【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)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(biāo)注引用的內(nèi)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(biāo)明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬字。有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程。設(shè)計是否有創(chuàng)意？

　　

【正文】 控系統(tǒng) 采用循環(huán)控制、遠(yuǎn)控及就地操作相結(jié)合的控制方式。對于順序控制設(shè)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(dāng)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(shè)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(luò)都能完成各種控制任務(wù)。它的使用范圍可以覆蓋從替代繼電器的簡單控制到復(fù)雜的自動控制。其應(yīng)用領(lǐng)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(guān)，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(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器， 然后在 PLC 內(nèi)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(qū)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(shè)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(yīng)，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(chǔ)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(chǔ)上從 左到右按字遞增。 序號 輸入 輸出 地址 標(biāo)簽 定義 地址 標(biāo)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(zhuǎn)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(zhuǎn) 9 粉碎檢測不合格 洗煤機反轉(zhuǎn) 10 粉碎機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)按鈕 清洗機脫硫閥 13 洗煤機反轉(zhuǎn)按鈕 清洗機正轉(zhuǎn) 14 污水閥打開按鈕 清洗機反轉(zhuǎn) 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(zhuǎn)按鈕 19 清洗機反轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān)量。選擇工作方式開關(guān) 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(shè)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(shè)計中我們著重分析了主電路圖。在本設(shè)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(zhuǎn)， 和 控制清洗機的 正反轉(zhuǎn) ， 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(dǎo)電部件和接線端子連接關(guān)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(jié) 構(gòu)簡單、層次分明的特點，適合研究和分析電路工作原理，在設(shè)計研發(fā)和生產(chǎn)現(xiàn)場等方面得到廣泛應(yīng)用 [8]。 工作流程圖 我們根據(jù)設(shè)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(rèn)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(shè)計 軟件的組成及作用 PLC 內(nèi)部資源 內(nèi)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(lǐng)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(fù)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(nèi)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(yù)設(shè)值。當(dāng)定時器的輸入條件滿足時開始計時，當(dāng)前值從 0 開始按一定的時間單位增加；當(dāng)定時器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)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(dāng) 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(dāng)計數(shù)器計數(shù)達(dá)到預(yù)定的設(shè)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(yīng)，它用于接受外部的開關(guān)信號。當(dāng)外部的開關(guān)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(yīng)。當(dāng)通過程序使得輸出繼電器線圈得電時， PLC 上的輸出端開關(guān)閉合，它可以作為控制外部負(fù)載的開關(guān)信號。同時在程序中其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。 ：內(nèi)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(yīng)，因此它的觸點不能驅(qū)動外部負(fù)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(shè)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?qū)崿F(xiàn)控制任務(wù)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(wù)而編 寫的應(yīng)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(diào)試和修改工作大大簡化。我們在本次設(shè)計中選擇梯形圖編程。以下我們詳細(xì)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(cè)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(cè)總是輸入接點，最右側(cè)為輸出元素，觸點代表邏輯“輸入”條件，如開關(guān)、按紐、內(nèi)部條件等；線圈通常代表邏輯“輸出”結(jié)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(xué)運算等功能指令。 ，中間各支路都加有電壓，當(dāng)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(guān)的實際狀態(tài)；輸出線圈只對應(yīng)輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，該位的狀態(tài)必須通過 I/O 模塊上對應(yīng)的輸出單元才能驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)。 PLC 內(nèi)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(yīng)的功能，因此通常按電氣控制系統(tǒng)中 相應(yīng) 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(yīng)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(yīng)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(shè)計中，可不考慮觸點數(shù)量，這給設(shè)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(shè)計梯形圖時，對這種并行處理與串行處理的差別有時候應(yīng)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(shè)計 系統(tǒng)梯形圖設(shè)計如圖 31 所示。 謝 辭 在同學(xué)齊心協(xié)力的努力幫助下，在導(dǎo)師的細(xì)心指導(dǎo)下，我們這個電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計完 成較好，在此我對我所有的代課老師，學(xué)校的各位領(lǐng)導(dǎo)，特別是對我的指導(dǎo)老師表示衷心的感謝。 在設(shè)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(dǎo)師的指點，找出問題的所在，所以我們能夠成功完成設(shè)計有很大一部分通過導(dǎo)師的指導(dǎo)；另一方面我們可以通過學(xué)校的借書條件，從學(xué)校的圖書館獲得我們想要的資料，因此我們也要感謝學(xué)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(shè)計當(dāng)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(xì)心教導(dǎo)。 總 之，在這次成功設(shè)計的過程中，學(xué)校也給了我一個與老師，與同學(xué)合作，實踐操作完成的機會，我將在以后的學(xué)習(xí)和工作過程中充分運用所學(xué)知識，也會盡我所能學(xué)的更多知識，不辜負(fù)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(yīng)用技術(shù) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [2]周美蘭等 . PLC 電氣控制與組態(tài)設(shè)計 .北京：科學(xué)出版社， 20xx [3]李道林主編 .電氣控制與 PLC 原理及應(yīng)用 .北京：電子出版社， 20xx [4]李長久 .PLC 原理及應(yīng)用 .北京：機械工業(yè)出版社， [5]汪志鋒 .可編程控制器原理和應(yīng)用 .西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 20xx [6]汪曉平 .PLC 可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導(dǎo)航 .北京：人民郵電出版社， 20xx [7]海維 .可編程控制器及應(yīng)用 [M].機械工業(yè)出版社 , [8]常初 .可編程控制應(yīng)用技術(shù) [M].重慶大學(xué)出版社 , [9]立明 .選煤 工藝與設(shè)備化學(xué) [M].北京工業(yè)出版社 , [10]孫平 .可編程控制器原理及應(yīng)用 [M].高等教育出版社 , [11]廖常初主編 .PLC 編程及飲用 .北京：機械工業(yè)出版社， 20xx [12]歐姆龍公司 .CP1E40DR 可編程控制器系統(tǒng)手冊， 20xx [13]常曉玲 .電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器．北京：機械工業(yè)出版社， 20xx [14]黃北剛 .工廠電氣控制電路實例詳解．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [15]田瑞庭 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) .北京：機械工業(yè)出版社， 199 1 1