【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 顯示程序和手動(dòng)及自動(dòng)復(fù)位程序，以及組態(tài)王軟件的監(jiān)控顯示系統(tǒng)完善，以提高整個(gè)系統(tǒng)的可視性和操作攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 方案論證6性能。 功率驅(qū)動(dòng)電路 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)是同過(guò)軟件部分輸出的不同要求時(shí)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)輸出（=1）時(shí)，即M1為低電平，電機(jī)正轉(zhuǎn)（運(yùn)動(dòng)小車實(shí)現(xiàn)從左往右的運(yùn)動(dòng)）；當(dāng)輸出（=1）時(shí)，即M2為低電平，電機(jī)獲反向電壓而反轉(zhuǎn)（運(yùn)動(dòng)小車實(shí)現(xiàn)從右往左的運(yùn)動(dòng)）。具體功率驅(qū)動(dòng)電路電氣原理圖，詳見(jiàn)圖 。 驅(qū)動(dòng)電路 該電氣原理圖的具體工作原理如以下介紹： 采用24V直流電壓，通過(guò)LM317T進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)后其輸出電壓大致在7V，當(dāng)軟件輸出（=1）即M1為低電平時(shí)，芯片CD4011（四2輸入與非門(mén)應(yīng)用電路）的2腳都為低電平，其與非門(mén)輸出為高電平并輸出到芯片的9腳和H型功率驅(qū)動(dòng)電路的三極管1和三極管4的基極，此刻M2沒(méi)有電平輸出即2號(hào)與非門(mén)輸出電平也是低電平，這樣3號(hào)與非門(mén)輸出為高電平驅(qū)動(dòng)三極管9013，H型功率驅(qū)動(dòng)電路獲得電壓，電機(jī)獲電正傳；當(dāng)軟件輸出（=1）即M2為低電平時(shí)，芯片CD4011（四2輸入與非門(mén)應(yīng)用電路）的6腳都為低電平，其與非門(mén)輸出為高電平并輸出到芯片的8腳和H型功率驅(qū)動(dòng)電路的三極管2和三極管3的基極，此刻M1沒(méi)有電平輸出即1號(hào)與非門(mén)輸出電平也是低電平，這樣3號(hào)與非門(mén)輸出為高電平驅(qū)動(dòng)三極管9013，H型功率驅(qū)動(dòng)電路獲得電壓，電機(jī)獲電反傳。 電子控制顯示電路通過(guò)該電路和軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)動(dòng)小車的位置控制和位置指示燈控制，具體。 具體工作原理：在該電路中發(fā)光二極管D1,D2,D3,D4都一直處于發(fā)光狀態(tài)。現(xiàn)在以小車運(yùn)動(dòng)到S1處為列。當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到S1處時(shí)，由于小車車身上攜帶有反攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 方案論證7光面板反射發(fā)光二極管的光束到光敏三極管上，致使光敏三極管導(dǎo)通。這樣24V電壓經(jīng)270K歐姆和100歐姆的電阻分壓供給三極管T1基極，三極管T1導(dǎo)通。此刻發(fā)光二極管D11發(fā)光，S1獲得低電平信號(hào)給軟件部分，軟件運(yùn)行控制定位燈的發(fā)光時(shí)間。 控制電路 工位輸入工位的輸入不再是通過(guò)限位開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是利用運(yùn)料小車自身攜帶的反光面板進(jìn)行光束反射后使光敏三極管通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。4個(gè)工位S1,S2,S3,S4分別通過(guò)輸入過(guò)程映像寄存器的0字節(jié)4位（,）來(lái)進(jìn)行檢測(cè)輸入信號(hào)。 數(shù)據(jù)的移位數(shù)據(jù)移位是利用移位寄存器SHRB進(jìn)行移位，當(dāng)進(jìn)行第一次掃描后便移入一個(gè)高電平，反轉(zhuǎn)。 小車的運(yùn)行這一步是把小車的程序分為3個(gè)部分，分別對(duì)應(yīng)每一種運(yùn)行狀態(tài)（正傳、反轉(zhuǎn)和中途方向改變），當(dāng)比較輸出時(shí)得出與哪個(gè)數(shù)字相等，則有選擇性地執(zhí)行某個(gè)小車程序。 控制面板的顯示與復(fù)位該步是利用發(fā)光二極管通電狀態(tài)來(lái)進(jìn)行控制，以PLC的輸入過(guò)程映像寄存器的0字節(jié)4位（,）對(duì)4個(gè)工位S1,S2,S3,S4位置分別進(jìn)行檢測(cè)輸入信號(hào)，還利用輸出過(guò)程映像寄存器的0字節(jié)4位對(duì)定位控制的發(fā)光二極管進(jìn)行控制顯示。通過(guò)軟件對(duì)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)和復(fù)位進(jìn)行控制。 