【正文】 M35 A14 電機 X43 SB20 A9 電機啟動 Y43 KM36 A15 電機 X44 SB21 A10 電機啟動 Y44 KM37 A16 電機 X45 SB22 A11 電機啟動 Y45 KM38 A17 電機 X46 SB23 A12 電機啟動 Y46 KM39 A18 電機 X47 SB24 A13 電機啟動 Y47 KM40 A19 電機 X50 SB25 A14 電機啟動 X51 SB26 A15 電機啟動 X52 SB27 A16電機啟動 X53 SB28 A17 電機啟動 X54 SB29 A18 電機啟動 X55 SB30 A19 電機啟動 表 31 根據(jù)控制要求以及輸入輸出點數(shù)的要求， 及 PLC 發(fā)展現(xiàn)狀， 這里我選擇三菱品牌 FX2N型號 的 PLC。 為此 在負載兩端接入吸收保護電路。功能模塊圖語言采用功能模塊圖的形式，通過軟連接的方式完成所要求的控制功能，它不僅在 PLC 中得到了廣泛的應(yīng)用，在集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)時也常常被采用，由于它具有連接方便、操作簡單、易于掌握等特點，為廣大工程設(shè)計和應(yīng)用人員所喜愛。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。它是近年來發(fā)展起來的一種程序設(shè)計語言。功能模塊可以分為不同的類型，在同一種第五章 軟件設(shè)計 31 類型中，也可能因功能參數(shù)的不同而 使功能或應(yīng)用范圍有所差別，例如，輸入端的數(shù)量、輸入信號的類型等的不同使它的使用范圍不同。大多數(shù)制造廠商采用的語句描述程序設(shè)計語言與 BASIC 語言、 PASCAL 語言或 C 語言等高級語言相類似，但為了應(yīng)用方便，在語句的表達方法及語句的種類等方面都進行了簡化。由 PC控制替代后，其 I/O 接線 圖和梯形圖分別如圖 3 所示。 當(dāng)然出于可靠和安全性角度考慮的冗余設(shè)計是另外一個問題。由于 PC的程序執(zhí)行為循環(huán)掃描工作方式，因而與計算機程序框圖不同點是， PC 程序框圖在進行輸出刷新后，再重新開始輸入掃描，循環(huán)執(zhí)行。一般 在舊設(shè)備電氣控制系統(tǒng)改造中，對于不太復(fù)雜的控制系統(tǒng)常采用。 （ 3）直觀性和易操作性等性能較差； （ 4）常被用于 采用功能模塊等其他語言較難實現(xiàn)的一些控制功能的實施。 功能模塊圖程序設(shè)計語言的特點是： （ 1）以功能模塊為單位，從控制功能入手，使控制方案的分析和理解變得容易； （ 2）功能模塊是用圖形化的方法描述功能，它的直觀性大大方便了設(shè)計人員的編程和組態(tài)，有較好的易操作性； （ 3）對控制規(guī)模較大、控制關(guān)系較復(fù)錄的系統(tǒng)，由于控制功能的關(guān)系可以較清楚地表達出來，因此，編 程和組態(tài)時間可以縮短，調(diào)試時間也能減少； （ 4）由于每種功能模塊需要占用一定的程序內(nèi)存，對功能模塊的執(zhí)行需要一定的執(zhí)行時間，因此，這種設(shè)計語言在大中型 PLC 和集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)中才被采用。 功能表圖程序設(shè)計語言的特點是： （ 1）以功能為主線，條理清楚，便 于對程序操作的理解和溝通； （ 2）對大型的程序，可分工設(shè)計，采用較為靈活的程序結(jié)構(gòu)，可節(jié)省程序設(shè)計時間和調(diào)試時間； （ 3）常用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場合； （ 4）只有在活動步的命令和操作被執(zhí)行，對活動步后的轉(zhuǎn)換進行掃描，因此，整個程序的掃描時間較其他程序編制的程序掃描時間要大大縮短。 