【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 文的界面、中文的在線(xiàn)幫助信息、 Windows 的界面風(fēng)格以及豐富的編程向?qū)В苁褂脩?hù)快速進(jìn)入狀態(tài)，得心應(yīng)手。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) PLC 的類(lèi)型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu) 與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入 /輸出接口、電源擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。 1 CPU 模塊 CPU 模塊主要由微處理器和存儲(chǔ)器組成。在 PLC 控制系統(tǒng)中， CPU 模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶(hù)程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來(lái)儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)。 2 I/O 模塊 輸入模塊和輸出模塊簡(jiǎn)稱(chēng)為 I/O 模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和 CPU 模塊的橋梁。 (1)輸入模塊 輸入電路中設(shè)有 RC 濾波電路，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起錯(cuò)誤的輸入信號(hào)。 S7200 的濾波電路延遲時(shí)間可以用編程軟件中的系統(tǒng)塊設(shè)置。 (2)輸出模塊 S7200的 CPU模塊的數(shù)字量輸出電路的功率元件有驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的場(chǎng)效應(yīng)晶體管和小型繼電器，后者既可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載又可以驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載，負(fù)載電源由外部提供。輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)，例如 S7— 200 的繼電器輸出電路可以驅(qū)動(dòng) 2A 的電阻性負(fù)載，但是只能驅(qū)動(dòng) 200W 的白熾燈。輸出電路一般分為若干組，對(duì)每一組的總4 電流也有限制。 自動(dòng)配料系統(tǒng) 控制要求 系統(tǒng)啟動(dòng)后，配料裝置能自動(dòng)識(shí)別貨車(chē)到位情況及對(duì)貨車(chē)進(jìn)行自動(dòng)配料，當(dāng)車(chē)裝 滿(mǎn)時(shí)，配料系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉。本設(shè)計(jì)的突出點(diǎn)是故障檢測(cè)部分的設(shè)計(jì)，首先，當(dāng)某一節(jié)傳送帶發(fā)生故障時(shí)，該節(jié)傳送帶和其前面的傳送帶會(huì)立即停止，該節(jié)之后的傳送帶會(huì)在一定的延時(shí)后停止。其次，當(dāng)某節(jié)傳送帶上的物體過(guò)重時(shí)，該節(jié)傳送帶和其前面的傳送帶會(huì)立即停止，并且數(shù)碼顯示電路會(huì)顯示發(fā)生故障的電機(jī)的號(hào)碼，該節(jié)之后的傳送帶會(huì)在一定的延時(shí)后停止。 自動(dòng)配料系統(tǒng)控制圖 1 自動(dòng)配料系統(tǒng)圖 自動(dòng)配料的模擬面板如圖 所示，從圖中可以看出四節(jié)傳送帶是本次設(shè)計(jì)的核心電路， PLC 編程也是圍繞此面板進(jìn)行的 圖 自動(dòng)配料系統(tǒng) 圖 自動(dòng)配料系統(tǒng)的功能是利用四節(jié)傳送帶為小車(chē)自動(dòng)配料，重物通過(guò)傳送帶進(jìn)行傳輸，發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)。自動(dòng)配料實(shí)驗(yàn)面板與 PLC 接線(xiàn)控制對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 所示。 5 表 輸入 /輸出接線(xiàn)列表 面板 SB1 SB2 S1 SQ1 SQ2 D1 PLC 面板 D2 D3 D4 L1 L2 M1 PLC 面板 M2 M3 M4 A B C PLC 面板 D PLC 1 數(shù)碼顯示電路 LED 數(shù)碼顯示電路如圖 所示。此電路在整個(gè)電路中起輔助性作用，即當(dāng)四節(jié)傳送帶中的某一節(jié)發(fā)生故障時(shí)， LED 顯示有故障一節(jié)的編號(hào)，用戶(hù)可以清楚的看到。 圖 LED數(shù)碼顯示電路 LED 數(shù)碼顯示面板與 PLC 控制端口對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 所示。 表 LED數(shù)碼顯示電路 面板 A B C D E F G PLC I/O 地址表 輸入地址表（如表 所示） 6 表 輸入地址表 編號(hào) 地址 說(shuō)明 功能 1 按鈕 SB1 啟動(dòng) 2 按鈕 SB2 停止 3 信號(hào) S1 接入 S1 料斗滿(mǎn)信號(hào) 4 信號(hào) SQ1 接入 SQ1 車(chē)未到位信號(hào) 5 信號(hào) SQ2 接入 SQ2 車(chē)裝滿(mǎn)信號(hào) 輸出地址表（如表 所示） 表 輸出地址表 編號(hào) 地址 說(shuō)明 功能 編號(hào) 地址 說(shuō)明 功能 1 接指示燈 D1 車(chē)裝滿(mǎn) D1 亮 6 接指示燈 L2 車(chē)到位 L2 亮 2 接指示燈 D2 料斗下口下料 D2 亮 7 接指示燈 M1 控制電動(dòng)機(jī) M1 轉(zhuǎn) 3 接指示燈 D3 料斗滿(mǎn) D3 亮 8 接指示燈 M2 控制電動(dòng)機(jī) M2 轉(zhuǎn) 4 接指示燈 D4 料斗上口下料 D4 亮 9 接指示燈 M3 控制電動(dòng)機(jī) M3 轉(zhuǎn) 5 接指示燈 L1 車(chē)未到位 L1 亮 10 接指示燈 M4 控制電動(dòng)機(jī) M4 轉(zhuǎn) 配料過(guò)程分析 1 初始狀態(tài) 系統(tǒng)啟動(dòng)后，紅燈 L2（ ）滅，綠燈 L1（ ）亮，車(chē)未到位，表明允許汽車(chē)開(kāi)進(jìn)裝料。