【正文】 為主，也可以有部分模擬量；（4）總線點數(shù)達 10 點以上就可以考慮選用 PLC；（5）有較大的工藝變化或控制系統(tǒng)擴展的可能性；圖 8 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計步驟（6）系統(tǒng)的調(diào)試比較方便，能夠在現(xiàn)場進行；（7）現(xiàn)場人員有條件掌握 PLC技術(shù)； PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟（1）對控制系統(tǒng)對象進行分析在對一個控制系統(tǒng)進行分析設(shè)計之前，先進行調(diào)查，明確控制對象的工藝過程、工作特點，明確控制的各個階段的特點，以及各個階段之間的轉(zhuǎn)換條件。（2）PLC 的選擇桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 18 頁 共 37 頁PLC的選擇包括功能選擇、I/O 選擇和內(nèi)存估計三項內(nèi)容。①功能選擇當(dāng)前的 PLC均能夠適合一般的控制系統(tǒng)要求。在選擇時，主要考慮 I/O模板擴展模塊 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換模塊、計數(shù)模塊及指令功能、中斷功能和外設(shè)的通信功能。②I/O 點數(shù)的確定盡量簡化系統(tǒng)的 I/O點數(shù)、在可能的條件下應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)牧粲杏嗔?。③進行內(nèi)存估計在縱拉部分 PLC選用 CPU 3152 DP，溫度控制選用 FM355溫度閉環(huán)控制功能模塊，數(shù)字輸入選用 DI32xDC24V，含有 32點 24V直流輸入，數(shù)字輸出選用 DO16xRel. AC120V/230V，模擬輸入選用 AI2x12Bit。軟件設(shè)計主要是根據(jù)控制要求，把工藝流程圖轉(zhuǎn)換成梯形圖。除將繼電器梯形圖直接轉(zhuǎn)換成 PLC梯形圖，以及一些較常用的、典型的程序單元之外，較復(fù)雜的控制可以按照反映工藝流程的控制流程圖實現(xiàn)。 PLC編程軟件 STEP7STEP7軟件編程界面如下：圖 9 STEP7軟件編程界面其中各個項目是分層管理的桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 19 頁 共 37 頁項目為針對ＰＬＣ網(wǎng)絡(luò)所指定的總體控制方案，它可以管轄多個站與ＭＰＩ網(wǎng)絡(luò)連接的節(jié)點，以組成ＰＬＣ網(wǎng)絡(luò)。站是組態(tài)硬件的起點。 代表機架的組態(tài)表本生產(chǎn)線縱拉部分的 PLC控制模塊的排列為圖 11 PLC控制模塊的排列通過組態(tài)，可以模擬出實際的硬件設(shè)備。在機架中，挨著 CPU布置模塊，可以組圖 10桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 20 頁 共 37 頁態(tài)的機架的數(shù)目取決于所使用的 CPU。和在實際設(shè)備中的操作一樣，可以使用 STEP 7排列模塊。區(qū)別在于，在 STEP 7中，機架是用組態(tài)表來表示的，該表的行數(shù)等于機架中用于插入模塊的插槽數(shù)。組態(tài)表對應(yīng)于所用的機架。STEP 7會自動將機架編號放到名字前面的括號中。如下：(0) UR對應(yīng)中央機架(通用機架)編號 0。圖 12 組態(tài)結(jié)構(gòu) 組態(tài)的步驟在硬件目錄中選擇一個硬件組件，通過拖放操作，依次將機架，電源模塊，CPU 3152 DP的 CPU模塊，F(xiàn)M 355 S PID Control溫度閉環(huán)控制模塊，DI32xDC24V 數(shù)字輸入模塊，將選定組 DO16xRel. AC120V/230V數(shù)字輸出模塊，AI2x12Bit 模擬輸入模塊復(fù)制到站窗口中。桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 21 頁 共 37 頁圖 13 硬件組態(tài)縱拉部分組態(tài)結(jié)構(gòu)為圖 14 縱拉部分組態(tài) 站窗口的布局所插入/選擇的機架的細(xì)節(jié)視圖顯示在站窗口的下部。還會以表單形式顯示模塊的訂貨號和地址。 