【正文】 動(dòng)裝載裝置電控系統(tǒng)的測(cè)試，確保系統(tǒng)內(nèi)部各模塊的正常運(yùn)作以及所編寫程序的正確性。 （ 3）我還親身體會(huì)了 S7200 仿真軟件的運(yùn)行，軟件的測(cè)試，感受到了得到仿真結(jié)果時(shí)的喜悅。 用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 CPU 模塊下面的開(kāi)關(guān)板上第一個(gè)小開(kāi)關(guān)（代表 ）上面黑色的部分，可以使小開(kāi)關(guān)的手柄向上，觸點(diǎn)閉合，這時(shí)啟動(dòng)步開(kāi)始有能流流過(guò)，線圈 得電，又第一步、第二步形成“互鎖”， 得電后立刻會(huì)使 得常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 34 電，而 又進(jìn)入失電狀態(tài)，同時(shí)三個(gè)電磁閥也得電，見(jiàn)圖 ，可見(jiàn)滿足設(shè)計(jì)要求。緊接著并聯(lián)的是將各電磁閥都復(fù)位，使其滿足初始狀態(tài)：各液壓缸全部收縮到位，各鎖緊氣缸全部收縮到位，各定位氣缸全部伸出到位（見(jiàn)下圖 ）。 由于經(jīng)驗(yàn)法的弊端，此次設(shè)計(jì)采用順序控制法，所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)的有秩序的進(jìn)行操作。 6 氣缸收縮到位 53 4 2 油缸收縮到位 27 3 2 氣缸收縮到位 8 4組態(tài)上從左至右依次為 CPU22 EM22 EM22 EM223，各模塊 I/O 端口對(duì)應(yīng)的地址如表 ： 表 PLC 各模塊 I/O 編址 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20 （ 1）數(shù)字量輸入地址的分配： CPU 模塊集成的輸入端子數(shù)位 24 端子，占用三個(gè)字節(jié)。系統(tǒng)流程由以下四部分組成： （ 1）將 III 號(hào)位負(fù)載運(yùn)至 V 號(hào)位 首先判斷 V 號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作： 鎖緊氣缸 、 伸出到位→定位氣缸 、 、 、 收縮到位→液壓缸 帶載伸出到位→定位氣缸 、 伸出到位→鎖緊氣缸 、 收縮到位→ 液壓缸 空載收縮到位→鎖緊氣缸 、 伸出到位→定位氣缸 、 收縮到位→液壓缸 帶載伸出到位→鎖緊氣缸 、 收縮到位→液壓缸 空載收縮到位 （ 2）將 I 號(hào)位負(fù)載運(yùn)至 III 號(hào)位 首先判斷 III 號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作： 液壓缸 空載伸出到位→鎖緊氣缸 、 伸出到位→定位氣缸 、 收縮到位→液壓缸 帶載收縮到位→定位氣缸 、 伸出到位→鎖緊氣缸 、 收縮到位→液壓缸 空載伸出到位→鎖緊氣缸 、 伸出 到位→定位氣缸 、 收縮到位→液壓缸 帶載收縮到位→定位氣缸 、 伸出到位→鎖緊氣缸 、 收縮到位 （ 3）將 II 號(hào)位負(fù)載運(yùn)至 I 號(hào)位 首先判斷 I 號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作： 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 14 定位氣缸 、 收縮到位→液壓缸 1 帶載伸出到位→定位氣缸 、 伸出到位 （ 4）將 IV 號(hào)位負(fù)載運(yùn)至 II 號(hào)位 首先判斷 II 號(hào)位有無(wú)箱體，如有則不能動(dòng)作，如無(wú)則按照以下流程工作： 鎖緊氣缸 、 伸出到位→定位氣缸 、 、 、 收縮到位→液壓缸 帶載伸出到位→定位氣缸 、 伸出到位→鎖緊氣缸 、 收縮到位→液壓缸 空載收縮到位→鎖緊氣缸 、 伸出到位→定位氣缸 、 收縮到位→液壓缸 帶載伸出到位→定位氣缸 、 伸出到位→鎖緊氣缸 、 收縮到位→液壓缸 空載收縮到位 2. 系統(tǒng)空載工作流程（退箱）： 初始狀態(tài)為各液壓缸全部收縮到位，各鎖緊氣缸全部收縮到位，各定位氣缸全部收縮到位。 （ 6）聯(lián)機(jī)調(diào)試 聯(lián)機(jī)調(diào)試是將通過(guò)模擬調(diào)試的程序進(jìn)一步進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。 2）單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型均可，PLC 是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。這就需要選擇最佳的設(shè)計(jì)方法，達(dá)到最佳狀態(tài)。 開(kāi)放性和互操作性大大發(fā)展 :PLC 在發(fā)展過(guò)程中，各 PLC 制造商為了壟斷和擴(kuò)大各自市場(chǎng)，處于群雄割據(jù)的局面，各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn)，兼容性很差，這給用戶使用帶來(lái)不便，并增加了維護(hù)成本。