【正文】 雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次課題設(shè)計的最大收獲和財富，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，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。在不斷的努力下我的課題設(shè)計終于完成了。八、總結(jié)通過此次課題設(shè)計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認(rèn)識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質(zhì)的飛躍。（2）發(fā)展趨勢21世紀(jì)，PLC會有更大的發(fā)展。目前，我國自己已可以生產(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)用都得到了長足的發(fā)展。這個階段的另一個特點是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。　　20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(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。按下冷卻泵電動機起動按鈕SB5時效果圖按下按鈕SB3間隔10秒后效果圖計時到達后，第21支路的T38閉合，主電路中的常閉觸頭KT斷開，交流電流表A進行工作電流監(jiān)視，從而使A避開較大的起動工作電流。（4）M1停轉(zhuǎn) 　　當(dāng)主電動機M1降速至100r/min以下時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)觸頭KS1斷開，T34失電，導(dǎo)致第16支路的T34斷開，主電路中KM2斷開，反接制動結(jié)束，主電動機M1停轉(zhuǎn)。 　　。電動機反接制動（1）主電動機斷電 　　按下停止按鈕SB。 　　T34延時到達后，第16支路的T34觸頭閉合，主電路中主觸頭KM2吸合，主電動機M1反接制動。為反接制動作好準(zhǔn)備。主電動機點動控制按下正轉(zhuǎn)點動按鈕SB1。電動機M1正向起動運行。 　?、郏麟娐分蠯M3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 　　冷卻泵電動機M2由停止按鈕SB起動按鈕SB熱繼電器常開觸頭FR接觸器主觸頭KM4等控制；快移電動機M3由限位開關(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PLC的工作進行可視性監(jiān)控，通過觸摸屏開關(guān)下達命令。現(xiàn)場總線采用開放式的標(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，有利于徹底的實現(xiàn)分布式控制，而且有利于各臺PLC的協(xié)調(diào)動作，提高了系統(tǒng)的可靠性。所謂PLC冗余技術(shù)即正常運行時，一臺PLC作為主PLC進行控制，其它的PLC作為備用，監(jiān)視系統(tǒng)運行。　　(3)執(zhí)行級的設(shè)計　　執(zhí)行級的智能程度最低，但控制精度和實時性要求最高?！　?2)監(jiān)控/協(xié)調(diào)級的設(shè)計　　該級的主要功能是完成組織級下達的命令，負(fù)責(zé)執(zhí)行級PLC的協(xié)調(diào)工作。該級計算機裝有專家知識庫，在變電站內(nèi)出現(xiàn)故障時，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為電壓實時值；Q為實時功率值；α1，α2為權(quán)重系數(shù)。根據(jù)“保證電壓合格，無功基本平衡，盡量減少調(diào)節(jié)次數(shù)”的變電站電壓和無功綜合調(diào)節(jié)的基本原則，無功調(diào)節(jié)邊界應(yīng)當(dāng)是一個受電壓狀態(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遞階控制結(jié)構(gòu)，我們可以按照三級機構(gòu)設(shè)計變電站綜合控制系統(tǒng)。下位PLC或遠(yuǎn)程工作站分散后進行連網(wǎng)，這樣，執(zhí)行級各控制器件就可在現(xiàn)場實現(xiàn)分散控制，并通過網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞到上位控制機，使上位機進行集中管理。同時，該級的PLC可通過現(xiàn)場總線與上位的監(jiān)控協(xié)調(diào)級連接進行實時的在線控制和協(xié)調(diào)。　　(2)監(jiān)控/協(xié)調(diào)級(Coordination Level)該級主要根據(jù)組織級的命令協(xié)調(diào)下位PLC的運行，避免下位PLC發(fā)生沖突，并將下位PLC的信息傳輸?shù)缴衔挥嬎銠C。對下監(jiān)視、指導(dǎo)協(xié)調(diào)級的所有行為。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。　　分級遞階控制思想的實質(zhì)是將一個大的控制系統(tǒng)按功能或結(jié)構(gòu)進行層次分配，將全系統(tǒng)的監(jiān)視和控制功能劃屬于不同的級別去完成，各級完成分配給它的功能，并將有關(guān)信息傳遞到上一級，接受上一級管理。利以下僅以變壓器有載調(diào)壓監(jiān)控系統(tǒng)為例，說明PLC分級遞階控制這種結(jié)構(gòu)體系在變電站綜合自動控制中是有效、可行的。