【正文】 按結(jié)構(gòu)形式分為基本程序和模塊化程序。基本程序：既可以作為獨(dú)立程序控制簡單生產(chǎn)工藝過程，也可以作為組合模塊結(jié)構(gòu)中單元程序；依據(jù)計(jì)算機(jī)程序沒計(jì)思想，基本程序結(jié)構(gòu)方式三種：順序結(jié)構(gòu)、條件分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。 模塊化程序：把一個(gè)總控制目標(biāo)程序分成多個(gè)具有明確子任務(wù)程序模塊，分別編寫和調(diào)試，最后組合成一個(gè)完成總?cè)蝿?wù)完整程序。這種方法叫做模塊化程序設(shè)計(jì)。我們建議經(jīng)常采用這種程序設(shè)計(jì)思想，各模塊具有相對(duì)獨(dú)立性，相互連接關(guān)系簡單，程序易于調(diào)試修改。特別是用于復(fù)雜控制要求生產(chǎn)過程。 PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)I／O分配，依據(jù)生產(chǎn)流水線從前至后，I／O點(diǎn)數(shù)由小到大：盡可能把一個(gè)系統(tǒng)、設(shè)備或部件I，O信號(hào)集中編址，以利于維護(hù)。定時(shí)器、計(jì)數(shù)器要統(tǒng)一編號(hào)，不可重復(fù)使用同一編號(hào)，以確保PLC工作運(yùn)行可靠性。程序中大量使用內(nèi)部繼電器rfl問標(biāo)志位(i／O位)，也要統(tǒng)一編號(hào)，進(jìn)行分配。分配完成后，應(yīng)列出I／O分配表內(nèi)部繼電器中間標(biāo)志佗分配表。彼此有關(guān)輸出器件，如電機(jī)礦，反轉(zhuǎn)等，其輸出址應(yīng)連續(xù)安排，如()2．O／Q2．1等。PLC控制系統(tǒng)編程技巧。捌￡程序設(shè)計(jì)原則是邏輯關(guān)系簡單明了，易于編程輸入，少El內(nèi)存，減少掃描時(shí)間，這是PLC編程必須遵循原則。卜．面介紹幾點(diǎn)技巧。PLC各種魑點(diǎn)可以多次重復(fù)使用．無需用復(fù)雜程序來減少觸點(diǎn)使用次數(shù)，、同一個(gè)繼電器線圈同一個(gè)程序巾使用兩次稱為雙線圈輸出，雙線圈輸出容易引起誤動(dòng)作，程序中盡量要避免線圈重復(fù)使用。必須是雙線圈輸出，可以采用錯(cuò)位和復(fù)位操作(以信息技術(shù)S7—300為例如sQ4．0RQ4．0)。要使PLC多個(gè)輸出為固定值1(常閉)，可以采用字傳送指令完成，例如Q2．0、Q2．Q2．Q2．7同時(shí)都為l，可以使用一條指令將十六進(jìn)制數(shù)據(jù)0A9H直接傳送QW2即可。非重要設(shè)備，可以硬件上多個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)后再接入PLC輸入端，PLC編程來減少I／O點(diǎn)數(shù)，節(jié)約資源。例如：我們使用一個(gè)按鈕來控制設(shè)備啟動(dòng)／停止，就可以采用二分頻來實(shí)現(xiàn)。模塊化編程思想應(yīng)用：我們可以把正反自鎖互鎖轉(zhuǎn)程序封裝成為一個(gè)模塊，正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)封裝成為一個(gè)模塊，PLC程序中我們可以重復(fù)調(diào)用該模塊，減少編程量，減少內(nèi)存占用最，有利于大型PLC程序編制。第二節(jié) PLC控制系統(tǒng)程序調(diào)試 PLC控制系統(tǒng)程序調(diào)試一般包括I／O端子測(cè)試和系統(tǒng)調(diào)試兩部分內(nèi)容，良好調(diào)試步驟有利于DⅡ速總裝調(diào)試過程。1加端子測(cè)試 用手動(dòng)開關(guān)暫時(shí)代替現(xiàn)場輸入信號(hào)，以手動(dòng)方式逐一對(duì)PLC輸入端子進(jìn)行檢查、驗(yàn)證。PLC輸入端子指示燈點(diǎn)亮，表示正常；反之，應(yīng)檢查接線是UO點(diǎn)壞。我們可以編寫一個(gè)小程序，輸出電源良好情況下，檢查所有PLC輸出端子指示燈是否全亮。PLC輸入端子指示燈點(diǎn)亮，表示正常。反之，應(yīng)檢查接線是I／O點(diǎn)壞。2系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)首先按控制要求將電源、外部電路與輸入輸出端子連接好，然后裝載程序于PLC中，運(yùn)行PLC進(jìn)行調(diào)試。將PLC與現(xiàn)場設(shè)備連接。