【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器基本相同，但它沒(méi)有瞬動(dòng)觸點(diǎn)。使用時(shí)要提前輸入時(shí)間預(yù)設(shè)值。當(dāng)定 時(shí)器的輸入條件滿足時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值從 0 開始按一定的時(shí)間單位增加；當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器觸點(diǎn)動(dòng)作。利用定時(shí)器的觸點(diǎn)就可以得到控制所需的延時(shí)時(shí)間。 2. 計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)器可用來(lái)累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，經(jīng)常用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)或者進(jìn)行特定功能的編程。使用時(shí)要提前輸入它的特定植。當(dāng)輸入觸發(fā)條件滿足時(shí)，計(jì)數(shù)器開始累計(jì)它的輸入端脈沖電位上升延的次數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)定的設(shè)定值時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。 3. 輸入繼電器：輸入繼電器一般都有一個(gè) PLC 的輸入端子與之對(duì)應(yīng)，它用于接受外部的開關(guān)信號(hào)。當(dāng)外部的 開關(guān)信號(hào)為閉合時(shí)，輸入繼電器的線圈得電，在程序中常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。 4. 輸出繼電器：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)。當(dāng)通過(guò)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)。同時(shí)在程序中其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。 5. 內(nèi)部位存儲(chǔ)器：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(méi)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。它主要起邏輯控制作洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 用。 以上幾個(gè)是我們?cè)诒敬蜗到y(tǒng)設(shè) 計(jì)的過(guò)程中可能需要用到的 PLC 軟元件，另外 PLC 還有很多其它的軟元件。 PLC 編程語(yǔ)言 PLC 是通過(guò)運(yùn)行編寫的用戶程序?qū)崿F(xiàn)控制任務(wù)的。 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。S7200 系列 PLC 的編程語(yǔ)言非常豐富，有梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊圖和順序功能圖等，用戶可以選擇一種編程語(yǔ)言，如果需要，也可混合使用幾種語(yǔ)言編程。這些編程語(yǔ)言都是面向用戶的，它使控制程序的開發(fā)、輸入、調(diào)試和修改工作 大大簡(jiǎn)化。我們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中選擇梯形圖編程。以下我們?cè)敿?xì)介紹下梯形圖的概念。 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。母線之間是觸點(diǎn)的邏輯連接和線圈的輸出。 PLC 梯形圖具有以下一些特點(diǎn)。 1. PLC 的梯形圖是“從上到下”按行繪制的，兩側(cè)的豎線類似電氣控制圖的電源線，通常稱做母線（ Bus Bar），大部分梯形圖只保留左母線；梯形圖的每一行是 “從左到右”繪制，左側(cè)總是輸入接點(diǎn)，最右側(cè)為輸出元素，觸點(diǎn)代表邏輯“輸入”條件，如開關(guān)、按鈕、內(nèi)部條件等；線圈通常代表邏輯“輸出”結(jié)果，如指示燈、接觸 器、中間繼電器、電磁閥等。對(duì) S7200 系列的 PLC 來(lái)說(shuō)，還有一種輸出“盒”（功能框），它代表附加的指令，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器或數(shù)學(xué)運(yùn)算等功能指令。 2. 電氣控制電路左右母線為電源線，中間各支路都加有電壓，當(dāng)支路接通時(shí)，有電流流過(guò)支路上的觸點(diǎn)與線圈。梯形圖中的假想電流在圖中只能作單方向的流動(dòng)，即只能從左向右流動(dòng)。層次改變（接通的順序）也只能先上后下，與程序編寫時(shí)的步序號(hào)是一致的。 3. 梯形圖中的 輸入接點(diǎn)如 、 等，輸出線圈 、 等不是物理接點(diǎn)和線圈，而是輸入、輸出存儲(chǔ)器中輸入、輸出點(diǎn) 的狀態(tài)，并不是接線時(shí)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)的實(shí)際狀態(tài)；輸出線圈只對(duì)應(yīng)輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，該洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 位的狀態(tài)必須通過(guò) I/O 模塊上對(duì)應(yīng)的輸出單元才能驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) ，從而完成其動(dòng)作 。 