裝有模塊的中央機架的表格結(jié)構(gòu)如下(詳細(xì)視圖)：桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 22 頁 共 37 頁圖 15 組態(tài)的模塊屬性 PLC程序各個部分是以塊的形式調(diào)用的，其中OB1 為主程序，F(xiàn)B為功能塊可以調(diào)用數(shù)據(jù)塊，DB為數(shù)據(jù)塊。圖 16 PLC的程序程序開始執(zhí)行時，先執(zhí)行一次OB100，進行復(fù)位，然后進入主程序OB1 進行運行。桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 23 頁 共 37 頁OB100：SET S ZL_T1_TEMP.COM_RST S ZL_T2_TEMP.COM_RST S ZL_T3_TEMP.COM_RST S ZL_T4_TEMP.COM_RST S ZL_T5_TEMP.COM_RST 從 FM355中讀取溫度參數(shù)OB35為溫度中斷程序，OB35 以 100us的間隔采集溫度，中斷 OB1主循環(huán)程序，當(dāng)溫度控制程序出現(xiàn)錯誤，將支持 OB85程序。程序見附錄一。本章介紹了薄膜生產(chǎn)線的上位機 WINCC 監(jiān)控軟件，完成塑料薄膜雙向拉伸機組縱向拉伸機部分的軟件設(shè)計 硬件配置上位機選用DELL OPTIPLEX 755服務(wù)器 兩臺；INTEL 酷睿雙核處理器；2G ECC DDR2 內(nèi)存；雙 250G SATA 硬盤；操作系統(tǒng)微軟Windows2022 server；19 寸液晶顯示器。服務(wù)器操作系統(tǒng)微軟Windows2022 server；微軟數(shù)據(jù)庫 SQL SERVER 2022；配置軟件為西門子 8K變量運行板；Plc編程軟件Step7。生產(chǎn)線中各種壓力、張力、位置、溫度、拉伸比、速度鏈的參數(shù)設(shè)置和監(jiān)控均在上位機完成。 上位機系統(tǒng)作為人機界面，與PLC進行通訊，對PLC中的數(shù)據(jù)進行處理，對生產(chǎn)線的運行參數(shù)進行歸檔存儲，把整個生產(chǎn)線的運行狀態(tài)以圖形方式方便直觀的顯示在操作者的面前。上位機為 2臺冗余模式，當(dāng)其中一臺出現(xiàn)故障時另一臺還可對生產(chǎn)線進行監(jiān)控而不影響生產(chǎn)，故障計算機排除故障可以自動進行報警以及歸檔數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)的同步，保證記錄的一致性。操作方便，在過程畫面中采用彈出窗口設(shè)計，右鍵單擊設(shè)定值彈出設(shè)定值輸入框，右鍵單擊實際值可彈出歸檔參數(shù)框，右鍵單擊按鈕彈出開關(guān)輸入框。上位機系統(tǒng)選用西門子WINCC組態(tài)軟件，WINCC有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口可通過以太網(wǎng)與整個工廠的生產(chǎn)管理系統(tǒng)連接，方便系統(tǒng)集成?？刂葡到y(tǒng)有兩條PROFIBUS總線，一條連接變頻器、遠(yuǎn)程I/O；另一條連接上位機。兩臺上位機互為冗余，其中一臺出問題時通過另一臺可以對整個生產(chǎn)線監(jiān)控而不影響生產(chǎn)。桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 24 頁 共 37 頁圖 17 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 25 頁 共 37 頁 人機對話界面概述運行wincc軟件，對生產(chǎn)進行監(jiān)控編程軟件界面為圖 18 Wincc 軟件編程界面打開圖形編輯器，編寫上位機軟件，按控制要求，選擇智能對象，添加需要監(jiān)控的變量，變量的地址應(yīng)該和Step7 編寫的程序的控制地址一至。完成軟件的設(shè)計。保存，點擊運行出現(xiàn)如下的監(jiān)控界面。運行監(jiān)控軟件對生產(chǎn)線進行監(jiān)視調(diào)控。因為沒有輸入，各個監(jiān)控數(shù)據(jù)顯示為 0。圖 19 運行 Wincc監(jiān)控軟件5. 總結(jié)此次畢業(yè)設(shè)計歷時三個月，是一次理論和實際相結(jié)合的設(shè)計，我在一邊實習(xí)的同時一邊準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計，通過這次經(jīng)歷提高了我的動手能力，使我了解了工程上設(shè)計和桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 26 頁 共 37 頁課本上學(xué)習(xí)的是有很大的區(qū)別的。