【正文】 雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次課題設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 在此要感謝我們的指導(dǎo)老師我悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。在不斷的努力下我的課題設(shè)計(jì)終于完成了。八、總結(jié)通過(guò)此次課題設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過(guò)程中也了解了許多課外知識(shí)，開(kāi)拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來(lái)電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。（2）發(fā)展趨勢(shì)21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。目前，我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升?！　?0世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。按下冷卻泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)按鈕SB5時(shí)效果圖按下按鈕SB3間隔10秒后效果圖計(jì)時(shí)到達(dá)后，第21支路的T38閉合，主電路中的常閉觸頭KT斷開(kāi)，交流電流表A進(jìn)行工作電流監(jiān)視，從而使A避開(kāi)較大的起動(dòng)工作電流。（4）M1停轉(zhuǎn) 　　當(dāng)主電動(dòng)機(jī)M1降速至100r/min以下時(shí)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)觸頭KS1斷開(kāi)，T34失電，導(dǎo)致第16支路的T34斷開(kāi)，主電路中KM2斷開(kāi)，反接制動(dòng)結(jié)束，主電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。 　　。電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)（1）主電動(dòng)機(jī)斷電 　　按下停止按鈕SB。 　　T34延時(shí)到達(dá)后，第16支路的T34觸頭閉合，主電路中主觸頭KM2吸合，主電動(dòng)機(jī)M1反接制動(dòng)。為反接制動(dòng)作好準(zhǔn)備。主電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制按下正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕SB1。電動(dòng)機(jī)M1正向起動(dòng)運(yùn)行。 　?、?，主電路中KM3吸合，使串電阻R短接。 = AN AN TON AN T38= ALDTON = T34ALDAN TON = T37ALDAN O LRDLD M2熱繼電器常開(kāi)觸頭KM5M2接觸器主觸頭SB5M2停止按鈕KM1速度繼電器反轉(zhuǎn)觸頭SB1M1停止按鈕PLC編程元件 　　冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由停止按鈕SB起動(dòng)按鈕SB熱繼電器常開(kāi)觸頭FR接觸器主觸頭KM4等控制；快移電動(dòng)機(jī)M3由限位開(kāi)關(guān) SQ、接觸器主觸頭KM5控制；電流表A由中間繼電器觸頭KA控制。六、舉例說(shuō)明PLC的應(yīng)用下面以臥式車床電氣控制系統(tǒng)在介紹PLC的應(yīng)用　　該控制系統(tǒng)各級(jí)之間既有分工又有聯(lián)系，協(xié)調(diào)工作。操作人員還可經(jīng)PLC終端對(duì)PLC的工作進(jìn)行可視性監(jiān)控，通過(guò)觸摸屏開(kāi)關(guān)下達(dá)命令?，F(xiàn)場(chǎng)總線采用開(kāi)放式的標(biāo)準(zhǔn)總線結(jié)構(gòu)，可以十分方便的將分散的智能化設(shè)備連接起來(lái)，有利于徹底的實(shí)現(xiàn)分布式控制，而且有利于各臺(tái)PLC的協(xié)調(diào)動(dòng)作，提高了系統(tǒng)的可靠性。所謂PLC冗余技術(shù)即正常運(yùn)行時(shí)，一臺(tái)PLC作為主PLC進(jìn)行控制，其它的PLC作為備用，監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行?！　?3)執(zhí)行級(jí)的設(shè)計(jì)　　執(zhí)行級(jí)的智能程度最低，但控制精度和實(shí)時(shí)性要求最高?！　?2)監(jiān)控/協(xié)調(diào)級(jí)的設(shè)計(jì)　　該級(jí)的主要功能是完成組織級(jí)下達(dá)的命令，負(fù)責(zé)執(zhí)行級(jí)PLC的協(xié)調(diào)工作。該級(jí)計(jì)算機(jī)裝有專家知識(shí)庫(kù)，在變電站內(nèi)出現(xiàn)故障時(shí)，可在專家系統(tǒng)的引導(dǎo)下，盡快解除故障。　　