【導讀】通過對瓷質(zhì)磚從窯爐輸出過程的分析，考慮采用西門子公司S7-200PLC. 來設計整個控制系統(tǒng)。PLC的抗干擾能力強，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生?？刂葡到y(tǒng)的硬件采用S7-200的CPU223模塊，并擴展了兩個數(shù)字量模塊。EM223CN，留有一定的I/O點數(shù)供以后擴展功能使用，軟件部分采用梯形圖編寫。在瓷質(zhì)磚最后的傳輸階段采用了微動開關(guān)，磚到達此處觸動微動開。關(guān)，發(fā)出聲光提示，使操作人員及時將磚裝箱，防止落下，避免了意外情況發(fā)生。

　　

【正文】 本科畢業(yè)（設計）論文 29 開關(guān)柜的操作面板說明如下表 42 所示。 表 42 開關(guān)柜操作面板說明 表 符號 說明 IG 電源總開關(guān) IF 窯爐輸出總開關(guān) 24V 24V 直流電源指示燈 110V 110V 交流電源指示燈 LAF 自動運行指示燈 LTF 熱磁繼電器指示燈 LA12 指示燈 PAF 自動啟動按鈕 PBF 停止按鈕 SI 反轉(zhuǎn)開關(guān) PT 報警停止按鈕 接線端子為 PLC 的外部接線以及手動按鈕及其各種傳感器檢測信號輸入接線，將它們?nèi)慷及惭b在開關(guān)柜中 方便以后故障查找及技術(shù)改進 提 供方便 ,如圖 45和圖 46 所示 。 接線端子 X1 的接線為瓷質(zhì)磚窯爐輸出 過程中的各傳感器和電機接線， 圖中10/11 為輸出到 XT 接線盒中。 圖 45 接線端子 X1 圖 接線端子 X2 的接線為瓷質(zhì)磚打包過程中的各傳感器和電機以及手動操作時的信號輸入 接線 。 **： 基于 S7200 的 瓷質(zhì)磚自動打包控制系統(tǒng)設計 30 圖 46 接線端子 X2 圖 打包操作面板 打包過程手動操作控制面板，如圖 47 所示 。手動操作主要在系統(tǒng)自動運行時出現(xiàn)一些故障或者是其他特殊情況時使用的。 操作面板中設置了自動運行按鈕和單步運行按鈕，單步 運行 按鈕 包括了底座慢速 下降 運行， 底座上升運行以及驅(qū)動電機 MTP 運行使疊好的一疊磚送走等 按鈕。這樣在自動運行情況下如果發(fā)生意外情況時，操作人員就可以 及時 按下這些按鈕，防止意外發(fā)生造成對瓷質(zhì)磚的打包不成功 。 圖 47 打包操作面板 圖 操作面板 各 符號說明如表 43 所示 。 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 31 表 43 操作面板說明 表 符號 說明 PAI 自動運行按鈕 LA12 自動運行指示燈 LTI 熱磁繼電器指示燈 PBI 停止按鈕 PDP 底板慢速下行按鈕 PSP 底板上升按鈕 PTP 使疊好的一堆磚送走按鈕 **： 基于 S7200 的 瓷質(zhì)磚自動打包控制系統(tǒng)設計 32 第 5 章 結(jié)束語 經(jīng)過了一個學期的努力，終于完成了畢業(yè)設計，突然覺得 時間過得很快，大學生活也已經(jīng)接近尾聲了?；叵胱霎厴I(yè)設計的這個過程，有苦有甜。剛拿到自己的畢業(yè)設計題目時，看到是與 PLC 有關(guān)，感覺自己對這門學科的知識學習得不夠深入，接畢業(yè)設計這個機會能夠好好的再次學習。 在畢業(yè)設計的開始階段，我到圖書館查閱了很多資料，翻閱了大量 PLC 設計實例， 結(jié)合指導老師給的圖紙，慢慢分析各個控制系統(tǒng)的過程。一開始感覺對圖紙理解很困難，很難理清瓷質(zhì)磚從窯爐輸出的過程以及打包的過程，主要是關(guān)聯(lián)的控制條件比較多，經(jīng)過指導老師的講解，再慢慢理解消化最終能夠理清思路將梯形圖編寫出來。整套圖紙的繪制 也是花了大量時間，剛開始也是對 CAD 不是很熟悉， 畫圖速度很慢，發(fā)現(xiàn)畫圖最困難的是要將整張圖紙的比例設計好，這樣畫出來的圖才不至于比例不協(xié)調(diào)。畢業(yè)設計的整個過程感覺是比較痛苦的，但是到了最后突然有一種很輕松的感覺，回想這一過程自己學到了很多東西，像 PLC 的現(xiàn)場設計，以及對整個生產(chǎn)工藝的圖紙繪制，這些 都是以后工作中非常實用的技術(shù)。