現(xiàn)在，仍常常將 PLC 簡(jiǎn)稱 PC。論文最后以 PLC 仿真實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)西門子 PLC 編程的主要邏輯運(yùn)算進(jìn)行了詳細(xì)的討論，并且給出了優(yōu)化的算法選擇，解決了西門子 PLC 編程中存在的不足。然后再?gòu)念^開(kāi)始執(zhí)行，并周而復(fù)始地重復(fù)，直到停機(jī)或從運(yùn)行切換到停止工作狀態(tài)。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。 在執(zhí)行到 END指令，即執(zhí)行完用戶所有程序后， PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容送到輸出鎖存器中進(jìn)行輸出，驅(qū)動(dòng)用戶設(shè)備。其中電氣控制及 PLC 可編程控制器進(jìn)行整個(gè)工作流程的控制，包括液壓缸的伸縮、汽缸的伸縮、電 磁溢流閥的開(kāi)啟與關(guān)閉及裝箱動(dòng)作與退箱動(dòng)作。歐美 PLC 在網(wǎng)絡(luò)和軟件方面具有優(yōu)勢(shì)，而日本 PLC 在靈活性和價(jià)位方面占優(yōu)勢(shì)。 OPC 與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的結(jié)合，是未來(lái)控制系統(tǒng)向 FCS 技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。有的部件（如存儲(chǔ)器）在二者中通用。 最后，通過(guò)本次畢設(shè)設(shè)計(jì)可以為將來(lái)從事 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 類的工作 打下一定的實(shí)踐基礎(chǔ) 。 2．全面考慮 PLC 硬件的結(jié)構(gòu)形式、性能、 經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)等要求 任何 硬件 的 選型 ， 除去考慮它的結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式外， 還應(yīng)該綜合考慮 硬件 本身及整個(gè) 系統(tǒng) 的 控制 性要求、經(jīng)濟(jì)性要求、使用要求等才能確定。 CPU22X 系列有 4 個(gè)不同的基本型號(hào)： CPU221 無(wú)擴(kuò)展功能，適用作小點(diǎn)數(shù)的微型控制器。 此次循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)包括裝箱和退箱兩大部分，有一定的順序關(guān)系，而且要考慮到在裝箱之前五個(gè)工位上是否有由于某種特殊原因而遺留在位置上的箱體，有的話就先對(duì)遺留箱體進(jìn)行移除，也就是都進(jìn)行退箱，然后再?gòu)难b箱開(kāi)始，裝完之后進(jìn)行退箱，依次循環(huán)下去，完成設(shè)計(jì)要求。 1 油缸伸出減速 17 2 7 氣缸伸出到位 39 4 3 油缸伸出減速 62 2當(dāng)前級(jí)步活動(dòng)且 V 號(hào)位左右兩個(gè)負(fù)載檢測(cè)接近開(kāi)關(guān)閉合也就是沒(méi)有箱體的情況下，此步就會(huì)動(dòng)作，即 線圈得電，因?yàn)殡姶砰y 電磁閥 電磁閥 3 與 并聯(lián)，所以在 線圈得電的同時(shí)，電磁閥 1 置位為 1（得電），控制 氣缸伸出，電磁閥 2 和電磁閥 3 也置位為 1（得電），分別控制 、 和 、 氣缸收縮，因?yàn)?、 、 、 氣缸是定位氣缸，初始狀態(tài)是伸出狀態(tài)，故電磁閥得電后會(huì)使它 們變?yōu)槭湛s，可以看出這與鎖緊氣缸 、 是相反地。圖 中左邊是 CPU226，右邊空的方框是擴(kuò)展模塊的位置。 首先，對(duì)系統(tǒng)手動(dòng)控制部分測(cè)試；其次，對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)完成整個(gè)箱體輸運(yùn)過(guò)程的測(cè)試；最后，對(duì)系統(tǒng)急停性能的測(cè)試。若遇到自己難以解決的問(wèn)題，要虛心請(qǐng)教老師或其他同學(xué)，盡量使程序完美。 圖 模塊配置選擇對(duì)話框 生成 ASCⅡ文本文件 仿真軟件不能直接接收 S7200 的程序代碼，必須用“導(dǎo)出”功能將 S7200的用戶程序轉(zhuǎn)換為 ASCⅡ文本文件，然后再下載到仿真 PLC 中去。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 28 圖 判斷有無(wú)箱體梯形圖 當(dāng)鎖緊氣缸 、 伸出到位，定位氣缸 、 、 、 收縮到位，此時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn) 、 、 、 、 、 就會(huì)閉合，使油缸電磁閥 1 置位為1（得電），控制液壓缸 帶載伸出（見(jiàn)下圖 ）。 