料斗出料口 D2 關(guān)閉，若料位傳感器 S1（ ）置為“ 0”（料斗中的物料不滿(mǎn)），進(jìn)料閥開(kāi)啟進(jìn)料， D4（ ）亮。當(dāng) S1 置為“ 1”（料斗中的物料已滿(mǎn)），則停止進(jìn)料（ D4 滅）。電動(dòng)機(jī) M M M3 和 M4 均為“ 0”。 2 裝車(chē)過(guò)程 裝車(chē)過(guò)程中，當(dāng)汽車(chē)開(kāi)進(jìn)裝車(chē)位置時(shí)，限位開(kāi) SQ1（ ）置為“ 1”，紅燈信號(hào)燈L2（ ）亮，綠燈 L1（ ）滅，車(chē)到位；同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) M4（ ），經(jīng)過(guò) 3s 后，再啟動(dòng) M3（ ），再經(jīng) 3s 后啟動(dòng) M2（ ），再經(jīng)過(guò) 2s 最后啟動(dòng) M1（ ），再經(jīng)過(guò) 3s 后才打開(kāi)出料閥， D2（ ）亮，物料經(jīng)料斗出料。 當(dāng)車(chē)裝滿(mǎn)時(shí)，限位開(kāi)關(guān) SQ2（ ）為“ 1”， D1（ ）亮，料斗關(guān)閉（ 復(fù)位），3s 后 M1 停止， M2 在 M1 停止 3s 后停止， M3 在 M2 停止 3s 后停止， M4 在 M3 停止3s 后停止，同時(shí)紅燈 L2 滅，綠燈 L1 亮，表明汽車(chē)可以開(kāi)走。 3 故障控制 當(dāng)某一節(jié)傳送帶發(fā)生故障時(shí)，該節(jié)傳送帶和其前面的傳送帶會(huì)立即停止，該節(jié)之后7 的傳送帶會(huì)在一定的延時(shí)后停止。例如，當(dāng) M2 發(fā)生故障時(shí)， M M1 會(huì)立即停止，M3 會(huì)在 M2 和 M1 停止 后 5s 后停止， M4 在 M3 停止 5s 后停止。其次，當(dāng)某節(jié)傳送帶上的物體過(guò)重時(shí)，該節(jié)傳送帶和其前面的傳送帶會(huì)立即停止，該節(jié)之后的傳送帶會(huì)在一定的延時(shí)后停止。例如，當(dāng) M1 上有重物時(shí)， M1 會(huì)立即停止，同時(shí)數(shù)碼顯示電路會(huì)顯示“ 1”， M2 在 M1 停止 5s 后停止， M3 在 M2 停止 5s 后停止， M4 在 M3 停止 5s 后停止。 4 停機(jī)控制 按下停止按鈕 SB2，自動(dòng)配料裝車(chē)的整個(gè)系統(tǒng)終止運(yùn)行 。 3 自動(dòng)配料系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PLC 編程軟件 STEP7 及其應(yīng)用 PLC 的工作原理 PLC 通電后，需要對(duì)硬件和軟件作一些初始化的工作。為了使 PLC 的輸出及時(shí)地響應(yīng)各種輸入信號(hào)，初始化后反復(fù)不停地分階段處理各種不同的任務(wù)，如圖 所示。這種周而復(fù)始的循環(huán)工作模式稱(chēng)為掃描工作模式。 圖 掃描過(guò)程 1 讀取輸入 在 PLC 的存儲(chǔ)器中，設(shè)置了一片區(qū)域來(lái)存放輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀態(tài)，它們分別稱(chēng)為輸入過(guò)程映像寄存器和輸出過(guò)程映像寄存器。 CPU 以字節(jié)為單位來(lái)讀取輸入 /輸出過(guò)程映像寄存器。 在讀取輸入階段， PLC 把所有外部數(shù)字量輸入電路的 1/0 狀態(tài)讀入輸入過(guò)程映像寄存器。外接的輸入電路閉合時(shí)，對(duì) 應(yīng)的輸入過(guò)程映像寄存器為 1 狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。外接的輸入電路斷開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入過(guò)程映像8 寄存器為 0 狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)接通。 2 執(zhí)行用戶(hù)程序 PLC 的用戶(hù)程序由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中按順序排列。在 RUN 工作模式的程序執(zhí)行階段，在沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)， CPU 從第一條指令開(kāi)始，逐條順序地執(zhí)行用戶(hù)程序。 在執(zhí)行指令時(shí)，從 I/O 映像寄存器或別的位元件的映像寄存器讀出其 0/1 狀態(tài)，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果寫(xiě)入到相應(yīng)的映像寄存器中 ，因此，各映像寄存器的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。 在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入過(guò)程映像寄存器的狀態(tài)也不會(huì)隨之而變，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的讀取輸入階段被讀入。執(zhí)行程序時(shí)，對(duì)輸入 /輸出的存取通常是通過(guò)映像寄存器，而不是實(shí)際的