【文章內(nèi)容簡介】 紅指示燈， L2 為綠指示燈。通過 PLC 的 RS232 串口連接上位機，對系統(tǒng)進行監(jiān)控和控制?？刂葡到y(tǒng)選用 SIEMENS S7 200 CPU226CN 型 PLC，它是一種可編程序邏輯控制器 （ Micro PLCs），能夠控制各種設備以滿足自動化控制需求。 S7 200 的用戶程序中包括了位邏輯、計數(shù)器、定時器、復 雜數(shù)學運算以及其他智能模塊通信等指令內(nèi)容，從而使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達到控制目的。緊湊的結(jié)構(gòu)、靈活的配置和強大的指令集使 S7 200 成為各種控制應用的理想解決方案。郵件入箱控制軟件設計流程：一是郵件檢測；二是編碼信息檢測；三是編碼信息轉(zhuǎn)化為脈沖信號；四是郵件入箱；五是出錯控制。 （四）傳送帶的概述 具有牽引件的傳送帶一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動裝置給輸送 機以動力，一般由電動機、減速器和制動器 (停止器 )等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使牽引件保持一定的張力和垂度，以保證傳送帶正常運轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采用托輥、滾輪等。 具有牽引件的傳送帶設備的結(jié)構(gòu)特點是：被運送物料裝在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件內(nèi)，或直接裝在牽引件 (如輸送帶 )上，牽引件繞過各滾筒或鏈輪首尾相連，形成包括運送物料的有載分支和不運送物料的無載分支的閉合環(huán)路，利用牽引件的連續(xù)運動輸送物料。 這類的傳送帶設備種類繁多，主要有帶式輸送機、板式輸送機、小車式輸 送機、自動扶梯、自動人行道、刮板輸送機、埋刮板輸送機、斗式輸送機、斗式提升機、懸掛輸送機和架空索道等。 沒有牽引件的傳送帶設備的結(jié)構(gòu)組成各不相同，用來輸送物料的工作構(gòu)件亦不瀘州職業(yè)技術(shù)學院 9 相同。它們的結(jié)構(gòu)特點是：利用工作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運動或往復運動，或利用介質(zhì)在管道中的流動使物料向前輸送。例如，輥子輸送機的工作構(gòu)件為一系列輥子，輥子作旋轉(zhuǎn)運動以輸送物料；螺旋輸送機的工作構(gòu)件為螺旋，螺旋在料槽中作旋轉(zhuǎn)運動以沿料槽推送物料；振動輸送機的工作構(gòu)件為料槽，料槽作往復運動以輸送置于其中的物料等。 未來傳送帶設備 的將向著大型 化發(fā)展、擴大使用范圍、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達 440 公里以上帶式輸送機的單機長度已近 15 公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結(jié)構(gòu)。 擴大輸送機的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性物料的傳送帶設備 。 常見傳送帶有 TD75 型和 DTⅡ型 傳送帶。 3..3 PLC 的選擇 （一） PLC 選擇原則 充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計 PLC 控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設計中最重要的一條原則。這就要求設計人員在設計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關(guān)先進的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設計中的重點問題和疑難問題。 輸入 /輸出點的選擇 要先弄清楚控制系統(tǒng)的 I/O 總點數(shù)，再按實際所需總點數(shù)的 15～ 20%留出備用量（為系統(tǒng)的改造等 留有余地）后確定所需 PLC 的點數(shù)。 PLC 的輸出點可分為共點式、分組式和隔離式幾種接法。 存儲容量的選擇 對用戶存儲容量只能作粗略的估算： 瀘州職業(yè)技術(shù)學院 10 在僅對開關(guān)量進行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點數(shù)乘 10 字 /點 +輸出總點數(shù)乘 5字 /點來估算；計數(shù)器 /定時器按（ 3～ 5）字 /個估算；有運算處理時按（ 5～ 10）字 /量估算； 在有模擬量輸入 /輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入（或輸出）一路模擬量約需（ 80～100）字左右的存儲容量來估算；有通信處理時按每個接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。最后，一般按估算容量的 50～ 100%留有裕量 。 對缺乏經(jīng)驗的設計者，選擇容量時留有裕量要大些 。 I/O 響應時間的選擇 PLC 的 I/O 響應時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲（一般在 2～ 3 個掃描周期）等。對開關(guān)量控制的系統(tǒng)， PLC 的 I/O 響應時間一般都能滿足實際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應問題。但對模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)控制系統(tǒng)就要考慮這個問題。 