【正文】 s analog and digital puting, humanputer interfaces, and works have been a substantial increase in the capacity to bee the mainstream of the field of control of industrial control equipment, in all walks of life playing an increasingly important role. Second, PLC application areas Currently, PLC has been widely used in domestic iron and steel, petroleum, chemical, electric power, building materials, machinery ma nufacturing, automobile, textile, transportation, environmental protection and cultural entertainment and other industries, the use is mainly divided into the following categories: 1. Logic control switch Replace traditional relay circuit, logic control, sequential control, both for the control of a single piece of equipment can also be used for multigroup control and automation lines. Such as injection molding machines, printing presses, staples machinery, machine tool, grinding, packaging lines, platin g lines and so on. 2. Industrial Process Control In the industrial production process, there are some, such as temperature, pressure, flow, level and speed of the amount of continuous change (ie, 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 analog), PLC using the appropriate A / D and D / A converter module, and a variety of control algorithm to handle analog, plete closedloop control. PID closed loop control system a。 its function from weak to strong, to achieve a logic control to digital control of the progress。 (5) 當(dāng)按停止按鈕 SB2，待整個(gè)循環(huán)進(jìn)行到結(jié)束，即待灌內(nèi)液體排完，切斷 Y4，不再接通 Y1，停止 Y1，停止工作。 (3) M 得電 接通，攪拌液體，使之混合，攪拌 10S 后，自己切斷電動(dòng)機(jī) M，同時(shí)接通 Y4 即排放閥接通 。 其控制要求如下 ： (1) 啟動(dòng)電源 ，按下啟動(dòng)按鈕 SB1， 中間繼電器 接通，使 接通，即 A 液體閥門打開，流入 A 液體， 液體 B 閥門關(guān)閉，當(dāng)液體達(dá)到傳感器 SL2 的高度， SL2 發(fā)出信號(hào)，切斷 Y1 接通 Y2。在此我表示真誠(chéng)地感謝 . 同時(shí)，在論文的寫作過(guò)程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。在我撰寫論文的過(guò)程中， 韓 老師付出了大量的心血和汗水， 無(wú)論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了 韓 老師細(xì)心、耐心地輔導(dǎo)和熱情的幫助，他指導(dǎo)我論文一定要嚴(yán)格按照論文格式去寫，并且要有自己的觀 點(diǎn)和看法。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 謝 辭 我完成這篇畢業(yè)論文，得到了許多人的幫助。至于后面的硬件系統(tǒng)的安裝、對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和安裝運(yùn)行都無(wú)法完成。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各 種繼電器的安裝方式，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。使用了西門子 S7200 型號(hào) PLC，設(shè)計(jì)了控制程序。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)主要闡述液體混料罐的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)液體混料全過(guò)程：即進(jìn)料、混料、出料的自動(dòng)控制。 因各種電纜選擇不合理，信號(hào)線絕緣降低，安裝，布線不合理等產(chǎn)生的干擾。 2. 感應(yīng)電壓的干擾 PLC 周圍鄰近的大容量設(shè)備起動(dòng)和停止時(shí)，因電磁感應(yīng)引起的干擾；其它設(shè)備或空中強(qiáng)電場(chǎng)通過(guò)分布電容串入 PLC 引起的干擾。因此為提 高控制系統(tǒng)的可靠性，在設(shè)計(jì)時(shí)采取相應(yīng)有效的抗干擾措施是非常必要的。 系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù) 由于 PLC 是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的裝置，因此一般不需要在采取特殊措施就能直接用于工業(yè)環(huán)境中。這類設(shè)備安裝時(shí)信號(hào)線的屏蔽層應(yīng)單端可靠接地，并盡量與動(dòng)力電纜分開敷設(shè)，特別是高干擾的變頻器輸出電纜，而且要在 PLC 內(nèi)部進(jìn)行軟件濾波。