【導(dǎo)讀】生產(chǎn)的效率和安全性并且將大大的節(jié)約人力資源。因其意義重大，對(duì)傳送帶的改造是多。方面的而本文將主要介紹的是：基于西門(mén)子PLC的傳送帶多速度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其中硬件設(shè)計(jì)包括西門(mén)子PLC、變頻器、異步電動(dòng)。機(jī)的外部電路的設(shè)計(jì)與安裝；軟件部分包括程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試。警、狀態(tài)指示、傳送帶帶負(fù)載軟啟動(dòng)等；能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)狀態(tài)切換，方便維護(hù)。控制性能，實(shí)現(xiàn)流水線傳送帶傳送過(guò)程的無(wú)人控制。對(duì)變頻器的控制部分進(jìn)行介紹。可編程邏輯控制器····························································2

　　

【正文】 減一檔 正轉(zhuǎn) 減二檔 暫停 正速 停車(chē) 反轉(zhuǎn) 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 明確了 PLC 輸入輸出分配后便可以據(jù)此編輯程序。 如圖 41 所示， 為常閉觸點(diǎn)平時(shí)為閉合狀態(tài)，開(kāi)關(guān) SA 選擇手動(dòng)控制狀態(tài)時(shí) 閉合，與此同時(shí)自動(dòng)控制狀態(tài)斷開(kāi)線圈 、 得電，運(yùn)行燈亮起并且線圈 KM1 得電，開(kāi)關(guān) 閉合，此時(shí)手動(dòng)控制狀態(tài)同路自鎖直到開(kāi)關(guān) SA選擇自動(dòng)控制狀態(tài)。當(dāng)開(kāi)關(guān) SA 選擇自動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，觸點(diǎn) 閉合，此時(shí)手動(dòng)控制通路由于有 常閉觸點(diǎn)而斷開(kāi)。此時(shí) 實(shí)現(xiàn)自鎖同時(shí)開(kāi)始調(diào)用子程序SBR0。 當(dāng)變頻器傳送回故障信號(hào)時(shí)，即 閉合，此時(shí) PLC 控制 輸出，故障提示燈亮。 圖 41 梯形圖 主程序圖 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 42 梯形圖 子程序 1 AIW0 是模擬量輸入輸出模塊 EM235 將采集的模擬量變換成數(shù)字量后的值。其范圍在 0～ 32020 之間。因?yàn)闇y(cè)距傳感的反饋信號(hào)為 4～ 20mA 所以本程序中 AIW0的值在 6400～ 3200 之間。 本文不對(duì)傳送帶上距離進(jìn)行細(xì)致論述，因此設(shè) 當(dāng) AIW0的值大于等于 25000 時(shí)即相當(dāng)于傳送帶上無(wú)負(fù)載。另設(shè) AIW0 值為 19200、 12800、6500 分別為第一安全距離、第二安全距離、第三安全距離。 如圖 42 所示，此時(shí)按下啟動(dòng)鍵 。當(dāng) AIW0 的值大于 32020 時(shí)開(kāi)關(guān)閉合，內(nèi)部繼電器 得電，斷開(kāi)常閉觸點(diǎn) 。系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)低速運(yùn)行狀態(tài)。 當(dāng)按下停止按鈕 接通，系統(tǒng)暫停。 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 43 梯形圖 子程序 2 如圖 43 所示，當(dāng) AWI0 值不再大于等于 32020 時(shí)說(shuō)明傳送帶上有負(fù)載。此時(shí)，繼電器 失電系統(tǒng)軟啟動(dòng)。 T33 路接通后，定時(shí)器 T33 開(kāi)始計(jì)時(shí)。在計(jì)時(shí)結(jié)束之前電動(dòng)機(jī)以待機(jī)速度運(yùn)行。 T33 計(jì)時(shí)結(jié)束同時(shí) T34 開(kāi)始計(jì)時(shí)此時(shí)變頻器輸出頻率為 10Hz。 T34計(jì)時(shí)結(jié)束同時(shí) T35開(kāi)始計(jì)時(shí)，此時(shí)變頻器輸出頻率為 25Hz。 圖 44 梯形圖 子程序 3 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 如圖 44 所示， T35 計(jì)時(shí)結(jié)束同時(shí) T36 開(kāi)始計(jì)時(shí)此后變頻器輸出為 50Hz。