【正文】 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 輸入 \輸出信號及其地址編號 輸入信號 輸出信號 名稱 功能 編號 名稱 功能 編號 SB1 液壓電機(jī)與冷卻泵啟動和停止 KA0 機(jī)床工作中間繼電器 SB2 M1電機(jī)長車 KA1 自動繼電器 SB3 零壓保護(hù) KA2 冷卻泵繼電器 SB4 零壓保護(hù) KA3 精銑繼電器 SB5 滑臺快進(jìn) KM1 M1主軸正轉(zhuǎn) SB6 滑臺 快退 KM2 M2 M8 粗銑電機(jī)正轉(zhuǎn) SB7 快進(jìn) 粗銑 KM3 M4 M9 精銑電機(jī)正轉(zhuǎn) SB8 長車 精銑 KM4 M3冷卻泵電機(jī)正轉(zhuǎn) SB9 點(diǎn)動粗銑 KM5 M5冷卻泵電機(jī)正轉(zhuǎn) SB10 點(diǎn)動精銑 KM6 M6滑臺電機(jī)快進(jìn) SQ1 開端限位 KM7 M7滑臺電機(jī)快退 SQ2 終端限位 KM8 M8滑臺電機(jī)工進(jìn) SQ3 快進(jìn) 工進(jìn) 停止 SQ4 粗精銑轉(zhuǎn)換 SP 油壓保護(hù) SA 進(jìn)給準(zhǔn)備 FR 過載保護(hù) 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 輸入 \輸出接線圖及 PLC 梯形圖 與系統(tǒng)調(diào) 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 （ 1）液壓電機(jī)的控制 按下液壓電機(jī)的起動。同樣，工作臺上下、前后進(jìn)給時(shí)， SQ3或 SQ4被壓合， ，第 6網(wǎng)絡(luò) 路被分?jǐn)啵?M2或 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 得電，電動機(jī) M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動工作臺按選定的方向 作進(jìn)給運(yùn)動。當(dāng)圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2動作， 5網(wǎng)絡(luò) 路中 ，第 6網(wǎng)絡(luò) 路中 ， M4及 ，使 KM3得電，電動機(jī) M2啟動，圓形工作臺旋轉(zhuǎn)；當(dāng) SA2復(fù)位時(shí)， M ，圓形工作臺停止旋轉(zhuǎn)。第 2個(gè)網(wǎng)絡(luò) 路表達(dá)了 KM2及 YC3的工作邏輯 ，當(dāng)按下快速移動按鈕 SB3或 SB4時(shí)， 合，則 ， KM2常閉觸頭斷開，電磁離合器 YC2失電， YC3得電，工作臺沿選定方向快速移動；松開 SB3或 SB4則 YC2得電， YC3失電，快速移動停止。 M1啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。該程序共有 17個(gè)網(wǎng)絡(luò)，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。凹槽銑床電器位置圖如圖所示，所有的電器元件均可采用改造前的型號 ,在改造設(shè)計(jì)中選用 S7200 CPU226 系列 PLC。輸出器件分兩個(gè)電壓等級，一個(gè) 是接觸器使用的 110V 電壓，另一個(gè)是電磁離合器使用的 36V 直流電，這樣也將 PLC 的輸出口分為兩組連接點(diǎn)。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 軸箱體凹槽加工組合銑床電氣控制線路的 PLC設(shè)計(jì) 軸箱體凹槽加工組合銑床電氣控制線路中的電源電路、主電路及照明電路保持不變，在控制電路中，變壓器 TC 的輸出及整流器 VC 的輸出部分去掉。 6. 輸出窗口 用來顯示 STEP 7Micro/WIN 32 程序編譯的結(jié)果 ，如編譯結(jié)果有無錯誤、錯誤編 碼和位置等。 4. 指令樹 指令樹以樹型結(jié)構(gòu)提供編程時(shí)用到的所有項(xiàng)目對象和 PLC 所有指令。 （4）LAD 指令工具條 ，如圖 38 所示 ，從左至右依次為插入向下直線、插入向上 直線、插入左行、插入右行、插入觸點(diǎn)、插入線圈、插入指令盒。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 （2）調(diào)試工具條 ，如圖 36 所示 ，從左至右包括 PLC 運(yùn)行模式、 PLC 停止模式、 程序狀態(tài)打開 /關(guān)閉狀態(tài)、圖狀態(tài)打開 /關(guān)閉狀態(tài)、狀態(tài)圖表單次讀取、狀態(tài)圖表全部 寫入等按鈕。 2. 工具條 STEP 7Micro/WIN 32 提供了兩行快捷按鈕工具條 ，共有四種 ，可以通過檢視 — 工具條 重設(shè)。 （7）窗口 （Windows） 窗口菜單功能是打開一個(gè)或多個(gè)窗口 ，并進(jìn)行窗口之間不同排放形式 ，如水平、 層疊、垂直。 （5）調(diào)試 （Debug） 調(diào)試菜單用于聯(lián)機(jī)時(shí)的動態(tài)調(diào)試 ，有單次掃描、多次掃描、程序狀態(tài)等功能。 （3）檢視 (View) 檢視菜單用于設(shè)置軟件的開發(fā)環(huán)境 ，功能包括 ：選擇不同的程序編輯器 LAD、 STL、 FBD；可以進(jìn)行數(shù)據(jù)塊、符號表、狀態(tài)圖表、系統(tǒng)塊、交叉引用、通信參數(shù)的設(shè)置 ； 可以選擇程序注解、網(wǎng)絡(luò)注解顯示與否 ；可以選擇瀏覽條、指令樹及輸出窗口的顯示 與否 ；可以對程序塊的屬進(jìn)行設(shè)置。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 （1）文件 （File） 文件下拉菜單包括新建、打開、關(guān)閉、保存、另存、導(dǎo)出、導(dǎo)入、上載、下載、 打印預(yù)覽、頁面設(shè)置等操作。除菜單條外 ，用戶可以根據(jù)需要通過檢視菜單和窗口菜單決定其它窗口的取 舍和樣式的設(shè)置。 STEP7Micro/WIN32 軟件介紹 啟動 STEP 7Micro/WIN 32 編程軟件 ，其主界面外觀如圖 34 所示。 