【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位。印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于萬字。有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程。設計是否有創(chuàng)意？

　　

【正文】 控系統(tǒng) 采用循環(huán)控制、遠控及就地操作相結合的控制方式。對于順序控制設置必要的分步操作、成組操作或單獨操作，并有選擇、跳步、中斷、連鎖等功能。 (2)洗煤程控系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集與處理功能，通過上位機的 CRT 顯示工藝流程、測量參數(shù)、控制對象狀態(tài)及組參數(shù)等：并對一些參數(shù)進行累計、計 算和統(tǒng)計。當參數(shù)越限時報警、控制對象或狀態(tài)變化時，在 CRT 上報警，并設有音響提示。 (3)程控系統(tǒng)具有靈活的制表打印功熊，可自動打印、請求打印、定時制表、畫面打印等。 PLC 機型選擇 根據(jù)自 動化清洗 的控制要求，我們采用了日本歐姆龍 PLC CP1E40DR 型號，此類型 PLC 無論獨立運行，還是聯(lián)接網(wǎng)絡都能完成各種控制任務。它的使用范圍可以覆蓋從替代繼電器的簡單控制到復雜的自動控制。其應用領域包括各種機床、紡織機械、塑料機械、電梯等行業(yè)。 CP1E40DR 通訊功能完善，具有極高的性能價格比是很突出的特點，也是我們采用它的主要原因。 PLC 為此系統(tǒng)的控制核心，此系統(tǒng)的輸入信號有兩部分，一部分是原點、單周期、連續(xù)等面板控制按鈕，另一部分是多種行程開關，這些面板按鈕信號和傳感器信號作為 PLC 的輸入變量，經(jīng)過 PLC 的輸入接口輸入到內部數(shù)據(jù)寄存器， 然后在 PLC 內部進行邏輯運算或數(shù)據(jù)處理后，以輸出變量的形式送到輸出接口，從而驅動電機來控制行車的運行和吊鉤的升降 [7]。 I/O 分配表及其端子接線圖 在本次系統(tǒng)設計中，我們定義的 I/O 分配表如表 21 所示。將 18 個輸入信號和 5 個輸出信號按各自的功能類型分好，并與 PLC 的 I/O 點一一對應，編排地址如下表。數(shù)字量擴展模塊的地址分配是從最靠近 CPU 模塊的數(shù)字量模塊開始，在本機數(shù)字量地址的基礎上從左到右按字節(jié)連續(xù)遞增，模擬量擴展模塊的地址是從最靠近 CPU 模塊的模擬量模塊開始，在本機模擬量地址的基礎上從 左到右按字遞增。 序號 輸入 輸出 地址 標簽 定義 地址 標簽 定義 1 手動模式 粉碎機進料閥 2 自動模式 粉碎機排料閥 3 自動啟動按鈕 粉碎機轉動 4 自動停止按鈕 洗煤機進料閥 5 粉碎進料閥打開按鈕 洗煤機排料閥 6 粉 碎排料閥打開按鈕 洗煤機污水閥 7 粉碎進料高料位 洗煤機進水閥 8 粉碎檢測合格 洗煤機正轉 9 粉碎檢測不合格 洗煤機反轉 10 粉碎機轉動按鈕 清洗機進料閥 11 洗煤進料閥打開按鈕 清洗機排料閥 12 洗 煤機正轉按鈕 清洗機脫硫閥 13 洗煤機反轉按鈕 清洗機正轉 14 污水閥打開按鈕 清洗機反轉 15 洗煤機排料閥打開 烘干機啟動 16 清洗機進料閥打開 皮帶機接觸器 17 清洗機排料閥打開 18 清洗機正轉按鈕 19 清洗機反轉按鈕 20 清洗機脫硫閥打開 21 清洗機高料位 22 烘干機啟動 23 傳送皮帶轉動 24 我們定義的 I/O 端子接線圖如圖 21 所示。由圖表可以看出 ,PLC 控制系統(tǒng)的輸入信號有 23 個，均為開關量。選擇工作方式開關 2 個。 PLC 控制系統(tǒng)的輸出信號有 16 個 。 