【正文】 25]。 循環(huán)中斷程序流程設計循環(huán)中斷(看門狗）用于在一定的間隔執(zhí)行程序塊。在S7300中，循環(huán)中斷組織塊為 OB 35，它的缺省調(diào)用時間為100ms，其允許的設定范圍為1ms至1分鐘。當一個時間控制中斷被激活后，應以“啟動時刻”。必須保證所定義的時間間隔大于組織塊中程序的執(zhí)行時間。操作系統(tǒng)在設定的間隔后調(diào)用OB35時，如果上一次執(zhí)行的OB35仍未結束，則操作系統(tǒng)將調(diào)用OB80（循環(huán)中斷錯誤）。圖49 循環(huán)中斷程序流程圖 模擬量處理程序模擬量的處理是PLC應用的重要內(nèi)容之一，S7300有專用的模擬量處理模塊AI/AO，它們可以接受的信號范圍是熱電偶，熱電阻，電流420mA，電壓010V，可以是兩線或者四線制的傳感器。本項目中用到了三個傳感器，兩個溫度傳感器和一個旋轉(zhuǎn)編碼器。 圖410 模擬量數(shù)值轉(zhuǎn)換在進行模擬量的處理之前，必須要對模擬量的值進行轉(zhuǎn)換，把接受到的信號例如420mA或者110V等模擬量信號轉(zhuǎn)換成工程單位的模擬量。在圖410中，IN端是接受到的模擬量輸入端子的地址。HI_LIM是需要轉(zhuǎn)換的工程量的最大值。LO_LIM是需要轉(zhuǎn)換工程量的最小值。RET_VAL是當程序出現(xiàn)錯誤時，返回一個錯誤信息到指定的數(shù)據(jù)塊，OUT是處理完成后把相應的值存儲在指定數(shù)據(jù)塊[26]。 MCGS觸摸屏軟件設計 MCGS軟件介紹計算機技術和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，為工業(yè)自動化開辟了廣闊的發(fā)展空間，用戶可以方便快捷地組建優(yōu)質(zhì)高效的監(jiān)控系統(tǒng)，并且通過采用遠程監(jiān)控及診斷、雙機熱備等先進技術，使系統(tǒng)更加安全可靠，在這方面，MCGS工控組態(tài)軟件將為您提供強有力的軟件支持。全中文工業(yè)自動化控制組態(tài)軟件（以下簡稱MCGS工控組態(tài)軟件或MCGS）為用戶建立全新的過程測控系統(tǒng)提供了一整套解決方案。MCGS工控組態(tài)軟件是一套32位工控組態(tài)軟件，可穩(wěn)定運行于Windows95/98/Me/NT/2000等多種操作系統(tǒng)，集動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設備控制與輸出、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸、雙機熱備、工程報表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強大功能于一身，并支持國內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與輸出設備，廣泛應用于石油、電力、化工、鋼鐵、礦山、冶金、機械、紡織、航天、建筑、材料、制冷、交通、通訊、食品、制造與加工業(yè)、水處理、環(huán)保、智能樓宇、實驗室等多種工程領域。MCGS為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡等功能。MCGS組態(tài)軟件（以下簡稱MCGS）由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運行環(huán)境”兩個系統(tǒng)組成。兩部分互相獨立，又緊密相關。如圖49所示。圖49 MCGS組態(tài)軟件的整體結構MCGS具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。通過與其他相關的硬件設備結合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設備。用戶只需要通過簡單的模塊化組態(tài)就可構造自己的應用系統(tǒng)，如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無紙記錄儀、無人值守的現(xiàn)場采集站、人機界面等專用設備。MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分構成，每一部分分別進行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。 MCGS組態(tài)設計MCGS 組態(tài)設計包括軟件組態(tài)和硬件組態(tài)2個部分。主控窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略的組態(tài)屬軟件組態(tài)范疇,設備窗口的組態(tài)屬硬件組態(tài)范疇。主控窗口是用戶應用工程的主框架,通過對菜單的設計與主控窗口屬性的設置,可以管理用戶窗口的打開和關閉、指定啟動窗口、調(diào)度用戶策略的運行、系統(tǒng)管理等。用戶窗口主要用于設置工程中的人機交互界面,監(jiān)控畫面的設計采用了面向?qū)ο蠹夹g,由靜態(tài)和動態(tài)畫面2 個部分組成。以轉(zhuǎn)臺分界面為例,通過畫面可直觀地反映轉(zhuǎn)臺的運行狀態(tài)，系統(tǒng)模擬量的顯示采用動態(tài)文本,畫面數(shù)值根據(jù)實時數(shù)據(jù)庫對應數(shù)據(jù)對象的變化實時刷新,故障報警時會立即以紅色閃爍。進行組態(tài)設計時,控制策略是必不可少的。根據(jù)實際系統(tǒng)要完成的特定流程與操作處理, 在MCGS“運行策略”窗口中對“循環(huán)策略”、“報警策略”、“用戶策略”分別進行了組態(tài)和設置,這些策略主要實現(xiàn)系統(tǒng)的曲線圖、數(shù)據(jù)報表、報警提示、參數(shù)設置、故障診斷功能。該系統(tǒng)運行策略組態(tài)中應用了大量的腳本程序。