【正文】 集料斗和秤斗均為空；本批攪拌結(jié)束且 PLC 無輸出動作等，系統(tǒng)初始化程序及主程序流程圖見圖 32：江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文19手動開始啟動攪拌機在裝料位且閥門關(guān)閉？石料輸送開沙料輸送開水泵電機開機開水泥輸送機開攪拌機開外加劑機開石料稱好否？ 沙料稱好否？傳送帶啟傳送帶啟傳送完畢否？傳送完畢否？石料閘門閉 沙料門閉傳送帶上無物品？傳送帶關(guān)閉循環(huán)指示燈亮？開機 4m開機2m開機 4m 時間到？4m 時間到？4m 時間到？攪拌機在裝料位且閥門關(guān)閉？攪拌 6m，時間到指示燈亮 10s 后滅NNNNNNNNNNNNYYYY YYYYY12基于 PLC 的攪拌站自動控制系統(tǒng)設(shè)計20圖 32 PLC 控制系統(tǒng)主程序流程圖攪拌完畢時間到？攪拌機下翻到卸料位到卸料位？翻斗機停，開始卸料 2m卸料完畢否？攪拌機上升到裝料位到裝料位否？本次循環(huán)結(jié)束，指示燈亮 10s 后滅21NYYYYNNN江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文21 主程序梯形圖 基于 PLC 的攪拌站自動控制系統(tǒng)設(shè)計22 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文23 基于 PLC 的攪拌站自動控制系統(tǒng)設(shè)計24 攪拌機維護(hù)整個循環(huán)啟動大于 50 次需要進(jìn)行維護(hù)簡易流程圖如圖 33： 累加器計數(shù)次數(shù)大于等于50 次？進(jìn)入維護(hù)NY圖 33 攪拌機維護(hù)流程圖維護(hù)梯形圖江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文25 報警電路設(shè)計本設(shè)計較為簡單，如圖 34： 故障產(chǎn)生報警燈亮、鈴響按下故障消除按鈕，報警燈為常亮 故障消除按下試燈、試鈴按鈕報警燈熄滅圖 34 報警電路流程圖報警梯形圖基于 PLC 的攪拌站自動控制系統(tǒng)設(shè)計26 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文27 I/O 分配表和模擬量輸入地址表 31 輸入/輸出地址表編程元件 I/O 端口 電器元件 作用 SB1 啟動按鈕 SB2 手動開始按鈕 SB3 緊急停止 K1 石料箱狀態(tài) K2 沙料箱狀態(tài) K3 攪拌機卸料位 K4 攪拌機裝料位 SB4 累加器清零 SB5 攪拌機故障 SB6 故障消鈴輸入繼電器 SB7 報警電路試燈、試鈴 H1 循環(huán)開始信號 M1 攪拌機 M2 石料輸送機 M3 沙料輸送機 L0 電鈴 H2 傳送帶 M4 水泵 M5 水泥輸送 M6 外加劑輸送 H3 所有配料完畢信號 L1 翻斗機下翻 L2 開始卸料 L3 翻斗機上升 L4 一次循環(huán)結(jié)束 LM1 維護(hù)信號燈輸出繼電器　 LM2 報警信號燈 其他元件地址分配基于 PLC 的攪拌站自動控制系統(tǒng)設(shè)計28表 32 輔助繼電器地址表編程元件 I/O 端子 電器元件 作用 KM1 手動啟動開始 KM2 所有配料都放好 KM3 石料稱好 KM4 沙料稱好 KM5 石料放完 KM6 沙料放完 KM7 關(guān)閉傳送帶輔助繼電器 KM8 故障消鈴信號 小結(jié)學(xué)習(xí) PLC 的最終目的在于把它應(yīng)用到實際的工程控制系統(tǒng)中去，本章首先對 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計原則和內(nèi)容，PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計包括： PLC 的選型、PLC 的容量計算、I/O 模塊的選擇等進(jìn) PLC 的程序設(shè)計，結(jié)合工控設(shè)計思想、控制流程設(shè)計了 PLC 程序流程圖，本梯形圖可實現(xiàn)整個攪拌站的進(jìn)料、稱料、裝料、拌料、卸料完成一次循環(huán)，并設(shè)計了維護(hù)電路和報警電路以保證攪拌站的可靠運行.