【正文】 挖掘機(jī)的工作過程，不僅節(jié)省大量的人力、物力，而且還會(huì)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，本系統(tǒng)就是通過 PLC 實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)實(shí)物教學(xué)模型控制。 80 年代后期到 90 年代中期，隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及應(yīng)用，超大規(guī)模集成電路、門陣列以及專用集成電路的迅速發(fā)展，可編程序控制器的 CPU 已發(fā)展為由16 位或 32 位微處理器構(gòu)成，處理速度得到很大提高，高速計(jì)數(shù)、中斷、PID、運(yùn)動(dòng)控制等功能引入了可編程序控制器。可編程序控制器在我國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用已有 30 多年的歷史，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為提高傳統(tǒng)工業(yè)裝備水平和技術(shù)能力的重要設(shè)備和強(qiáng)大支柱。⑺ 迅速拓展電子化、自動(dòng)化技術(shù)在挖掘機(jī)上的應(yīng)用。⑴ 開發(fā)多品種、多功能、高質(zhì)量及高效率的挖掘機(jī)。由于液壓技術(shù)的應(yīng)用，20 世紀(jì) 40 年代有了在拖拉機(jī)上配裝液壓反鏟的懸掛式挖掘機(jī)，液壓技術(shù)在挖掘機(jī)上得到應(yīng)用。最后本系統(tǒng)采取了相應(yīng)的抗干擾措施，提高了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，使挖掘機(jī)達(dá)到了較為理想的控制效果。在此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本文采用了組態(tài)王 對(duì)挖掘機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行上位端設(shè)計(jì)，使操作人員對(duì)挖掘機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域，避免在危險(xiǎn)區(qū)域中施工造成不必要的人員傷亡。第一臺(tái)挖掘機(jī)問世至今已有 130 多年的歷史，最初挖掘機(jī)是手動(dòng)的，期間經(jīng)歷了由蒸汽驅(qū)動(dòng)，電力驅(qū)動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的全自動(dòng)液壓挖掘機(jī)等多種驅(qū)動(dòng)方式的逐步發(fā)展過程。從 20 世紀(jì)后期開始，國(guó)際上挖掘機(jī)的生產(chǎn)向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。中、小型液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)有向變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的明顯趨勢(shì)。 PLC 的發(fā)展及應(yīng)用可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破鏖_始向多處理器發(fā)展，使可編程序控制器的功能和處理速度大為增強(qiáng)，并具有通信和遠(yuǎn)程 I/O能力，增加了多種特殊功能，如浮點(diǎn)運(yùn)算、三角函數(shù)、查表、列表等，自診斷和容錯(cuò)技術(shù)也迅速發(fā)展。 課題的目的和意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在遼闊的土地上正在進(jìn)行著大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，土木工程建設(shè)越來(lái)越多，這就需要大量的土石方施工機(jī)械為其服務(wù),而挖掘機(jī)是最重要的一類土石方施工機(jī)械，所以挖掘機(jī)的重要性越來(lái)越明顯。⑸ 最后軟硬件進(jìn)行聯(lián)調(diào)，模擬運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)組態(tài)與下位機(jī)的通信。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，可編程序控制器還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為 5 個(gè)階段如圖 所示?？删幊绦蚩刂破魈菪螆D中別的編程元件對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)器統(tǒng)稱為元件映像寄存器。在輸出處理階段，CPU 將輸出映像寄存器的“0”/“1”狀態(tài)傳送輸出鎖存器。挖掘機(jī)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵等組成的，發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，通過分配器將液壓油分配到各條臂和行走中。其中主磁極是產(chǎn)生直流電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的主要部件，由永磁體或帶有直流勵(lì)磁繞組的疊片鐵心構(gòu)成。　　當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電樞繞組在主磁極 N、S 之間旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞繞組上感生出電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)電刷、換向器裝置整流為直流后，引向外部負(fù)載（或電網(wǎng)） ，對(duì)外供電，此時(shí)電機(jī)作直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行。S7200 出色表現(xiàn)在極高的可靠性，極豐富的指令集，易于掌握，便捷的操作，豐富的內(nèi)置集成功能，實(shí)時(shí)特性，強(qiáng)勁的通訊能力，豐富的擴(kuò)展模塊和 自 由 端 口 模 式通 信 功 能 ， 最 大 可 以 擴(kuò) 展 到 248 點(diǎn) 數(shù) 字 量 I/O 或 35 路 模 擬 量 I/O， 最 多 有 30 多 KB 程 序 和 數(shù) 據(jù) 存儲(chǔ) 空 間 。