【正文】 獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子可很容易地整體拆卸，是具有較強(qiáng)控制能力的控制器，滿足設(shè)計(jì)用量要求。EM223的模擬量輸入點(diǎn)數(shù)為4，輸出點(diǎn)數(shù)為1，現(xiàn)有的輸入輸出點(diǎn)數(shù)不僅完全滿足設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)需要，也為以后的設(shè)計(jì)改進(jìn)留有了余地。通過擴(kuò)展模塊EM277可利用PROFIBUSDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信功能。在PLC與上位機(jī)的通信環(huán)節(jié)中，可以通過增加EM277擴(kuò)展模塊的方法實(shí)現(xiàn)PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。PROFIBUSDP是用于分布式的I/O設(shè)備高速通信的一種協(xié)議，該協(xié)議定義了主站和從站，支持單主或多主系統(tǒng)，各主站間為令牌傳遞，主站與從站間為主/從傳送，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。為了將EM277作為一個(gè)DP從站使用，用戶必須設(shè)定與主站地址相匹配的DP端口地址。EM277可用DP主站組態(tài)，以接收從主站來的輸出數(shù)據(jù)，并將輸入數(shù)據(jù)返回給主站。輸出和輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)駐留在S7200 CPU的變量存儲器（V存儲器）內(nèi)。當(dāng)用戶組態(tài)DP主站時(shí)，應(yīng)定義V存儲器內(nèi)的字節(jié)位置。從這個(gè)位置開始為輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，它應(yīng)作為EM277的參數(shù)賦值信息的一個(gè)部分。用戶也要定義I/O組態(tài)，它是寫入到S7200 CPU的輸出數(shù)據(jù)總量和從S7200 CPU返回的輸入數(shù)據(jù)總量。EM277從I/O組態(tài)確定輸入和輸出緩沖區(qū)的大小。本設(shè)計(jì)中使用的數(shù)據(jù)交換緩沖區(qū)為VB224VB228。兩字輸入單字輸出，以VD224作為S7200的輸入?yún)^(qū)，以VW228作為S7200的輸出區(qū)。：表52 PLC輸入輸出地址分配序號信號名稱地址說明1啟動SB12停止SB23自動運(yùn)行SB24檢修運(yùn)行SB35復(fù)位SB46變頻器正轉(zhuǎn)運(yùn)行Y5A Y5C7變頻器故障30C 30A8編碼器脈沖 A相脈沖9就緒線圈KM110正轉(zhuǎn)運(yùn)行信號線圈KM211反轉(zhuǎn)運(yùn)行信號線圈KM312就緒信號燈指示燈L113自動正轉(zhuǎn)信號燈指示燈L114檢修反轉(zhuǎn)信號燈指示燈L115故障信號燈指示燈L116故障報(bào)警 喇叭LA17復(fù)位信號線圈KM4：表53 模擬量輸入輸出地址序號 信號名稱地址1給定流量信號AIW02稱重信號AIW23變頻器調(diào)節(jié)信號AIW4 ，它基本能夠?qū)崿F(xiàn)配料稱重系統(tǒng)的功能。圖53 電氣原理圖 PLC接線圖本設(shè)計(jì)所設(shè)置的PLC功能有：變頻器上電、點(diǎn)動控制（檢修反轉(zhuǎn)）、自動控制、停機(jī)控制、變頻器故障報(bào)警、變頻器故正常運(yùn)行、故障復(fù)位等功能。變頻器上電變頻器電源輸入開關(guān)由PLC控制，這樣可以省去人每次開機(jī)都要頻繁的人工操作。，當(dāng)SB1閉合后，KM1將吸合，變頻器的電源輸入端KM1將吸合，實(shí)現(xiàn)變頻器上電。