【文章內(nèi)容簡介】 到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測， 自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機床、機械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護設(shè)備等等。如： 沖壓機床 、 磨床 、 印刷機械 、 橡膠化工機械 、 中央空調(diào) 、 電梯控制 、 運動系統(tǒng) 等。 圖 西 門子 S7200PLC XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 10 STEP 7Micro/WIN 32 是西門子公司專門為 S7200 系列 PLC 設(shè)計在個人計算機Windows 操作系統(tǒng)下運行的編程軟件，它的功能強大，使用方便，簡單易學(xué)，可用梯形圖（ LAD）、語句表（ STL）和功能塊圖三種編程語言編制程序，不同的編程語言編制的程序可以相互轉(zhuǎn)換。 STEP 7Micro/WIN 32 提供兩套指令集，即 SIMATIC 指令集（ S7200方式）和國際標準指令集（ IEC11313 方式）。程序編制完成之后，利用 PLC 與計算機專用的 PC/PPI 電纜傳送程序至 PLC。 PLC 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計思路 當(dāng) PLC 投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間， PLC 的CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段 [7]。 ▲ 輸入采樣階段 ， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它 們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 ▲ 用戶程序執(zhí)行階段 ， 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài) 。 ▲ 輸出刷新階段 ， 當(dāng)掃 描用戶程序結(jié)束后， PLC 就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是 PLC 的真正輸出。 本設(shè)計以 PLC 作為工具對臺車呼叫控制系統(tǒng)的各種操作進行控制。 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 可以 分為以下幾個步驟： 熟悉被控對象（本次設(shè)計的 對象 是臺車呼叫控制系統(tǒng)），制定控制方案確定 I/O 點數(shù)選擇 PLC 機型（本次設(shè)計采用西門子 S7200PLC） ， 選擇輸入、輸出設(shè)備，分配 PLC的 I/O 地址程序設(shè)計（包括梯形圖的繪制） ， 系統(tǒng)調(diào)試編制相關(guān)技術(shù)文件。 系 統(tǒng)總體設(shè)計流程如圖 所示： XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 11 圖 系統(tǒng)總體設(shè)計流程圖 3 軟件設(shè)計 系統(tǒng) 流程圖 流程圖主要由過程動作、有向連線、轉(zhuǎn)換條件組成 [8]。 過程與動作：順序控制設(shè)計法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個相連的階段，這些階段稱為過程。過程是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的，在任何一個過程之內(nèi)，各輸出量的 ON/OFF 狀態(tài)不變。但是相鄰兩過程輸出量的狀態(tài)是不同的。過總體設(shè)計分析 計算 I/O 點數(shù) PLC 選型 I/O 地址分配，輸入輸出設(shè)備選擇 梯形圖設(shè)計 模擬調(diào)試 修改程序 編制相關(guān)技術(shù)文件 符合 要求？ Y N XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 12 程的這種劃分使代表各過程的編程 元件的狀態(tài)與各輸出量之間 的邏輯關(guān)系極為簡單。當(dāng)系統(tǒng)正處于某一過程所在的階段時，該過程處于活動狀態(tài)，稱該過程為“活動”過程。當(dāng)處于活動狀態(tài)時，相應(yīng)的動作被執(zhí)行，處于不活動狀態(tài)時，相應(yīng)的非存儲型動作被停止執(zhí)行。 有向連線： 在順序功能圖中，隨著時間的推移和轉(zhuǎn)換條件的實現(xiàn)，進展按有向連線規(guī)定的路線和方向進行，在畫順序功能圖時，將代表各過程的方框按它們成為活動過程的先后次序順序排列，并用有向連線將它們連接起來。 轉(zhuǎn)換添加：使系統(tǒng)由當(dāng)前過程進入 下一過程的信號稱為轉(zhuǎn)換條件，順序控制設(shè)計法用轉(zhuǎn)換條件控制代表各過程的編程元件。轉(zhuǎn)換條件可以是外部的輸 入信號，如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接通 /斷開等，也可以是可編程控制器內(nèi)部產(chǎn)生的信號，如定時器、常開觸點的接通等，轉(zhuǎn)換條件也可能是若干個信號的與、或、非邏輯組合。 XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 13 圖 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)梯形圖 按下啟動按鈕 后主程序網(wǎng)絡(luò) 1 的 導(dǎo)通并自鎖，呼叫指示燈亮，此時可以通過呼叫按鈕多對臺車進行呼叫。網(wǎng)絡(luò) 2 和網(wǎng)絡(luò) 3 一直調(diào)用子程序 SBR_0 和 SBR_1。網(wǎng)絡(luò) 4 和網(wǎng)絡(luò) 5 的主要功能是在有呼叫信號 時，調(diào)用子程序 SBR_2，同時屏蔽呼叫允許信號，關(guān)閉呼叫指示燈。正是因為在有呼叫信號 時，調(diào)用子程序 SBR_2，使得停電再來電時，電機不會自行啟動。 