3 油缸收縮減速 64 2 8 氣缸伸出到位 41 4 1 油缸收縮減速 19 2 圖 系統(tǒng)流程圖 編寫輸入輸出分配表 編寫 PLC 程序，在編程界面輸入一些開(kāi)關(guān)后，我們可以右鍵進(jìn)行定義開(kāi)關(guān)常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 23 符號(hào)和地址，但是對(duì)于某些系統(tǒng)比較大控制項(xiàng)目，一個(gè)一個(gè)的定義務(wù)必會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間，導(dǎo)致工作效率下降，這樣 我們可以打開(kāi)符號(hào)表進(jìn)行先定義，也就說(shuō)先編寫輸入輸出分配表，然后再進(jìn)行編程，在編程過(guò)程中我們可以直接從符號(hào)表進(jìn)行調(diào)用我們所需要的符號(hào)，既節(jié)約了大量時(shí)間，又提高了工作效率。CPU226 適用于復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)，可擴(kuò)展到 248 點(diǎn)數(shù)字量和 35 路模擬量，有兩個(gè) RS485 通信接口。而對(duì)于順序控制設(shè)計(jì)法而言，只要一個(gè)控制系統(tǒng)可以分解成幾個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作，且這些常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 11 動(dòng)作必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)過(guò)程的正常運(yùn)行，這樣就可以將系統(tǒng)的一個(gè)周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，用編程元件代表各個(gè)階段，利用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，用代表各步的編程元件控制 PLC 的各輸出位。 本次畢設(shè)中運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)、理論和畢業(yè)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決 開(kāi)關(guān)選型， PLC 編程 等問(wèn)題。 不同點(diǎn)：工作方式不同 PLC 運(yùn)行程序的方式與微型計(jì)算機(jī)相比有較大的不同，微型計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序時(shí)，一旦執(zhí)行到 END 指令，程序運(yùn)行結(jié)束。 PLC 的網(wǎng)絡(luò)能力、模擬量處理能 力、運(yùn)算速度、內(nèi)存、復(fù)雜運(yùn)算能力均大大增強(qiáng)，不再局限于邏輯控制的應(yīng)用，而越來(lái)越應(yīng)用于過(guò)程控制方面，有人統(tǒng)計(jì)，除石化過(guò)程等個(gè)別領(lǐng)域， PLC均有成功能應(yīng)用， PLC 在相當(dāng)多的應(yīng)用取代了昂貴的 DCS，從而使原來(lái) PLC(順序控制 )＋ DCS(過(guò)程控制 )的模式變成 PLC＋ IPC 模式。其中，大部分 PLC是通過(guò)分銷商和系統(tǒng)集成商達(dá)到最終用戶的。 PLC 可編程控制器在制造工業(yè) (以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征 )和過(guò)程工業(yè) (以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征 )中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排： 時(shí)間（迄止日期） 工 作 內(nèi) 容 下發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 ,調(diào)研 ,查閱資料 撰寫開(kāi)題報(bào)告 (含文件綜述 ) 根據(jù)任務(wù)書要求進(jìn)行具體設(shè)計(jì) 撰寫并錄入畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 五、指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 六、系部意見(jiàn)： 系主任簽名： 年 月 日 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 本文研究了電氣控制與 PLC 順序控制解決實(shí)際 循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)問(wèn)題的原理，控制流程以及用 PLC 程序的仿真。