式中：U0為標(biāo)準(zhǔn)電壓；Q0為每組電容器的容量；U為電壓實(shí)時(shí)值；Q為實(shí)時(shí)功率值；α1，α2為權(quán)重系數(shù)。根據(jù)“保證電壓合格，無(wú)功基本平衡，盡量減少調(diào)節(jié)次數(shù)”的變電站電壓和無(wú)功綜合調(diào)節(jié)的基本原則，無(wú)功調(diào)節(jié)邊界應(yīng)當(dāng)是一個(gè)受電壓狀態(tài)影響，且在一定范圍內(nèi)服務(wù)于電壓調(diào)節(jié)的模糊邊界。　　　利用本文上面提到的分級(jí)遞階控制結(jié)構(gòu)，我們可以按照三級(jí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)變電站綜合控制系統(tǒng)。下位PLC或遠(yuǎn)程工作站分散后進(jìn)行連網(wǎng)，這樣，執(zhí)行級(jí)各控制器件就可在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)分散控制，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞到上位控制機(jī)，使上位機(jī)進(jìn)行集中管理。同時(shí)，該級(jí)的PLC可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與上位的監(jiān)控協(xié)調(diào)級(jí)連接進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線控制和協(xié)調(diào)。　　(2)監(jiān)控/協(xié)調(diào)級(jí)(Coordination Level)該級(jí)主要根據(jù)組織級(jí)的命令協(xié)調(diào)下位PLC的運(yùn)行，避免下位PLC發(fā)生沖突，并將下位PLC的信息傳輸?shù)缴衔挥?jì)算機(jī)。對(duì)下監(jiān)視、指導(dǎo)協(xié)調(diào)級(jí)的所有行為。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。　　分級(jí)遞階控制思想的實(shí)質(zhì)是將一個(gè)大的控制系統(tǒng)按功能或結(jié)構(gòu)進(jìn)行層次分配，將全系統(tǒng)的監(jiān)視和控制功能劃屬于不同的級(jí)別去完成，各級(jí)完成分配給它的功能，并將有關(guān)信息傳遞到上一級(jí)，接受上一級(jí)管理。利以下僅以變壓器有載調(diào)壓監(jiān)控系統(tǒng)為例，說(shuō)明PLC分級(jí)遞階控制這種結(jié)構(gòu)體系在變電站綜合自動(dòng)控制中是有效、可行的。因此提出一種安全、可靠、能提高電力系統(tǒng)運(yùn)行、管理水平的變電站綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案已成為一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 （含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。五、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。梯形圖與時(shí)序分析見(jiàn)下圖但應(yīng)當(dāng)注意，如果該定時(shí)器的指令不是每個(gè)周期都執(zhí)行，定時(shí)器就不能及時(shí)刷新，可能導(dǎo)致出錯(cuò)。10ms 定時(shí)器則由系統(tǒng)在每個(gè)掃描周期開(kāi)始自動(dòng)刷新。T37T63，T101T255（2）1ms1T1T4，T65T68時(shí)基（ms）當(dāng)前值寄存器為16bit，最大計(jì)數(shù)值為32767，由此可推算不同分辨時(shí)的定時(shí)器的設(shè)定時(shí)間范圍。TON—通電延時(shí)定時(shí)器TONR—記憶型通電延時(shí)定時(shí)器TOF—斷電延時(shí)型定時(shí)器IN是使能輸入端，指令盒上方輸入定時(shí)器的編號(hào)（T），范圍為T0T255；PT是預(yù)置值輸入端，最大預(yù)置值為32767；PT的數(shù)據(jù)類型：INT；PT操作數(shù)有：IW，QW，MW，SMW，T，C，VW，SW，AC，常數(shù)STL3. 觸點(diǎn)并聯(lián)指令：Ｏ（ＯＲ），ＯＮ（ＯＲ?。危希裕?A(And):串聯(lián)連接常開(kāi)觸點(diǎn)。對(duì)同一元件只能使用一次。四、指令系統(tǒng)S7PLCSIM軟件支持對(duì)硬件中斷組織塊OB40—OB47的仿真。圖5選擇仿真PLC的工作方式為RUN狀態(tài)，,主機(jī)開(kāi)始運(yùn)行,自動(dòng)升速,速度值送到MW20。選擇仿真PLC的工作方式為STOP狀態(tài)。工藝要求為:, 主機(jī)自動(dòng)升速到700轉(zhuǎn)/分,并保持不變, , 主機(jī)停止運(yùn)行。 不僅包括已經(jīng)設(shè)置的，也包括那些要設(shè)置的。 所有變量(4) 對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。Inserttimer variable監(jiān)控定時(shí)器變量。STOP表示系統(tǒng)在停止?fàn)顟B(tài)。SF(system fault)表示系統(tǒng)報(bào)警。