組態(tài)王的監(jiān)控 運(yùn)行組態(tài)王的工程瀏覽器—系統(tǒng)仿真中建立畫(huà)面：小車仿真。通過(guò)設(shè)置各個(gè)圖框的運(yùn)行條件來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)控。攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 PLC 程序設(shè)計(jì)84 PLC程序設(shè)計(jì) PLC硬件設(shè)計(jì) PLC選型 考慮到設(shè)計(jì)本課題的實(shí)際要求，輸入輸出端子決定采用西門(mén)子S7200并且采用CPU 224 CN便能滿足要求。CPU 224 CN的大致技術(shù)規(guī)范如下：本機(jī)數(shù)字量I/O：14入/10出；擴(kuò)展模塊數(shù)量：7；用戶程序區(qū)/KB: 8；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)：8；用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)/B：8192；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)/B：8192；RS485通信口個(gè)數(shù)/個(gè)：1，等等這些規(guī)范都達(dá)到了本次設(shè)計(jì)的要求。 SIMATIC S7200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7200系列具有極高的性能/價(jià)格比。西門(mén)子s7200特點(diǎn)： 極高的可靠性，極豐富的指令集，易于掌握，便捷的操作，豐富的內(nèi)置集成功能， 實(shí)時(shí)特性，強(qiáng)勁的通訊能力，豐富的擴(kuò)展模塊。 S7200PLC的CPU容量的介紹 S7200系列PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)的8種CPU供給使用。集成的24V負(fù)載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 226分別輸出280，400mA?？捎米髫?fù)載電源。 S7200電源模塊，數(shù)字輸入模塊，數(shù)字輸出模塊介紹 集成的24V負(fù)載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 226分別輸出280，400mA?？捎米髫?fù)載電源。 不同的設(shè)備類型 ：CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。 本機(jī)數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn) ： CPU 221具有6個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 222具有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 224具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)。CPU 226具有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。 PLC軟件設(shè)計(jì) 編程軟件的選擇及介紹在選擇PLC機(jī)型，主要考慮以下幾個(gè)方面：攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 PLC 程序設(shè)計(jì)9①功能的選擇。I/O點(diǎn)數(shù)的確定，統(tǒng)計(jì)被控系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量、模擬量的I/O點(diǎn)數(shù)，并考慮以后的擴(kuò)充（一般加上10%20%的備用量） ，從而選擇PLC的I/O點(diǎn)數(shù)和輸出規(guī)格。②內(nèi)存的估算：存儲(chǔ)容量=開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)x10+開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)x8+模擬通道數(shù)x100+定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量x2+通信接口數(shù)x300+備用量在本次設(shè)計(jì)中，所用到的I/O點(diǎn)數(shù)分別都為5個(gè)。內(nèi)存的存儲(chǔ)容量=5x10+5x8+0x100+16x2+1x300+2022=2412 B在對(duì)上述系統(tǒng)功能進(jìn)行綜合分析后，考慮輸入輸出端子決定采用西門(mén)子S7200并且采用CPU 224 CN便能滿足要求。 SIMATIC S7200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7200系列具有極高的性能/價(jià)格比。 I/O地址分配小車的運(yùn)行狀態(tài)是根據(jù)課題要求布置各工位的位置以及小車的開(kāi)始位置，并使各控制開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)于PLC 的輸入和輸出端口，以方便接線（）如下。 