這些新產(chǎn)品總體來(lái)說(shuō)，朝兩個(gè)方向發(fā)展：一是向超小型、專用化和低價(jià)格的方向發(fā)展，以進(jìn)行單機(jī)控制；另一個(gè)是向大型、高速、多功能和分布式全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，以適應(yīng)現(xiàn)代化的大型工廠、企業(yè)自動(dòng)化的需要。 三、 主要研究（設(shè)計(jì)）方法論述： PLC 運(yùn)行程 序的方式與微型計(jì)算機(jī)相比有較大的不同，微型計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序時(shí)，一旦執(zhí)行到END指令，程序運(yùn)行結(jié)束。接著引出了電氣控制與 PLC 順序控制解決實(shí)際循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)的問(wèn)題，先討論了 PLC 的邏輯運(yùn)算問(wèn)題，然后從實(shí)際循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)問(wèn)題的應(yīng)用，實(shí)用價(jià)值，理論意義的角度對(duì)實(shí)際循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)問(wèn)題進(jìn)行闡述。 隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)生， PC 的功能越來(lái)越強(qiáng)大，其概念和內(nèi)涵也不斷擴(kuò)展。由于近來(lái)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快，用戶對(duì)開(kāi)放性要求很強(qiáng)烈，現(xiàn)場(chǎng)總 線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展。目前的挑戰(zhàn)在于 1)硬件上如合適應(yīng)工業(yè)惡劣環(huán)境； 2)通訊機(jī)制如何提高其可靠。而且 PLC 具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的 I/O 接口；更適用于控制要求的編程語(yǔ)言；更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能；更高的可靠性。 （ 3）選擇 PLC PLC 選擇包括對(duì) PLC 的機(jī)型、容量、 I/O 模塊、電源等的選擇 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 10 （ 4）分配 I/O 點(diǎn)并設(shè)計(jì) PLC 外圍硬件線路 分配 I/O 點(diǎn)：畫出 PLC 的 I/O 點(diǎn)與輸入 /輸出設(shè)備的連接圖或?qū)?yīng)關(guān)系表。因此，課程設(shè)計(jì)中，凡是有標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的，應(yīng)該盡量采用。當(dāng)主機(jī)單元模板上的 I/O 點(diǎn)數(shù)不夠時(shí) ,或者涉及到模擬量控制時(shí) ,除了 CPU221 以外 ,都可以通過(guò)增加擴(kuò)展單元模塊 的方法 ,對(duì)輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展。 1 氣缸收縮到 位 6 3 2 油缸伸出到位 25 2 5 氣缸收縮到位 51 3修改 某一局部電路時(shí)，很可能會(huì)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，對(duì)系統(tǒng)其他部分產(chǎn)生意想不到的影響，因此梯形圖的修改很麻煩，往往花了很長(zhǎng)的時(shí)間還得不到一個(gè)滿意的結(jié)果。這部分梯形圖首先給出一個(gè)傳送指令，使其初始化，賦值為 0 ，此處稱為“初始化”。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 33 圖 啟動(dòng)后的初始狀態(tài) 裝載后會(huì)出現(xiàn)三個(gè)方框，一個(gè)程序塊 (OB1)、一個(gè)梯形圖 OB1 和一個(gè)下載的程序代碼文本框，下面就可以進(jìn)行仿真調(diào)試。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 37 第六章 總結(jié)和展望 ： （ 1）本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我了解了現(xiàn)實(shí)工程上循環(huán)輸運(yùn)機(jī)