【文章內(nèi)容簡介】 機M1故障顯示167。 PLC外部接線圖的設(shè)計該控制系統(tǒng)核心部分是以德國西門子CPU226為主，CPU模塊采用整體式結(jié)構(gòu)，它的體積小、價格低，CPU模 塊、I/O模塊和電源裝在一個箱形機殼內(nèi)，前蓋下面有模式選擇開關(guān)、模擬量電位器和擴展模塊連接器。I/O模塊中輸入8點，輸出10點，可實現(xiàn)高速輸入輸出響應(yīng)，內(nèi)部具有高速計數(shù)和中斷處理功能。PLC的輸入輸出端子均接到相應(yīng)的接線端子排，輸入輸出信號通過這些接線端子排可由其它地方直接引入，這些接線端子排的布置與 PLC的輸入輸出端子以及電源端、接地端和公共端的實際位置一一對應(yīng)。I/O模塊接口將輸入輸出信號引入到控制臺上。 PLC外部硬件接線圖如圖22所示 (PLC外部接線圖)。PC/PPI編程電纜上標有 PC的 RS一232端連接電腦的RS一232通信接口，標有 PPI的 RS一485端連接到CPU模塊的通信口，并擰緊兩邊接口的螺絲。PC/PPI編程電纜通常在試驗中下載梯形圖程序時使用。圖22 PLC自動送料I/O接線圖第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計167。 系統(tǒng)功能的分析與設(shè)計PLC軟件功能的分析與設(shè)計實際上是PLC控制系統(tǒng)的功能分析與設(shè)計中的一個重要組成部分。對于控制系統(tǒng)的整體功能要求，可以通過硬件途徑、軟件途徑或者軟硬件結(jié)合途徑來實現(xiàn)。因此，在正式編寫程序之前，首先要站在控制系統(tǒng)的整體角度上，進行系統(tǒng)功能要求的分配，弄清楚哪些功能是要通過軟件的執(zhí)行來實現(xiàn)的，即明確應(yīng)用軟件所必須具備的功能。對于一個實用軟件，大體上可以從以下兩個方面來考慮：（1） 控制功能；（2） 自診斷功能。作為PLC控制系統(tǒng)，其最基本的要求就是如何通過PLC對被控對象實現(xiàn)人們所希望的控制，所以對于以上兩方面，控制功能是最基本的，必不可少。對于一些簡單的PLC控制系統(tǒng)或許僅此功能就可以了，但對于本次自動送料裝車系統(tǒng)的設(shè)計遠遠不夠。該系統(tǒng)最主要的功能就是實現(xiàn)物料的自動輸送及裝載功能，但怎樣實現(xiàn)呢？這就要靠及時準確地控制檢測開關(guān)、閥門、皮帶傳輸送料電動機等元器件來實現(xiàn)。但是針對不同的元器件，我們要根據(jù)需要設(shè)計出不同的功能。比如用皮帶傳輸送料電動機用于傳輸物料、用閥門打開與閉合控制物料的進出等。在進行功能的分析、分配之后，要進行具體功能的設(shè)計，對于不同的PLC控制系統(tǒng)，其主要依據(jù)是根據(jù)被控對象和生產(chǎn)工藝要求而定。在該系統(tǒng)中，設(shè)法搞清被控設(shè)備（運料小車、皮帶傳輸送料電動機、稱重檢測裝置、物料檢測裝置等）的動作時序、控制條件、控制精度等等，做出明確具體的規(guī)定，分析這些規(guī)定是否合理、可行。再者就是，要弄清楚，如果電動機出現(xiàn)軸承損壞。發(fā)熱。繞組對地及相間短路等故障時，我們應(yīng)該對其做出相應(yīng)的保護。如果經(jīng)過分析后，認為達不到預(yù)期效果（自動傳輸物料和物料自動裝載以及故障報警顯示與處理），則要對其進行修訂，其中也可能包括與之配合的硬件系統(tǒng)，直至所有的控制功能都被證明是合理可行為止。第二部分是自診斷功能。它包括PLC自身工作狀態(tài)的自診斷和系統(tǒng)中被控設(shè)備工作狀態(tài)的自診斷兩部分。對于前者可利用PLC自身的一些信息和手段來完成。而對于后者，則可以通過分析被控設(shè)備接收到的控制指令及被控工作的反饋信息，來判斷被控設(shè)備的工作狀態(tài)。例如在本設(shè)計中，我們用三個熱繼電器FR1~FR3來實現(xiàn)故障報警及處理。具體表現(xiàn)為當三個傳送帶PDPD2和PD3中任意一個或多個發(fā)生過載時，系統(tǒng)通過不同的信號燈的狀態(tài)變化實現(xiàn)自動報警，并通過在程序中控制其它被控對象的運行狀態(tài)來及時準確的處理相應(yīng)故障。167。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計1. I/O信號的分析與設(shè)計PLC的工作環(huán)境是工業(yè)現(xiàn)場，工業(yè)現(xiàn)場的檢測信號（如：料斗檢測信號、車輛檢測信號、稱重和故障信號等）多種多樣，有模擬量（如：運料小車、物料等），也有開關(guān)量（如紅燈、綠燈、進/送料閥門等），PLC就以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為對被控對象進行控制的源信息。