正式調(diào)試前全面檢查整個(gè)PLC控制系統(tǒng)，包括電源、接線、設(shè)備連接線、yo連線等。保證整個(gè)硬件連接正確無浸情況下即可送電。 把PLC控制單元工作方式設(shè)置為“RUN”開始運(yùn)行。反復(fù)調(diào)試消除可能出現(xiàn)各種問題。調(diào)試過程巾也可以實(shí)際需求對(duì)硬件作適當(dāng)修改以配合軟件調(diào)試。應(yīng)保持足夠長運(yùn)行時(shí)悶使問題充分暴露并加以糾正。調(diào)試中多數(shù)是控制程序問題。一般分以F幾步進(jìn)行：對(duì)每一個(gè)現(xiàn)場信號(hào)和控制量做單獨(dú)測(cè)試；檢查硬件，修改程序；對(duì)現(xiàn)場信號(hào)和控制量做綜合測(cè)試；帶設(shè)備調(diào)試；調(diào)試結(jié)束。第三節(jié) 基于RFID的卷煙工廠物流PLC控制系統(tǒng)信息層設(shè)計(jì) 不同于卷煙生產(chǎn)工藝技術(shù)的控制重點(diǎn)（例如原輔材料的質(zhì)量、消耗量和機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)率等），卷煙工廠生產(chǎn)過程中的物流控制重點(diǎn)是卷煙物料（例如：反映原輔材料質(zhì)量、成品件煙等）的相關(guān)信息。基于 RFID的卷煙工廠物流 PLC控制系統(tǒng)信息層中，RFID 是核心的信息載體，其承載的數(shù)據(jù)信息由兩部分組成。第一部分是物料信息，包括托盤編號(hào)、原輔材料的商品條碼、成品件煙的商品條碼、成品件煙的國家一號(hào)工程碼等；第二部分是物流流動(dòng)經(jīng)過的物流設(shè)備信息，包括托盤輸送設(shè)備信息、煙箱輸送設(shè)備信息等。第一部分信息在物料的物流過程中是通過上位機(jī)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。第二部分則是通過調(diào)度系統(tǒng)和系統(tǒng)主控 PLC 在物料的物流過程中現(xiàn)場管理。當(dāng)帶有 RFID 芯片的托盤帶著相應(yīng)的物料信息進(jìn)入 PLC控制的設(shè)備層入口時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在主控 PLC 的控制下實(shí)現(xiàn)物料信息和設(shè)備信息的數(shù)據(jù)合流。其具體流程如下圖所示。當(dāng)機(jī)器人件煙碼垛、托盤碼分機(jī)碼盤或者人工輔料配盤完成后，機(jī)器人、托盤碼分機(jī)或者配盤工作人員通過一個(gè)現(xiàn)場信號(hào)通知WMS系統(tǒng)有一個(gè)新的需要入庫的托盤完成，WMS 系統(tǒng)會(huì)根據(jù)其自身數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)分一個(gè)入庫容器序列號(hào)并將其和承載物料的托盤綁定。綁定結(jié)束后，WMS 系統(tǒng)會(huì)通過一個(gè)現(xiàn)場信號(hào)觸發(fā) RFID 將上位分配的序列號(hào)寫入托盤的 RFID 芯片中，并通過 ACK協(xié)議效驗(yàn)是否寫成功。成功后，WMS系統(tǒng)就會(huì)調(diào)度現(xiàn)場設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的入庫流程。自此，物料信息就完成了和現(xiàn)場設(shè)備信息的匯流。第四節(jié) 系統(tǒng)設(shè)備層的 PLC 電控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì) 基于 RFID 的卷煙工廠物流控制系統(tǒng)設(shè)備層是一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)高效、通訊及時(shí)的 PLC電控系統(tǒng)。其特點(diǎn)如下：首先由于煙草物流中設(shè)備較多，設(shè)備信息按照標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議設(shè)計(jì)（一般一個(gè)設(shè)備對(duì)應(yīng) 10 個(gè)字節(jié)，甚至更多），導(dǎo)致了數(shù)據(jù)量的增大。其次由于卷接機(jī)、卷包機(jī)、封裝箱機(jī)的超高速運(yùn)轉(zhuǎn)，單位時(shí)間產(chǎn)量很大，于物流 PLC系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求很高。