梯形圖程序設(shè)計語言的特點是： （ 1）與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性； （ 2）與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對電氣技術(shù)人員來說，易于撐握和學(xué)習(xí)； 茂名學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計：機場行李輸送機構(gòu)的 PLC 30 （ 3）與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點是，梯形圖中的能流（ Power FLow）不是實際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實 際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待； （ 4）與布爾助記符程序設(shè)計語言有一一對應(yīng)關(guān)系，便于相互的轉(zhuǎn)換和程序的檢查。 梯形圖（ Ladder Diagram）程序設(shè)計語言 梯形圖程序設(shè)計語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設(shè)計語言。若驅(qū)動交流回路的感性負載時，用戶電路需并聯(lián) RC浪涌吸收電路，以保護 PLC的輸出觸點。接線方式的不同以及需要選用何種保護裝置等都極大的影響整個系統(tǒng)。 系統(tǒng)故障處理： 設(shè)備的安全運行及故障及時警報非常重要， 當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，系統(tǒng)應(yīng)能判斷出是哪個分 系統(tǒng)出現(xiàn)故障，然后發(fā)出 故障警報， 并 對相應(yīng)的系統(tǒng)進行緊急的停車，并且不會對其他系統(tǒng)造成影響 。在每一個工作柜臺 (Bl~B19)上都設(shè)有起停按鈕。當(dāng) B1~B3 工作柜臺辦理登機手續(xù)時，只需動用 A 系統(tǒng)。在生產(chǎn)方面 ，為了提高生產(chǎn)效率和工業(yè)的自動化，我們引進了許多在世界上都處于領(lǐng)先技術(shù)的成套設(shè)備，如上海寶鋼集團上馬的第一期工程中，就采用了 250 臺 PLC，二期工程中有采用了 180 臺。 PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計方法。 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。 (2)改變邏輯困難，繼電器系統(tǒng)是內(nèi)許多硬件組成以執(zhí)行專用的邏輯功能的。輸入采樣結(jié)束后進入程序執(zhí)行階段后，期間即使輸入信號發(fā)生變化，輸入映像寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)不再隨之變化，直至一個掃描循環(huán)結(jié)束，下一次輸入采樣時才會更新。 1）上電初始化 PLC 上電后，首先對系統(tǒng)進行初始化，包括 硬件初始化， I/O模塊配置檢查、停電保持范圍設(shè)定及清除內(nèi)部繼電器、復(fù)位定時器等。而電氣元件線圈、觸頭進行動合或動斷切換時，必定有時間延時，且一般要經(jīng)過先斷開后閉合的操作過程。圖 7是 PLC 梯形圖常用的等效控制元件符號。 輸出電路 輸出電路的作用是將 PLC 的輸出控制信號轉(zhuǎn)換為能夠驅(qū)動 KM線圈和 HL1 指示燈的信號。 3）內(nèi)部等效電路 PLC 的內(nèi)部等效電路，以其中的起動按鈕 SB1 為例，其接入接口 與輸入映像區(qū)的一個觸發(fā)器 相連接，當(dāng) SB1 接通時，觸發(fā)器 就被觸發(fā)為“ 1”狀態(tài)，而這個“ 1”狀態(tài)可被用戶程序直接引用為 觸頭的狀態(tài)，此時 觸頭與 SB1的通斷狀態(tài)相同，則 SB1 接通， 觸頭狀態(tài)為“ 1”，反之 SB1 斷開， 觸頭狀態(tài)為“ 0”，由于 觸發(fā)器功能與繼電器線圈相同且不用硬連接線，所以 觸發(fā)器等效為 PLC內(nèi)部的一個 軟繼電器線圈，直接引用 線圈狀態(tài)的 觸頭就等效為一個受 線圈控制的常開觸頭（或稱為動合觸頭）。 