同時，PLC又將處理的結(jié)果送給被控設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程，驅(qū)動各種執(zhí)行機構(gòu)（進/送料閥門、皮帶傳輸送料電動機）實現(xiàn)控制。因此對I/O信息的分析，就是對后面編程所需要的I/O信號進行詳細的分析和定義，并以I/O信息表的形式提供給編程人員。I/O信號分析的主要內(nèi)容有： （1）定義每一個輸入信號并確定它的地址。該設(shè)計中以I/O地址表和PLC外部接線圖的形式給出，圖中也包含對每一個輸入點所做的簡潔說明，使其一目了然。（2）定義每一個輸出信號并確定它的地址。該設(shè)計中以I/O地址表和PLC外部接線圖的形式給出，圖中也包含對每一個輸出入點所做的簡潔說明，使其一目了然。 （3）審核上述分析設(shè)計是否能滿足系統(tǒng)規(guī)定的功能要求。若不滿足，則需修改，直至滿足為止。2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)，就是對程序中所用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行具體的規(guī)劃和設(shè)計，合理地對內(nèi)存進行估算，提高內(nèi)存的利用率。PLC應(yīng)用程序所需的存儲空間，與內(nèi)存利用率、I/O點數(shù)、程序編寫水平有關(guān)。通常把系統(tǒng)中I/O點數(shù)和存放用戶機器語言所占內(nèi)存數(shù)之比成為內(nèi)存利用率。高的內(nèi)存利用率，占用整個系統(tǒng)的內(nèi)存比較少，可以大大縮短掃描周期時間，從而提到系統(tǒng)的相應(yīng)速度。同樣，用戶編寫程序的優(yōu)劣對程序的長短和運行時間都有很大的影響，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計必將直接關(guān)系到編程質(zhì)量。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容有：（1） 按照軟件設(shè)計要求，將PLC的數(shù)據(jù)空間做進一步的劃分，分為若干個子空間，并對每一個子空間進行具體的定義。當然，這要以功能算法、硬件設(shè)備要求、預(yù)計的程序結(jié)構(gòu)和占有量為依據(jù)，綜合考慮來決定。（2） 應(yīng)為每一子空間留出適當?shù)脑Ａ?，以備以后使用。該設(shè)計中，實驗室提供的CPU型號為CPU 226 CN，它有40個I/O點數(shù)，但是我們只需要8個輸入點和10個輸出點共18個I/O點數(shù)，剩下的I/O點數(shù)就可以作為裕量使用。 I/O信號和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計為PLC編程人員提供了重要的依據(jù)。167。 程序設(shè)計的常用方法在工程中，對PLC應(yīng)用程序的設(shè)計有多種方法，這些方法的使用，也因各個設(shè)計人員的技術(shù)水平和喜好有較大的差異?，F(xiàn)將常用的幾種應(yīng)用程序的設(shè)計方法簡要介紹如下。1. 經(jīng)驗設(shè)計法經(jīng)驗設(shè)計法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗進行選擇、組合。這種方法對于一些簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計是比較湊效的，可以收到快速、簡單的效果。但是它沒有一個普遍的規(guī)律可遵循，具有一定的試探性和隨意性，最后得到的結(jié)果也不是唯一的，設(shè)計所用的時間、設(shè)計的質(zhì)量與設(shè)計者的經(jīng)驗的多少有關(guān)。經(jīng)驗設(shè)計法的具體步驟如下：（1）確定輸入/輸出電器；（2）確定輸入和輸出點的個數(shù)、選擇PLC機型、進行I/O分配；（3）做出系統(tǒng)動作工程流程圖；（4）選擇PLC指令并編寫程序； （5）編寫其它控制控制要求的程序；（6）將各個環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來，即得到一個滿足控制要求的程序。