自動(dòng)化系統(tǒng)所使用的各種類型 PLC 中，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和各電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。輸入、輸出線應(yīng)用雙絞線且屏蔽層應(yīng)可靠接地，以抑制共摸干擾。梯形圖編程，因?yàn)樗庇^易懂。③ 圖形式指令結(jié)構(gòu)程序由圖形方式表達(dá)，指令由不同的圖形符號(hào)組成，易于理解和記憶。 挖掘機(jī)控制系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)自動(dòng)控制部分設(shè)計(jì)了一套完整的機(jī)械動(dòng)作，這一套完整的動(dòng)作由八個(gè)基本的機(jī)械動(dòng)作組成：前進(jìn)、后退、左拐、右拐、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、下挖、上揚(yáng)。從網(wǎng)絡(luò) 12 到網(wǎng)絡(luò) 13 的程序可知： 導(dǎo)通，T41 開始計(jì)時(shí)，1 秒后導(dǎo)通， 輸出，挖掘機(jī)下挖。從網(wǎng)絡(luò) 8 到網(wǎng)絡(luò) 9 的程序可知： 導(dǎo)通，T39 開始計(jì)時(shí)， 秒后導(dǎo)通， 輸出，挖掘機(jī)右拐。按下 ， 導(dǎo)通， 輸出，挖掘機(jī)下挖。 ⑸ 對(duì)程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備:當(dāng)停電時(shí)利用后備電池供電，保持有關(guān)信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)不丟失。對(duì)于過去需要幾個(gè)月的工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。組態(tài)形成的數(shù)據(jù)只有其制造工具或其他專用工具才能識(shí)別。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。組態(tài)王（KingView ）軟件包括組態(tài)王工程瀏覽器、開發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)三個(gè)部份。在 TOUCHMAK 中建立的圖形畫面只有在 TOUCHIVEW 中才能運(yùn)行。⑷ 為設(shè)備選擇連接的串口為 COM1。數(shù)據(jù)詞典中的變量可以分為基本變量類型和特殊變量?jī)纱箢?，基本變量又分為?nèi)存變量和 I/O 變量?jī)煞N。圖 定義變量圖本系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置如下：變量名：前進(jìn) 變量名：后退變量類型：I/O離散 變量類型：I/O離散連接設(shè)備：s7200 連接設(shè)備：s7200寄存器： 寄存器：數(shù)據(jù)類型：Bit 數(shù)據(jù)類型：Bit采集頻率：1000 采集頻率：1000讀寫屬性：只讀 讀寫屬性：只讀變量名：左拐 變量名：右拐 變量類型：I/O離散 變量類型：I/O離散連接設(shè)備：s7200 連接設(shè)備：s7200寄存器： 寄存器：數(shù)據(jù)類型：Bit 數(shù)據(jù)類型：Bit采集頻率：1000 采集頻率：1000讀寫屬性：只讀 讀寫屬性：只讀變量名：左轉(zhuǎn) 變量名：右轉(zhuǎn)變量類型：I/O離散 變量類型：I/O離散連接設(shè)備：s7200 連接設(shè)備：s7200寄存器： 寄存器：數(shù)據(jù)類型：Bit 數(shù)據(jù)類型：Bit采集頻率：1000 采集頻率：1000讀寫屬性：只讀 讀寫屬性：只讀變量名：下挖 變量名：上揚(yáng)變量類型：I/O離散 變量類型：I/O離散連接設(shè)備：s7200 連接設(shè)備：s7200寄存器： 寄存器：數(shù)據(jù)類型：Bit 數(shù)據(jù)類型：Bit采集頻率：1000 采集頻率：1000讀寫屬性：只讀 讀寫屬性：只讀變量名：車 變量名：車1變量類型：內(nèi)存整數(shù) 變量類型：內(nèi)存整數(shù)變化靈敏度：0 變化靈敏度：0最小值：0 最小值：0初始值：0 初始值：0最大值：999999999 最大值：999999999變量名：挖斗 變量名：字體顏色變量類型：內(nèi)存整數(shù) 變量類型：內(nèi)存整數(shù)變化靈敏度：0 變化靈敏度：0最小值：0 最小值：0初始值：0 初始值：0最大值：999999999 最大值：999999999 圖形畫面的制作及動(dòng)畫連接⑴ 設(shè)計(jì)畫面組態(tài)王的監(jiān)控過程主要是通過主畫面來(lái)實(shí)現(xiàn)的。把這些動(dòng)畫連接組合起來(lái)，應(yīng)用程序?qū)⒊尸F(xiàn)出令人難以想象的動(dòng)畫效果。} ；車后退 10if(\\本站點(diǎn)\右拐==1) ；當(dāng)右拐信號(hào)為 1 時(shí){\\本站點(diǎn)\車 1=\\本站點(diǎn)\車 1+10。 ；字體顏色從 0 開始循環(huán)if(\\本站點(diǎn)\$用戶名!=無(wú)) ；點(diǎn)擊“登錄系統(tǒng)”，輸入密碼{showpicture(挖掘機(jī))。結(jié) 論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是上位機(jī)通過PLC模擬控制挖掘機(jī)，下位機(jī)用組態(tài)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，通過合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置和軟硬件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)任務(wù)完全實(shí)現(xiàn)。致 謝在 畢 業(yè) 論 文 完 成 之 際 ， 我 要 對(duì) 我 的導(dǎo) 師 表 示 衷 心 的 感 謝 。 參考文獻(xiàn)[1] 廖常初主編 .PLC ，2022[2] 何衍慶，俞金壽編著 .，2022[3] 楊長(zhǎng)能等編著 .可編程序控制器（PLC），2022[4] 組態(tài)王 ， 2022 [5] 組態(tài)王 命令語(yǔ)言函數(shù)速查手冊(cè) .北京亞控出版，2022 [6] ，1999[7] ，1992[8] ，1998[9] ，1999[10] 過程可視化組態(tài)軟件 In Touch ， [11] 編程及應(yīng)用 S7—，[12] 王永華主編 .，2022[13] 江漢秀等編著 .，2022[14] 袁任光. ，1997[15] 常曉玲. ，2022