其 接線圖如下， 主電路的設計 電氣原理圖一般分為主電 路和輔助電路 兩部分，在本次設計中我們著重分析了主電路圖。在本設計中，根據(jù)生產(chǎn)的工藝要求， 需用 控制 粉碎機的運行， 和 控制 洗煤機的正反轉， 和 控制清洗機的 正反轉 ， 控制 烘干機的運行， 控制 傳送皮帶的運行 。 電氣原理圖是根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理，采用電器元件展開的形式，利用圖形符號和項目符號表示電路各電器元件中導電部件和接線端子連接關系的電路圖。電氣原理圖并不按電器元件實際布置來繪制，而是根據(jù)它在電路中所起的作用畫在不同的部位上。電氣原理圖具有結 構簡單、層次分明的特點，適合研究和分析電路工作原理，在設計研發(fā)和生產(chǎn)現(xiàn)場等方面得到廣泛應用 [8]。 工作流程圖 我們根據(jù)設計要求繪制了整個系統(tǒng)的工作流程圖，以便可以更清楚的認識電鍍行車的生產(chǎn)全過程，整個系統(tǒng)的工作流程圖，如圖 23 所示。 第 4 章 系統(tǒng)的軟件設計 軟件的組成及作用 PLC 內部資源 內部根據(jù)軟元件的功能不同，分成了許多區(qū)域，如輸入 /輸出繼電器區(qū)、定時器區(qū)、計數(shù)器區(qū)、特殊繼電器區(qū)等。下面分別介紹下。 ：電氣自動控制的大部分領域都需要用 定時器進行時間控制，靈活地使用定時器可以編制出復雜動作的控制程序。它是 PLC 中重要的編程元件，是累計時間增量的內部器件。 定時器的工作過程與繼電 接觸器控制系統(tǒng)的時間繼電器基本相同，但它沒有瞬動觸點。使用時要提前輸入時間預設值。當定時器的輸入條件滿足時開始計時，當前值從 0 開始按一定的時間單位增加；當定時器的當前值達到預設值時，定時器觸點動作。利用定時器的觸點就可以得到控制所需的延時時間。 ：計數(shù)器可用來累計輸入脈沖的個數(shù)，經(jīng)常用于對產(chǎn)品進行計數(shù)或者進行特定功能的編程。使用時要提前輸入它的特定植。當 輸入觸發(fā)條件滿足時，計數(shù)器開始累計它的輸入端脈沖電位上升延的次數(shù)，當計數(shù)器計數(shù)達到預定的設定值時，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。 ：輸入繼電器一般都有一個 PLC 的輸入端子與之對應，它用于接受外部的開關信號。當外部的開關信號為閉合時，輸入繼電器的線圈得電，在程序中常開觸點閉合，常閉觸點斷開。 ：輸出繼電器一般都有一個 PLC 上的輸出端子與之對應。當通過程序使得輸出繼電器線圈得電時， PLC 上的輸出端開關閉合，它可以作為控制外部負載的開關信號。同時在程序中其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。 ：內部位存儲器的作用和繼電 接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相同，它在 PLC 中沒有輸入 /輸出端與之對應，因此它的觸點不能驅動外部負載，這是與輸出繼電器的主要區(qū)別。它主要起邏輯控制作用。 以上幾個是我們在本次系統(tǒng)設計的過程中可能需要用到的 PLC 軟元件， 另外 PLC 還有很多其它的軟元件 [9]。 PLC 編程語言 PLC 是通過運行編寫的用戶程序實現(xiàn)控制任務的。 PLC 中的程序由系統(tǒng)程序和用戶程序兩部分組成，系統(tǒng)程序由 PLC 生產(chǎn)廠家提供，它支持用戶程序的運行；用戶程序是用戶為完成特定的控制任務而編 寫的應用程序。CP1E40DR 系列 PLC 的編程語言非常豐富，有梯形圖、語句表、功能塊圖和順序功能圖等，用戶可以選擇一種編程語言，如果需要，也可混合使用幾種語言編程。這些編程語言都是面向用戶的，它使控制程序的開發(fā)、輸入、調試和修改工作大大簡化。