江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文29基于 PLC 的攪拌站自動控制系統(tǒng)設(shè)計30第 4 章 仿真調(diào)試 引言計算機仿真技術(shù)把現(xiàn)代仿真技術(shù)與計算機發(fā)展結(jié)合起來，通過建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，以計算機為工具，以數(shù)值計算為手段，機技術(shù)的高速發(fā)展，仿真技術(shù)在自動控制、電氣傳動、機械制造等工程技術(shù)領(lǐng)域也得到，計算機仿真的優(yōu)點是：1）能提供整個計算機域內(nèi)所有有關(guān)變量完整詳盡的數(shù)據(jù)；2）可預(yù)測某特定工藝的變化過程和最終結(jié)果，使人們對過程變化規(guī)律有深入的了解； 3），數(shù)字仿真還具有高效率、高精度等優(yōu)點.S7PLCSIM Simulating Modules 由西門子公司推出，在效果上可以替代西門子硬件PLC 的仿真軟件，無須 PLC ,本人使用調(diào)用仿真軟件來驗證. S7PLCSIM 仿真軟件介紹 S7PLCSIM 軟件的功能1）模擬 PLC 512 個計時器(T0T511) ；可以模擬 131072 位(二進(jìn)制 )M 寄存器；可以模擬 131072 位 I/O 寄存器；可以模擬 4095 個數(shù)據(jù)塊；2048 個功能塊(FBs)和功能(FCs) ；本地數(shù)據(jù)堆棧 64K 字節(jié)；66 個系統(tǒng)功能塊(SFB0SFB65)；128 個系統(tǒng)功能(SFC0SFB127)；123 個組織塊 (OB0OB122).2） CPU，還可以顯示其操作方式，如圖 41 示 SF(system fault)表示系統(tǒng)報警；DP (distributed peripherals ，or remote I/O)表示總線或遠(yuǎn)程模塊報警；DC(power supply) 表示 CPU 有直流 24 伏供給。程序執(zhí)行的時間。開 啟 水 倉 和 外 加 劑 池 的 控 制 閥 使 水 和 外 加劑 流 入 計 量 斗 .計 量 滿 足 設(shè) 定 要 求 后 開 啟 計 量 斗 斗 門 ,配 料 進(jìn) 入 已 啟 動 的 攪 拌 機 內(nèi) 攪拌 混 合 ,到 設(shè) 定 的 時 間 打 開 攪 拌 機 門 ,混 凝 土 進(jìn) 入 己 接 料 的 攪 拌 車 內(nèi) . 自動控制系統(tǒng)的構(gòu)成控制系統(tǒng)是攪拌站的核心，主要完成按照預(yù)定的混凝土配比控制攪拌站的全部工作，所以控制系統(tǒng)采用繼電器加接觸器的控制方式；后來由于稱量系統(tǒng)采用了高精度電位器，出現(xiàn)了穿孔卡形式的控制系統(tǒng)；隨著傳感器技術(shù)及電子技術(shù)的發(fā)展，目前攪拌站的控制系統(tǒng)一般為計算機控制，主要有以下優(yōu)點：能實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化，提高生產(chǎn)率：能貯存大量配合比供用戶選用，調(diào)用、修改配合比都十分方便；能進(jìn)行落差自動跟蹤修正，欠秤補料，超秤扣料，可顯著提高稱量精度；能實現(xiàn)骨料含水率檢測和配比值的自動修正，即自動減水加砂，保證混凝土稠度值的一致性；能直觀的模擬顯示混凝土攪拌站的整個工藝流程狀態(tài)，實現(xiàn)實基于 PLC 的攪拌站自動控制系統(tǒng)設(shè)計7時監(jiān)控；能自動記錄存儲各類數(shù)據(jù)和制表打?。粚崿F(xiàn)最優(yōu)化控制；可實現(xiàn)先進(jìn)的科學(xué)管 ，為攪拌站的整個電控系統(tǒng)帶來了高質(zhì)高品的性能，也有利于用戶今后對攪拌站的更新與擴展. S7300 的概況 S7300 PLC 的基本組成SIMATIC S7300是 模 塊 化 小 型 PLC系 統(tǒng) ， 能 滿 足 中 等 性 能 要 求 的 應(yīng) 用 .S7300采用模塊式結(jié)構(gòu)，用搭積木的方式來組成系統(tǒng)，模塊式PLC由機架和模塊組成，適用于中等 模塊、信號模塊和功能模塊能滿足各種領(lǐng)域的自動控制任務(wù)，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況選擇合適的模塊，規(guī)模擴大和更為復(fù)雜時，可以增加模塊，的通信聯(lián)網(wǎng)能力，使其應(yīng)用十分靈活.S7300的CPU模塊集成了過程控制功能，用的RS485接口，(點對點)串行通信接口，S7300不需要附加任何硬件、軟件和編程，就可以建立一個 MPI(多點接口)網(wǎng)絡(luò)，如果有PROFIBUSDP接口，可以建立一個DP 網(wǎng)絡(luò) .S7300的編程軟件STEP7功能強大，圖和梯形圖編程語言符合IEC61 131標(biāo)準(zhǔn)，語句表編程語言與標(biāo)準(zhǔn) IEC稍有不同，以保證與STEP5的兼容， 