再次是現(xiàn)場控制精度、系統(tǒng)開放的靈活程度要求很高，要求 PLC 能夠支持多種通訊協(xié)議，以便于和現(xiàn)場其他控制設(shè)備交互?；谏鲜鋈c(diǎn)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的主控PLC是西門子S7 400系列的 4143DP/PN。相較于目前工業(yè)控制領(lǐng)域中的其他品牌的 PLC而言，其主要優(yōu)勢(shì)在于其運(yùn)算能力和通訊能力。在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下，其運(yùn)算速度可以達(dá)到每字操作十萬分之一毫秒,。系統(tǒng)主控PLC負(fù)責(zé)接收WMS調(diào)度信息和執(zhí)行現(xiàn)場控制功能。系統(tǒng)主控PLC與現(xiàn)場控制站采用分布式I/O結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場通訊，現(xiàn)場控制站分別布置在相應(yīng)的設(shè)備附近，通過星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接工業(yè)交換機(jī)?，F(xiàn)場控制層同時(shí)支持串口通訊的PROFIBUS和基于TCP/UDP的PROFINET協(xié)議，極大地?cái)U(kuò)展了系統(tǒng)的靈活性和可靠性，減少了現(xiàn)場電纜的敷設(shè)量，降低了建設(shè)成本。RFID讀寫器通過網(wǎng)關(guān)模塊以工業(yè)以太網(wǎng)的方式和主控 PLC進(jìn)行通訊，巷道堆垛機(jī)和穿梭車主控PLC分別集成在相應(yīng)的設(shè)備上，通過4位光電傳感器和系統(tǒng)主控PLC進(jìn)行通訊，拆碼垛機(jī)器人和變頻器通過 PROFIBUS總線和主控PLC進(jìn)行通訊?，F(xiàn)場PLC電控系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖所示。第五節(jié) 卷煙工廠物流PLC電控程序設(shè)計(jì) 現(xiàn)場PLC程序采用西門子公司的STEP7設(shè)計(jì)編寫。STEP7是用于SIMATIC 可編程邏輯控制器硬件組態(tài)和軟件編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。同時(shí)支持多種符合 IEC 11313標(biāo)準(zhǔn)的編程語言[6]。STEP7的項(xiàng)目程序是由OB（組織塊）、DB（數(shù)據(jù)塊）、FC（功能塊）、FB（功能數(shù)據(jù)塊）組成。其中除OB由系統(tǒng)自動(dòng)處理外，其余的塊都需要采用編程語言編寫，按照通用性要求，并考慮到方便維護(hù)人員進(jìn)行日常維護(hù)，系統(tǒng)編程采用的是模塊化結(jié)構(gòu)的梯形圖語言。 PLC程序模塊按照現(xiàn)場物流的功能和信息處理的功能劃分，并對(duì)物流現(xiàn)場中的特殊設(shè)備單獨(dú)編程，最后采用主循環(huán)和子循環(huán)嵌套的方法執(zhí)行。 按照卷煙工廠常規(guī)物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，程序大致分為如下幾個(gè)部分：煙箱通道部分、托盤通道部分、托盤碼分機(jī)、條碼掃描比較、人工處理站臺(tái)、相關(guān)設(shè)備報(bào)警、相關(guān)設(shè)備初始化、RFID數(shù)據(jù)塊、條碼數(shù)據(jù)塊、物料信息塊、設(shè)備信息塊、WMS 指令數(shù)據(jù)塊、程序內(nèi)部控制功能等。第六章 結(jié)論與展望 計(jì)算機(jī)管理下的自動(dòng)化物流系統(tǒng)所具有的先進(jìn)性和無可比擬的優(yōu)越性, 結(jié)合先進(jìn)的大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備，必將創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)煙草人士一針見血地指出：煙草行業(yè)之間的競爭，實(shí)質(zhì)是經(jīng)濟(jì)實(shí)力的競爭，說穿了主要是技術(shù)力量和先進(jìn)設(shè)備的競爭。自動(dòng)化物流系統(tǒng)是提高煙草行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)實(shí)力的主要途徑之一。