時調(diào)用子程序 SBR_0 的主要作用是檢測小車位置；子程序 SBR_1的主要作用是檢測呼叫信號；子程序 SBR_2的主要作用是在有呼叫信號時，對呼叫信號做出反應(yīng) [9]。 開始 8 個工作指示燈亮，可以呼車 是否有人呼車 8 個工作指示燈滅，其他呼車無效 呼車位是否在高位 電機正傳，臺車向高位運動 電機反轉(zhuǎn)，臺車向低位運動 是否運動到呼車位 開始定時 是否定時 30s XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 14 主程序：一直調(diào)用子程序 SBR_0 和 SBR_1，條件調(diào)用 SBR_2，并控制呼叫指示燈。 主程序注釋：臺車呼叫控制 網(wǎng)絡(luò) 1 PLC 上電 PLC 通斷電 網(wǎng)絡(luò) 2 調(diào)用子程序 SBR_0: SBR_0 EN 網(wǎng)絡(luò) 3 調(diào)用子程序 SBR_1 SBR_1 EN 網(wǎng)絡(luò) 4 調(diào)用子程序 SBR_2 SBR_2 EN XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 15 圖 子程序 SBR_0:臺車當(dāng)前位置數(shù)據(jù)采集，將臺車在行程開關(guān)采集的位置信號傳送到指定內(nèi)存區(qū)域 VB0 網(wǎng)絡(luò) 5 通過 8 個指示燈的燈亮與燈滅來判斷呼叫控制按鈕是否可用 ： T37 R 1 XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 16 子程序注釋：臺車當(dāng)前位置數(shù)據(jù)采集 網(wǎng)絡(luò) 1 若臺車在行程開關(guān) ST1 處時采集臺車當(dāng)前位置數(shù)據(jù)并傳遞到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT 1 Q0.2 VB0 網(wǎng)絡(luò) 2 若臺車在行程開關(guān) ST2 處時采集臺車當(dāng)前位置數(shù)據(jù)并傳遞到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT VB0 2 Q0.2 網(wǎng)絡(luò) 3 若臺車在行程開關(guān) ST3 處時采集臺車當(dāng)前位置數(shù)據(jù)并傳遞到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT VB0 3 Q0.2 網(wǎng)絡(luò) 4 若臺車在行程開關(guān) ST4 處時采集臺車當(dāng)前位置數(shù)據(jù)并傳遞到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT VB0 4 Q0.2 網(wǎng)絡(luò) 5 若臺車在行程開關(guān) ST5 處時采集臺車當(dāng)前位置數(shù)據(jù)并傳遞到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT 5 Q0.2 VB0 網(wǎng)絡(luò) 6 若臺車在行程開關(guān) ST6 處時采集臺車當(dāng)前位置數(shù)據(jù)并傳遞到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT VB0 6 Q0.2 網(wǎng)絡(luò) 7 若臺車在行程開關(guān) ST7 處時采集臺車當(dāng)前位置 數(shù)據(jù)并傳遞到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT 7 Q0.VB0 XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 17 圖 子程序 SBR_1:收集按鈕信號，將按下按鈕的位置號傳送到指定內(nèi)存區(qū)域，并形成呼叫控制信號 子程序注釋：臺車呼叫位置數(shù)據(jù)采集 網(wǎng)絡(luò) 1 若主程序指示燈顯示可以進行呼叫時，按下 SB1 則將當(dāng)前呼叫位置數(shù)據(jù)傳遞到 VB1 中；不滿足時則不能進行數(shù)據(jù)傳遞 M0V_B EN EN0 IN OUT 2 Q0.2 VB1 網(wǎng)絡(luò) 2 若主程序指示燈顯示可以進行呼叫時，按下 SB2 則將當(dāng)前呼叫位置數(shù)據(jù)傳遞到 VB1 中；不滿足時則不能進行數(shù)據(jù)傳遞 M0V_B EN EN0 IN OUT VB1 1 Q0.2 網(wǎng)絡(luò) 3 若主程序指示燈顯示可以進行呼叫時，按下 SB3 則將當(dāng) 前呼叫位置數(shù)據(jù)傳遞到 VB1 中；不滿足時則不能進行數(shù)據(jù)傳遞 3 Q0.2 VB1 M0V_B EN EN0 IN OUT 網(wǎng)絡(luò) 8 若臺車在行程開關(guān) ST8 處時采集臺車當(dāng)前位置數(shù)據(jù)并傳遞到 VB0 中： M0V_B EN EN0 IN OUT 8 Q0.2 VB0 XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 18 網(wǎng)絡(luò) 4 若主程序指示燈顯示可以進行呼叫時，按下 SB4 則將當(dāng)前呼叫位置數(shù)據(jù)傳遞到 VB1 中；不滿足時則不能進行數(shù)據(jù)傳遞 4 Q0.2 VB1 M0V_B EN EN0 IN OUT 網(wǎng)絡(luò) 5 若主程序指 示燈顯示可以進行呼叫時，按下 SB5 則將當(dāng)前呼叫位置數(shù)據(jù)傳遞到 VB1 中；不滿足時則不能進行數(shù)據(jù)傳遞 5 Q0.2 VB1 M0V_B EN EN0 IN OUT 網(wǎng)絡(luò) 6 若主程序指示燈顯示可以進行呼叫時，按下 SB6 則將當(dāng)前呼叫位置數(shù)據(jù)傳遞到 VB1 中；不滿足時則不能進行數(shù)據(jù)傳遞 6 Q0.2 VB1 M0V_B EN EN0 IN OUT 網(wǎng)絡(luò) 7 若主程序指示燈顯示可以進行呼叫時，按下 SB7 則將當(dāng)前呼叫位置數(shù)據(jù)傳遞到 VB1 中；不滿足時則不能進行數(shù)據(jù)傳遞 7 Q0.2 VB1 M0V_B EN EN0 IN OUT 網(wǎng)絡(luò) 8 若主程序指示燈顯示可以進行呼叫時，按下 SB8 則將當(dāng)前呼叫位置數(shù)據(jù)傳遞到 VB1 中；不滿足