【導讀】料混合裝置的自動化控制。通過簡單的PC端自主開發(fā)軟件，對監(jiān)控對象。通過串口通信進行與PLC的上傳和下載數(shù)據，以完成遠程的操控。內部執(zhí)行預設的程序，也可以通過改變VB的空間源代碼來調整程序。調試模式下可以分別對裝置的各個部分進行啟動與停止的調試。進料、混合、卸料的功能，主要控制要求如下：當按下啟動按鈕SB1時，畢后，停止混料操作，且停止系統(tǒng)運行。將混合液體卸料閥門關閉，復位過程完成。

　　

【正文】 序等。 用經驗設計法設計 P LC 應用程序可以 大致按以 下 幾個步驟進行： 分析控制 要求、 選擇控 制原 則；設 置主令 元件 和檢測 元件 ；確定 輸入、 輸出信號；設計執(zhí)行元件的控制程序：檢查、修改和完善程序。 在設計執(zhí)行元件的控制程序時，一般又可分為以 下 幾個步驟； (1)按所給的要求，將生產機械的運動分成各自獨立的簡單運動，分別設計這些簡單運動的基本控制程序。 (2)按各運動之間應有的制約關系來設置聯(lián)鎖措施，選擇聯(lián)鎖觸點，設計聯(lián)鎖程 序。 這一條 是電控 系統(tǒng) 能否成 功， 能否可 靠、 正確運 行的 關鍵． 必須仔細進行。 (3)按照維持運動（或狀態(tài)）的進行和轉換的需要，選擇控制原則，設置主令元件、檢測元件以及繼電器等。 (4)設置必要的保護措施。 二 .應 用 程 序 的邏 輯設計 方法 邏 輯 設 計 方 法 的 基 本 含 義 是 以 邏 輯 組 合 的 方 法 和 形 式 設 計 電 控 系統(tǒng)。這 種設計 方法既 有嚴 密可循 的規(guī)律 性、 明確可 行的 設計步 驟，又 具有簡便 、直觀 和十分 規(guī)范 的特點 。它可 以使 電控系 統(tǒng)的 設計從 捉摸不 定的、主 要依賴 于經驗 和嘗 試的復 雜過程 中解 脫出來 ，提 高設計 效率而 又蘭州理工大學電信學院畢業(yè)設計 27 易于學習和掌握。 三 .邏 輯 代 數(shù) 與電 氣控 制線路 (1)電氣控制線路的本質是邏輯線路 考察任 何一 個電控 線路 都會發(fā) 現(xiàn)， 幽路的 接通 或斷開 ，都 是通過 繼電器等 電氣元 件的觸 點來 實現(xiàn)的 。故控 制電 路的種 種功 能必定 取決于 這些觸點 的開、 合兩種 狀態(tài) ，而由 它們組 成的 電路也 是非 通即斷 的雙態(tài) 系統(tǒng)。因 此電控 線路從 本質 上說是 一種邏 輯線 路，它 符合 邏輯運 算的各 種基本規(guī)律。由于 P LC 是一種工業(yè)控制計算機，計算機的理論基礎正是建立在邏輯 代數(shù) 的基礎 上的， 它的硬 件無 非是“ 與”、“或”、“非 ”三種 邏輯電路的組合。特別是 P LC 程序的結構和 形式，無論是 語句表程序還 是梯形圖 程序， 都直接 或間 接地采 用邏輯 組合 的形式 ，它 們的工 作方式 及其規(guī)律也完全符合邏輯運算的基本規(guī)律。因此，用變量及其函數(shù)只有“ O”、“ 1”兩種取值的邏輯代數(shù)作為研究 電氣控制線路和 P LC 應用程序的工 具就是很自然的了。 (2)基本邏輯運算和邏輯函數(shù)的線路結構 邏輯代 數(shù)的三 種基 本運算 “與”、“ 或”、“非” 都有 著非常 明確的 物理意義，因此，當一個邏輯函數(shù)用邏輯變量 的基本運算式表現(xiàn)出來以后 ，實現(xiàn)這 個邏輯 函數(shù)的 線路 也就是 確定的 和十 分方便 的了 。特別 是，用 邏輯函數(shù)式表達的線路結構與 P LC 的指令語 句 程序完全一致，可以直接轉化，甚至不用梯形網程序來進行過渡。 四 .用 邏 輯 設 計法設 計 PLC 應 用程序 的步 驟 1)明確控制任務和控制要求。