【正文】 26 參考文獻(xiàn) [1] 廖常初 .PLC 編程及應(yīng)用 .北京 : 機械工業(yè)出版社 .2020 [2] 高欽和 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù)及其設(shè)計實例 .北京 :高等教育出版社 .2020 [3] 李緩 .PLC 原理與應(yīng)用 .北京：北京郵電大學(xué)出版社 .2020 [4] 林明星 .電氣控制及可編程序控制器 [M].北京：機械工業(yè)出版社 .2020 [5] 周淑珍 ,高鴻斌 . PLC 分析與設(shè)計應(yīng)用 .北京：電子工業(yè)出版社 .2020 [6] 王玉中 . 電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù) .河南：河南科學(xué)技術(shù)出版社 .2020 [7] 張新軍 .電氣控制與 PLC 技術(shù)及應(yīng)用 .濟源：濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院出版 社 .2020 [8] 張曉峰 .電氣控制與可編程控制技術(shù)及其應(yīng)用 .北京：國防工業(yè)出版社 .2020 [9] 張曉峰 .電氣自動化實驗教程 .北京：國防工業(yè)出版社 .2020 [10] 謝克明 .可編程控制器原理與程序設(shè)計 [M]．電子工業(yè)出版社 .2020. [11] 鐘肇新 .可編程控制器原理及應(yīng)用 [M].廣州：華南理工大學(xué)出版社， 1999. [12] 李明河 .可編程控制器原理與應(yīng)用 [M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社， 2020． [13] Ren Shengle. Development of PLCbased Tension Control System. Chinese Journal of Aeronautics20 (2020) 266271. [14] Siemens with STEP7 Getting 。此次設(shè)計作為我的畢業(yè)設(shè)計，設(shè)計及論述過程中難免有錯誤和不妥之處，敬請各位老師和同學(xué)批評指正。 在此期間 老師為我作了大量的輔導(dǎo)和答疑工作，幫我解決了設(shè)計過程中的一個個難題，使設(shè)計工作順利完成，在此，謹(jǐn)向他們致意深深的謝意！ 另外在設(shè)計過程中還得到了設(shè)計小組成員的大力幫助，在此表示感謝，我將在以后的工作中不斷努力學(xué)習(xí)。在大學(xué)的校園里，我不僅學(xué)到了豐富的專業(yè)知識，也學(xué)到了終身受用的學(xué)習(xí)知識和積極的生活態(tài)度，通過對課程的學(xué)習(xí)和與相關(guān)專業(yè)老師的溝通，使我深感機會難得，獲益非淺。張老師學(xué)識淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、平易近人，是我們學(xué)習(xí)和生活的榜樣，在此我特向老師表示最崇高的敬意和由衷的感謝。不斷地鍛煉自己的動手和思 維能力。然后根據(jù)程序在實驗室進(jìn)行調(diào)試，使其達(dá)到預(yù)期的程度。 PLC 可以廣義的認(rèn)為是一臺背嵌入操作系統(tǒng)的高可靠性PC 機。在讀理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設(shè)計以前，我們對知道的掌握都是思想上的，對一些細(xì)節(jié)不加重視?？傊@次設(shè)計對我真的很有好處，給我彌補了很多我欠缺的知識，像梯形圖電路的自鎖，以及 PLC 電路的硬件連接以及相關(guān)軟件的使用，在今后的學(xué)習(xí)過程中，要更加努力的學(xué)習(xí)自己的專業(yè)知識，多多和同學(xué)和老師交流，相信不久的將來可以有點成績。 