)?shù)據(jù)塊 DB. （ 2）功能塊 FC 也是屬于用戶(hù)自己編程的塊，但它是（無(wú)存儲(chǔ)區(qū)的）邏輯塊。 組織塊類(lèi)型包括： 起動(dòng)特性組織塊： OB100、 OB10 OB102 共 40 頁(yè) 第 12 頁(yè) 主程序循環(huán)塊： OB1 定期的時(shí)間中斷組織塊： OB10—— OB17（日時(shí)鐘中斷）、 OB20—— OB23(延時(shí)中斷 )、 OB30—— OB37（ 循環(huán)中斷 ） 、 事件驅(qū)動(dòng)的中斷組織塊： OB40—— OB47（硬件中斷）、 OB80—— OB87（異步錯(cuò)誤中斷）、 OB121—— OB122（同步錯(cuò)誤中斷 ） 。本地?cái)?shù)據(jù)堆棧 64K 字節(jié) 。DC(power supply) 表示 CPU 有直流 24 伏供給 。 如圖 所示。 ，順料流停車(chē)。 RST 使 SR 鎖存器復(fù)位。 整個(gè)連鎖程序?qū)⑸狭?、供料系統(tǒng)中所有的設(shè)備全部加入進(jìn)去，程序比較龐大，程序設(shè)計(jì)思路與皮帶機(jī) RM1 自動(dòng)運(yùn)行大致相同，在此不再一一介紹。 其中皮帶機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，而梨式分料機(jī)、三通分料機(jī)、圓盤(pán)給料機(jī)、倉(cāng)壁振動(dòng)器需要單獨(dú)選擇啟動(dòng)。 在這個(gè)基礎(chǔ)上，該文首先闡述了球團(tuán)工藝的發(fā) 展現(xiàn)狀及遠(yuǎn)景展望，對(duì)可編程控制器的概念和可編程控制器的發(fā)展背景、研究現(xiàn)狀也有介紹。同時(shí)在對(duì)程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中，鞏固了我的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，使自己受益匪淺。 非常感謝我的同學(xué)們，在與他們共同的學(xué)習(xí)、工作、生活過(guò)程中，他們給予了我及時(shí)的幫助和建議，開(kāi)拓了我的思路。從選題、定題開(kāi)始，一直到最后論文的反復(fù)修改、潤(rùn)色， 劉 老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我深刻而細(xì)致地指導(dǎo)，幫助我開(kāi)拓研 究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。 在了解了這些知識(shí)之后，我將這些已學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于畢業(yè)設(shè)計(jì)中，掌握 PLC 的梯形圖編程方法，在老師的指導(dǎo)下，不斷編寫(xiě)，修改程序。調(diào)試結(jié)果如圖 所示： 圖 室內(nèi)供料 仿真 ? 測(cè)試故障信號(hào) 假設(shè)皮帶機(jī) RM6 過(guò)負(fù)荷，發(fā)生故障， 其相應(yīng)上序的設(shè)備全部立即停機(jī)，仿真結(jié)果如圖 所示。程序設(shè)計(jì)方式與此相同。 共 40 頁(yè) 第 20 頁(yè) 圖 皮帶機(jī)共用的控制程序 ? 順序控制 連鎖程序 如圖 所示。 （膠帶機(jī)電源正常）、 （膠帶機(jī)過(guò)負(fù)荷 RM1）、 （膠帶機(jī)事故 RM1） 開(kāi)關(guān)常閉都會(huì)使 ERR_W 為 1，從而 ERR 為 1，輸出 （外部故障 RM1）為 1.膠帶機(jī)不能自動(dòng)運(yùn)行。 如 圖 中 皮帶機(jī) 控制回路 圖 所示，當(dāng) 按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān) QA 確?；芈分袩o(wú)任何故障，并選擇集中操作，由 PLC 控制 QK QK3，是 接觸器線圈 KM 得電，并在 皮帶機(jī) 運(yùn)行前預(yù)告鈴響。 圖 PLCSIM 仿真軟件中的 CPU ? 對(duì)變量進(jìn)行監(jiān)控。 ? 對(duì)硬件進(jìn)行診斷?？梢阅M 131072 位 (二進(jìn)制 )M寄存器 。另外 ，不能為 FC 的局域數(shù)據(jù)分配初始值。 （ 1）功能塊 FB 屬于用戶(hù)自己編程的塊，相當(dāng)于“子程序”。 S7300 用戶(hù)程序的模塊化結(jié)構(gòu) 西門(mén)子公司 S S7 系列 PLC 采用的是“塊式程序結(jié)構(gòu)”，用“塊”的形式來(lái)管理用戶(hù)編寫(xiě)的程序及程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)，組成完整的 PLC 應(yīng)用程序系統(tǒng)。其主要應(yīng)用工具如下： ? SIMATIC 管理器：用于集中管理一個(gè)自動(dòng)化控制項(xiàng)目，提供 STEP 7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包的集成、統(tǒng)一界面。 ? STEP7 Lite，適用于 SIMATIC S7300、 SIMATIC C ET200S 和 ET200X 系列分布式 I/O 的編程、組態(tài)軟件包。 DI 典型連接圖如圖 所示： 圖 DI 連接圖 DO 典型連接圖如圖 所示： 共 40 頁(yè) 第 9 頁(yè) 圖 DO 連接圖 共 40 頁(yè) 第 10 頁(yè) 3 西門(mén)子 STEP7 編程軟 件 西門(mén)子 STEP7 編程軟件簡(jiǎn)介 STEP7 編程軟件是用于 SIMATIC S M C7 和基于 PC 的 WinAC 編程、監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。模擬信號(hào)應(yīng)使用屏蔽電纜或雙絞線電纜傳送。 模擬量輸入模塊用于接受來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)變化的模擬量信號(hào)。 數(shù)字量輸出模塊將 PLC 內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為控制過(guò)程所需要的外部信號(hào)電平，同時(shí)有隔離和功率放大作用。 PROFIBUSDP 是自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)控制設(shè)備與分布式 I/O 的通信協(xié)議，最高傳輸速率為 12Mbit/s，通過(guò) CPU 上 PROFIBUSDP 接口，可實(shí)現(xiàn)與其它帶 DP 接口的PLC、 PG/PC、 OP 及其它 DP 主站和從站的通信。 4． 高端 CPU： 3172DP 和 3182DP。信號(hào)模塊、功能模塊和通信處理器使用機(jī)架的 4 至 11 號(hào)槽，可任意插放。 S7300 的 CPU 上帶有一個(gè)編程接口，使用西門(mén)子的 MPI（ Multipoint Interface）通信協(xié)議，因此 S7300 不需要添加任何通信處理器就可以建立一個(gè) MPI 網(wǎng)絡(luò)或一個(gè) PROFIBUSDP 網(wǎng)絡(luò)。 5． 底板或機(jī)架 大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)個(gè)模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問(wèn)底板上的所有模塊；機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。 共 40 頁(yè) 第 4 頁(yè) 2 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 可編程控制器 簡(jiǎn)介 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu) PLC 專(zhuān)為工業(yè)場(chǎng)合設(shè)計(jì)，采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是由 CPU 模塊、編程器、電源、存儲(chǔ) 器和專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的輸入輸出接口電路等組成。其主要優(yōu)點(diǎn)如下： ? 適于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)； ? 球團(tuán)礦呈球形，粒度均勻，從而保證了在高爐中料柱的良好透氣性； ? 球團(tuán)礦的還原性好； ? 球團(tuán)礦在運(yùn)輸和多次轉(zhuǎn)運(yùn)和條件下破碎很少，可以露天存放。 這一過(guò)程就叫作球團(tuán)過(guò)程，這種方法稱(chēng)為球團(tuán)法。我國(guó)所產(chǎn)的煉鐵原料幾乎都是細(xì)精礦，用于生產(chǎn)燒結(jié)礦已是不合時(shí)宜的 、不合理的加工方法，應(yīng)將其用來(lái)生產(chǎn)球團(tuán)礦才是一種先進(jìn)的爐料加工方法。球團(tuán)礦具有良好的冶金性能：粒度均勻、微氣孔多、還原性好、強(qiáng)度高，有利于強(qiáng)化高爐冶煉。 共 2 頁(yè) 第 1 頁(yè) 摘 要 球團(tuán)生產(chǎn) 主要 是提煉球團(tuán)礦，球團(tuán)與燒結(jié)是鋼鐵冶煉行業(yè)中作為提煉鐵礦石的兩種常用工藝。 目前主要的幾種球團(tuán)焙燒方法：豎爐 焙燒球團(tuán)、帶式焙燒機(jī)焙燒 球團(tuán)、鏈箅機(jī) —— 回轉(zhuǎn)窯焙燒球團(tuán)。另外我國(guó)目前鋼鐵生產(chǎn)所需鐵礦粉大部分需要進(jìn)口，其中細(xì)精礦的比例越來(lái)越高，這些細(xì)精礦都應(yīng)采用球團(tuán)法加工成爐料。它所得到的產(chǎn)品就叫作球團(tuán)礦。 根據(jù)高爐生產(chǎn)的理論和實(shí)踐，對(duì)入爐原料的基本要求有如下幾點(diǎn)： ? 品位高、雜質(zhì)少、化學(xué)成分穩(wěn)定 ? 強(qiáng)度好、粉末少、粒度均勻 ? 