通過分析機械裝置、工藝過程和控制要求，取得工作循環(huán)圖和檢測元件分布圖以及執(zhí)行元件動作節(jié)拍表。 2)繪制電控系統(tǒng)的狀態(tài)轉換表。 3)進行系統(tǒng)的邏輯設計。 4)編制 PLC 程序。 5)程序的完善和補充。 五 .利 用 狀 態(tài) 流程 圖設計 應用 程序 狀態(tài)流 程圖 ，又叫 狀態(tài) 轉移圖 ，它 是完整 地描 述控制 系統(tǒng) 的工作 過程、功 能和特 性的一 種圖 形，是 分析相 設計 電控系 統(tǒng)控 制程序 的重要 工具。所謂‘‘狀態(tài)”都 是具有特定功能的狀態(tài)的流 程或轉換，實際上也 就是電控 系統(tǒng)的 功能的 流程 或轉換 。機械 的白 動工作 循環(huán) 過程就 是電控 系統(tǒng)的狀 態(tài)自動 地、有 順序 地逐步 轉換的 過程 。狀態(tài) 流程 圖也叫 功能流 程圖，由狀態(tài)、轉換、轉換條件和動作、命令組成。 六． 利 用 狀 態(tài)流 程圖 進行 PLC 程 序設 計 蘭州理工大學電信學院畢業(yè)設計 28 1)按照機械運動或工藝過程的工作內容、步驟、順序和控制要求畫出狀態(tài)流程圖。 2)在狀態(tài)流程圖上以 P LC 輸入點或其 他元件定義狀態(tài)轉換條件。 當某轉換條件的實際內容不止一個時，每個具體內容定義一個 P LC 元件 編號，并以邏輯組合形式表現(xiàn)為有效轉換條件。 3)按照機械或工藝提供的電氣執(zhí)行元件功能表，在狀態(tài)流程圖上對每個狀態(tài) 和動作 命令配 畫上 實現(xiàn)該 狀態(tài)或 動作 命令的 控制 功能的 電氣執(zhí) 行元件，并以對應的 PLC 輸出點的編號定義這些電氣執(zhí)行元件。 七． 利 用移 位寄 存器 設計 應用 程序 利用移 位寄 存器進 行步 進順序 控制 程序的 設計 更為簡 便， 同時設 計的通用 性也更 強。這 種設 計方法 主要是 利用 移位寄 存器 來充當 電控系 統(tǒng)的狀態(tài) 轉換控 制器， 設計 成單數(shù) 據順序 循環(huán) 移位， 實現(xiàn) 單步步 進式的 順序控制 。通過 分析電 控系 統(tǒng)的輸 入信號 狀態(tài) ，可以 得到 系統(tǒng)的 狀態(tài)轉 換主令信 號組， 這是設 計步 進順序 控制程 序的 關鍵。 同樣 ，使用 移位寄 存器進行設計也是利用這一結果。 八 .PLC 控 制 系統(tǒng) 設計 的一般 步驟 任何一 種電 氣控制 系統(tǒng) 都是為 了實 現(xiàn)被控 對象 （生產 設備 或生產 過程）的工藝要求，以提高生產效率和產品質量。因此，在設計 P LC 控制系統(tǒng)時，應遵循以下 基本原則： (1)最大限度地滿足被控對象的控制要求。設計前，應深入現(xiàn)場進行調商研 究，搜 集資料 ，并 與機械 部分的 設計 人員和 實際 操作人 員密切 配合，共同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設計中出現(xiàn)的各種問題。 (2)在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經濟，使用及維修方便。 (3)保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。 (4)考慮到生產的發(fā)展和工藝的改進，在選擇 P LC 容量時，應適當 留有裕量。 九 .