老師打開投影儀 21 22 到定時器 T37 設(shè)定的時間到了之后（本次設(shè)定為 5s 是為了節(jié)省時間這個根據(jù)實際情況可以做調(diào)整） 區(qū)域 5 的燈關(guān)閉，是投影儀效果更好 （ 3） 07： 00— 18： 00，教室光照充足，有人 （ 4） 18： 0023： 00，教室有人，晚上為光線不足時。 20 7. 程序調(diào)試與仿真 選擇 CPU314 模塊對梯形圖程序進(jìn)行仿真，其結(jié)果按要求分為以下幾 種情況： （ 1） 7： 0018： 00 點教室無人時 （ 2） 07： 00— 18： 00，教室光照不足，有人時。 為區(qū)域 5 燈， 為了減少輸出點數(shù)，一個區(qū)域作為一個輸出點，其地址 ～ 。 還需要安裝一個仿真的軟件，是和 STEP 的一起需要安裝的軟件安裝過后會出現(xiàn)界面如下圖所示： 首先在進(jìn)行設(shè)計之前要遵循一下幾個步驟： ① 創(chuàng)建一個項目 ② 選擇所需要的硬件例如：電源、 CPU 等 ③ 最后創(chuàng)建一個塊這個塊是屬于 S7 程序的 然后打開 塊就可以進(jìn)行梯形圖的繪制了如下圖所示： 17 其中下圖是用來選擇所需要的模塊和仿真程序： 18 輸入輸出編址 系統(tǒng)輸入點及地址： 教室 啟動 、教室 停止 、 講臺啟動為 、講臺停止為 ，紅外 探測器 ～ 、 光照傳感器 ～ 。 STEP7 軟件簡介： 首先，安裝 STEP7 軟件過程中要注意，該軟件只能安裝在在 WINDOS 7（旗艦版）或 WINDOS XP 系統(tǒng)中。 （ 5）功能模塊（ FM） 用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但獨立于 CPU 的過程，如：計算、位置控制和閉環(huán)控制。測量輸入信號并控制輸出設(shè)備。置于 3 號機架，沒有接口模塊時，機架位置為空。 （ 3）接口模塊（ IM） FM: 計數(shù) CP: 點 到 點 PS (可選 ) CPU IM (可選 ) SM: DI SM: DO SM: AI 16 接口模塊將各個機架連接在一起。 （ 2）中央處理器（ CPU） CPU 存儲并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過嵌入的 MPI 總線處理編程設(shè)備和 PC、模塊、其它站點之間的通訊，并可以為進(jìn)行 DP 主站或從站操作裝配一個集成的 DP 接口。同時，在 CPU 模塊面板上的工作模式選擇開關(guān)是鑰匙型的，鑰匙取出后，就不能改變操作方式，也有利于防止非法刪除或改寫用戶程序。 ④ CPU 的智能化診斷系統(tǒng)連續(xù)不斷的監(jiān)控系統(tǒng)的運行，對不正常狀態(tài)、錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如超時、模塊更換等）進(jìn)行記錄或者報警。 ③ 人機界面被集成在 S7300 操作系統(tǒng)內(nèi)，因此，人機對話的編程要求大大的減少。 ② 指令集功能強大，可用于復(fù)雜功能。指令的執(zhí)行時間，最快的 CPU 模塊可以達(dá)到– 。 STEP7 300 的背板總線集成在每一個模塊中。將各模塊進(jìn)行連接，最后經(jīng)過調(diào)試、完善、實現(xiàn)控制要求。例如，在一個邏輯行中不應(yīng)該串聯(lián)兩個線圈，同一個線圈不應(yīng)該出現(xiàn)在不同邏輯行中等。 在閱讀梯形圖程序時，可按照繼電 接觸器電路圖紙的閱讀習(xí)慣，對每一邏輯行來說，假設(shè)能量的流動由左母線向右流動，如果各觸點的邏輯狀態(tài)使得“能流”可以達(dá)到最右邊的線圈，則該線圈的輸出狀態(tài)為 ON，否則為 OFF。 