當(dāng)壓力開(kāi)關(guān)閉合時(shí)系統(tǒng)會(huì)開(kāi)始計(jì)算物位，常閉觸點(diǎn) 、 、 實(shí)際是與下圖中的各種狀態(tài)互鎖。即 、 、 中有任意一中輸出 都不可能輸出。 圖 45 梯形圖 子程序 4 如圖 45， 為一壓力開(kāi)關(guān)，即有物品在前方積壓時(shí) 閉合。前文已經(jīng)介紹 AIW0 值為 19200、 12800、 6500 分別為第一安全距離、第二安全距離、第三安全距離。當(dāng) 閉合且 AIW0 值小于等于 19200 時(shí)，說(shuō)明物品已進(jìn)入第一安全距離，此時(shí) 輸出。同樣當(dāng) AIW0 值小于等于 12800 時(shí) 輸出。當(dāng) AWI0值小于等于 6500 時(shí) 輸出。 若 AIW0 值大于 19200 時(shí)傳送帶仍然維持正常速度運(yùn)行。 圖 46 梯形圖 子程序 5 如圖 46，當(dāng)按下反向運(yùn)行開(kāi)關(guān) 則 輸出且自鎖。按下 正轉(zhuǎn)按鈕后，通路斷開(kāi)系統(tǒng)恢復(fù)正轉(zhuǎn)。 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 47 梯形圖 子程序 6 如圖 47 所示，當(dāng)系統(tǒng)選擇手動(dòng)或出現(xiàn)故障時(shí)，即 或 接通，子程序返回主程序。 圖 48 為子程序全部視圖： 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 48 梯形圖子程序圖 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 第五章 仿真 由于實(shí)驗(yàn)條件所限，本系統(tǒng)難以進(jìn)行實(shí)物制作。因此為驗(yàn)證系統(tǒng)程序的可行性，本系統(tǒng)使用一款名為 S7200 仿真的軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。 圖 51 STEP7軟件 如圖 51，首先應(yīng)對(duì)所編輯的程序進(jìn)行編譯。只有編譯成功后程序方能夠 進(jìn)行仿真。選擇 STEP7 軟件上方 “ PLC” 選項(xiàng)，彈出菜單后選擇 “ pile all” 或“ pile” 選項(xiàng)。 “ pile all” 可以快速對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行編譯，而 “ pile”則為分段編譯，這種方式雖然效率低但方便排查程序中的錯(cuò)誤，此兩種選項(xiàng)各有優(yōu)缺點(diǎn)。 在編譯過(guò)程中有可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤信息。通常錯(cuò)誤信息會(huì)顯示錯(cuò)誤出現(xiàn)的位置及錯(cuò)誤的類型。 S7200 常見(jiàn)的程序編制、編 譯出錯(cuò)代碼以及含義如下： 0001:所編程的高速計(jì)數(shù)器 (HSC)尚未被定義； 0002:中斷輸入點(diǎn)的地址與高速計(jì)數(shù)器 (HSC)沖突； 0003:高速計(jì)數(shù)器 (HSC)的地址與中斷輸入點(diǎn)沖突： 0004:中斷程序中使用了 ENI、 DISI、 HDEF 指令： 0005:高速計(jì)數(shù)器 (HSC)被重復(fù)定義； 0006:使用的間接尋址方式不正確； 0008:子程序的嵌套層數(shù)過(guò)多； 0080:程序太大，無(wú)法進(jìn)行正常的編譯處理； 0081:程序網(wǎng)絡(luò)太復(fù)雜，導(dǎo) 致了堆棧的溢出； 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 0082:程序中使用了非法的指令； 0083:缺少主程序結(jié)束指令； 0085: FOR、 NEXT 指令未配套使用，缺少 FOR 指令； 0086: FOR、 NEXT 指令未配套使用，缺少 NEXT 指令： 0087:缺少子程序、中斷程序的編號(hào)； 0088:缺少子程序結(jié)束指令； 0089:缺少中斷程序結(jié)束指令； 0090:輸入的參數(shù)不正確： 0091:輸入的地址范圍不正確； 0092:計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值設(shè)定不正確： 0093: FOR、 NEXT 嵌套層數(shù)過(guò)多。 編譯成功后為進(jìn)行仿真須將程序?qū)С鰹?.awl 格式的文件。 如圖 52，編譯完成后選擇 “ File” 選項(xiàng)彈出菜單，選擇其中 “ Export” 選項(xiàng)將梯形圖程序轉(zhuǎn)存為 .awl格式文件。 