【導讀】算機技術(shù)的迅速發(fā)展，已經(jīng)成為一種最重要、最普及、應用場合最多的工業(yè)控制器。根據(jù)鐵精粉自動生產(chǎn)線工藝流程，給出了控制系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計，并附帶。I/O分配圖、程序框圖、梯形圖及時序圖。并經(jīng)過上機調(diào)試系統(tǒng)運行可靠，設計達到要

　　

【正文】 和 X006 都是限位開關(guān)，當?shù)V位達到條件觸發(fā)開關(guān)，就由閉合狀態(tài)變?yōu)閿嚅_狀 態(tài)，當 X000 接通也不會接著運行下面的程序，達到礦位報警時禁止啟動的目的。 、故障報警模塊 任一設備出故障（ X3 為 ON）時報警（ Y1 為 ON），不能啟動?？梢栽诔绦蛑屑尤胂聢D所示的梯形圖： 圖 56 設備故障報警 X003 為設備故障開關(guān)， Y001 為設備故障報警繼電器。 X003 得電， Y001 也得電接通，實現(xiàn)報警功能。 當設備故障時，生產(chǎn)線不能啟動，可以如上圖 55 所示，加入常閉的 X003，當設備故障按下 X003 時， X003 變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，下面程序就無法繼續(xù)運行。 、啟動預告、延 時模塊 啟動 SB1 后，生產(chǎn)線逆流啟動，先啟動預告（ Y2）閃爍。如下圖所示： 圖 57 啟動預告延時模塊 第 五 章、 軟 件設計 25 Y002 為啟動預告燈，當按下 X000 啟動開關(guān)時，線圈 M0 得電， M0 得電閉合后， Y002也得電，啟動預告燈開始閃爍， T2 為計時繼電器， 5 秒后 T2 接通， T2 常閉開關(guān)斷開，則 Y002 停止閃爍。 按下 SB1 啟動生產(chǎn)線后，預告燈閃爍 5 秒后開始正式逆流啟動，如上圖 57 所示，X000 得電后， M0 得電， T2 計時器計時 5 秒后， T2 得電接通，預告燈停止閃爍， Y003（磁選機繼電器）得電接通，正式開始逆流 啟動。 、啟動模塊 要求按下啟動 SB1 后，鐵精粉生產(chǎn)線逆流啟動，先啟動預告（ Y2 閃爍）， 5 秒后開始正式逆流啟動：磁選機→螺旋分級機→球磨機→ 5膠帶機→圓盤喂料機→ 4膠帶機→ 3膠帶機→篩選機→ 2膠帶機→細碎機→ 1膠帶機→粗碎機→給礦機（每 2 秒啟動下一級設備）。 梯形圖設計中，可以把上一個設備啟動后給一個計時繼電器，設為 2 秒后得電，在下一條程序中，上一個計時繼電器為常開狀態(tài)，得電接通后變?yōu)殚]合狀態(tài)，然后讓這個設備的繼電器得電接通，達到每 2 秒啟動下一級設備的要求，具體如下圖所示： 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計： PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應用 26 圖 58 啟動模塊 在執(zhí)行 MC 與 MCR 之間的指令過程中，每級設備啟動后一個計時繼電器延時 2 秒后得電接通，下一個設備也就得電接通。 、停車模塊 在停車模塊中，系統(tǒng)要實現(xiàn)三點：一是當按下停止 SB2 時，生產(chǎn)線順流停車：給礦機→粗碎機→ 1膠帶機→細碎機→ 2膠帶機→篩選機→ 3膠帶機→ 4膠帶機→圓盤喂料機→ 5膠帶機→球磨機→螺旋分級機→磁選機（每 2 秒停止下一級設備）；二是當?shù)V位報警時，生產(chǎn)線處于啟動狀態(tài)則自動停車；三是任一設備出故障（ X003 為 ON）時，生產(chǎn)線處于啟動狀態(tài)則 自動停車。 第 五 章、 軟 件設計 27 在設計梯形圖時，可以把 X00 X00 X006 和 X001 并聯(lián)，當任何一個得電接通時，控制一個繼電器得電接通，這個繼電器控制下一個計時繼電器延時 2 秒得電，讓計時繼電器控制設備的斷開，如下圖所示： 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計： PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應用 28 圖 59 停車模塊 如上圖所示，當 X00 X00 X006 和 X001 任何一個得電接通， M20 就得電接通，然后執(zhí)行 MC 與 MCR 之間的指令。