控 制 系 統(tǒng) 設計 的基本 內容 P LC 控制系統(tǒng)是由 P LC 與用戶輸八、 輸出設備連接而成的，因此 ，PLC 控制系統(tǒng)設計的基本內容應包括： (1)選擇用戶輸入設備（按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等）、輸出設備 （繼電 器、接 觸器 、信號 燈等執(zhí) 行元 件）以 及由 輸出設 備驅動 的蘭州理工大學電信學院畢業(yè)設計 29 控制對象（電動機、電磁閥等）。 (2)PLC 的選擇 。 P LC 是 P LC 控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇 P LC對于保證整個控制系統(tǒng)的技術經濟性能指標起著重要的作用。選擇 P LC，應包括機型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選 擇、電源模塊的選擇等 。 (3)分配 I/O 點，繪制 I/O 連接圖。 (4)設計控制程序。包括設計梯形圖、語句表（即程序清單）和控制系統(tǒng)流 程圖。 控制程 序是 控制整 個系統(tǒng) 工作 的軟件 ，是 保證系 統(tǒng)工作 安全、可 靠的關 鍵。因 此， 控制程 序的設 計必 須經過 反復 調試、 修改， 直到滿足要求為止。 (5)必要時還需設計控制臺（柜）。 (6)編制控制系統(tǒng)的技術文件。包括說明書、電氣圖及電氣元件明細表等。傳統(tǒng)的電氣圖，一般包括電氣原理 圖、電器布置圖及電器安裝圖 。在 P LC 控制系統(tǒng)中，這一部 分圖可以統(tǒng)稱為“硬件圖”。它在傳統(tǒng)電氣 圖的基礎上增加了 P LC 部分，因此在電氣原理圈中應 增加 P LC 的 I/O 連接圖。 此外，在 P LC 控制系統(tǒng) 中的電氣圖中還應包括程序 圖（梯形圖），又稱為“軟 件圖 ”。向 用戶提 供“ 軟件圖 ”，可 便于用 戶在 發(fā)展生 產或改 進工藝時修改程序，并有利于用戶維 下圖 是可編程控制器系統(tǒng)設計流程，具體設計步驟如下。 (1)根據生產的工藝過程分析控制要求。如需要完成的動作（動作順序、動作條件、必需的保護和聯(lián)鎖等）、操作方式（手動、自動，連續(xù)、單周期、單步等）。 (2)根據控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設備，據此確定 P LC 的I/O 點 數(shù)。 (3)選擇 PLC 系統(tǒng)。 (4)分配 P LC 的 I/O 點， 設計 I/O 連 接圖（這一步也可以結合 第 2 步進行） (5)進行 PLC 程序設計，同時可進行 控制臺（柜）的設計和現(xiàn)場施工 。在設計 繼電器 控制系 統(tǒng)時 ，必須 在控制 線路 （接線 程序 ）設計 完成后 ，才能進行控制臺（柜）的設計和現(xiàn)場 施 工?？梢姡捎?P LC 控制，可 以使整個工程的周期縮短。析和排除故障 蘭州理工大學電信學院畢業(yè)設計 30 可編程控制器設計流程圖 十 .程 序 設 計 的步 驟 P LC 程序設計是 P LC 控制 系統(tǒng)原理設計的核心內容， 其步驟如‘ F。 (l)列寫系統(tǒng)占用的輸入、輸出點及機內各軟元件的分布及用途。 (2)根據控制要求列寫控制操作的各種要求。對于較復雜的控制系統(tǒng)，需繪制 控制流 程網， 用以 清楚地 表明動 作的 順序和 條件 。對于 簡單的 控制系統(tǒng)，也可省去這一步。 (3)設計梯形圖。這是程序設計的關鍵一步，也是比較困難的一步。要設計 好梯形 圖，除 了十 分熟悉 控制要 求外 ，同時 還要 有一定 的電氣 設計的實踐經驗。 (4)根據梯形圖編制程序清單（若使用的編程器可直接輸入梯形圖，則可省去此步）。 