大學學習了多門課程，最終能夠以畢業(yè)形式的方將自己所學的知識表現(xiàn)出來，感覺到自己的大學生活沒有了遺憾。 PLC 在工廠的自動控制裝置中應用非常廣泛，現(xiàn)在工廠的自動化生產(chǎn)控制單元基本上都是采 用的 PLC 作為控制單元。自動打包控制系統(tǒng)一般在生產(chǎn)產(chǎn)品的工廠中應用，在產(chǎn)品生產(chǎn)好后，需要對其進行打包或者是將產(chǎn)品裝入包裝盒中，這個步驟用 PLC 控制將提高生產(chǎn)效率，降低人工成本，使工廠利益達到最大化。 本設計是基于 S7200 瓷質(zhì)磚自動打包控制 系統(tǒng) 設計， CPU 模塊采用的是CPU224CN，具有 14 路輸入 10 輸出的數(shù)字 I/O 點數(shù)。整個瓷質(zhì)磚打包控制系統(tǒng) 共有 22 路輸入和 16 路輸出， CPU 本來的 I/O 點數(shù)不能滿足要求，所以擴展 了兩個EM223CN 數(shù)字量 擴展模塊 。 EM223CN 有 8 路輸入 8 路輸出 I/O 點數(shù)，能夠滿足本 設計要求，而且還預留了幾個端口供以后技改或者是擴展其他功能使用。 窯爐輸出過程及打包過程中都是 使 用的光電傳感器及接近開關(guān)對瓷質(zhì)磚 的位置 進行檢測，根據(jù)檢測情況將脈沖信號輸入到 PLC 中，使其發(fā)出信號驅(qū)動繼電器控制相應的交流接觸器使 電機運轉(zhuǎn)，從而達到控制的目的。窯爐輸出至打包過程中考慮了兩種不同的路徑，一種是根據(jù)設計要求瓷質(zhì)磚能夠正常到達打包系統(tǒng)中，四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 33 另一種情況是應急情況，當磚未排列整齊或者是 其他的一些非正常情況則瓷質(zhì)磚按照另外一種路線傳輸，這樣就保證了瓷質(zhì)磚能夠持續(xù)穩(wěn)定的進行打包 。 整個控制系統(tǒng)采用自動運行模式和手 動運行模式，方便在有些過程中需要單步運行的就可以按下單步運行按鈕，進行相應控制。 在本設計中仍然存在一些不足 的地方 。 其一，在自動打包過程的最后階段， 將一堆疊好的瓷質(zhì)磚送走時，在皮帶的后面仍然需要人工去將一堆磚搬走， 不能完全實現(xiàn)無人操作。 其二，在瓷質(zhì) 磚從窯爐輸出到排列整齊這一過程中，由于定時器延時時間的控制，以及電機的運轉(zhuǎn)也不一定能夠到達理想狀態(tài)，所以瓷質(zhì)磚 之間的間隔不一定都是一樣的。 其三，采用的傳感器比較多，系統(tǒng)較龐大， 各種約束條件， 編程 比較 復雜。 PLC 的自動打包控制系統(tǒng)的未來發(fā)展前景是非常好的，現(xiàn) 在我們生活中所使用的生活用品 基本上都是通過機器批量生產(chǎn)，自動打包控制系統(tǒng)就顯示出了它的重要性 。如果采用人工生產(chǎn)包裝的話將大大增加生產(chǎn)成本，且效率低，影響經(jīng)濟發(fā)展 。在未來發(fā)展中還需不斷努力，真正實現(xiàn)產(chǎn)品無人化 、智能化的生產(chǎn) 打包控制 。 **： 基于 S7200 的 瓷質(zhì)磚自動打包控制系統(tǒng)設計 34 致 謝 從大學到現(xiàn)在， 從課題開始到論文的順利完成，我滿懷欣喜，回想求學之路，快樂而艱辛，在這本科生涯即將結(jié)束之際，一直都離不開 父母、 老師、同學、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 ! 感謝我的指導老師 —— ***老師，在整個的畢業(yè)設計期間，都凝結(jié)了 干 老師的精心指導和細心 檢查 。這里我特地向 干 老師表示由衷的感謝！ *老師，謝謝您的指導！ 感謝四川理工學院給我提供的各種學習平臺，感謝四川理工學院的圖書館提供的各種專業(yè)書籍以及各種電子資源 。 我要特別感謝我含辛茹苦的父母，感謝他們對我學業(yè)的理解與支持。 最后，我還要對在這次設計中，幫助和支持我的同學，表示感謝！再一次向所有支持和幫助過我的老師、同學和親友表示衷心的感謝！ 恩情似海，永生難忘！衷心祝愿各位老師身體健康，工作順利，生活幸福美滿！祝朋友們心想事成，美夢成真！ 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 35 參考文獻 [1] 廖常初 . PLC 編程及應用第 3 版 [M]. 