【正文】 器 JZll 系列、 JZl4 系列、 JZl5 系列中間繼電器，適用于交直流控制線路，作為信號傳遞用 ，以增加信號的大小及數(shù)量，彌補(bǔ)主觸頭數(shù)量或容量的不足。其磁系統(tǒng)為螺管直動式，線圈和鐵心位于中央，左右兩邊各帶四對觸頭，觸頭為橋式雙斷點。靜觸頭底下設(shè)有永久性磁鋼，以助滅弧。交、直流繼電器的基本結(jié)構(gòu)相同，僅線圈和鐵心結(jié)構(gòu)有區(qū)別，交流鐵心開槽并設(shè)有短路環(huán)。根據(jù)需要選擇 JZ14462J 型中間繼電器。 八、 轉(zhuǎn)換開關(guān) LW5 系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)本系列轉(zhuǎn)換開關(guān)適用于直流、交流 50Hz、電壓 500V 及以下的電路，作主電路或電氣測量儀表的轉(zhuǎn)換開關(guān)及配電設(shè)備的遙控開關(guān)；也可作為伺服電動機(jī)及容量 及以下三相交流電動機(jī)的起動、換向或變速開關(guān)。該系列轉(zhuǎn)換開關(guān)按接觸裝置的檔數(shù)有 1~16 和 1 2 2 2 30 等 21 種，其中 16 檔及以下為單列轉(zhuǎn)換開關(guān)； 18 檔及以上為三列轉(zhuǎn)換開關(guān)。按防護(hù)形式有開啟式和防護(hù)式兩種。按手柄類型有旋鈕、普通、機(jī)床和槍形四種。按手柄操作方式分為自復(fù)式和定位式兩種。 表 33 低壓器件選型表 名稱 符號 型號 數(shù)量 PLC CPU S7313C2DP 1 轉(zhuǎn)換開關(guān) SA LW515D318 1 按鈕 (啟動 ) SB LA2520/12 4 21 按鈕（停止） SB LA2502/11 3 按鈕（急停） SB LA2511M/21 1 信號燈 (綠 ) HL XB2BVB3LC 3 信號燈 (紅 ) HL XB2BVB4LC 2 接觸器 KM 3TB 47170A 3 中間繼電器 K JZ1462J 3 熔斷器 FU RL1B100 2 熱繼電器 FR 3UA5 2 低壓斷路器 QF 3VE4 1 行程開關(guān) SQ JLXK1 2 隔離開關(guān) QS HH15125 3 主回路及控制回路的設(shè)計 一臺 PLC 控制兩個大棚，每個大棚內(nèi) 有一個 15Kw 水泵電機(jī)和 10Kw 的卷簾電機(jī)。卷簾電機(jī)需要實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。 系統(tǒng)主電路設(shè)計 （ 1）卷簾需要卷起和打開，利用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來完成此項工作。在電機(jī)工作過程中，如果 卷簾卡會使電機(jī)負(fù)載過大，因而在電路中應(yīng)加入熱繼電器 FR1來保護(hù)電機(jī)。同樣在電機(jī)運(yùn)行時電路電流可能會增加，當(dāng)增加到一定值時也會燒壞電機(jī)，在電路中可以加入熔斷器來實現(xiàn)電機(jī)的過流保護(hù)。 要實現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)只要把其中的兩相線路交換即可現(xiàn)在電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，在設(shè)計中采用 兩個接觸器通斷 來實現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，其中接觸器通斷控制由 PLC 來完。由以上要求可以設(shè)計出卷簾主電路如圖所示： 22 圖 卷簾主電路 （ 2)水泵 的運(yùn)轉(zhuǎn)主要由電機(jī)的通斷實現(xiàn)，可以由一個接觸器來實現(xiàn)水泵的控制，在電路中必須加有 短路保護(hù)、過流保護(hù)、過載保護(hù)， 而這些可以由熱繼電器、熔斷器來實現(xiàn)電路中的保護(hù)。