停機(jī)控制，SB2來完成。當(dāng)按下SB2時(shí)，通過編程的方法，運(yùn)用中間SB2常閉觸點(diǎn)斷開，來實(shí)現(xiàn)對KM1的關(guān)斷。自動控制，SB3來完成。自動方式下，主要完成正常的正轉(zhuǎn)運(yùn)行，其中PID控制的輸入由系統(tǒng)的單閉環(huán)PID控制完成。電機(jī)點(diǎn)動主要是檢測電機(jī)是否能正常啟動，如果可以正常啟動便可以按啟動按鈕進(jìn)行生產(chǎn)工作。如果電機(jī)啟動不了，報(bào)警器就會在限定的時(shí)間后開始聲光報(bào)警。電動控制主要由SB2控制的，當(dāng)SB2閉合時(shí)，KM2將吸合，變頻器的輸入端KM2吸合，電機(jī)將起動運(yùn)行，處在點(diǎn)動狀態(tài)中。起動控制電動機(jī)的起動由變頻器來執(zhí)行的。變頻器根據(jù)其參數(shù)設(shè)定去執(zhí)行電機(jī)的啟動。起動控制由SB3來控制，當(dāng)SB3閉合時(shí)，KM3吸合，變頻器變頻器輸入端KM3吸合，電動機(jī)開始起動。點(diǎn)動控制（檢修反轉(zhuǎn)），SB4來完成。點(diǎn)動檢修方式下，主要完成故障卡機(jī)時(shí)的的反轉(zhuǎn)運(yùn)行，可以通過PLC外部的電位器來輸入，不需要PID調(diào)節(jié)。故障復(fù)位 故障復(fù)位主要是當(dāng)變頻器故障發(fā)生以后，處理完故障，因剛按下故障復(fù)位，是變頻器的原故障信號發(fā)出點(diǎn)的狀態(tài)復(fù)位。故障復(fù)位由SB5來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)SB5閉合時(shí)，KM4將吸合，變頻器的復(fù)位輸入KM4端將吸合，變頻器內(nèi)部將自動故障復(fù)位。變頻器故障、正常運(yùn)行自變頻器故障的輸入端來自變頻器的故障報(bào)警輸出端（30C、30A）。當(dāng)30C、30A閉合時(shí)，主電路相應(yīng)的開關(guān)吸合，此時(shí)，主電路發(fā)出聲光報(bào)警。自變頻器正常運(yùn)行配合開Y5A、Y5C關(guān)來完成。只有正常運(yùn)行，且無故障才能保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。光電編碼器計(jì)數(shù)脈沖，且令PLC的高速計(jì)數(shù)器HSC2工作在模式一下，通過內(nèi)部指令以及對HSC2的初始化就能夠記下光電編碼器的脈沖，然后經(jīng)過換算就能求出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。綜上所述。圖54 PLC接線圖 變頻器接線圖變頻器主要完成的功能有PID控制、起動、檢修點(diǎn)動、自動運(yùn)行、故障復(fù)位等。起動、點(diǎn)動、自動、故障復(fù)位的控制方法在前面的PLC接線圖中已經(jīng)講述，在此不再重復(fù)。圖55 變頻器接線圖注：本設(shè)計(jì)的總圖見附頁。 軟件編程（見附錄）程序流程圖如下：解除故障報(bào)警結(jié)束繼續(xù)運(yùn)行皮帶運(yùn)行故障或報(bào)警運(yùn)行配料條件允許開 始系統(tǒng)上電初始化啟動皮帶配料系統(tǒng)手動/自動 自動手動YNYNNY圖56 控制流程圖 總結(jié) 電子皮帶秤自動配料系統(tǒng)采用當(dāng)前運(yùn)用廣泛、技術(shù)成熟先進(jìn)的單閉環(huán)PID控制理論，有效解決了以往皮帶秤配料系統(tǒng)存在的誤差較大、動態(tài)特性不理想的問題，提高了系統(tǒng)的控制準(zhǔn)確度和可靠性，有效解決了動態(tài)稱重配料系統(tǒng)的兩個(gè)重要指標(biāo)——快速性和準(zhǔn)確性難以統(tǒng)一的問題。在整個(gè)控制系統(tǒng)中有兩個(gè)重要的控制思想在起著關(guān)鍵作用，那就是PID控制思想和變頻控制思想。