【導(dǎo)讀】計(jì)方面一直是非常有力的工具。近年來(lái)這方面的控制理論、控制模式和研究日臻成熟，它們?cè)诠I(yè)生產(chǎn)部門(mén)的影響相當(dāng)大，并且形成了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的產(chǎn)品。一方向，并成為全球工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)行業(yè)的熱點(diǎn)，受到業(yè)界的普遍關(guān)注。其中常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)有十幾種，它們分別在不同的領(lǐng)域得到了。廣泛的應(yīng)用，如Profibus，Interbus，CAN，F(xiàn)F，Bitbus，P-Net，LonWorks等。類(lèi)繁多的自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用需求之下，沒(méi)有哪一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)能夠完全符合生產(chǎn)需要，用的，超出這些領(lǐng)域可能就不是最優(yōu)的，因此多種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)共存?？偩€(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)更是不計(jì)其數(shù)。在加拿大渥太華召開(kāi)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議中通過(guò)了IEC61158. 持，非常適用于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。為了連接現(xiàn)場(chǎng)各種各樣的設(shè)備和用于監(jiān)控的系。而為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制的一體化并保護(hù)現(xiàn)有的投資，利用以太網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)。統(tǒng)調(diào)試和設(shè)備故障診斷。在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先。PROFIBUS憑借其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x，完善的功能和標(biāo)準(zhǔn)通用的

　　

【正文】 氣體閥啟動(dòng)、關(guān)閉、停止、互鎖程序段，監(jiān)控程序段（氣體閥啟動(dòng) 3S 后，無(wú)上、下限開(kāi)關(guān)信號(hào)到來(lái)，則停真空泵，氣體閥故障燈亮），氣體閥啟動(dòng)次數(shù)計(jì)算程序段，維護(hù)信息及復(fù)位信號(hào)檢查程序段等。生成 FB1 后，生成 DB DB2 兩個(gè)數(shù)據(jù)塊，并指定為參考 FB1 后，分別存放在與兩個(gè)氣體閥相關(guān)的背景數(shù)據(jù)。 （ 3） OB1：用于循環(huán)程序處理的組織塊。 OB1 中是一個(gè)按照工藝進(jìn)行的順序控制過(guò)程 ， 生成 FB1 后 才 生 成 OB1。先執(zhí)行內(nèi)部初始化，然后對(duì)爐內(nèi)電流、運(yùn)行部件的電流、功率及狀態(tài)實(shí)施巡回檢測(cè)。 PLC 將所 得的 測(cè)參量與設(shè)定 的 標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，對(duì)超 過(guò) 限量 的數(shù)據(jù)進(jìn)行 自動(dòng)報(bào)警并 運(yùn)行 故障 診斷 程序。對(duì)采集的爐內(nèi)氣體壓力分別做數(shù)字平均值濾波。將內(nèi)存中保存的 5 個(gè)壓力歷史值，采用移位指令去掉最早的數(shù)據(jù)，在加進(jìn)最新采集的數(shù)據(jù)，做算術(shù)平均。求出前后壓力差，為了避免在壓力差臨界值處，頻繁啟停設(shè)備，如測(cè)得壓力大于 6Pa 時(shí)，啟動(dòng)真空泵，壓力降到 6Pa 以下，馬上就停止真空泵。所以設(shè)計(jì)停止壓力這個(gè)設(shè)定值。設(shè)停止壓力為 6Pa，則啟動(dòng)真空泵后，只有壓力 降至 6Pa 時(shí)，才會(huì)停止真空泵。同樣設(shè)定啟停氣泵的壓力分別為 600Pa。然后測(cè)試正在運(yùn)行的點(diǎn)擊的運(yùn)行參數(shù)，若有故障，則進(jìn)入故障處理服務(wù)。 （ 4） OB2 OB2 FB FB2：分別為 PLC 通信程序中的初始化模塊（ OBOB2 OB22），發(fā)送模塊（ FB2），發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)（ DB6），接收模塊（ FB4），接收數(shù)據(jù)區(qū)（ DB7）。 真空等離子焊接監(jiān)控系統(tǒng) PLC 控制流程圖如下： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 19 頁(yè) 共 32 頁(yè) 圖 真空等離子焊接監(jiān)控系統(tǒng) PLC 控制流程圖 充氬過(guò)程 PLC 控制的實(shí)現(xiàn) 真空等離子焊箱的 PLC， 采用 1 個(gè)模擬 輸入模塊（ SM 331 AI），一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入模塊（ SM 321 DI），一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出模塊（ SM 322 DO） ， 電源模塊采用 PS 3075A，通信模塊選用 CP 5430。 （ 1）模擬量輸入 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 20 頁(yè) 共 32 頁(yè) 一個(gè) SM 331 AI 模塊含有 8 個(gè) 12 位模擬量輸入通道，分別接電流變送器、電壓變送器、功率變送器、壓力變送器、氣體流量計(jì)、壓力計(jì)，輸入電網(wǎng)電壓、電流、真空泵電流、功率、爐內(nèi)壓力等檢測(cè)項(xiàng)目。 （ 2）開(kāi)關(guān)量輸入 SM321DI 模塊 一般都 含有一組輸入點(diǎn)， 采用 直流 24V 為 額定 的 輸入電壓。分別接氣體閥手動(dòng) /自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、 氣體閥開(kāi)啟開(kāi)關(guān)、氣體閥關(guān)閉開(kāi)關(guān)、氣體閥啟停開(kāi)關(guān)，真空泵手動(dòng) /自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、真空泵啟停開(kāi)關(guān)、設(shè)備維護(hù)復(fù)位開(kāi)關(guān)。 （ 3）開(kāi)關(guān) 量 輸出 SM322DO 模塊 包含以 2 組輸出點(diǎn)， 8 點(diǎn)一組 一共 16 個(gè)輸出點(diǎn)，輸出控制信號(hào) 如真空泵 工作指示 燈、真空泵故障 顯 示燈、手動(dòng) /自動(dòng)方式 顯 示燈。 PLC 用戶(hù) 的 程序中 包含共 8 個(gè)邏輯塊 ,分別為 OB OB OB2 OB2 FBFB DB DB2。其中 OB OB2 OB2 FB FB3 分別為 PLC 通信程序中的初始化模塊，發(fā)送模塊（ FB2），發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)（ DB2），接收 模塊（ FB3），接收數(shù)據(jù)區(qū)（ DB3）。 OB1 是一般 用于處理循環(huán) 結(jié)構(gòu) 程序的 模 塊。先執(zhí)行 程序的 初始化，然后對(duì)電流、真空泵的電流、壓力 及 功率 進(jìn)行逐一 檢測(cè)。 PLC 會(huì) 將 測(cè)得的所有參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)值一個(gè)個(gè)的比較 ，對(duì)超 過(guò) 限量 的數(shù)據(jù)運(yùn)行診斷程序診斷同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警 。然后采集氬氣測(cè)定儀送到模擬量輸入模塊的數(shù)據(jù)，做加權(quán)平均運(yùn)算后，與設(shè)定的氬氣濃度值比較，然后根據(jù)誤差 E 和誤差變化率，運(yùn)行 PID 算法，得到變頻器調(diào)節(jié)輸出量，通過(guò)PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)送到變頻器通信模板 [15]。 PLC 控制流程圖為： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 21 頁(yè) 共 32 頁(yè) 開(kāi) 始P L C 初 始 化系 統(tǒng) 電 量 檢 測(cè)超 標(biāo)系 統(tǒng) 故 障 處 理采 集 氬 氣 壓 力 值 ， 求 加 權(quán) 平 均 值 計(jì) 算 出誤 差 E 和 誤 差 變 化 率查 模 糊 控 制 查 詢(xún) 表控 制 量 U 值 放 通 信 數(shù) 據(jù)區(qū)有 令 牌 嗎 執(zhí) 行 通 信 任 務(wù)測(cè) 機(jī) 組 運(yùn) 行 參 數(shù)異 常 故 障 報(bào) 警 處 理NYYNYN 圖 PLC 控制流程圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 22 頁(yè) 共 32 頁(yè) 結(jié)束語(yǔ) 真空等離子焊接的效益巨大，但運(yùn)行成本高，生產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益差。所以應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焊接工藝的半自動(dòng)、全自動(dòng)監(jiān)控，提高真空等離子焊接的技術(shù)管理水平，合理使用和配置處理設(shè)施，具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。 本文結(jié)合傳統(tǒng)等離子焊接處理工藝，研究了基于 PROFIBUS 的真空等離子焊接自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于整個(gè)焊接過(guò)程是復(fù)雜的，其控制系統(tǒng)也是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng) 。 針對(duì)真空等離子焊接車(chē)間生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用需要，從綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的完整性、可靠性、開(kāi)放性和可擴(kuò)充性 幾個(gè)方面，比較分析了許多工業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)連接方式，提出了基于PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)通信方案 ，基本完成了任務(wù)書(shū)上的要求。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 23 頁(yè) 共 32 頁(yè) 致 謝 大學(xué)四年如同白駒過(guò)隙，不知不覺(jué)已到了即將畢業(yè)的時(shí)候，這四年是我人生中最寶貴的四年，我不僅學(xué)到了學(xué)校所教授的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，還學(xué)到了如何學(xué)習(xí)的本領(lǐng)以及對(duì)這個(gè)世界嶄新的認(rèn)識(shí)。學(xué)校良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和辛勤工作的老師給我留下了深深的印象，在這樣的環(huán)境中學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)，對(duì)我今后的成功道路有著不可磨滅的影響。 在我畢業(yè)設(shè)計(jì)論文完成之際，我首先要感謝我的指導(dǎo)老師陸寶春 教授和王榮林老師。在他們的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下，我才能 堅(jiān)持 我的研究工作順利進(jìn)行。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和孜孜不倦的敬業(yè)精神激勵(lì)著我， 這些可貴的品質(zhì)激勵(lì)和敦促著我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究， 我會(huì)將這種精神貫徹到我以后的工作 和學(xué)習(xí)當(dāng) 中。 另外，我還要感謝李高 杰師兄 ， 他將豐富的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)毫不保留的傳授給我們，他不僅一直關(guān)心著我的論文進(jìn)度，而且還為我的研究提供了很多寶貴的資料，使我的畢業(yè)論文工作 能夠順利的進(jìn)行。 同時(shí)也要感謝我們宿舍的室友，我與他們一同努力，相互督促，創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍，讓我堅(jiān)持不懈的進(jìn)行畢業(yè)論文的工作。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 24 頁(yè) 共 32 頁(yè) 參 考 文 獻(xiàn) [1] 周斌 ,林錦實(shí) .現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)與組態(tài)軟件應(yīng)用 [M].北京 :清華大學(xué)出社 ,～44. 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