它是煙草行業(yè)發(fā)展中的必然趨勢(shì)。隨著玉溪卷煙廠輔料、成品自動(dòng)化物流系統(tǒng)的建成運(yùn)用, 紅河、青島卷煙廠自動(dòng)化物流系統(tǒng)的投產(chǎn)，國家經(jīng)貿(mào)委已經(jīng)把煙廠自動(dòng)化物流系統(tǒng)的開發(fā)和建設(shè)作為“九五”計(jì)劃中的重點(diǎn)技改項(xiàng)目。目前昆明煙廠已與瑞士OWL公司簽訂了全套輔料、成品自動(dòng)化物流系統(tǒng)，曲靖、許昌、杭州卷煙廠也正在與國內(nèi)廠商進(jìn)行商談中。隨著自動(dòng)化物流技術(shù)廣泛發(fā)展和應(yīng)用，煙草行業(yè)必將實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、銷售、管理等各個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，將極大地提高企業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化程度和管理水平，這不僅可以節(jié)約大量的人力、物力和寶貴的土地資源，還可以加速資金周轉(zhuǎn)，極大地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。參考文獻(xiàn)[1]張鵬, 鞠鎂隆, 沈敏德, 等. 基于 PLC 控制的臥式卷煙自動(dòng)分揀機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電一體化, 2008, 5: 028.[2]盧子奎, 郭天文, 羅旺春, 等. 卷煙工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化物流系統(tǒng)效能優(yōu)化[J]. 煙草科技, 2008, 6: 2629.[3]胡濤, 蘇建良, 石劍鋒. 煙草系統(tǒng)中剪帶裝置的機(jī)械設(shè)計(jì)及其 PLC 控制系統(tǒng)[J]. 機(jī)床與液壓, 2006 (1): 6971.[4]孫城, 俞立, 張文安, 等. 煙草全自動(dòng)分揀系統(tǒng)的 PLC 控制[J]. 自動(dòng)化儀表, 2005, 26(11): 6566.[5]周開辟, 盧榮德, 蔡華川. 煙草企業(yè) MES 及其應(yīng)用[J]. 包裝與食品機(jī)械, 2005, 23(6): 5256.[6]張鵬飛. 箱式儲(chǔ)煙物流控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 昆明理工大學(xué), 2010. [7]孫城, 俞立, 等. 自動(dòng)化儀表 2005, 26 (11) 65DOI: ISSN: 10000380 CN: 311501/TH[J].[8]任海銘, 郭大權(quán). 一種面向煙草行業(yè)的 MES 解決方案[J]. 2012. [9]甘麗琴. 第三方網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在煙草控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào) (理工版), 2006, 31(2). [10]沈斌, 等. 基于 RFID 的中小化工企業(yè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. [11]羅邵屏, 等. 自動(dòng)化儀表 2009, 30 (3) 4346 DOI: ISSN: 10000380 CN: 311501/TH[J].[12]王改華, 姜波, 等. 自動(dòng)化儀表 2007, 28 (1) 52DOI: ISSN: 10000380 CN: 311501/TH[J].致謝在本次論文設(shè)計(jì)過程中，許國老師對(duì)該論文從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。在學(xué)習(xí)中,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，導(dǎo)師們的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。這三年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！ 最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與本人論文答辯的各位老師表示感