圖 52 STEP7軟件 使用 S7200 仿真軟件，點(diǎn)擊“程序”菜單中的“裝載程序”選項(xiàng)。選擇要加載的程序。程序加載完成后點(diǎn)擊綠色三角形 RUN 按鈕如圖 53 所示。 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 圖 53 S7200仿真軟件 圖 54 S7200仿真軟件 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 55 系統(tǒng)仿真 如圖 55， 當(dāng)選擇手 動(dòng)控制時(shí) 閉合， 運(yùn)行燈亮、 繼電器 KM1 得電。 圖 56 系統(tǒng)仿真 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 如圖 56， 當(dāng)選擇自動(dòng)控制時(shí) 閉合， 輸出繼電器 KM0 得電。 圖 57 系統(tǒng)仿真 如圖 57，按下 啟動(dòng)鍵 限位開(kāi)關(guān)閉合，此時(shí) AI0 輸入為 （ AIW0值小于等于 6500） ， 輸出，變頻器快速停車(chē)。 圖 58 系統(tǒng)仿真 大 連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 如圖 58，當(dāng) AI0 輸入為 （ AIW0 值小于等于 12800 大于 6500）時(shí)，減二檔 輸出。 圖 59 系統(tǒng)仿真 如圖 59，當(dāng) AI0 輸入為 （ AIW0 值小于等于 19200 大于 12800）時(shí)，減一檔 輸出。 圖 510 系統(tǒng)仿真 如圖 510，當(dāng) AI0 輸入為 （ AIW0 值小于大于 19200）時(shí)，正常速度 輸出。 大連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 謝 辭 在論文即將完成之際，我的心情 久久難以 平靜 。 從開(kāi)始進(jìn)入課題 直 到論文的順利完成，有多少 可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我 寶貴 的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 感謝我的導(dǎo)師 張旭秀 副教授 ，她的 待人溫和親切，工作上 一絲不茍 、 細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn) 的 作風(fēng) ，給我留下了深刻的印象， 是我 今后 學(xué)習(xí) 、 工作 中的榜樣；她循循善 誘的教導(dǎo)和 細(xì)致入微 的 提點(diǎn) 給予我無(wú)盡的啟迪。這篇論文的每個(gè)細(xì)節(jié)和每個(gè) 部分 ，都離不開(kāi)您的細(xì)心指導(dǎo)。而您開(kāi)朗的 性 格 和寬容的態(tài)度，幫助 不善交流的 我能夠很快的融入 這個(gè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 團(tuán)隊(duì)。 感謝 陪伴我至今 的同學(xué)們 。我 從遙遠(yuǎn)的家 相 來(lái)到這個(gè)陌生的城市里，是你們與 我共同 建立并 維系著彼此之間兄弟姐妹般的感情，維系 著班級(jí)那份家的融洽。四年 光景 仿佛就在昨天。 在這 四年里，我們沒(méi)有發(fā)生 任何不開(kāi)心的事情。只是今后大家 再難相 聚 ，再難重溫 一起吃每年班級(jí)活動(dòng)那頓飯了吧 。 沒(méi)關(guān)系， 為尋當(dāng)初的夢(mèng)想大家 各奔前程 。 珍重 了我的伙伴們 。但愿每一個(gè)兄弟姐妹都能守住 這份年輕的心，保留這份年輕的激情，懷念這份年輕的歲月，打拼出屬于自己的那一片天 地 。我們?cè)谝黄鸬娜兆樱視?huì) 銘 記一輩子 。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹(shù)之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào) 。你們 的所在便是我家的所在，有了你們我才有了前進(jìn)的動(dòng)力。 你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 感謝那些在我前進(jìn)道路上幫助過(guò)我的人們，遇到你們是我最大的榮幸。感謝你們！ 大連交通大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 參考文獻(xiàn) [1] 史國(guó)生 .電氣控制與可編程控制器技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. 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