由以上要求可以設(shè)計如下的電路： 圖 水泵主電路 23 控制回路設(shè)計 1）正反轉(zhuǎn)設(shè)備控制電路 卷簾屬于正反轉(zhuǎn)設(shè)備，其控制電路如下圖所示 圖 卷簾控制回路 卷簾控制電路原理圖如圖 七 所示， SB1 為總啟動按鈕， SA1 為就地 /遠(yuǎn)程的切換開關(guān)。在就地手動狀態(tài)下， SB SB6 分別為卷簾打開、卷起按鈕， SB5 為卷簾停止按鈕。 SB3 為卷簾急停按鈕。按下按鈕 SB4，交流接觸器 KM1 的線圈得電，指示燈 HL1亮，同時 KM1 的常開觸點閉合，起自鎖作用，此時電機(jī)正轉(zhuǎn)，卷簾打開，當(dāng)卷簾開啟到最大位置后觸碰卷簾限位開關(guān) SQ1，其常閉觸點斷開， KM1 的線圈失電，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動；同理當(dāng)按下按鈕 SB6，卷簾卷起，到卷起的最大位置后，電機(jī)停轉(zhuǎn)；按下按鈕 SB3， KM1 或 KM2 的線圈失電，卷簾停止動作，用于急停操作 。接觸器 KMKM2 的互鎖可防止兩個接觸器同時得電吸合。 遠(yuǎn)程手動由上位機(jī)實現(xiàn)控制，中間接觸器 K1 的線圈得電時，其常開觸點閉合，卷簾打開；中間接觸器 K2 的線圈得電時，其常開觸點閉合，卷簾卷起。卷簾等正反轉(zhuǎn)設(shè)備何時開啟或閉合 由硬件、算法和 程序共同決定 。 2）開 /關(guān)設(shè)備控制電路 圖 水泵控制電路 24 水泵電機(jī)控制電路原理圖如圖 八 所示， SB1 為總啟動按鈕， SA1 為就地 /遠(yuǎn)程的切換開關(guān) ， SB3 為急停按鈕。 在就地手動狀態(tài)下， SB7 為啟動按鈕， SB8 為停止按鈕。按下按鈕 SB7，交流接觸器 KM3 的線圈得電，指示燈 HL3 亮，同時 KM3 的常開觸點閉合，起自鎖作用，此時電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；按下按鈕 SB8， KM3 的線圈失電，熱電機(jī)停止工作。 在遠(yuǎn)程手動狀態(tài)下，由上位機(jī)實現(xiàn)控制，中間接觸器 K3 得電時，其常開觸點閉合，電機(jī)運(yùn)行。電機(jī)等開 /關(guān)設(shè)備的啟停同樣由硬件、算法和程序共同決定 。 （ 3）噴灌系統(tǒng) 利用機(jī)械和動力設(shè)備，使水通過噴頭（或噴嘴） 射 至空中，以雨滴狀態(tài)降落田間的灌溉方法。 噴灌設(shè)備由進(jìn)水管、抽水機(jī)、輸水管。配水管和噴頭（或噴嘴）等部分組成，可以是固定也或移動的 。具有節(jié)省水量。不破壞封結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)地面氣候且不受地形限制等優(yōu)點。 如果是在安裝的時候應(yīng)該留有臨時取水點，便于對那些由于灌溉時沒有灌溉到的死角進(jìn)行人工灌溉。在敷設(shè)管道的時候，應(yīng)該盡量把管子埋深一些，以免因?qū)ν寥栏貢r破壞掉管道。安裝電磁閥開 關(guān)時，應(yīng)盡量把電磁閥遠(yuǎn)離噴頭，避免在灌溉的時候有水淋濕電磁閥，造成電磁閥電路出問題，此外接頭處應(yīng)盡量擰緊。安裝好后進(jìn)行測試，以每個需要灌溉的地方都要噴灌到，如果有沒有灌溉到的地方應(yīng)及時調(diào)整，并仔細(xì)檢查管道接口處有無漏水，經(jīng)測試完成后方可投入使用。 就地控制箱設(shè)計 就地控制箱是由多個開關(guān)設(shè)備和相應(yīng)的控制、測量、信號等元件，以及所有內(nèi)部的電氣和機(jī)械連接部件構(gòu)成的一個組合體。控制箱上配有就地近程轉(zhuǎn)換開關(guān)，就地功能用于現(xiàn)場控制柜手動控制，遠(yuǎn)程由上位機(jī)控制，分為手動控制和自動控制。其中按鈕部分用于手動控制下控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，而指示燈部分則顯示各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實際運(yùn)行狀態(tài)。 