在 MC 與 MCR 的指令中，每一個計時繼電器控制一個設備由常閉狀態(tài)變?yōu)槌ｉ_狀態(tài)，每一個計時器延時 2 秒得電，從而實現(xiàn)每 2 秒停止下一級設備，生產(chǎn)線順流停車。 、時序圖 當系統(tǒng)啟動或者停止，各個開關(guān)和設備的時序圖如下： 第 五 章、 軟 件設計 29 圖 510 時序圖 當系統(tǒng)啟動時 X000 通， MO 通， Y002 控制預告燈閃爍； 5 秒后，預告燈停止閃爍， T2得電， Y003 得電控制磁選機啟動，每 2 秒啟動下一級設備，實現(xiàn)逆流啟動；當 X00X00 X00 X006 任一得電時， M20 得電， 2 秒后 T20 得電接通，控制 Y017 失電斷開，每 2 秒停止下一級設備，從而實現(xiàn)順流停車的功能。 、系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)設計完成后進行必要的硬件、軟件調(diào)試。本系統(tǒng)的程序調(diào) 試采用了 GX Developer Version 7 PLC 設計 /維護工具進行了仿真調(diào)試。程序中使用了定時器、模擬開關(guān)等，經(jīng)調(diào)試，本程序能夠達到工藝要求。系統(tǒng)調(diào)試將逆流啟動和順流停車獨立分開，首先系統(tǒng)保證逆流啟動調(diào)試成功后，在轉(zhuǎn)入順流停車調(diào)試，然后調(diào)試系統(tǒng)加入急停模塊和故障停車模塊，最后連接整個系統(tǒng)試運。由于 PLC 可靈活、方便地通過設備編程來改變控制過程，使調(diào)試變得更簡單。本系統(tǒng)經(jīng)一段時間運行表明，該控制系統(tǒng)性能可靠，自動化程度高，完全能夠滿足生產(chǎn)工藝要求。 、仿真軟件 仿真軟件 GX Simulator 是在安裝編程軟件 GX Developer 的計算機內(nèi)追加的軟元件包，和 GX Developer 一起就能夠?qū)崿F(xiàn)不帶 PLC 的仿真模擬調(diào)試，調(diào)試內(nèi)容包括軟元件的監(jiān)視測試、外部輸入、輸出的模擬操作等。 GX Simulator 的開發(fā)給 PLC 程序設計人員帶來了極大的方便。當編制出一個梯形圖程序時，可以馬上利用仿真軟件 GX Simulator 對它進行離線仿真測試，直到完全滿足設計要求。節(jié)省了大量的設備和時間。 利用編程軟件 GX Developer 打開事先編好的梯形圖程序，如下圖把梯形圖邏輯 測試啟動： 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計： PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應用 30 圖 511 梯形圖邏輯測試啟動 當啟動完成后，梯形圖就會如下圖所示狀態(tài)： 圖 512 啟動前系統(tǒng)狀態(tài) 這時我們假設按下 SB1 啟動按鈕，在軟元件測試中，強制啟動 X000，這時系統(tǒng)會按照程序達到逆流啟動的效果，如下圖所示： 第 五 章、 軟 件設計 31 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計： PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應用 32 圖 513 系統(tǒng)逆流啟動 當系統(tǒng)啟動后 先啟動預告（ Y2 閃爍）， 5 秒后開始正式逆流啟動：磁選機→螺旋分級機→球磨機→ 5膠帶機→圓盤喂料機→ 4膠帶機→ 3膠帶機→篩選機→ 2膠帶機→細碎機→ 1膠帶機→粗碎機→給礦機（每 2 秒啟動下一級設備）。 這時，可以給系統(tǒng)一個停車或者急停、原礦低位、精粉池高位的信號，系統(tǒng)仿真如下： 第 五 章、 軟 件設計 33 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計： PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應用 34 圖 514 系統(tǒng)順流停車 順流停車：給礦機→粗碎機→ 1膠帶機→細碎機→ 2膠帶機→篩選機→ 3膠帶機→4膠帶機→圓盤喂料機→ 5膠帶機→球磨機→螺旋分級機→磁選機（每 2 秒停止下一級設備）。 