輸入/輸出列表SD S1 S3 S5 S7輸入 M1 M2 S2 S4 S6輸出 其中SD為系統(tǒng)的總開(kāi)關(guān)。M1為電機(jī)正轉(zhuǎn)的顯示信號(hào)；M2為電機(jī)的反轉(zhuǎn)的顯示信號(hào)。 程序控制流程圖攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 PLC 程序設(shè)計(jì)10 當(dāng) 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 的 時(shí) 候 ， 運(yùn) 料 小 車 從 左 至 右 運(yùn) 行 ， 從 工 位 S1S3S5S7。 當(dāng) 電 機(jī) 反 轉(zhuǎn) 的 時(shí) 候 ，運(yùn) 料 小 車 從 左 至 右 運(yùn) 行 ， 即 是 S2， S4， 6是 顯 示 運(yùn) 料 小 車 所 在 的 位 子 ， 比如 ， S2顯 示 燈 亮 的 時(shí) 候 可 以 是 運(yùn) 料 小 車 從 左 至 右 到 3或 者 是 運(yùn) 料 小 車 從 右 至 左 到 工 位 S1。 圖 運(yùn) 料 小 車 自 動(dòng) 往 返 控 制 流 程 圖 s1工 位 S3工 位 S5工 位 S7工 位 S2 S4 S6 正 轉(zhuǎn) 左 至 右 反 轉(zhuǎn) 右 至 左 主要指令介紹①數(shù)據(jù)輸入 、當(dāng)小車到達(dá)S1工位時(shí)，則把數(shù)字0 。當(dāng)小車到達(dá)S3工位時(shí)，則把數(shù)字2 輸 中。當(dāng)小車到達(dá)S5工位時(shí)，則把數(shù)字3 。當(dāng)小車到達(dá)S7工位時(shí)，則把數(shù)字4 中。并在各工位輸入按鈕中設(shè)置互鎖，使最先按下按鈕的工位數(shù)據(jù)優(yōu)先輸入，在未放開(kāi)按鈕時(shí)，其它工位的按鈕輸入無(wú)效。②數(shù)據(jù)移位該步的原理是通過(guò)對(duì)一個(gè)移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)小車在循環(huán)運(yùn)行中能夠在不同的工位進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，這樣通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)功能起來(lái)方便快捷，作步驟如下：當(dāng)該系統(tǒng)進(jìn)入第一次掃描時(shí)，（由高電平變?yōu)榈碗娖剑@樣后就保持該高電平直到小車第二次正向運(yùn)行。當(dāng)小車進(jìn)入第二次正向運(yùn)行時(shí)，上升沿（由低電平變?yōu)楦唠娖剑┻M(jìn)行一次移位，這樣后就保持該高電平直到小車第三次正向運(yùn)行。當(dāng)小車進(jìn)入第三次正向運(yùn)行時(shí)，（由低電平變?yōu)楦唠娖剑┰俅芜M(jìn)行一次移位，這樣后就保持該高電平直到小車第四次正向運(yùn)行。當(dāng)小車進(jìn)入第四次正向運(yùn)行時(shí)，在位存（由低電平變?yōu)楦唠娖剑┰俅芜M(jìn)行一次移位，攀枝花學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 PLC 程序設(shè)計(jì)11，此時(shí)，儲(chǔ)器復(fù)位，循環(huán)運(yùn)行結(jié)束。 具體運(yùn)行舉例當(dāng)要運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，此時(shí)功率驅(qū)動(dòng)電路與電子控制顯示電路都獲電，LE放光二極管都發(fā)光并且電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，小車進(jìn)入正向運(yùn)行。①小車正向運(yùn)行從S1S3S5S7過(guò)程，詳細(xì)過(guò)程如下所述。當(dāng)小車正向運(yùn)行到S1工位時(shí)，通過(guò)小車自身攜帶的反光面板對(duì)發(fā)光二極管所發(fā)出的光進(jìn)行反射，反射到光敏三極管上致使導(dǎo)通，這樣V+電壓基本全部加到30K電阻，此電壓在經(jīng)過(guò)100歐姆和270K電阻分壓后施加給三極管2N5551的基極，致使其導(dǎo)通，S1處的發(fā)光二極管（控制燈）正向?qū)òl(fā)光并且S1處的信號(hào)。在網(wǎng)絡(luò)2中，此時(shí)，延時(shí)定時(shí)器T3T38獲得觸發(fā)信號(hào)，分別經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后置位。在T38延時(shí)600ms后置位，定位燈（發(fā)光二極管）熄滅。，這樣位存儲(chǔ)器，定位燈亮，這樣在兩個(gè)延時(shí)定時(shí)器的作用下可以設(shè)定定位燈的熄滅時(shí)間。當(dāng)小車?yán)^續(xù)正向運(yùn)行，當(dāng)小車自身攜帶的反光面板離開(kāi)發(fā)光二極管區(qū)域時(shí)，三極管2N5551截止，控制燈的二極管熄滅。