128個(gè)系統(tǒng)功能(SFC0SFB127)。可以模擬4095個(gè)數(shù)據(jù)塊。 （2）仿真軟件S7PLCSIM軟件的功能(1) 模擬PLC的寄存器?？捎谩皺z視(View)”菜單中“指令樹(shù)(Instruction Tree)”的選項(xiàng)來(lái)選擇是否打開(kāi)，并提供編程時(shí)所用到的所有快捷命令和PLC指令。引導(dǎo)條含程序塊(Program Block)、符號(hào)表（Symbol Table）、狀態(tài)圖表(Status Chart)、數(shù)據(jù)塊（Data Block）、系統(tǒng)塊（System Block ）、交叉索引（Cross Reference）、和通信（Communication）等圖標(biāo)按鈕。 工具條 工具條提供簡(jiǎn)便的鼠標(biāo)操作，將最常用的STEP7Micro/WIN32操作以按鈕的形式設(shè)定到工具條。 PLC的臥式車床電氣控制系統(tǒng)（觸摸屏）的設(shè)置。 （5）調(diào)試(Debug) 調(diào)試菜單用于聯(lián)機(jī)形式的動(dòng)態(tài)調(diào)試，有單次掃描，多次掃描，程序狀態(tài)等選項(xiàng)。 （2）編輯(Edit) 編輯菜單提供程序的撤消、剪切、復(fù)制、粘貼、全選、插入、刪除、查找、替換等子目錄，用于程序的修改操作。圖126 LAD指令工具允許您使用鼠標(biāo)或鍵盤(pán)執(zhí)行操作各種命令和工具。您可以定制每個(gè)工具條的內(nèi)容。如果需要，您可以拖動(dòng)分割條以擴(kuò)充程序視圖，并覆蓋局部變量表。 輸出窗口——在您編譯程序或指令庫(kù)時(shí)提供消息。 Tools（工具）——顯示指令向?qū)?、TD200向?qū)А⑽恢每刂葡驅(qū)?、EM253控制面板和擴(kuò)展調(diào)制解調(diào)器向?qū)У陌粹o； 指令樹(shù)——提供所有項(xiàng)目對(duì)象和當(dāng)前程序編輯器（LAD、FBD或STL）的所有指令的樹(shù)型視圖。非選中時(shí)為隱藏方式。 STEP7Micro/WIN32窗口組件及功能 STEP7Micro/WIN32窗口的首行主菜單包括有文件、編輯、檢視、PLC、調(diào)試、工具、視窗幫助等，主菜單下方兩行為工具條快捷按鈕，其他為窗口信息顯示區(qū)。（3）KDNK3系列PLC簡(jiǎn)介KDNK3系列小型一體化可編程控制器是用于工廠自動(dòng)化領(lǐng)域中機(jī)器控制和小規(guī)模過(guò)程控制的先進(jìn)PLC產(chǎn)品，與市場(chǎng)眾多的同類產(chǎn)品相比它是后來(lái)者，但卻跨越了PLC發(fā)展的初級(jí)階段，將多種先進(jìn)技術(shù)和高級(jí)功能集成到邏輯控制器中，因此廣泛適用于以下控制應(yīng)用：包裝機(jī)械、紡織機(jī)械、建材機(jī)械、食品機(jī)械、塑料機(jī)械、數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械、中央空調(diào)、環(huán)保設(shè)備以及單一過(guò)程控制裝置。而QnASCPU的回路數(shù)目無(wú)限制，可隨內(nèi)存容量的大小而改變；程序容量由8K步至124K步，如使用存儲(chǔ)器卡，QnASCPU則內(nèi)存量可擴(kuò)充到2M字節(jié)；有多種特殊模塊可選擇，包括網(wǎng)絡(luò)，定位控制，高速計(jì)數(shù)，溫度控制等模塊。● Q系列三菱PLC：三菱電機(jī)公司推出的大型PLC，CPU類型有基本型CPU，高性能型CPU，過(guò)程控制CPU，運(yùn)動(dòng)控制CPU, 冗余CPU等。具有高速處理及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要的特殊功能模塊等特點(diǎn)，為工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。● FX1N系列：是三菱電機(jī)推出的功能強(qiáng)大的普及型PLC。 PLC的臥式車床電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)品系列十分豐富，可以廣泛的滿足不同用戶的需要。三菱PLC598其小型機(jī)F1/F2系列是F系列的升級(jí)產(chǎn)品，早期在我國(guó)的銷量不小。 日本的小型PLC最具特色，在小型機(jī)領(lǐng)域中頗具盛名，某些用歐美的中型機(jī)或大型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制，日本的小型機(jī)就可以解決。二、其它PLC簡(jiǎn)介（1）三菱PLC簡(jiǎn)介世界上PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個(gè)流派是美國(guó)產(chǎn)品，一個(gè)流派是歐洲產(chǎn)品，一個(gè)流派是日本產(chǎn)品。ProTool/Pro用于組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)PC和所有西門子HMI產(chǎn)品，ProTool/Pro不只是組態(tài)軟件，其運(yùn)行版也用于Windows平臺(tái)的監(jiān)控系統(tǒng)。 人機(jī)界面軟件為用戶自動(dòng)化項(xiàng)目提供人機(jī)界面（HMI）或SCAD