梯形圖的邏輯關(guān)系是自上而下、自左而右展開的，左、右兩條豎線也稱為母線。 （ 5） 其他元件及指令 除上訴 4 種邏輯原件之外， PLC 指令系統(tǒng)一般還提供移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、邊沿檢測、比較、運算、 ASCII 碼處理及數(shù)制轉(zhuǎn)換等多種指令。計數(shù)器的常開、常閉觸點可以在用戶程序無限次使用 （ 4）觸發(fā)器 該指令用與對狀態(tài)位的置 1 和清零，狀態(tài)為即為觸發(fā)器線圈，它的 ON 狀態(tài)一旦觸發(fā)可以保持，直至復(fù)位條件滿足才變成 OFF 狀態(tài)。 （ 3）計數(shù)器 13 用軟件視線的計數(shù)器指令，用于實現(xiàn)脈沖計數(shù)功能，有遞減計數(shù)、遞增計數(shù)等形勢，不同的 PLC 在計數(shù)器數(shù)量、計數(shù)長度等方面都有所區(qū)別。定時器指令一般由線圈、定時時間設(shè)定值和當(dāng)前計時值組成， PLC 專門在存儲器中開辟一個區(qū)域，用以保存各個定時器線圈當(dāng)前的狀態(tài)（ ON 或 OFF）及時間的設(shè)定值和當(dāng)前值。這些繼電器都是所謂的“軟元件”，他們的狀態(tài)也用一個二進(jìn)制位就可以表示， 1 對應(yīng)的 ON 狀態(tài)，0 對應(yīng)的 OFF 的狀態(tài)，在用戶程序中可以無限次使用他們常開、常閉觸電。 （ 1）繼電器 輸入 /輸出映像寄存器里的每一位在指令系統(tǒng)中都對應(yīng)一個固定的編號，在圖形編程語言（如梯形圖語言）中形象地用繼電器線圈來表示，因此也常稱為輸入繼電器、輸出繼電器。 PLC 允許在線編程，能夠與人機界面實時交換信息，所以要在每個循環(huán)周期內(nèi)執(zhí)行此項操作。 ③ 通信信息處理 這個階段 PLC 要完成與網(wǎng)絡(luò)及總線上其他設(shè)備的通信任務(wù)，包括與 PLC、計算機、智能 I/O 模塊、數(shù)字處理器（ DPU）等設(shè)備之間的信息交換。 PLC 的運行狀況如下： 12 ① 初始化程序 其作用是清零各個標(biāo)志寄存器，清零輸入 /輸出映像寄存器，清零各計數(shù)器、復(fù)位定時器等，為 PLC 開始正常工作“清理現(xiàn)場”。一旦有人靠近或接觸到珠寶箱、文件柜、門窗準(zhǔn)備行竊時，便會觸發(fā)報警，但在附近的正常業(yè)務(wù)工作可以照常進(jìn)行。通常被保護(hù)的物件是金屬的，實際上可以構(gòu)成保護(hù)電路的一部分，因而只要有人試圖破壞 系統(tǒng) 時，就會立即觸發(fā)報警。當(dāng)人體靠近時，通過空間的 電磁 偶合，會改變 LC 回路的 諧振頻率 ，引起震蕩頻率改變，探測器的檢測電路能夠識別這種頻率的改變而發(fā)出警示信號。 探測器 是一種當(dāng)入侵者接近它時能觸發(fā)報警的探測裝置。 本次設(shè)計主要是針對紅外熱效應(yīng)；當(dāng)有人坐在教室的某個區(qū)域內(nèi)紅外探測器就能通過紅外探測器探測到從而輸出給 PLC。一般說來，紅外輻射照射物體所引起的任何效應(yīng)，只要效果可以測量而且足夠靈敏，均可用來度量紅外輻射的強弱。紅外輻射是波長介于可見光與微波之間的電磁波，人眼察覺不到。 本次的設(shè)計通過光照傳感器采集到的光的強度在通過 PLC 的編程，來判定教室內(nèi)的光是否能夠滿足學(xué)生的正常學(xué)習(xí)和生活。照度表示物體表面積被照明 程度 的量。設(shè)面元 dS 上的光通量為 dΦ，則此面元上的照度 E 為： E=dΦ/dS 。教室照明