2. 邏輯設(shè)計法工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過繼電器等電器組件來實現(xiàn)的。而繼電器、交流接觸器的觸點都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計電氣控制線路是完全可以的。該方法法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計法進行PLC程序的設(shè)計，它使用邏輯表達式描述問題。在得出邏輯表達式后，根據(jù)邏輯表達式畫出梯形圖。因此用邏輯設(shè)計法也可以適用于PLC應(yīng)用程序的設(shè)計。3. 順序控制法對那些按動作的先后順序進行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設(shè)計法進行編程。順序控制法規(guī)律性很強，雖然編程相當長，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性。在用順序控制設(shè)計法編程時，功能圖是很重要的工具。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。功能圖由流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動作組成，在使用時它有一些使用規(guī)則，具體如下：（1）步與步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開；（2）轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移之間必須用步隔開；（3）轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右。按照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。（4）一個順序功能圖中至少有一個出初始步。167。 PLC程序設(shè)計根據(jù)可編過程控制器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝要求，在軟件規(guī)格說明書的基礎(chǔ)上，用相應(yīng)的編程語言指令，編制實際應(yīng)用程序并形成程序說明書的過程就是程序設(shè)計。程序設(shè)計要對做一些必要的準備工作，首先要了解系統(tǒng)的概況形成整體概念。其次熟悉被控對象、編出高質(zhì)量的程序。再次，充分利用已有的硬件和軟件工具。如果是利用計算機編程，可以大大提高編程的效率和質(zhì)量。167。 PLC程序流程圖 PLC采用計算機控制技術(shù)，其程序設(shè)計同樣可遵循軟件工程設(shè)計方法，程序工作過程可用流程圖31表示。由于PLC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，PLC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。 圖31 PLC程序流程圖167。 PLC梯形圖設(shè)計圖32 PLC程序梯形圖（一）圖33 PLC程序梯形圖（二）圖34 PLC程序梯形圖（三）初始狀態(tài)：，其它都處于斷開狀態(tài)。表示小車可以進入。小車到達：，延時2秒 ，延時2秒。表示小車已經(jīng)到達。開始裝料：，，表示裝料中。裝料完畢：，，。表示小車已經(jīng)裝滿并且可以離開。167。 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計167。 監(jiān)控系統(tǒng)的形成背景組態(tài)王是一個操作平臺，它能及時的反映現(xiàn)場的實際情況，有利于工作人員及時的對現(xiàn)場出現(xiàn)的情況做出相應(yīng)的操作。(KingView ) 是目前國內(nèi)比較流行的一種國產(chǎn)工業(yè)自動化通用組態(tài)軟件,適用于中小規(guī)模工業(yè)監(jiān)控機,價格低廉。組態(tài)王配有加密鎖,支持工程加密；驅(qū)動程序較為豐富,如支持DDE、板卡、OPC 服務(wù)器、PLC、智能儀表、智能模塊等；支持ActiveX 控件、配方管理、數(shù)據(jù)庫訪問、網(wǎng)絡(luò)功能、冗余功能。其擴展性強,可與管理計算機或控制計算機聯(lián)網(wǎng)通信。，廣泛征詢數(shù)千家用戶的需求和使用經(jīng)驗，采取先進軟件開發(fā)模式和流程，由十多位資深軟件開發(fā)工程師歷時一年多的開發(fā)，及四十多位用戶一年多的實際現(xiàn)場考驗。