組態(tài)軟件的主畫面，在標題欄的文件按鈕下可以新建一個項目。在項目中，我們要選擇的所用觸摸屏的大小，型號是TCP1063E，選擇以后就會出現(xiàn)一個適合本屏幕應用的窗口供我們在上面編輯畫面。在編輯菜單下，我們可以對畫面進行編輯，包括動畫效果的編輯。MCGS提供了內(nèi)容非常豐富的圖庫，這些集成的圖庫中，我們幾乎可以找到所需的設備畫面，只需拖動到畫面中即可。窗口菜單是設置編輯畫面的排列效果，可以橫向顯示或者縱向顯示。界面第二行是畫面編輯操作菜單。有撤銷、保存等基本功能。在這里重點提到的是帶箭頭的問好按鈕，這是MCGS的幫助按鈕，在編輯的過程中，如果哪里有不清楚的地方，可以直接點擊。第三行是元素的操作菜單，有元素的左對齊、右對齊、等距離排列等，可以美化畫面。MCGS元素的排列不僅僅是一維排列，還可以在二維空間里排列，這就是層的概念。你可以把一個元素放在另一元素的前面或者后面，使畫面顯示更加直觀方便。 圖51顯示的是組態(tài)好畫面。在圖做上角，三個按鈕分別是啟動、變頻器上電、急停按鈕，這是在系統(tǒng)的運行中非常重要的三個按鈕，旁邊的三個指示燈分別與三個按鈕相關聯(lián)，當按鈕動作后，三個指示燈也顯示不同的顏色，用來直觀的顯示按鈕是否動作。畫面的右半邊是手動和自動模式的切換按鈕，在運行過程中，這兩個按鈕使不顯示出來的，因為在系統(tǒng)的運行過程中，手動和自動模式是不能相互切換的，必須在系統(tǒng)停止以后，才能在手動和自動模式之間切換。上面八個顯示等分別代表各個傳感器的開關狀態(tài)，當轉(zhuǎn)臺處在某一狀態(tài)時相應的等就會亮起，反之則熄滅，便于工作人員或者巡檢人員對轉(zhuǎn)臺的運行狀態(tài)和故障檢測。兩個箭頭的作用是手動模式時，控制轉(zhuǎn)臺向左或者向右運動，在自動運行的時候它也是不可見的，只有手動模式才能對其操作。左下角三個傳感器數(shù)據(jù)實時顯示在觸摸屏中。它們是運行時非常重要的監(jiān)控數(shù)據(jù)，一旦溫度傳感器超過顯示溫度，觸摸屏報警。這樣可以減少由于故障而引起的不必要損失。轉(zhuǎn)速傳感器檢測到超速后會自動降速并報警，如果是由于電機損壞引起的失速，程序?qū)⒆詣舆M入保護狀態(tài)[27]。圖52 觸摸屏畫面組態(tài)第5章 系統(tǒng)的仿真及模擬運行在整個系統(tǒng)構硬件構建完成，軟件編寫完畢后，為了檢驗軟硬件設計的可行性，要進行必要的仿真模擬運行。這樣一來可以在模擬運行中檢測出較為明顯的錯誤，降低在實際運行中的錯誤率。在沒有硬件設備做支持的前提下，軟件仿真在一定程度上可以彌補硬件不足的缺點。 控制程序仿真 MATLAB是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學研究、工程設計以及必須進行有效數(shù)值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設計語言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。 SIMULINK是MATLAB的一大特色部分，其強大的電路仿真功能被電氣工程師所喜愛，它可以不用復雜的語言編程，只需要用到在元件庫中跟實際元件相吻合的模擬元件，然后按電路設計的圖紙相連接，就可以實現(xiàn)電路的仿真。圖54 SIMULINK連接圖圖55 手自動切換仿真a圖56 手自動切換仿真b第6章 結論本文對機械載物轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)工作原理和應用PLC的控制機理進行了詳細的研究，并針對即將投入生產(chǎn)實踐活動中的轉(zhuǎn)臺控制設備可能存在的種種問題，從硬件和軟件上分別對控制系統(tǒng)進行研究與設計，主要內(nèi)容如下：設計一個機械手搬運部件的載物轉(zhuǎn)臺控制裝置，以可編程控制器作為系統(tǒng)的控制核心，采用傳感器對轉(zhuǎn)臺上的部件個數(shù)進行檢測，當部件裝滿時轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)向機械手，轉(zhuǎn)臺到位后定位汽缸伸出固定轉(zhuǎn)臺，等待機械手搬運部件；當機械手搬完部件后，轉(zhuǎn)臺反相轉(zhuǎn)回，轉(zhuǎn)臺到位后定位汽缸伸出固定轉(zhuǎn)臺，等待部件載放，從而完成人工操作與自動操作間的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)采用變頻器來調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速，硬件與軟件的有機結合有效地解決了系統(tǒng)長期以來耗能大的問題，并且通過耗能計算比較系統(tǒng)改造前后節(jié)能效果，從而證實了改造后控制系統(tǒng)的節(jié)能效果顯著，達到了節(jié)能降耗的目標。在系統(tǒng)硬件設計上，可編程控制器的使用，不僅能夠進行有效地控制，而且可以與上位機進行實時通信，將控制站的數(shù)據(jù)及時地傳送到操作員站；在系統(tǒng)軟件設計上，控制站采用梯形圖對PLC進行編程，操作員站采用MCGS組態(tài)軟件對控制站進行實時監(jiān)控。盡管如此，本設計還存在許多缺陷及不完美處，在軟件方面，若增加與上游環(huán)節(jié)機械臂的信息通信通道，則可更輕易的完成載物轉(zhuǎn)臺及整個流水線的工作狀態(tài)監(jiān)控，有助于使生產(chǎn)活動更安全、高效。在硬件方面，若增加以太網(wǎng)端口的使用，則更便于實施調(diào)取設備裝置的運行信息、應用遠程協(xié)助、控制程序及時更新等，操作人員的控制活動更加便捷。參考文獻[1] 王兆義. 小型可編程控制器實用技術. 北京：機械工業(yè)出版社，2005，66~72[2] 鐘肇新. 可編程控制器原理及應用. 廣州：華南理工大學出版社，2011，105~133[3] 劉迎春. 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