啟動 方法 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 方法一 ：雙擊桌面快捷 圖標(biāo) ； 方法二 ：單擊開始 — Simatic— STEP7Micro/WIN32 — STEP7Micro/WIN。若需要修改某些 參數(shù) ，可以先進(jìn)行有關(guān)的修改 ，再單擊 “確認(rèn) ”。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 通信參數(shù)設(shè)置 （1）單擊瀏覽條中的系統(tǒng)塊圖標(biāo) ，或從菜單檢視 （View）中選擇元件 —— 系統(tǒng)塊 （System Block）選項(xiàng) ，將出現(xiàn)系統(tǒng)塊對話框 ，如圖 33 所示。 （2）雙擊對話框中的刷新圖標(biāo) ，STEP7Micro/WIN32 編程軟件將檢查所連接的所有 S7200CPU 站。 3 軟件安裝 （1）將存儲軟件的光盤放入光驅(qū) ； （2）雙擊光盤中的安裝程序 ，選擇 English 語言 ，進(jìn)入安裝向?qū)?； （3）按照安裝向?qū)瓿绍浖陌惭b ，然后打開此軟件 ，選擇 菜單 Tools—Options—General—Chinese，完成漢化補(bǔ)丁的安裝 ； （4）軟件安裝完畢。 硬件連接 典 型的單臺 PLC 與 PC 機(jī)的連接 ，只需要用 一根 PC/PPI 電纜 ,如圖 31 所示。 硬件配置 ：IBM 486 以上兼容機(jī) ，內(nèi)存 8MB 以上 ，VGA 顯示器 ，至少 50MB 以上硬 盤空間 ，鼠標(biāo)。每次程式執(zhí)行后與下一次 程式執(zhí)行前，輸出與輸入狀態(tài)會被更新一次，因此稱此種運(yùn)作方式為輸出輸入端 “程式結(jié)束再生 ”。 步驟三 “輸出 刷新 ”：將步驟二中之輸出狀態(tài)更新至 PLC 輸出部接點(diǎn)，并且重回步驟一。 步驟二 “程式執(zhí)行 ”：將階梯圖程式逐行取入 CPU 中運(yùn)算，若程式執(zhí)行中需要輸入接點(diǎn)狀態(tài)， CPU 直接自內(nèi)存中查詢?nèi)〕觥?shí)際上PLC執(zhí)行階梯圖程式的運(yùn)作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入 CPU 中并最后執(zhí)行控制運(yùn)作。 八 、 PLC 內(nèi)部運(yùn)作方式 雖然 PLC 所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計(jì)時(shí)器與計(jì)數(shù)器等名稱，但PLC 內(nèi)部并非實(shí)體上具有這些硬件，而是以內(nèi)存與程式編程方式做邏輯控制編輯，并借由輸出元件連接外部機(jī)械裝置做實(shí)體控制。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。即使用 I/O 指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從 I/O 模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯 形圖起作 用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 7． 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 6． 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用 PLC 通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 d、輸入輸出接口電路 現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是 PLC 與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。這樣，即使某個(gè)CPU 出現(xiàn)故障 ，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài) ，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。如果沒有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會有運(yùn)算速度更快、存儲容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國 際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 方向。可以預(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入， PLC 在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的 CF 系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的 DKK 及 D 系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S 系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的 YZ 系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了 PLC 的應(yīng)用。 我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。這個(gè)時(shí)期可編 程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、 PID 功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。此時(shí)的 PLC 為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的 PLC 主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 (6)通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非