25 圖 就地控制柜面板 26 第四章、軟件系統(tǒng)的研究與設(shè)計 STEP7 軟件編程簡介 西門子 STEP7 是用于 SIMATIC S7300/400 站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標(biāo)準(zhǔn) 軟件 使用梯形圖邏輯、功能塊圖和語句表進(jìn)行編程操作。 PCD1 和 PCD2 SaiaPCD 控制設(shè)備也可以用 Siemens Step7 來編程。使用 Step7編程可以在 Saia PCD 上實現(xiàn)某些集成在 Step7 內(nèi)的功能 .不只是兼容西門子 STEP7 具有以下功能：硬件配置和參數(shù)設(shè)置、通信組態(tài)、編程、測試、啟動和維護(hù)、文件建檔、運(yùn)行和診斷功能等。 STEP 7 用 SIMATIC 管理器對項目進(jìn)行集中管理，它可以方便地瀏覽 SIMATIC S M C7 和 Win AC的數(shù)據(jù)。實現(xiàn) STEP 7 各種功能所需的 SIMATIC軟件工具都集成在 STEP 7 中。 軟件界面如圖所示 圖 step7 軟件界面圖 軟件簡介 的窗口組件 STEP7Micro/WIN 編程軟件主界面由瀏覽條、指令樹、菜單欄、工具條、局部變 27 量表、狀態(tài)欄、輸出窗口、程序編輯區(qū)等部分組成。 2. STEP7Micro/WIN 窗口界面功能介紹 瀏覽條 瀏覽條為編程提供按鈕控制，可以實現(xiàn)窗口的快捷切換； 指令樹 指令樹以屬性結(jié)構(gòu)提供變成使用到的所有快捷操作指令和 PLC 指令，它由項目 分支和指令分支組成； 菜單欄 STEP7Micro/WIN 有 8 個主菜單：文件、編輯、查看、 PLC、調(diào)試、工具、窗口、幫助，這些菜單允許使用鼠標(biāo)或?qū)?yīng)熱鍵進(jìn)行操作； 工具條 工具條為最常用的 STEP7Micro/WIN 操作提供了便利的鼠標(biāo)操作訪問，常用工具條分為標(biāo)準(zhǔn)工具條、調(diào)試工具條、公用工具條和 LAD 指令工具條； 局部變量表 每個程序塊對應(yīng)一個局部變量表，局部變量表用來定義局部變量，局部變量只在建立局部變量的 POU中才有效； 狀態(tài)欄 又稱任務(wù)欄，它提供了在 STEP7Micro/WIN 中操作時 的操作狀態(tài)信息。 輸出窗口 輸出窗口用來顯示 STEP7Micro/WIN 程序編譯的結(jié)果，如編譯結(jié)果是否有錯誤、錯誤編碼和位置等； 程序編譯區(qū) 用戶可以在程序編譯區(qū)使用梯形圖、助記符或功能塊圖進(jìn)行程序的編寫。 STEP 7 的標(biāo)準(zhǔn)版只配置了 3 種基本的編程語言，梯形圖（ LAD）、功能塊圖（ FDB）和語句表（ STL），有鼠標(biāo)拖放、復(fù)制和粘貼功能。語句表是一種文本編程語言，使用戶能節(jié)省輸入時間和存儲區(qū)域，并且“更接近硬件”。 STEP 7 專業(yè)版的編程語言包括S7SCL（結(jié)構(gòu)化控制語言）、 S7GRAPH（順序功能圖語言）、 S7 HiGraph 和 CFC，這四種語言對于標(biāo)準(zhǔn)版是可選的。 STEP 7 用符號表編輯器工具管理所有的全局變量，用于定義符號名稱、數(shù)據(jù)類型和全局變量的注釋。使用這一工具生成的符號表可供所有應(yīng)用程序使用，所有工具自動識別系統(tǒng)參數(shù)的變化。 測試功能和服務(wù)功能包括設(shè)置斷點、強(qiáng)制輸入和輸出、重新布線、顯示交叉參考表、狀態(tài)功能、直接下載和調(diào)試塊、同時監(jiān)測幾個塊的狀態(tài)等。程序中的特殊點可以通過輸入符號名或地址快速查找 STEP 7 的幫助功能：選定要得到的在線幫助的菜單目錄，或打開對話框，按 F1鍵便可得 到與它們有關(guān)的在線幫助。執(zhí)行菜單命令“ Help”→“ Contents”進(jìn)入幫助窗口，借助目錄瀏覽器尋找需要的幫助主題，窗口中的檢索部分提供了按字母順序排列的主題關(guān)鍵詞，可以查找與某一關(guān)鍵詞有關(guān)的幫助。 