采用 SIEMENS 的一款 S7系列 PLC實現(xiàn)電動機全壓起動控制的外部接線圖。 編程器有簡易編程器和圖形編程器兩種?，F(xiàn)場的輸入信號通過光電耦合后轉(zhuǎn)換為 5V的 TTL 送入輸入數(shù)據(jù)寄存器，再經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送給 CPU。輸出接口電路將 CPU 送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。 2）用戶程序存儲器 用戶程序存儲器用于存放用戶載入的 PLC 應(yīng)用程序，載入初期的用戶程序因需修改與調(diào)試，所以稱為用戶調(diào)試程序，存放在可以隨機讀寫操作的隨機存取存 儲器 RAM 內(nèi)以方便用戶修改與調(diào)試。 小型 PLC 的 CPU 采用 8位或 16 位微處理器或單片機，如 803 M68000 等，這類芯片價格很低；中型 PLC 的 CPU 采用 16位或 32位微處理器或單片機， 如 808 96 系列單片機等，這類芯片主要特點是集成度高、運算速度快且可靠性高；而大型 PLC 則需采茂名學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計：機場行李輸送機構(gòu)的 PLC 控制 2 用高速位片式微處理器。 由于傳統(tǒng)的電磁繼電器控制系統(tǒng)，其龐大的體積、復(fù)雜的線路連接等等因素，造成了控制 系統(tǒng)的體積龐大、耗電量大且線路安全性低控制速度及靈敏度低從而也增加了維護的成本，而選用 PLC 控制能很好地解決繼電器控制存在的不足，所以在機場行李輸送系統(tǒng)上使用 PLC 控制是非常必要的。本文主要針對機場輸送機構(gòu)的控制要求，設(shè)計出符合現(xiàn)代需求的 PLC 控制系統(tǒng)，并通過與傳統(tǒng)控制方式的對比，突出實用 PLC控制的優(yōu)越性。 4 對論文的要求 ： (1) 資料充分、完整，實驗數(shù)據(jù)可靠，數(shù)據(jù)處理正確。 A1～ A1 B1～ B1 C1～ C6設(shè)在二樓候機廳， C10～ C12 設(shè)在一樓， C C9 設(shè)在二樓。 (4) 思路清晰，觀點明確，結(jié)論正確。 transport 。而使用 PLC進行控制，不但可以節(jié)省空間，而且接線簡單明了，除了降低維護成本，減低耗電量外還很大程度地提高了安全性和控制效率。 1）系統(tǒng)程序存儲器 PLC 系統(tǒng)程序決定了 PLC 的基本功能，該部分程序由 PLC 制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲器中，主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。 RAM 是一種高密度、低功耗的半導(dǎo)體存儲器，可用鋰電池作為備用電源，一旦斷電就可通過鋰電池供電，保持 RAM 中的內(nèi)容。當(dāng)輸入端的按鈕 SB接通時，光耦合器 T導(dǎo)通，直流輸入信號被轉(zhuǎn)換成 PLC 能處理的 5V標(biāo)準(zhǔn)信號電平（簡稱 TTL），同時LED 輸入指示燈亮，表示信號接通。輸出接口電路一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成，與輸入接口電路類似，內(nèi)部電路與輸出接口電路之間采用光電耦合器進行抗干擾電隔離。 目前 PLC 制造廠家大都開發(fā)了計算機輔助 PLC 編程支持軟件，當(dāng)個人計算機安裝了PLC 編程支持軟件后，可用作圖形編程器，進行用戶程序的編輯、修改，并通過個人計算機和 PLC 之間的通信接口實現(xiàn)用戶程序的雙向傳送、監(jiān)控 PLC 運行狀態(tài)等。 2）建立內(nèi)部 I/O 映像區(qū) 在 PLC 存儲器內(nèi)開辟了 I/O 映像存儲區(qū)，用于存放 I/O 信號的狀態(tài)，分別稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器，此外 PLC 其它編程元件也有相對應(yīng)的映像存儲器，稱為元件映像寄存器。 