【正文】 驅(qū)動(dòng)主鉤電機(jī)速度輸出值ZGTIPLC_1BOOL0驅(qū)動(dòng)主鉤電機(jī)繼電器閉合ZGXJPLC_1BOOL0驅(qū)動(dòng)主鉤電機(jī)下降輸出點(diǎn)ZGBPBJPLC_1BOOL0主鉤變頻器故障信號(hào)ZGCZBJPLC_1BOOL0主鉤超重報(bào)警信號(hào)ZGGZBJPLC_1BOOL0主鉤故障報(bào)警信號(hào) PLC程序設(shè)計(jì) PLC編程軟件概述 S7200的編程語(yǔ)言是STEP 7micro/win32，它是用于S7200系列PLC進(jìn)行編程、調(diào)試的全新軟件，它是在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)工EC11313的基礎(chǔ)上建立的，可以用LAD, FBD和STL來(lái)編程。 STEP 7micro/win32軟件的一個(gè)特點(diǎn)是調(diào)試功能很強(qiáng)大，不僅能在線讀取數(shù)據(jù)，而且能在線修改過(guò)程數(shù)據(jù)，對(duì)于調(diào)試大型復(fù)雜控制程序非常有效。STEP 7micro/win32軟件還附帶一些控制程序模塊，如PID調(diào)節(jié)模塊，這些模塊可以從主控制程序中直接調(diào)用，以便實(shí)現(xiàn)不同的功能。STEP 7micro/win32軟件工具包采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，它采用文件塊的形式管理用戶編寫(xiě)的程序及程序運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)。該工具軟件包為S7200CPU與其它系統(tǒng)部件(如觸摸屏、變頻器)的使用提供了便利。 在本系統(tǒng)中，PLC程序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是接受外部開(kāi)關(guān)信號(hào)(按鈕、繼電器)的輸入，判斷當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)以及輸出信號(hào)去控制接觸器、繼電器等器件，以完成相應(yīng)的控制任務(wù)。除此之外，另一個(gè)任務(wù)就是接受上位機(jī)的控制命令，以進(jìn)行自動(dòng)采樣。PLC的軟件設(shè)計(jì)部分我們采用模塊化的方法，PLC程序設(shè)計(jì)共有四個(gè)模塊:按鈕處理模塊、通信模塊、PID控制模塊、故障報(bào)警模塊。 其中按鈕模塊主要處理各電機(jī)和電磁閥的啟停控制。（一）按鈕處理模塊的梯形圖 （二）通信模塊 由于我們用MicroMaster變頻器對(duì)起重機(jī)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，所以本系統(tǒng)中對(duì)起重機(jī)的調(diào)速，實(shí)際上就是對(duì)其MicroMaster變頻器的控制。STEP 7Micro/Win32軟件工具包提供了LISS通信協(xié)議，從減少軟件的工作量和提高可靠性出發(fā)，我們采用LISS協(xié)議來(lái)完成PLC與變頻器的通信。與變頻器的通信，對(duì)PLC的CPL!掃描是異步的，完成一個(gè)變頻其通信事務(wù)通常需要幾次CPU掃描。這取決于連續(xù)的變頻器數(shù)目，波特率，以及CPU的掃描時(shí)間。 使用USS協(xié)議的編程順序如下:通過(guò)調(diào)用USS_ IN IT指令以改變USS通信參數(shù)，如啟用或禁止USS協(xié)議、設(shè)定波特率，指示哪些地址的變頻器是激活的(即可與之通信)。標(biāo)志為激活的任何變頻器都自動(dòng)地在后臺(tái)進(jìn)行輪詢控制，匯集狀態(tài)，并防止變頻器的串行鏈路超時(shí)。(2)把V存儲(chǔ)器地址分配給USS協(xié)議。 (3)通過(guò)調(diào)用DRV_ CTRL指令來(lái)控制指定的變頻器，如啟停，控制方向，設(shè)定速度，查詢變頻器返回的狀態(tài)字等。 (4)同時(shí)調(diào)用READ_ PM或WRITE_ PM指令來(lái)讀取或?qū)懽冾l器參數(shù)，以便于設(shè)置變頻器參數(shù)，程序中所用的波特率和地址相匹配。 采用上述方法，我們可以很好地控制網(wǎng)帶的速度并查詢變頻器的狀態(tài)，把診斷信息反饋給PLC. （三）PID控制模塊橋式起重機(jī)主副起升機(jī)構(gòu)速度的控制，是一現(xiàn)很重要的技術(shù)指標(biāo)，本系統(tǒng)由通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)得電機(jī)速度，由數(shù)模轉(zhuǎn)換卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，傳遞給變頻器，與設(shè)定速度進(jìn)行比較，采用常規(guī)的 PID算法在控制效果上就能夠達(dá)到較為理想的結(jié)果，所以，本系統(tǒng)起升機(jī)構(gòu)控制方案為常規(guī)的數(shù)字PID算法并結(jié)合PLC中的PID控制模塊來(lái)控制。 （四）故障報(bào)警模塊為了實(shí)時(shí)通知操作員故障消息，以便盡快地排除故障，確保整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行，本控制系統(tǒng)具有良好的故障報(bào)警措施。所以在PLC程序中始終對(duì)相應(yīng)的傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行掃描，一旦有諸于變頻器故障，超重等故障，應(yīng)馬上切斷該設(shè)備，并啟動(dòng)蜂鳴器，進(jìn)行報(bào)警。考慮到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可能的干擾，(1)(一般為幾十毫秒到幾百毫秒).才認(rèn)為有故障。(2)在啟動(dòng)設(shè)備時(shí)，逐步開(kāi)啟報(bào)警。上述兩個(gè)措施可有效的防止誤報(bào)警。報(bào)警處理由畫(huà)面元素和PLC變量直接對(duì)應(yīng)，無(wú)需編程。 可編程控制器的主要應(yīng)用場(chǎng)合是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，工作環(huán)境中各種干擾對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行存在著嚴(yán)重的影響。所以在本系統(tǒng)中也不例外，有必要考慮PLC的抗干擾措施。 抗干擾的主要措施有。 (1)輸入信號(hào)電纜、輸出信號(hào)電纜和電力電纜都要分開(kāi)敷設(shè)，不能扎在一起。 (2)必要時(shí)需選用帶有屏蔽層的輸入和輸出信號(hào)電纜，并注意一端接地。 (3)多芯電纜中的備用芯線也要一端接地，一則擴(kuò)大屏蔽作用，二則抑制芯線間的信號(hào)串?dāng)_及外部干擾。 (4)為避免干擾，同一電平等級(jí)的信號(hào)才能用一條多芯電纜傳輸。所以，對(duì)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，在任何情況下，都必須分開(kāi)電纜進(jìn)行傳輸。低電平信號(hào)線應(yīng)與其它信號(hào)線分開(kāi)。盡量縮短模擬量I/0信號(hào)線的長(zhǎng)度，并采用雙芯屏蔽線作為信號(hào)線。 (5) PLC電柜應(yīng)有獨(dú)立的接地線，接地電阻小于10歐姆。 (6)引至PLC柜的電纜要盡量遠(yuǎn)離那些會(huì)產(chǎn)生電磁干擾的裝置。 (7)一般要將PLC裝于專門的電柜中，且PLC四周留有50mm以上的凈空間，保證良好的通風(fēng)環(huán)境。盡量不要將PLC安裝在多塵、有油煙、有導(dǎo)電灰塵、有腐蝕性氣體、振動(dòng)、熱源或潮濕的地方。第五章 結(jié)束語(yǔ) 本論文主要為橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)一套將可編程序控制器與變頻器結(jié)合應(yīng)用于橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)起重機(jī)電機(jī)速度的可調(diào)節(jié)，以節(jié)約能源和適應(yīng)生產(chǎn)的需要。 根據(jù)要求，此系統(tǒng)要能達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況、運(yùn)行數(shù)據(jù)都可以在司機(jī)控制室掌握，用戶在控制室可以通過(guò)人機(jī)界面來(lái)設(shè)置變頻器的運(yùn)行頻率、啟動(dòng)和停止電機(jī)，并且變頻器的故障信息可以在人機(jī)界面上反映出來(lái)，以用來(lái)提示用戶。采用變頻器實(shí)現(xiàn)起重機(jī)電機(jī)的調(diào)速運(yùn)行，結(jié)合PLC的強(qiáng)大功能、可靠性以及基于組態(tài)軟件所開(kāi)發(fā)出來(lái)的良好人機(jī)界面和通信能力，實(shí)現(xiàn)在司機(jī)控制室對(duì)電機(jī)的遠(yuǎn)程控制運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)。上位機(jī)選擇觸摸屏主要完成系統(tǒng)的組態(tài)、監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置和開(kāi)關(guān)量置位。下位機(jī)采用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)各電機(jī)的啟、停、電磁閥的開(kāi)關(guān)，數(shù)值的轉(zhuǎn)換、速度的檢測(cè)。 重點(diǎn)解決了系統(tǒng)中的監(jiān)控畫(huà)面、PLC程序設(shè)計(jì)的問(wèn)題以及上下位機(jī)之間的通信問(wèn)題。同時(shí)根據(jù)STEP7 MICRO/WIN32軟件工具包的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)特點(diǎn)，大量采用代碼重用的方法，大大減少了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和維護(hù)。