編寫的程序轉(zhuǎn)換到STEP7.CPU用智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件(例如超時、模塊更換等).S7300有看門狗中斷、過程報警、日期時間中斷和定時中斷功能.S7300 PLC是模塊式的PLC，它由以下幾部分組成：1)中央處理單元(CPU)各種CPU有不同的性能，例如有的CPU 集成有數(shù)字量和模擬量輸入輸出點，有的CPU 前面板上有狀態(tài)故障指示燈、模式開關(guān)、24V電源端子、電池盒與存儲器模塊盒(有的CPU沒有).2)負(fù)載電源模塊(PS)負(fù)載電源模塊用于將AC220V電源轉(zhuǎn)換為DC24V電源，供CPU和I/出電流有2A、5A和10A 3種，過載時模塊上的U、D 閃爍.3)信號模塊(SM)信號模塊是數(shù)字量輸入輸出模塊和模擬量輸入輸出模塊的總稱，它們使不同的過程信號電壓或電流與PLC 字量輸出模塊SM322，模擬量輸入模塊SM331 和模擬量輸出模塊SM332 .模擬量輸入模塊可以輸入熱電阻、熱電偶、DC420mA和DCOIOV 個模塊上有一個背板總線連接器，現(xiàn)場的過程信號連接到前連接器的端子上.4)功能模塊(FM)江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文8功能模塊主要用于對實時性和存儲容量要求高的控制任務(wù)，例如計數(shù)器模塊、快速／慢速進(jìn)給驅(qū)動位置控制模塊、電子凸輪控制器模塊、步進(jìn)電動機定位模塊、伺服電動機定位模塊、定位和連續(xù)路徑控制模塊、閉環(huán)控制模塊、工業(yè)標(biāo)識系統(tǒng)的接口模塊、稱重模塊、位置輸入模塊、超聲波位置解碼器等.5)通信處理器(CP)通信處理器用于PLC 之間、PLC 與計算機和其他智能設(shè)備之間的通信，可以將PLC接入PROFIBUSDP、ASi和工業(yè)以太網(wǎng)，CPU處理通信的負(fù)擔(dān)，并減少用戶對通信的編程工作.6)接口模塊(IM)接口模塊用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架(ER ).S7300通過分布式的主機架和3個擴展機架，最多可以配置32個信號模塊、功能模塊和通信處理器.7)導(dǎo)軌鋁質(zhì)導(dǎo)軌用來固定和安裝S7300上述的各種模塊. PLC 工作過程PLC 的工作過程一般可分為三個主要階段：輸入采樣階段，程序執(zhí)行階段和輸出刷 22 所示.圖 22 PLC 的工作過程這個工作過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個，PLC 檢查 CPU 模塊的硬件是否正常，PLC 與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等，當(dāng) PLC 處于停(STOP)狀態(tài)時，只進(jìn)行內(nèi) PLC 處于運行(RUN)狀態(tài)時，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作. 1）輸入采樣階段 在此階段，順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對應(yīng)，輸入映像寄存器與外界隔離，即使輸入信號發(fā)生變化，其映像寄存器的內(nèi)容也不發(fā)生變化，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息. 2）程序執(zhí)行階段基于 PLC 的攪拌站自動控制系統(tǒng)設(shè)計9 根據(jù) PLC 梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序.但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，到輸入輸出狀態(tài)時，PLC 從輸入映像寄存器中讀出上一階段采入的對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映像寄存器讀出對應(yīng)映像寄存器的當(dāng)前狀態(tài)，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運算，運算結(jié)果再存入有關(guān)器件寄存器中，對每個器件而言，器件映像寄存器中所寄存的內(nèi)容，會隨著程序執(zhí)行過程而變化. 3）輸出刷新階段 程序執(zhí)行完以后，將輸出映像寄存器，即器件映像寄存器中的 Y 寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動功率放大電路，使輸出端子向外