第 六 章、 PLC 操作面板 35 第六章、 PLC 操作面板 根據(jù)設計要求及考慮到工人工作的要求，設計控制面板布置情況如下圖所示： 圖 61 操作面板圖 控制面板分布了三個按鈕和五個報警燈，分別是啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕、啟動預告 燈、急停燈、故障報警燈、高低位報警燈、原礦高位報警燈、精粉池報警燈。三個按鈕的按下與否將控制 PLC 程序中 X000、 X001 和 X002 的通斷，五個報警燈由程序控制，當條件達到時程序控制燈亮，提醒工人注意。 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計： PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應用 36 結(jié)束語 本次設計是畢業(yè)設計，所以它比任何一次課程設計所涉及的內(nèi)容和難度都要大，它綜合了大學四年來所學的有關(guān)自動化的課程，包括機電傳動，可編程控制器等課程， 幾乎涵蓋了大學中所學的知識。 本次設計從 作息時間 PLC 系統(tǒng)需實現(xiàn)的功能進行分析，通過可編程控制器進行控制，經(jīng)過了從收集資料、設計、 繪圖、審核的整個過程。 通過這次設計讓我較好地溫習和掌握了大學四年來所學的課程，特別是 可編程控制器，理論水平和動手能力都得到了較大的提高。相信這次設計對以后的工作及學習都有很大的幫助。 在這個不斷設計、學習、再設計的反復操作過程中，我們潛移默化地學習到了一種科學的設計思路和方法，這對我們以后的工作態(tài)度和方法將產(chǎn)生積極的影響。特別是在利用現(xiàn)代化的設計上，我有了很多的自己的設計思想 由于所學知識和時間有限，加上缺乏實踐經(jīng)驗， 設計中暴露出許多問題，如理論水平不夠扎實，設計思路呆板等，這還待進一步改善和提高。 致謝詞 37 致謝詞 通過本次畢業(yè)設計，我的專業(yè)知識得到了很好的鞏固與提高，同時綜合素質(zhì)也有了明顯的增強。本次設計得以順利完成，我非常感謝我的畢業(yè)設計指導老師鄧昌奇教授和我的課程導師喬東凱老師。畢業(yè)設計，也許是我大學生涯交上的最后一個作業(yè)了。想借這次機會感謝四年以來給我?guī)椭乃欣蠋?、同學，你們的友誼是我人生的財富，是我生命中不可或缺的一部分。特別是我的畢業(yè)指導老師鄧昌奇教授，在白忙中抽出時間來指導我的畢業(yè)設計，并且不厭其煩的回答我提出的問題。 不積跬步何以至千里，本設計能夠順利的完成，也歸 功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向廣東石油化工學院 —— 機械設計制造及其自動化系的全體老師表示由衷的謝意。感謝他們四年來的辛勤栽培。 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計： PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應用 38 參考文獻 [1]李金城主編 .三菱 FX2NPLC 功能指令應用詳解 [M].北京：電子工業(yè)出版社， [2]李俊秀主編 .可編程控制器應用技術(shù) [M].北京：化學工業(yè)出版社， [3]廖常初主編 .FX系列 PLC編程及應用 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [4]周波等主編 .可編程序控制器原理與應用 [M].北京：國防工業(yè)出版社 ， 2020 [5]高欽和主編 .可編程控制器應用技術(shù)與設計實例 [M].北京：人民郵電出版社， 2020 [6]王雅芳 .三菱 FX系列 PLC原理及工程應用 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [7]廖常初 .PLC編程及應用 [M]第 3版 .北京：機械工業(yè)出版社， 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request of the higher quality with high new the image of the technique business enterprise. People see in the production the fulfillment, auto