北京： 機械工業(yè)出版社 ， 20xx. [2] 廖常初 . S7200PLC 編程及應用 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 ， 20xx. [3] 廖常初 . S7200PLC 基礎(chǔ)教程 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 ， 20xx. [4] 龔仲華 . S7200 系列 PLC 應用技術(shù) [M]. 北京： 人們郵電出版社 ， 20xx. [5] 郁有文 . 傳感器原理及工程應用 [M]. 西安：西安電子科技大學出版， 20xx. [6] 王阿根 . 西門子 S7200PLC 編程實例精解 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. [7] 王阿根 . PLC 控制程序精編 108 例 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. [8] 王阿根 . 電氣可編程控制原理及其應用（第 2 版） [M]. 北京：清華大學出版社， 20xx. [9] 馬小軍 . 可編程控制器及其應用 [M]. 南京：東南大學出版社， 20xx. [10] 張萬忠 . 可編程控制器入門與應用實例 [M]. 北京：中國電力出版社， 20xx. [11] 陳忠華 . 可編程控制器與工業(yè)自動化 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 20xx. [12] 郁漢琪 . 可編程控制器原理及應用 [M]. 北京：中國電力出版社， 20xx. [13] 王永華 . 現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù) [M] 哈爾濱：哈爾濱工程大學出社 ， 20xx. [14] 俞金壽 . 過程控制系統(tǒng)和應用 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 ， 20xx. [15] 陳建俊 . 電機與電氣控制 [M]. 北京：北京交通大學出版社， 20xx. [16] 西門子公司 . 西門子 PLC 中文編程手冊 [M]， 20xx. [17] 西門子公司 . SIMATIC S7200 可編程序控制器系統(tǒng)手冊 [M]， 20xx. [18] SIEMENS. S7200 Programmable Controller System Manual[DB/OL]，20xx. [19] SIEMENS. Text Display(TD) User Manual[DB/OL]， 20xx. [20] SIEMENS. NET CP 241 Communications processor for Industrial Ether Technical manual[DB/OL]， 20xx. **： 基于 S7200 的 瓷質(zhì)磚自動打包控制系統(tǒng)設計 36 附 錄 附錄 Ⅰ 瓷質(zhì)磚 打包系統(tǒng)源程序 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 37 **： 基于 S7200 的 瓷質(zhì)磚自動打包控制系統(tǒng)設計 38 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 39 **： 基于 S7200 的 瓷質(zhì)磚自動打包控制系統(tǒng)設計 40 附錄 Ⅱ 瓷質(zhì)磚打包 系統(tǒng)控制 總圖紙 各圖紙的說明如下： 圖 1/11 電源總開關(guān) 圖 2/11 窯爐輸出 過程 電機 圖 3/11 瓷質(zhì)磚輸出打包電機 圖 4/11 窯爐輸出繼電器控制 圖 5/11 打包繼電器 控制 圖 6/11 PLC 外部接線圖 圖 7/11 開關(guān)柜接線圖 圖 8/11 瓷質(zhì)磚窯爐輸出過程 圖 9/11 瓷質(zhì)磚正常輸出 圖 10/11 瓷質(zhì)磚緊急輸出 圖 11/11 打包輸出控 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 41