同時(shí)利用西門子公司的Protool/pro組態(tài)軟件設(shè)計(jì)良好的人機(jī)界面以下載至觸摸屏，以及實(shí)現(xiàn)其與PLC的通信。致 謝 在論文完稿之際，謹(jǐn)向教導(dǎo)和幫助我的師長(zhǎng)、朋友、同學(xué)，以及默默支持和鼓勵(lì)我的親人們致以最誠(chéng)摯的謝意和最衷心的祝福!感謝導(dǎo)師1234老師!老師嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的研究作風(fēng)，淵博深厚的知識(shí)，孜孜不倦的誨人，我感到由衷的敬佩。導(dǎo)師以其嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的責(zé)任心和敬業(yè)精神，給予我極大的幫助與鼓勵(lì)。導(dǎo)師踏實(shí)認(rèn)真、開(kāi)拓創(chuàng)新的治學(xué)作風(fēng)將使我終生受益。導(dǎo)師給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、以及社會(huì)實(shí)踐的機(jī)會(huì)。本論文從選題到完成無(wú)不浸透著恩師的心血。在此期間，老師多次詢問(wèn)我的課題進(jìn)度，提醒我該注意的問(wèn)題，并在我課題遇到困難時(shí)，給予了我耐心的指導(dǎo)和幫助。借此論文的完成之際，謹(jǐn)向我的恩師表達(dá)我衷心的感謝和崇高的敬意!感謝恩師不厭其煩的教誨和一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)，在學(xué)習(xí)、生活和以后的工作中給我樹(shù)立了為學(xué)為人的榜樣。并希望在今后的學(xué)習(xí)和工作中繼續(xù)得到導(dǎo)師的教導(dǎo)。 感謝1234學(xué)院機(jī)電系的各位老師在這三年學(xué)習(xí)生涯中給予我的關(guān)心和幫助。也感謝我在123求學(xué)期間結(jié)識(shí)的好友，給予我的幫助、鼓勵(lì)和支持，在此一并感謝。 最后，我要深深感謝我的父母和兄弟，多年來(lái)，正是由于他們對(duì)我學(xué)業(yè)上的支持、理解和鼓勵(lì)，對(duì)我一如既往的殷切期望和無(wú)私奉獻(xiàn)，給予了我無(wú)盡的關(guān)愛(ài)和動(dòng)力，才使得我得以順利完成學(xué)業(yè)!某人謹(jǐn)致2010年6月2日參考文獻(xiàn). PLC編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[M].北京：機(jī)械上業(yè)出版社，2005.[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.,王忠石,基礎(chǔ)自動(dòng)化[J].2002年2月第七期，曾獻(xiàn)輝，[J].電氣自動(dòng)化，2000.[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2001. [M].北京:機(jī)械上業(yè)出版社，2004.[M].北京:機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社,2007.[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001.，[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社(第2版)，2002.[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2003.[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001.[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2004.[M].北京:.,[M].北京:.[M].南京:東南大學(xué)出版社，2003.[M].北京:.[M].北京:.[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002. S7200可編程序控制器系統(tǒng)手冊(cè)[Z].2002. MICROMASTER操作手冊(cè)(電子版)[Z]:5458.(電子版)[Z]:217.(電子版)[Z]:4080.(電子版)[Z] protool /pro [Z]..29. Chin,cm. Dynamics and control of shipmounted cranes JVCIJournal of Vibration and control，v7, n6, September, 2001，p891—90430. Anon. Frequency control of crane hoist speed .steel Times international，v27, n5,ju 1 y, 2003, P23, Jiaming. Real world Implementation of Fuzzy Anti—swing control A Behavior—based intelligent crane system a IEEE international conference on intelligent robots and systems, v2, 2003