因此提出一種安全、可靠、能提高電力系統(tǒng)運行、管理水平的變電站綜合自動化設(shè)計方案已成為一項十分緊迫的任務(wù)。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(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)。 （含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、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)動步進電機或伺服電機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在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。梯形圖與時序分析見下圖但應(yīng)當(dāng)注意，如果該定時器的指令不是每個周期都執(zhí)行，定時器就不能及時刷新，可能導(dǎo)致出錯。10ms 定時器則由系統(tǒng)在每個掃描周期開始自動刷新。T37T63，T101T255（2）1ms1T1T4，T65T68時基（ms）當(dāng)前值寄存器為16bit，最大計數(shù)值為32767，由此可推算不同分辨時的定時器的設(shè)定時間范圍。TON—通電延時定時器TONR—記憶型通電延時定時器TOF—斷電延時型定時器IN是使能輸入端，指令盒上方輸入定時器的編號（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. 觸點并聯(lián)指令：Ｏ（ＯＲ），ＯＮ（ＯＲ　ＮＯＴ） A(And):串聯(lián)連接常開觸點。對同一元件只能使用一次。四、指令系統(tǒng)S7PLCSIM軟件支持對硬件中斷組織塊OB40—OB47的仿真。圖5選擇仿真PLC的工作方式為RUN狀態(tài)，,主機開始運行,自動升速,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:, 主機自動升速到700轉(zhuǎn)/分,并保持不變, , 主機停止運行。 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) 對程序進行調(diào)試。Inserttimer variable監(jiān)控定時器變量。STOP表示系統(tǒng)在停止?fàn)顟B(tài)。SF(system fault)表示系統(tǒng)報警。128個系統(tǒng)功能(SFC0SFB127)?？梢阅M4095個數(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(Instruction Tree)”的選項來選擇是否打開，并提供編程時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)機形式的動態(tài)調(diào)試，有單次掃描，多次掃描，程序狀態(tài)等選項。 （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)或鍵盤執(zhí)行操作各種命令和工具。您可以定制每個工具條的內(nèi)容。如果需要，您可以拖動分割條以擴充程序視圖，并覆蓋局部變量表。 輸出窗口——在您編譯程序或指令庫時提供消息。 Tools（工具）——顯示指令向?qū)?、TD200向?qū)?、位置控制向?qū)?、EM253控制面板和擴展調(diào)制解調(diào)器向?qū)У陌粹o； 指令樹——提供所有項目對象和當(dāng)前程序編輯器（LAD、FBD或STL）的所有指令的樹型視圖。非選中時為隱藏方式。 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簡介KDNK3系列小型一體化可編程控制器是用于工廠自動化領(lǐng)域中機器控制和小規(guī)模過程控制的先進PLC產(chǎn)品，與市場眾多的同類產(chǎn)品相比它是后來者，但卻跨越了PLC發(fā)展的初級階段，將多種先進技術(shù)和高級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：包裝機械、紡織機械、建材機械、食品機械、塑料機械、數(shù)控機床、印刷機械、中央空調(diào)、環(huán)保設(shè)備以及單一過程控制裝置。而QnASCPU的回路數(shù)目無限制，可隨內(nèi)存容量的大小而改變；程序容量由8K步至124K步，如使用存儲器卡，QnASCPU則內(nèi)存量可擴充到2M字節(jié)；有多種特殊模塊可選擇，包括網(wǎng)絡(luò)，定位控制，高速計數(shù)，溫度控制等模塊?！?Q系列三菱PLC：三菱電機公司推出的大型PLC，CPU類型有基本型CPU，高性能型CPU，過程控制CPU，運動控制CPU, 冗余CPU等。具有高速處理及可擴展大量滿足單個需要的特殊功能模塊等特點，為工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力?！?FX1N系列：是三菱電機推出的功能強大的普及型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F1/F2系列是F系列的升級產(chǎn)品，早期在我國的銷量不小。 日本的小型PLC最具特色，在小型機領(lǐng)域中頗具盛名，某些用歐美的中型機或大型機才能實現(xiàn)的控制，日本的小型機就可以解決。二、其它PLC簡介（1）三菱PLC簡介世界上PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個流派是美國產(chǎn)品，一個流派是歐洲產(chǎn)品，一個流派是日本產(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，其運行版也用于Windows平臺的監(jiān)控系統(tǒng)。 人機界面軟件為用戶自動化項目提供人機界面（HMI）或SCAD