PID控制思想就是按照偏差的負(fù)反饋控制方法，其最終的控制效果就是排除干擾，將偏差值快速減小到0，使系統(tǒng)穩(wěn)定地以給定值量運(yùn)行。變頻調(diào)速技術(shù)更是在當(dāng)代調(diào)速理論中日漸成熟，已成為現(xiàn)代工業(yè)調(diào)速領(lǐng)域中不可或缺的一部分。PLC不僅擁有PID控制模塊優(yōu)良的控制性能，還能實(shí)現(xiàn)其它豐富的控制功能。而變頻控制思想則是通過整流、逆變的方法將電源的頻率改變，使電機(jī)的轉(zhuǎn)動達(dá)到優(yōu)良的啟動、調(diào)速及停止功能。利用PLC實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的燒結(jié)機(jī)配料設(shè)備動力協(xié)調(diào)控制，可靠性高，設(shè)計(jì)更改方便靈活，在現(xiàn)場動力方面提高了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性，方便了用戶使用。鑒于本人專業(yè)知識的局限，該設(shè)計(jì)存在許多不足之處也就在所難免，希望在后期學(xué)習(xí)過程中能不斷改進(jìn)，不斷完善，爭取做到精益求精。 謝 辭 三年的大學(xué)生活不知不覺中就要結(jié)束了，在這段難忘的生活中，有我許多美好的回憶。在這份大學(xué)的最后一頁里，首先感謝學(xué)院給我們提供這個(gè)能自我展示的平臺，感謝我們的周老師和謝老師，你們從一開始的論文方向的選定，到最后的整篇文論的完成，都非常耐心的對我進(jìn)行指導(dǎo)。給我提供了大量數(shù)據(jù)資料和建議，告訴我應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問題，細(xì)心的給我指出錯(cuò)誤，修改論文。謝謝我們班主任和在我三年的學(xué)習(xí)中無私傳授我知識的各位老師，是你們將自己寶貴的財(cái)富無私地奉獻(xiàn)給了我們，讓我們能在學(xué)業(yè)上有所成績；是你們讓我倍感教師職業(yè)的偉大，交給我們知識，又不忘教育我們?nèi)绾巫鋈?！在此，我還要感謝寢室的兄弟們在我完成論文的過程中給予我的幫助和鼓勵(lì)，也是他們陪我度過這三年的生活。參考文獻(xiàn) [l]．電氣控制與可編程控制器/陳立定，吳玉香，蘇開才編.—廣州：華南理工大學(xué)出版社，[2]．羅才生．皮帶秤[M]，北京：中國計(jì)量出版社，l992．[3]．申穎．王濰．基于調(diào)節(jié)器和WINDOWS平臺的皮帶秤配料系統(tǒng)團(tuán)，工業(yè)量，2000，2：2728．[4]．陳伯時(shí)．電力拖動自動控制系統(tǒng)運(yùn)動控制系統(tǒng)[M]，上海大學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，2003．[5].變頻器應(yīng)用教程/張燕賓編著.—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[6].，徐洪亮，張宏主編.—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[7].PLC編程實(shí)用指南/宋伯生編著.—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，（）[8]．申穎．PID調(diào)節(jié)器在電子皮帶秤配煤系統(tǒng)中的應(yīng)用[M]，計(jì)量技術(shù)2001，4：5253．[9].王成．工業(yè)生產(chǎn)自動化[M]，北京：科學(xué)出版社，2003．[10].傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計(jì)/趙繼文主編，何玉彬副主編.—北京：科學(xué)出版社，2002附錄主程序塊：SBR_0：INT_0：INT_1：地址分