【正文】 ................................................ 14 5 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................. 15 組態(tài)軟件 .......................................................... 15 組態(tài)王軟件的設(shè)計(jì) .................................................. 16 軟硬件調(diào)試 ........................................................ 16 總 結(jié) ................................................................ 19 參考文獻(xiàn) .............................................................. 20 附錄 梯形圖程序 ....................................................... 21 致 謝 ................................................................ 32 基于 PLC 的電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 基于 PLC 的電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生 徐廣超 指導(dǎo)教師 王秀 摘要 ： 電鍍行業(yè)是我國(guó)重要的加工行業(yè)，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電鍍生產(chǎn)線越來越趨向自動(dòng)化、智能化。 并且 在電鍍 生產(chǎn) 過程 中， 很多 工藝需要人工操作， 其氧化、酸洗、電鍍等 所需原料具有很強(qiáng) 的 腐蝕 性 和 污染 性，對(duì)人體有很大的危害。目前， PLC 已經(jīng)基本代替了傳統(tǒng)的繼電器，成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制儀器，居工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化三大支柱 (可編程控制器、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造 )的首位。整體式 的特點(diǎn)是將 PLC 的基本部件 緊湊地安裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)殼內(nèi)，形成一個(gè)整體，組成 PLC 的一個(gè)基本單元（主機(jī)）。 （ 3）存儲(chǔ)器 PLC 的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器兩部分。 第三 是出錯(cuò)處理。 I/O 分配表及其端子接線圖 在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們定義 的端口分配及 功能表如表 31 所示。 ：內(nèi)部位存儲(chǔ)器的作用和繼電 接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相同，它在 PLC 中沒有輸入 /輸出端與之對(duì)應(yīng)，因此它的觸點(diǎn)不能驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，這是與輸出繼電器的主要區(qū)別。 我們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中選擇梯形圖編程。主要列出酸洗、電鍍和清洗的程序梯形圖。 Web Server 架構(gòu)，全面支持畫面發(fā)布、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的發(fā)布。在設(shè)計(jì)的最后階段把軟件和硬件結(jié)合起來，成功實(shí)現(xiàn)了電鍍生產(chǎn)線系統(tǒng)的監(jiān)控功能。 大學(xué)的老師給了我很多幫助，無論生活還是學(xué)習(xí)。 通過這次對(duì)電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅讓我 更多的了解到了電鍍這個(gè)工藝的發(fā)展前景，而且讓我們重新認(rèn)識(shí)了用 PLC 來設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的使用價(jià)值，整個(gè) 設(shè)計(jì)對(duì)即將走入社會(huì)的畢業(yè)生來講是一次很大的鍛煉， 對(duì)專業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的提高。 完成上面所述的步驟后，組態(tài)王工程已經(jīng)初步建立起來，進(jìn)入到運(yùn)行和調(diào)試階段。 、事件處理，支持實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)的分布式保存。 電鍍生產(chǎn)線的工作流程 根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖， 可以更清楚的認(rèn)識(shí)該生產(chǎn)線的生產(chǎn)全過程，整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖，如圖 41 所示。 S7200 系列 PLC 的編程語言非常豐富，有梯形圖、語句表、功能塊圖和順序功能圖等，用戶可以選擇一種編程語言，如果需要，也可混合使用幾種語言編程。當(dāng)通過程序使得輸出繼電器線圈得電時(shí)， PLC 上的輸出端開關(guān)閉合，它可以作為控制外部負(fù)載的開關(guān)信號(hào)。 PLC 為此系統(tǒng)的控制核心，此系統(tǒng)的輸入信號(hào)有兩種，一種 是原點(diǎn)、 連續(xù) 、 單周期 等面板控制按鈕，另一種 是多種行程開關(guān) 。