PLC 輸出端有輸出電源用的公共接口 COM。驅(qū)動負載的電源由外電部電源提供， PLC 的輸出端口中還有輸出電源用的 COM公共端。 梯形圖中繼電器元件物理結(jié)構(gòu)不同于電氣元件 PLC 梯形圖中的線圈、觸頭只是功能上與電氣元件的線圈、觸頭等效。 但是 PLC內(nèi)部的線圈通常只能引用一次，如需重復(fù)使用同一地址編號的線圈應(yīng)慎之又慎。 3）與外部設(shè)備通信 與外部設(shè)備通信階段， PLC 與其他智 能裝置、編程器、終端設(shè)備、彩色圖形顯示器、其他 PLC 等進行信息交換，然后進行 PLC 工作狀態(tài)的判斷。而需向外輸出的信號則存入輸出映像寄存器，并由輸出鎖存器保存。 （ 4）接線繁多負責(zé)，安全性較差，檢修困難。 PLC 有很強的帶負載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。 PLC 的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過 PLC 上的發(fā)光二極管可觀察輸出 信號的狀態(tài)。 PLC 發(fā)展的現(xiàn)狀及應(yīng)用 : 可編程序控制器 (PLC)是在繼電接觸器控制和計算機控制基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動控制裝置 ,是計算機技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的一種應(yīng)用技術(shù)?，F(xiàn)在 PLC 不但應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機械、輕工等工業(yè)自動控制中，在其他領(lǐng)域它也有著廣泛地應(yīng)用。 C系統(tǒng) C 系統(tǒng)由 A10~A19。逆流程起動順序是．起動下游輸送設(shè)備、經(jīng)延時后自下而上逐條問上游發(fā)展， 輸送設(shè)備的停車按順流程進行．即先停上游輸送設(shè)備，經(jīng)延時后，自上而下逐條向下游發(fā)展，這樣可以避免上游設(shè)備最后 — 件行李運出后，設(shè)備仍然運行而浪費能源。 由于 A 系統(tǒng)與 B 系統(tǒng)有部分是公用的，所以在控制時，需要考慮彼此啟停之間的關(guān)系， B 系統(tǒng)的輸送部分是構(gòu)成 A系統(tǒng)的一部分，所以， B輸送故障或停車時會影響到 A系統(tǒng)，而 A 系統(tǒng)故障或者停車不一定會影響到 B 系統(tǒng)。因此要在電機線路上安裝滅弧器，并且安裝過載保護設(shè)備，在主供電線路上安裝熔斷絲。 PLC 程序設(shè)計語言介紹 在 PLC 中有多種程序設(shè)計語言 ,它們是梯形圖語言、布爾助記符語言、功能表圖語言、功能模塊圖語言及結(jié)構(gòu)化語句描述語言等。每個梯級是一個因果關(guān)系。 布爾助記符程序設(shè)計語言具有下列特點： （ 1）采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于撐握的特點； （ 2）在編程器的鍵盤上采用助記符表示，具有 便于操作的特點，可在無計算機的場合進行編程設(shè)計； （ 3）與梯形圖有一一對應(yīng)關(guān)系。關(guān)于佩特利（ Petri）網(wǎng)的一些基本概念，我在以后有機會時再介紹給各位，以有助于對功能表圖的進一步理解。在大中型的 PLC 系統(tǒng)中，常采用結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計語言來描述控制系統(tǒng)中各個變量的關(guān)系。 可編程控制器梯形圖的設(shè)計方法 二、替代設(shè)計法 茂名學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計：機場行李輸送機構(gòu)的 PLC 32 所謂替代設(shè)計法，就是用 PC 機的程序，替代原有的繼電器邏輯控制電路。 對 邏輯代數(shù)式進行化