長(zhǎng)期使用缺乏維護(hù)，機(jī)械、電氣失靈是故障產(chǎn)生的主要原因，因此在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要加強(qiáng)對(duì)此類設(shè)備的巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。 2. 第 2 類故障多發(fā)生在閥門等設(shè)備上。主要原因除產(chǎn)品本身外，就是現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，接觸器觸點(diǎn)易打火或氧化，然后發(fā)熱變形直至不能使用。 現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備故障分析及處理 在整個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的地點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)中最容易出故障的有以下幾個(gè)方面： 1. 第 1 類故障點(diǎn)是在繼電器、接觸器。要減少 I/O 模塊的故障就要減少外部各種干擾對(duì)其影響，首先要按照其使用的要求進(jìn)行使用。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 PLC 的 I/O 端口系統(tǒng)故障分析及處理 PLC 最大的薄弱環(huán)節(jié)在 I/O 端口。而 PLC 的中央處理器目前都才用高性能的處理芯片，故障率已經(jīng)大大下降。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和處理系統(tǒng)故障的時(shí)候要考慮到空氣、塵埃、紫外線等因素對(duì)設(shè)備的破壞。 系統(tǒng)故障分析及處理 PLC 主機(jī)系統(tǒng)故障分析及處理 PLC 主機(jī)系統(tǒng)最容易發(fā)生故障的地方一般在電源系統(tǒng)，電源在連續(xù)工作，散熱中，電壓和電流的波動(dòng)沖擊是不可能避免的。 PLC 系統(tǒng)包括中央處理器、主機(jī)箱、擴(kuò)展機(jī)箱、 I/O 模塊及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備。 本次設(shè)計(jì)的梯形圖運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控調(diào)試圖如圖 51 和圖 52 所示。將PLC 開關(guān)指向“ RUN”狀態(tài)，按照控制 的 要求， 觀察 運(yùn)行狀態(tài)，記錄 運(yùn)行結(jié)果。 4． 設(shè)計(jì)圖形界面并建立動(dòng)畫連接 在組態(tài)王“畫面”上創(chuàng)建 液體自動(dòng)混合 的控制示意圖 ， 建立各個(gè)按鈕及位圖，并將各個(gè)控制按鈕、指示燈及位圖與所建立相應(yīng)變量關(guān)聯(lián)，對(duì)相關(guān)單元進(jìn)行動(dòng)畫連接。 3． 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)是“組態(tài)王”軟件的核心部分，在工程管理器中，選擇“ 數(shù)據(jù)庫(kù) \數(shù)據(jù)詞典”，雙擊“新建圖標(biāo)”，彈出“變量屬性” 對(duì)話框，創(chuàng)建仿真電梯各個(gè)變量數(shù)據(jù)，這些變量與 PLC 內(nèi)部變量一一對(duì)應(yīng)， PLC 的輸入輸出完全由組態(tài)王內(nèi)部變量代替。利用設(shè)備配置向?qū)Ь涂梢酝瓿纱型?訊方式的 I/O 設(shè)備安裝，安裝過(guò)程簡(jiǎn)單、方便。 S7200 系列 PLC 編程口的通訊ＣＯＭ口參數(shù)設(shè)置：在組態(tài)王瀏覽器 目錄內(nèi)容顯示區(qū)內(nèi)雙擊所設(shè)ＣＯＭ口對(duì)應(yīng)的“新建”圖標(biāo)，會(huì)彈出“設(shè)備配置向?qū)А?對(duì)話框。串行通訊方式使用“組態(tài)王計(jì)算機(jī)” 的串口， I/O 設(shè)備通過(guò) PC/PPI 通訊電纜連接到“組態(tài)王計(jì)算機(jī)” 的串口。 PPI 協(xié)議是S7200 CPU 默認(rèn)的通信方式，它通過(guò) S7200 CPU 自身的端口（ Port 0 或Port 1）即可完成。 系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試 PLC 與上位計(jì)算機(jī)的通訊可以利用高級(jí)語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是用戶必須熟悉互連的 PLC 及 PLC 網(wǎng)絡(luò)采用的通信協(xié)議，嚴(yán)格的按照通信協(xié)議規(guī)定為計(jì)算機(jī)編寫通信 程序，其對(duì)用戶要求較高，而采用工控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)PLC 與上位計(jì)算機(jī)之間的通訊，則相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)楣た亟M態(tài)軟件中一般都提供了相關(guān)設(shè)備的通訊驅(qū)動(dòng)程序，西門子公司的 S7 系列 PLC 與工控組態(tài)軟件、組態(tài)王之間可進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn) PLC 與上位計(jì)算機(jī)之間的通訊。 具體步驟如下： 1． 首先把仿真軟件的 CPU 更改為 CPU226（點(diǎn) CONFIGURACION— TIPO DE CPU，然后點(diǎn) Accepter） 2． 導(dǎo)入梯形圖 3． 點(diǎn)擊運(yùn)行 4． 進(jìn)行調(diào)試 觀察仿真軟件上的燈是否按照程序要求依次點(diǎn)亮，延時(shí)是否準(zhǔn)確。顯示出組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)畫面，即可看到矩形框和文本在動(dòng)態(tài)變化 。在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件 \切換到 View”菜單命令，進(jìn)入組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)。到這里 ， 整個(gè)人機(jī)界面 ， HMI， 就完成 了。