3. S7300CN PLC 編程語言 S7300CN PLC 編程語言主要有三種：梯形圖編程語言、語句表、功能塊圖。由 28 于本次設(shè)計主要用梯形圖編程語言，所以，下面主要介紹一下梯形圖編程語言。 梯形圖 LAD 語言是在繼電器－接觸器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來的一種圖形語言，它和繼電器－接觸器控制系統(tǒng)原理圖很形似。梯形圖具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易掌握，特別適用于開關(guān)邏輯控制。 PLC 梯形圖中的某些編程元件采用“繼電器”這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但它們不是真實的物理繼電器，而是一些存儲繼電器。每一軟繼電器與 PLC 存儲器中映像寄存器的一個存儲單元相對應(yīng)。 PLC 梯形圖編程時注意遵循以下幾點： 編寫 PLC 梯形圖時，應(yīng)按從上到下、從左到右的順序放置連接元件STEP7Micro/WIN－ 中，與每個輸出線圈相連的全部之路形成一個邏輯行（一個網(wǎng)絡(luò)），每個網(wǎng)絡(luò)起于左母線，最后終于輸出線圈。同時還要注意輸出線圈與右母線之間不能有任何觸點，輸出線圈的左邊必須有觸點，即輸出線圈點不能直接接做母線，要有相應(yīng)的控制觸點條件控制。 梯形圖中的觸點可以任意串聯(lián)或者并聯(lián)，但繼電器輸出線圈只能并聯(lián)而不能串聯(lián)。 在每個網(wǎng)絡(luò)（每一邏輯行）中，當(dāng)幾條支路并聯(lián)時，串聯(lián)觸點多的之路應(yīng)盡量放在上面，串聯(lián)控制觸點少的支路在下面。 在有幾個并聯(lián)支路串聯(lián)時，應(yīng)將并聯(lián)觸點多的回路放在左邊，以便編制的程序簡潔。 PLC 觸點的使用次數(shù)不受限制。 7 具有以下特點 1. DK 3964 R/RK 512 等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議已經(jīng)集成到控制器內(nèi)，不需要額外驅(qū)動 MPI 接口 ； 2. STE 集成 modem 支持 : 內(nèi)置 modem 功能，可進(jìn)行遠(yuǎn)程編程、診斷或數(shù)據(jù)傳輸 , 編程不需 MPI 轉(zhuǎn)換器，直接通過 PC 上的 RS232 口 ； 3. 現(xiàn)場總線通訊功能 . 控制器功能中已集成了 Profibus DP Master / Slave， Profibus FMS 和 LONWorks。 軟件運(yùn)行 在新建項目中 選擇要添加的 CPU站點，硬件中添加所需的電源模塊及模擬量輸入模塊。 在符號表中定義 29 在 OB1 塊中 寫入要調(diào)試的 主 程序梯形圖 ， OB35 中寫入調(diào)用的子程序梯形圖。 將所寫程序下載到 PLCSIM 中，點擊運(yùn)行即可模擬運(yùn)行。 主要功能塊簡介 FC105 是處理模擬量（ 1~5V、 4~20MA 等常規(guī)信號）輸入的功能塊，在 中，打開 Libraries\standard library\TiS7 Converting Blocks\fc105,將其調(diào)入 OB1 中，給各個管腳輸入地址；如下： 圖 FC105 示意圖 其中，管腳的定義如下： IN模擬量模塊的輸入通道地址，在硬件組態(tài)時分配； HI_LIM現(xiàn)場信號的最大量程值； LO_LIM現(xiàn)場信號的最小量程值； BIPOLAR— 極性設(shè)置，如果現(xiàn)場信號為 +10V~10V（有極性信號），則設(shè)置為 1， 如果現(xiàn)場信號為 4MA~20MA（無極性信號）；則設(shè)置為 0； OUT現(xiàn)場信號值（帶工 程量單位）；信號類型是實數(shù)，所以要用 MD200 來存放； RET_VALFC105 功能塊的故障字，可存放在一個字里面。如： MW50； 30 系統(tǒng)流程圖