4. 梯形圖中使用的各種 PLC 內(nèi)部器件，如輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等，也不是真的電器元件，但具有相應(yīng)的功能，因此通常按電氣控制系統(tǒng)中相應(yīng)器件的名稱稱呼它們。梯形圖中每個(gè)繼電器和觸點(diǎn)均為 PLC 存儲(chǔ)器中的一位，相應(yīng)位為“ 1”，表示繼電器線圈通電、常開接點(diǎn)閉合或常閉接點(diǎn)斷開；相應(yīng)位為“ 0”，表示繼電器線圈斷電、常開接點(diǎn)斷開或常閉接點(diǎn)閉合。 5. 梯形圖中的 繼電器觸點(diǎn)既可常開，又可常閉，其常開、常閉觸點(diǎn)的數(shù)目理論上是無(wú)窮多個(gè)（受存儲(chǔ)容量限制），也不會(huì)磨損，因此，梯形圖設(shè)計(jì)中，可不考慮觸點(diǎn)數(shù)量，這給設(shè)計(jì)者帶來(lái)很大方便。對(duì)于外部輸入信號(hào)，只要接入一個(gè)信號(hào)到 PLC 即可。 6. 電氣控制電路中各支路是同時(shí)加上電壓并行工作的，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。由于掃描時(shí)間很短（一般不過(guò)幾十毫秒），所以控制效果同電氣控制電路是基本相同的。但在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，對(duì)這種并行處理與串行處理的差別有時(shí)候應(yīng)予注意，特別是那些在程序 執(zhí)行階段還要隨時(shí)對(duì)輸入、輸出狀態(tài)存儲(chǔ)器進(jìn)行刷新操作的 PLC，不要因?yàn)閷?duì)串行處理這一特點(diǎn)考慮不夠而引起偶然的誤操作 。 程序流程圖 設(shè)計(jì) 我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制了整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)工作和單周期工作的流程圖，以便可以更清楚的認(rèn)識(shí)該生產(chǎn)線的生產(chǎn)全過(guò)程，工作流程圖如圖 31 所示。 在 PLC 運(yùn)行時(shí)，先對(duì)程序進(jìn)行初始化，然后程序?qū)?huì)對(duì)輸入進(jìn)行判斷，查看系統(tǒng)是工作在連續(xù)工作狀態(tài)還是單周期工作狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)工作在連續(xù)狀態(tài)時(shí)，程序會(huì)按照設(shè)計(jì)不進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而可以一直循環(huán)下去，達(dá)到連續(xù)工作的設(shè)計(jì)要求。當(dāng)系統(tǒng)工作在單周期狀態(tài)時(shí)，按照 設(shè)計(jì)程序會(huì)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在系統(tǒng)完成一個(gè)周期的運(yùn)行后會(huì)檢驗(yàn)計(jì)數(shù)結(jié)果，從而結(jié)束整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，即達(dá)到單周期運(yùn)行的控制要求。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 由于步進(jìn)程序的編寫過(guò)程和工作原理是基于以上兩種工作方式的基礎(chǔ)上，通過(guò)并行添加程序代碼實(shí)現(xiàn)步進(jìn)工作所需邏輯狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故步進(jìn)工作方式程序流程圖就不再畫出。 開 始初 始 化計(jì) 數(shù)連 續(xù) 否 ？槽 1槽 2槽 3NY 圖 31 電鍍生產(chǎn)線連續(xù)工作和步進(jìn)工作程序流程圖 程序梯形圖設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采取先簡(jiǎn)單，后復(fù)雜的處理方法。編程過(guò)程中先解決連續(xù)工作和單周期工作的軟件編寫，然后解 決步進(jìn)工作方式的軟件編寫 ，最終完成整個(gè)系統(tǒng)的程序 。 在連續(xù)工作和單周期工作程序的軟件編寫中采取主程序相同，利用一個(gè)計(jì)數(shù)程序?qū)崿F(xiàn)兩種工作方式。在連續(xù)工作時(shí)程序不計(jì)數(shù)，在單周期工作時(shí)程序會(huì)計(jì)數(shù)一次，通過(guò)這種方式使兩種工作方式在一個(gè)程序中實(shí)現(xiàn)，從而完成兩種工作方式的設(shè)計(jì)。 在步進(jìn)工作方式的軟件編寫中，同樣采取與以上兩種工作方式相同的主程序，只在原來(lái)兩種工作方式的軟件程序中并行添加實(shí)現(xiàn)步進(jìn)的 各種 邏輯條件即可， 使步進(jìn)程序的執(zhí)行是在以上兩種程序的基礎(chǔ)上通過(guò)附加條件實(shí)現(xiàn)， 最終完成整個(gè)軟件程序的編寫。