運(yùn)行時(shí) ， 點(diǎn)擊主界面中的“設(shè)定畫面”就可以進(jìn)入設(shè)定畫面了。打開主界面 ， 雙擊“設(shè)定畫面”按鈕 ， 出現(xiàn)動(dòng)畫連接畫面。輸出格式中設(shè)置整數(shù)位數(shù)為 2， 小數(shù)位數(shù)為 1， 顯示格式設(shè)置為十進(jìn)制 ， 最后點(diǎn)擊“確定”。在模擬值輸出左邊打鉤 ， 出現(xiàn)模擬值輸出連接畫面。這樣 ， 點(diǎn)擊“開洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 始”后 ， 系統(tǒng)就開始運(yùn)行 ， 此按鈕就相當(dāng)于 PLC 硬件圖中的綠色啟動(dòng)開關(guān)。 4． 建立動(dòng)畫連接 打開主界面 ， 雙擊“開始”按鈕 ， 出現(xiàn)動(dòng)畫連接畫面。 下面繼續(xù)定義一個(gè) IO 變量，在“變量名”處輸入變量名，如： b；在“變量類型”處選擇變量類型如： IO 整數(shù)；在“連接設(shè)備”中選擇先前定義好的 IO 設(shè)備： PLC； 在“數(shù)據(jù)類型”中定義為： bit 類型。在定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量時(shí)，只要把 IO 變量連結(jié)到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交 換數(shù)據(jù)了。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 42 配置向?qū)?對(duì)話框 為設(shè)備選擇連接串口，假設(shè)為 COM1，單擊 “ 下一步 ” ，彈出 “ 設(shè)備配置向?qū)?” ， 填寫設(shè)備地址，假設(shè)為 1，單擊 “ 下一步 ” ，彈出 “ 設(shè)備配置向?qū)?” 設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù) (一般情況下使用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可 )，單擊“ 下一步 ” ，彈出 “ 設(shè)備配置向?qū)?” ， 請(qǐng)檢查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無(wú)誤后，單擊 “ 完成 ” 。選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“設(shè)備 \COM1”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“ 新建”圖標(biāo)， 運(yùn)行 “ 設(shè)備配置向?qū)?” 。 第二步： 在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中從“工具箱”中分別選擇“矩形”和“文本”圖標(biāo)，繪制一個(gè)矩形對(duì)象和一個(gè)文本對(duì)象 如 41 圖示 。 在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱，如“ Test”，其它屬性目前不用洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 更改，（關(guān)于其它屬性的設(shè)置請(qǐng)參見“第四章 組態(tài)王開發(fā)環(huán)境 —— 工程瀏覽器”）。 1． 設(shè)計(jì)圖形界面（定義畫面） 第一步：定義新畫面 。單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向?qū)е?duì)話框” 。 組態(tài)王相關(guān)操作 首先 創(chuàng)建工程路徑 ， 啟動(dòng)“組態(tài)王”工程管理器（ ProjManager），選擇菜單“文件 \新建工程”或單擊“新建”按鈕 。 Touch View 是“組態(tài)王 6． 5”軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，它從設(shè)備中采集數(shù)據(jù)，并存于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，還負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)的變化以動(dòng)畫的形式形象地表示出來(lái)，同時(shí)可以完成變量報(bào)警、操作記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視功能，并按實(shí)際需求記錄在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。 利用它 來(lái)設(shè)計(jì)電梯監(jiān)控系統(tǒng)主要步驟有：設(shè)備配置，構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)變量，圖形界面的設(shè)計(jì)，建立動(dòng)態(tài)連接，運(yùn)行調(diào)試等。 工作中，若按下停止按鈕 SB2， 待整個(gè)循環(huán)進(jìn)行到結(jié)束，即待灌內(nèi)液體排完，切斷 Y4，不再接通 Y1，停止 Y1，停止工作 。 （ 4） 當(dāng)攪拌電機(jī) 定時(shí)攪拌 10S 后制動(dòng)停止攪拌，同時(shí) 打開，開始放液，液位開始下降 。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 （ 2） 當(dāng)液位 上升到 SL2（ I）處時(shí)，進(jìn)液閥 關(guān)閉， A 液體停止流入，同時(shí)打開進(jìn)液閥 ， B 液體開始流入容器 。 Q 0 . 1Q 0 . 1T 3 8Q 0 . 0 M 0 . 0 Q 0 . 4 Q 0 . 2Q 0 . 2I 1 . 0 I 1 . 1 M 0 . 0M 0 . 0M 0 . 0 Q 0 . 2 Q 0 . 0 I 1 . 1I 1 . 3網(wǎng) 絡(luò) 1網(wǎng) 絡(luò) 2網(wǎng) 絡(luò) 3 ( ) ( ) ( ) 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 I 1 . 4 Q 0 . 4 M 0 . 0 Q 0 . 0Q 0 . 0Q 0 . 0 T 3 7I N T O N1 0 0 m sT 3 7 T 3 8 M 0 . 0Q 0 . 4