這次畢業(yè)設(shè)計我學(xué)習(xí)和掌握了很多東西，對以后快速進入工作狀態(tài)有很大的幫助。在找資料過程中，查閱了好多資料，擴大了自己的知識面。對生產(chǎn)線有了整體的了解，掌握了縱拉部分的電氣控制的設(shè)計。同時熟悉了西門子變頻器、PLC的應(yīng)用，對電動機的調(diào)速有了更加深刻的理解。學(xué)習(xí)了STEP7 編程方法，對組態(tài)有了一定的認(rèn)識。在這次畢業(yè)設(shè)計過程中也遇到了很多的問題：對西門子STEP7 編程語法在靈活運用方面還是欠缺。 在以后的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中，我會借鑒本次設(shè)計的經(jīng)驗，同時使薄膜雙向拉伸生產(chǎn)線整個電氣控制系統(tǒng)更加完善。桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 27 頁 共 37 頁謝 辭本系統(tǒng)從設(shè)計到開發(fā)完成歷時近三個月，經(jīng)過張彤老師和賴自源工程師的關(guān)心、指導(dǎo)和幫助以及其他廣大老師、同學(xué)支持終于順利完成。本系統(tǒng)是以繪制電氣控制原理圖和可編程控制器的程序設(shè)計為主的。不僅要對整個生產(chǎn)線的流程有一定的了解，還要熟悉各個部分是如何協(xié)調(diào)工作的。需要可編程控制器，變頻調(diào)速，電器與控制方面的知識，在老師和師傅的指導(dǎo)下，通過自己的努力基本完成了縱拉部分的設(shè)計，給我以后的工作有了很大的鼓舞！最后，我要再次向所有在制作畢業(yè)設(shè)計時對我給以關(guān)心、支持和指導(dǎo)的老師、朋友和同學(xué)，特別是張彤老師和賴自源工程師表示真誠的感謝！??！祝福他們桃李滿天下!!!桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 28 頁 共 37 頁參考文獻：[1] 黃賢武,：電子科技大學(xué)出版社 .1999[2] 王兆安,：[3] . 北京：[4] 王永章,杜君文,程國全. ：高等教育出版社 .2022[5] S7200 系列 PLC ：[6] 孟曉芳，李策，王釪。：[7] 、軟啟動器及 PLC ：人民郵電出版社. 2022[8] 原魁，：冶金工業(yè)出版社 .1998[9] 胡斌. 電子線路基礎(chǔ)輕松入門[M]. 北京：人民郵電出版社 . 2022 [10] 馬寧， PLC 和 MM440 ：[11] ：[12] ：人民郵電出版社 .1999[13] ：冶金工業(yè)出版社，1998[14] ：[15] . Oppenheim, A. S. Willsky. Signal and System[M]. PrinticeHall, Inc. 1983桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 29 頁 共 37 頁附錄一PLC控制程序如下：程序段 1：電源程序段 2：急停 1程序段 3：急停 2程序段 4：電機啟動程序段 5：桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 30 頁 共 37 頁程序段 6：程序段 7：程序段 8：變頻器啟動桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 31 頁 共 37 頁程序段 9：程序段 10：程序段 11：程序段 12：穿片電機啟動程序段 13：升降電機 1升桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 32 頁 共 37 頁程序段 14：升降電機 1降程序段 15：升降電機 2升程序段 16：升降電機 2降桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 33 頁 共 37 頁程序段 17：調(diào)用張力顯示OB35程序：FC3程序：程序段 1：溫度 1通道程序段 2：溫度 2通道桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 34 頁 共 37 頁程序段 3：溫度 3通道程序段 4：溫度 4通道程序段 5：溫度 5通道桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 35 頁 共 37 頁FC30程序：程序段 1：程序段 2：程序段 3：FC2程序：縱拉張力檢測桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 36 頁 共 37 頁程序段 1：程序段 2：