我們在本次設計中選擇梯形圖編程。以下我們詳細介紹下梯形圖的概念。 梯形圖左邊有一條垂直的線稱作左母線，右邊一條虛線稱為右母線。母線之間是觸點的邏輯連接和線圈的輸出。 PLC 梯形圖具有以下一些特點： 的梯形圖是“從上到下”按行繪制的，兩側的豎線類似電氣控制圖的 電源線，通常稱做母線（ Bus Bar），大部分梯形圖只保留左母線；梯形圖的每一行是“從左到右”繪制，左側總是輸入接點，最右側為輸出元素，觸點代表邏輯“輸入”條件，如開關、按紐、內部條件等；線圈通常代表邏輯“輸出”結果，如指示燈、接觸器、中間繼電器、電磁閥等。對 CP1E40DR系列的 PLC 來說，還有一種輸出“盒”（功能框），它代表附加的指令，如定時器、計數(shù)器或數(shù)學運算等功能指令。 ，中間各支路都加有電壓，當支路接通時，有電流流過支路上的觸點與線圈。梯形圖中的假想電流在圖中只能 作單方向的流動，即只能從左向右流動。層次改變（接通的順序）也只能先上后下，與程序編寫時的步序號是一致的。 、 等，輸出線圈 、 等不是物理接點和線圈，而是輸入、輸出存儲器中輸入、輸出點的狀態(tài)，并不是接線時現(xiàn)場開關的實際狀態(tài)；輸出線圈只對應輸出映像區(qū)的相應位，該位的狀態(tài)必須通過 I/O 模塊上對應的輸出單元才能驅動現(xiàn)場執(zhí)行機構。 PLC 內部器件，如輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等，也不是真的電器元件，但具有相應的功能，因此通常按電氣控制系統(tǒng)中 相應 器件的名稱稱呼它們。梯形圖中每個繼電器和觸點均為 PLC 存儲器中的一位，相應位為“ 1”，表示繼電器線圈通電、常開接點閉合或常閉接點斷開；相應位為“ 0”，表示繼電器線圈斷電、常開接點斷開或常閉接點閉合 [10]。 ，又可常閉，其常開、常閉觸點的數(shù)目理論上是無窮多個（受存儲容量限制），也不會磨損，因此，梯形圖設計中，可不考慮觸點數(shù)量，這給設計者帶來很大方便。對于外部輸入信號，只要接入一個信號到 PLC 即可。 ，而 PLC 是采用循環(huán)掃描方式工 作，梯形圖中各元件是按掃描順序依次執(zhí)行的，是一種串行處理方式。由于掃描時間很短（一般不過幾十毫秒），所以控制效果同電氣控制電路是基本相同的。但在設計梯形圖時，對這種并行處理與串行處理的差別有時候應予注意，特別是那些在程序執(zhí)行階段還要隨時對輸入、輸出狀態(tài)存儲器進行刷新操作的 PLC，不要因為對串行處理這一特點考慮不夠而引起偶然的誤操作。 PLC 梯形圖設計 系統(tǒng)梯形圖設計如圖 31 所示。 謝 辭 在同學齊心協(xié)力的努力幫助下，在導師的細心指導下，我們這個電鍍行車控制系統(tǒng)的設計完 成較好，在此我對我所有的代課老師，學校的各位領導，特別是對我的指導老師表示衷心的感謝。 在設計的過程中我們遇到了很多困難，有很多問題通過我們的教科書是解決不了的，但是我一方面可以通過導師的指點，找出問題的所在，所以我們能夠成功完成設計有很大一部分通過導師的指導；另一方面我們可以通過學校的借書條件，從學校的圖書館獲得我們想要的資料，因此我們也要感謝學校能給我們提供這樣自我解決問題的平臺；同時，我們能夠運用我們的專業(yè)知識，在設計當中我們能夠充分運用我們的專業(yè)知識，這都是我們在這三年里所有專業(yè)老師的細心教導。 總 之，在這次成功設計的過程中，學校也給了我一個與老師，與同學合作，實踐操作完成的機會，我將在以后的學習和工作過程中充分運用所學知識，也會盡我所能學的更多知識，不辜負各位老師的期望。在此，我祝各位老師工作順利，生活美滿 ! 參考文獻 [1]洪星 .可編程控制器應用技術 .北京：化學工業(yè)出版社， [2]周美蘭等 . 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