當(dāng) CPU 處在 STOP運(yùn)行方式時(shí)， PLC 運(yùn)行自診斷檢查。 PLC 的接口電路把這些接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換成 CPU 能識(shí)別和處理的信號(hào)， 并存到輸入映像寄存器中。 按結(jié)構(gòu)形式 分類 根據(jù) PLC 結(jié)構(gòu)形式的不同， PLC 主要可分為整體式和模塊式兩類。 按照要求， 依次完成酸洗、電鍍、清洗的過程 ,如圖 11 所示 ： 啟動(dòng)→吊鉤上升→上限位行程開關(guān)閉合→右行至 右限位 3 號(hào)槽上方→ XK3 行程開關(guān)閉合→吊鉤下降進(jìn)入 3 號(hào)槽→ 下限位開關(guān)閉合→酸洗延時(shí)（ 10 秒）→吊鉤上升→上限位開關(guān)閉合→延時(shí) 15秒→左行至 2號(hào)槽上方→ XK2行程開關(guān)閉合→吊鉤下降進(jìn)入 2號(hào)槽→下限位開關(guān)閉合→電鍍延時(shí)（ 20 秒）→吊鉤上升→上限位開關(guān)閉合→延時(shí) 10 秒→左行至 1 號(hào)槽上方→ XK3 行程開關(guān)閉合→吊鉤下降進(jìn)入 1 號(hào)槽→下限位開關(guān)閉合→清洗延時(shí)（ 10 秒）→吊鉤上升→上限位開關(guān)閉合→ 延時(shí) 8 秒 → 左 行（ 1 秒） 至左限位 →上限位開關(guān)閉合→吊鉤下降至原點(diǎn) 圖 11 電鍍的 工作流程 2 可編程 序 控制器（ PLC）簡(jiǎn)介 PLC 的產(chǎn)生和定義 可編程控制器的英文縮寫是 PLC(Programmable Logic Controller)， PLC 是一種專XK1 原點(diǎn) 槽 1 槽 2 槽 3 XK2 XK3 上 限 下 限 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 門 的 在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用 的數(shù)字運(yùn)算操作式的 電子裝置。 在目前，我國(guó)的電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)還處在發(fā)展階段。 該課題 的 研究是用 西門子 PLC S7200輔以變頻器對(duì)電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)控制 ， 依次自動(dòng)完成酸洗、電鍍和清洗 的過程 。早期的控制是 使用順序控制器，由于 其電路復(fù)雜，接 口眾多，受外界干擾大， 所以 工作可靠性較差，維護(hù)也 較 困難。 1969 年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）研制開發(fā)出世界上第一臺(tái)可編程控制器，并在 GM公司汽車生產(chǎn)線上應(yīng)用成功?；締卧显O(shè)有擴(kuò)展端口，通過擴(kuò)展電纜與擴(kuò)展單元相連。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用來存放由 PLC 廠家編寫完成的系統(tǒng)程序，并固化在 ROM 內(nèi)，用戶不能更改。 PLC 每次進(jìn)行掃描前，要先執(zhí)行一次自診斷檢查，確定 PLC 自身的配置運(yùn)行是否正常，如 CPU、電池、程序存儲(chǔ)器、 I/O 接口和通信模塊等工作是否正常。 表 31 端口 分配 及 功能 表 序號(hào) PLC 地址 （ PLC 端子） 電氣符號(hào) （面板端子） 功能說明 1 SD 啟動(dòng) 2 ZD 自動(dòng) 3 SQ1 左到位 4 SQ2 上到位 編程工具 CPU 主機(jī)模塊 HMI 人機(jī)界面 擴(kuò)展 模塊 功能 模塊 通信 模塊 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 5 SQ3 下到位 6 1 號(hào) 清洗到位 7 2 號(hào) 電鍍到位 8 3 號(hào) 酸洗到位 9 ML 左行 10 MR 右行 11 UP 上升 12 DOWN 下降 13 D1 等待清洗 14 D2 等待電鍍 15 D3 等待酸洗 16 SX 酸洗 17 DD 電鍍 18 QX 清洗 定義的 I/O 端子接線圖如 33 所示 。它主要起邏輯控制作用。 梯形圖左邊有一條垂直的線稱作左母線，右邊一條虛線稱為右母線。完整的梯形圖請(qǐng)見附錄。 。 基于 PLC 的電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件 \切換到 View”菜 單命令，進(jìn)入組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)。 論文的完成，我要衷心感謝一直以來給予我無私幫助和關(guān)愛的老師們，特別是我的導(dǎo)師王秀老師。采用組態(tài)王對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控， 融過程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)操作以及資源管理于一體，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理。 ：在新畫面中雙擊需要連接的物件 ， 在對(duì)話框中有各種連接，根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇，分別選擇“水平移動(dòng)”和“垂直移動(dòng)”兩種連接方式。然后再導(dǎo)入新工程中，實(shí)現(xiàn) 變量的二次利用， 提高了效率 。 ，而 PLC 是采用循環(huán)掃描方式工作，梯形圖中各元件是按掃描順序依次執(zhí)行的，是一種串行處理方式。 PLC 中的程序由系統(tǒng)程序和用戶程序兩部分組成，系統(tǒng)程序由 PLC 生產(chǎn)廠家提供，它支持用戶程序的運(yùn)行；用戶程序是用戶為完成特定的控制任務(wù)而編寫的應(yīng)用程序。 ：輸出繼電器一般都有一個(gè) PLC 上的輸出端子與之對(duì)應(yīng)。 S7200 CPU226