使用更方便，功能更強大，性能更優(yōu)異，軟件更穩(wěn)定，質(zhì)量更可靠?！耙钥蜑樽稹?wù)實創(chuàng)新、勤奮正值、協(xié)作成長” 的經(jīng)營理念。亞控科技是一個永遠都會將用戶利益放在首位的、值得用戶信賴的專業(yè)自動化軟件服務(wù)商。隨著Internet科技日益滲透到生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域，自動化軟件的e趨勢已發(fā)展成為整合IT與工廠自動化的關(guān)鍵。亞控科技一直是這個領(lǐng)域的開拓者，采用最新的JAVA 2核心技術(shù)，功能更豐富，操作更簡單。整個企業(yè)的自動化監(jiān)控將以一個門戶網(wǎng)站的形式呈現(xiàn)給使用者，并且不同工作職責的使用者使用各自的授權(quán)口令完成各自的操作，這包括現(xiàn)場的操作者可以完成設(shè)備的起停、中控室的工程師可以完成工藝參數(shù)的整定、辦公室的決策者可以實時掌握生產(chǎn)成本、設(shè)備利用率及產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。，使您在任何時間任何地點均可實時掌控企業(yè)每一個生產(chǎn)細節(jié)得以實現(xiàn)，現(xiàn)場的流程畫面、過程數(shù)據(jù)、趨勢曲線、生產(chǎn)報表(支持報表打印和數(shù)據(jù)下載)、操作記錄和報警等均輕松瀏覽。當然您必須要有授權(quán)口令才能完成這些。用戶還可以自己編輯發(fā)布的網(wǎng)站首頁信息和圖標，成為真正企業(yè)信息化的Internet門戶。對于自動送料裝車系統(tǒng)，組態(tài)監(jiān)控是重要的一步，也是必要的一步。我們知道自動送料裝置一般都是在環(huán)境比較惡劣，不利于工作人員現(xiàn)場操作，這樣就不能準確的判斷現(xiàn)場的實際情況，就不能及時的做出相應(yīng)的操作。167。 組態(tài)王工程的建立、導(dǎo)航圖，用戶可以制作任意大小的畫面，利用滾動條和導(dǎo)航圖控制畫面顯示內(nèi)容。繪制、移動、選擇圖素時，畫面自動跟蹤滾動。方便的變量替換，可以單獨替換某個畫面中的變量，也可以在畫面中任意選中的圖素范圍內(nèi)進行變量替換。自定義菜單，支持二級子菜單。豐富的提示文本，系統(tǒng)提供豐富的圖素提示條文本，包括簡單圖素和組合圖素。任意選擇畫面中的圖素，在畫面中使用鍵盤和鼠標結(jié)合可以任意選擇多個圖素進行組合、排列等操作。建立新的組態(tài)王工程，請首先為工程指定工作目錄（或稱“工程路徑”）。“”用工作目錄標識工程，不同的工程應(yīng)置于不同的目錄。工作目錄下的文件由“”，首先要求我們新建組態(tài)王工程所在的目錄，啟動“”工程管理器，選擇圖35 新建工程向?qū)е藛巍拔募新建工程”或單擊“新建”按鈕，在彈出圖框中單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向?qū)еυ捒颉比鐖D35我們首先確定文件存放的目錄，然后選擇工程所在的目錄的路徑，點“瀏覽”選擇你所要存放工程的目錄，然后點下一步，進入工程向?qū)е?，要求我們?yōu)樾鹿こ堂诠こ堂Q文本框中輸入工程的名稱，該工程名稱同時將被作為當前工程的路徑名稱。在工程描述文本框中輸入對該工程的描述文字。工程名稱長度應(yīng)小于32個字節(jié)，工程描述長度應(yīng)小于40個字節(jié)。完成工程的新建如圖36，單擊“完成”完成工程的新建。系統(tǒng)會彈出對話框，詢問用戶是否將新建工程設(shè)為當前工程，在彈出圖框中單擊“否”按鈕，則新建工程不是工程管理器的當前工程，如果要將該工程設(shè)為新建工程，還要執(zhí)行“文件\設(shè)為當前工程”命令；單擊“是”按鈕，則將新建的工程設(shè)為組態(tài)王的當前工程。定義的工程信息會出現(xiàn)在工程管理器的信息表格中。圖36 新建工程向?qū)е?67。 組態(tài)畫面的建立打開“組態(tài)王工程管理器”，在“組態(tài)王工程管理器”， 中找到我們已經(jīng)建立好的工程名，點擊這個工程名，會彈出來一個提示對話框，我們不用管它直接點“忽略”。然后進入“工程瀏覽器”，就可以為每個工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。這些畫面都是由“”提供的類型豐富的圖形對象組成的。系統(tǒng)為用戶提供了矩形（圓角矩形）、