易還原、粉化少、高溫性能好 球團(tuán)礦是一種理想的高爐精料，主要表現(xiàn)在： ? 鐵品位高、有害元素少 ? 生產(chǎn)球團(tuán) 礦能擴(kuò)大冶煉含鐵原料的來(lái)源 ? 生產(chǎn)球團(tuán)礦能擴(kuò)大冶煉燃料的來(lái)源 總之，生產(chǎn)球團(tuán)礦可以根據(jù)各種礦石原料的性質(zhì)，采用不同的球團(tuán)法和各種技術(shù)措施，人為地改善入爐原料的各種性質(zhì)，為高爐冶煉提供粒度均勻、成份穩(wěn)定、物理化學(xué)特性以及冶金性能良好的精料，使其最大限度地滿(mǎn)足冶煉的要求，大大地強(qiáng)化冶煉過(guò)程。 1． CPU 模塊 CPU 模塊是 PLC 的核心，每套 PLC 至少有一個(gè) CPU 模塊，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。 6． 可編程控制器系統(tǒng)的其它設(shè)備。 S7300 有 350 多條指令，其編程軟件 STEP 7 功能強(qiáng)大，可以使用多種編程語(yǔ)言。如果模塊數(shù)量超過(guò) 8 個(gè)，則可以擴(kuò)展機(jī)架，用本地?cái)U(kuò)展模塊 IM 來(lái)實(shí)現(xiàn)。 5． 故障安全型 CPU： CPU 315F。 S7300 的輸入 /輸出模塊 輸入 /輸出模塊系統(tǒng)稱(chēng)為信號(hào)模塊 (SM)，包括數(shù)字量 (或稱(chēng)開(kāi)關(guān)量 )輸入 /輸出模塊，模擬量輸入 /輸出模塊?？芍苯佑糜隍?qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、繼電器、燈和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器等負(fù)載。如溫度、壓力、流量、液位及頻率等非電量；電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率等電量。 S7300 的其他模塊 S7300 的其他模塊包括電源模塊，前連接器，閉環(huán)控制模塊，計(jì)數(shù)器模塊，模擬器模塊。它是 SIMATIC 工業(yè)軟件的組成部分，可提供下列 STEP7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包 。使用 STEP7 Lite 可以組態(tài) SIMATIC S7300、 SIMATIC C7 以及分布式 外設(shè)。在 SIMATIC 管理器環(huán)境中進(jìn)行項(xiàng)目的編程和組態(tài)，每一個(gè)操作所需要的工具均由 SIMATIC 管理器自動(dòng)運(yùn)行，因此用戶(hù)無(wú)需分別啟動(dòng)各個(gè)不同的工具。 “塊”分為數(shù)據(jù)塊和邏輯塊。它帶有一個(gè)附屬的背景數(shù)據(jù)塊。 （ 3）組織塊 OB 是操作系統(tǒng)與用戶(hù)程序在各種條件下的接口界面，用于控制程序的運(yùn)行?？梢阅M 131072位 I/O寄存器 。對(duì)于 CPU，還可以顯示其操作方式，如 圖 1 所 示。用菜單命令 Insertinput variable 監(jiān)控輸入變量 。待 皮帶機(jī) 正常運(yùn)行之后斷開(kāi)預(yù)告鈴，正常運(yùn)行指示燈亮； 共 40 頁(yè) 第 16 頁(yè) 當(dāng)選擇機(jī)旁操作時(shí) SP 合上，使 K2 得電，從而使預(yù)告鈴響。 當(dāng)所有設(shè)備故障排除之后， （故障復(fù)位 RM1）為 1， RST 為 1，重啟膠帶機(jī) RM1。 連鎖程序主要是針對(duì)所有單體設(shè)備的自啟動(dòng)和停止信號(hào)進(jìn)行連鎖設(shè)計(jì)，將前序或者后序的條件作為條件串入觸發(fā)器的置位和復(fù)位端，加上定時(shí)器配合， 實(shí)現(xiàn)連鎖控制。 共 40 頁(yè) 第 22 頁(yè) 圖 仿真反饋程序 程序調(diào)試 程序編制好以后，在 SIMATIC 管理器中點(diǎn)擊 Options 中的 Simulate Modules,或者直接點(diǎn)擊 Simulation On 按鈕，表示選擇仿真調(diào)試； 共 40 頁(yè) 第 23 頁(yè) 在打開(kāi)的 PLCSIM 窗口中選擇菜單命令 PLCPower On 打開(kāi)仿真 PLC 的電源，再 選擇菜單命令 ExecuteScan modeScan continous 表示選擇連續(xù)掃描方式； 在 SIMATIC 管理器中選擇菜單命令 PLCDownload，把程序下載到仿真 PLC 中，然后開(kāi)始調(diào)試程序； ? 打開(kāi)連鎖控制塊 FC20， 點(diǎn)擊“監(jiān)視”按鈕，程序進(jìn)入監(jiān)視狀態(tài)，在 PLCSIM 中添加 IB 輸入點(diǎn)，將所有的設(shè)備設(shè)成集中操作模式 。 共 40 頁(yè) 第 25 頁(yè) 圖 皮帶機(jī) RM6 過(guò)負(fù)荷 仿真 經(jīng)過(guò)測(cè)試，連鎖程序已經(jīng)完全可以滿(mǎn)足控制系統(tǒng)要求。并利用 S7PLCS