蘭州理工大學電信學院畢業(yè)設計 31 (5)用編程器將程序鍵入到 P LC 的用 戶存儲器中，并檢裔鍵入的程 序是否正確。 (6)對程序進行調試和修改，直到滿足要求為止。 (7)待控制臺（柜）及現(xiàn)場施工完成后，就可以進行聯(lián)機調試。如不滿足要求，需再修改程序或檢查接線，直到滿足要求為止。 (8)編制技術文件。 十一 .輸 入 輸 出設 備的 I/O 分配 符號 地址 輸入和輸出設備 SBB1 系統(tǒng)開始按鈕 SBB2 系統(tǒng)停止按鈕 KM1 攪拌電動機接觸器 1 KM2 攪拌電動機接觸器 2 KM3 攪拌電動機接觸器 3 KY1 液體 A 閥門 KY2 液體 B 閥門 KY3 混合液體卸料閥 HL 報警指示燈 SQ1 AIW0 液位傳感器 A SQ2 AIW2 液位傳感器 B SQ3 AIW4 液位傳感器 C 十二 . 梯形圖 蘭州理工大學電信學院畢業(yè)設計 32 蘭州理工大學電信學院畢業(yè)設計 33 第二節(jié) VB 軟件的簡介 VB 是 Visual Basic 的簡稱，是由 美國微軟 公司 于 1991 年開發(fā)的一種可視化的、面向對象和采用事件驅動方式 的結構化高級程序設計語言 ，可用于開發(fā) Window s 環(huán)境下的各類應用程序。它簡單易學、效率高，且功能強大可以與 Window s 專業(yè)開發(fā)工具 S DK 相媲美。在 Visual Basic環(huán)境下 ，利用 事件驅 動的 編程機 制、新 穎易 用的可 視化 設計工 具，使 用Wi ndow s 內部的廣 泛應用程序 接口（ AP I）函數(shù) ，動態(tài)鏈 接庫（ D LL）、對象的 鏈接與 嵌入 （ O LE）、開放 式數(shù) 據連接 （ O DB C） 等技術 ，可以 高效、快速地開發(fā) Wi ndow s 環(huán)境下功能強大、圖形界面豐富的應用軟 件系蘭州理工大學電信學院畢業(yè)設計 34 統(tǒng)。 一 .Visual Basic 作為 Vis ual Studio 的一員發(fā)布 ，證明微軟正在改變 Vis ual Basic的產品 定位 ，他想 讓 Vis ual Basic 成 為企業(yè) 級快 速開 發(fā)的利 器。 Vis ual Basic 在數(shù)據訪問方面有了很大的改進，新的 AD O 組件讓對大量數(shù) 據快速訪 問成為 可能。 數(shù)據 環(huán)境和 新的報 表功 能也讓 數(shù)據 開發(fā)有 了全新 的體驗。 Visual Basic 借助 CO M/C OM+強大的功能，可以開發(fā)具有 N 層結構的分布式應用程序。同時， Vis ual Basic 還可以在 IIS 上開發(fā)性能 超群的 Web 應 用程序。 Visual Basic 在語言方面和 IDE 方面的改進都不大，但是許多新增的組件成為 Visual Basic 開發(fā)人員手中的利器，如 File Sys te m Object 等。新的字符 串函數(shù) Split 和 Replace 等也給 Visual Basic的程序員帶來很大方便。 總之 Vis ual Basic 已經是非常成熟穩(wěn)定的開發(fā)系統(tǒng)，能讓企業(yè)快速建立多層的系統(tǒng)以及 Web 應用程序 ，成為當前 Wi ndow s 上最流行的 Visual Basic 版本。 二 .VB 的特 點 1．面向對象 VB 采用了面向 對象設計思想，它基本 思路是把復雜的設計問題分 解為多個 能夠 完成 獨立功 能且 相對 簡單 的對象 集合 。所 謂 “對象 ”就是個 可操作實 體如窗 體、窗 體中 命令按 鈕、標 簽、 文本框 等， 面向對 象編程