任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設計 PLC 控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則： 1. 最大限度地滿足被控對象的控制 要求 2. 保證 PLC 控制系統(tǒng)安全可靠 保證 PLC 控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設計者在系統(tǒng)設計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應該保證 PLC 程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。 3. 力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便 一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓、設備的維護也將導致運行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提 下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設計者不僅應該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標。 4. 適應發(fā)展的需要 由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設計時要適當考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇 PLC、輸入 /輸出模塊、 I/O 點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。 瀘州職業(yè)技術(shù)學院 11 （二） PLC 選擇 圖 4 PLC 圖示 根據(jù)課題要求，系統(tǒng)用到 7 個 輸入口， 8 個 輸出口 ，我選擇了 SIEMENS 公司的 S7200系列的 cpu224（ 有 14 個輸入點和 10 個輸出點 ， 具有 280mA 輸出 ）可靠性高，抗干擾能力強；配套齊全，功能完善，適用性強。所以選用該 PLC 把來 自 撥碼器 檢測信號的指令，經(jīng)過收集、處理后，完成對 電動機 的控制和對郵件分揀系統(tǒng)的信息反饋。 圖 5 PLC 端子圖 圖 4 是其外形結(jié)構(gòu)，輸入輸出端子見圖 5。 表 1 S7200PLC 參數(shù)表 電源電壓 DC 24V,AC 100230V 程序存儲器 8K 字節(jié) /典型值為 條指令 瀘州職業(yè)技術(shù)學院 12 數(shù)據(jù)存儲器 字 本機 I/O 數(shù)字量輸入 :14,其中 4 個可用作硬件中斷 ,14 個用作高速功能 數(shù)字量輸出 :10,其中 2 個可用作本機功能 ,模擬電位器 :2 個 輸入電壓 DC 24V,“ 1 信號 ” :1435A,“ 0 信號 ” :05A, 輸入電流 “ 1 信號 ” :最大 4mA, 輸出電壓 L+/L 可連接的 I/O 數(shù)字量輸入 /輸出：最多 94/74 模擬量輸入 /輸出：最多 28/7（或 14） AS 接口輸入 /輸出： 496 （三） PLC 的特點 （ 1）可靠性高，抗干擾能力強 在 I/O 環(huán)節(jié)， PLC 采用了光電隔離、濾波等多種措施。一般 PLC 的 平均無故障時間可達幾萬小時以上。 （ 2）控制能力強 PLC 所采用的 CPU 一般是具有較強位處理功能的位處理機，為了 增強其復雜的控制功能和聯(lián)網(wǎng)通信等管理功能，可以采用雙 CPU 的運行方式，使其功能得到極大的加強。 （ 3）編程方便易學 第一編程語言是一種圖形編程語言，與多年來工業(yè)現(xiàn)場使用的電器控制圖非常相似，理解方式也相同，非常適合現(xiàn)場人員的學習。 （ 4）適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境 采用封裝的方式，適合于各種震動、腐蝕及有毒氣體等的應用場合。 （ 5）與外部設備連接方便 采用統(tǒng)一接線方式的可拆裝的活動的端子排，提供不同的 端子能適合與多種電氣規(guī)格。 （ 6）體積小、重量輕、功耗低 瀘州職業(yè)技術(shù)學院 13 （ 7）性價比高 與其他控制方式相比，性能價格比較高。 （ 8）模塊化結(jié)構(gòu)，擴展能力強 根據(jù)現(xiàn)場需要可進行不同功能的擴展和組裝，一種型號的 PLC 可用于控制從幾個I/O 點到幾百個 I/O 點的控制系統(tǒng)。 （ 9）維修方便，功能更靈活 程序的修改就意味著控制功能的修改，因此功能的改變非常靈活。 （四） PLC 的介紹 PLC 的概念 可編程控制器 (Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可 編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller)，簡稱 PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。但是為了避免與個人計算機 (Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 PLC PLC 的基本結(jié)構(gòu) PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，如圖所示： a、 中央處理單元 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控 制中樞。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能