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 ( )I 1 . 1 I 1 . 0M 0 . 3M 0 . 3( )I 1 . 3 M 0 . 1I 1 . 4M 0 . 1( )I 1 . 4I 1 . 3M 0 . 0M 0 . 0M 0 . 1M 0 . 2I 0 . 1 Q 0 . 1 I 0 . 0 I 0 . 1 I 0 . 2 I 0 . 3 I 0 . 4 I 0 . 5 I 0 . 6( )M 0 . 2M 0 . 0I 1 . 0I 0 . 2C 4 81C U C T UP VRI 1 . 2 M 0 . 2 M 0 . 3I 0 . 4I 0 . 2 I 0 . 0Q 0 . 0I 1 . 2I 1 . 2C 4 8T 3 7I 1 . 0I 1 . 0 I 1 . 2M 0 . 2C 4 8Q 0 . 2 I 0 . 5 I 0 . 6 Q 0 . 1 I 0 . 3 I 1 . 1( )Q 0 . 0I 1 . 2 I 0 . 0 I 0 . 4 I 0 . 5 I 0 . 6 I 0 . 3 Q 0 . 3 I 1 . 1( )Q 0 . 2Q 0 . 2I 1 . 2 I 1 . 0 I 0 . 0洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 ( )I 1 . 2 I 0 . 2 I 0 . 1 Q 0 . 0I 1 . 2 I 0 . 4I 1 . 2 I 0 . 5I 1 . 2 I 0 . 6I 1 . 2I 1 . 2I 1 . 2I 1 . 2 I 1 . 0I 1 . 0I 1 . 0I 1 . 0 I 0 . 2I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6Q 0 . 1I 1 . 1 Q 0 . 1I 0 . 1I 1 . 25 0T 3 7P TT O NI N1 0 0 m s( )I 1 . 2 I 0 . 3 I 0 . 4 I 0 . 2Q 0 . 2I 1 . 2 I 1 . 0 I 0 . 3 I 0 . 4Q 0 . 3I 1 . 1 Q 0 . 3圖 32 程序梯形圖 指令表 指令 編程是另一種 PLC 編程方法，指令 表 也 可以很容易從梯形圖得洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 到， 本設(shè)計(jì) 具體指令表如下。 Network 1 LD O AN = Network 2 LD O O = Network 3 LD O AN = Network 4 LD A O AN AN AN AN AN AN AN AN = Network 5 LD A LD CTU C48, 1 Network 6 LDN A O LDN A T37 AN C48 OLD LD A A OLD LDN C48 A A OLD AN AN AN AN AN AN AN AN AN 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 AN = Network 7 LDN A O LD A A OLD AN AN AN AN AN AN = Network 8 LDN A LDN A OLD LDN A OLD LDN A OLD LD A A OLD LD A A OLD LD A A OLD LD A A OLD O AN AN AN = Network 9 LD AN TON T37, 50 Network 10 LDN A AN LD A 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 A AN OLD O AN AN AN = 小結(jié) 本章主 要介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，在了解了 PLC 軟件編程的基本知識(shí)和方法步驟后，本設(shè)計(jì)采取了先采用梯形圖編程后，再寫出軟件指令的基本思路，完成系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。 在軟件設(shè)計(jì)中，采用了先簡(jiǎn)易、后復(fù)雜的思路。在編寫過(guò)程中先完成連續(xù)工作和單周期工作方式的軟件編寫，然后在這兩種工作方式的基礎(chǔ)上結(jié)合步進(jìn)工作方式的具體特點(diǎn)，編寫出步進(jìn)工作方式的程序，然后對(duì)照程序梯形圖寫出程序指令表，從而完成整個(gè)系統(tǒng)的軟件編寫工作。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第 4 章 系統(tǒng)組態(tài)畫面設(shè)計(jì) 組態(tài)軟件介紹 組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制 系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具 [17]。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對(duì)應(yīng)于原有的 HMI（人機(jī)接口軟件， Human Machine Interface）的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個(gè)使用戶能快速建立自己的HMI 的軟件工具，或開發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過(guò)手工或委托第三方編寫 HMI 應(yīng)用，開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，效率低，可靠性差；或者購(gòu)買專