【正文】 Synchronous machines: Rotating or linear, Reluctance, Wound field or permanent magnet, Radial or axial gap (disk), Surface magnet or interior(buried) magnet ,sinusoidal or trapezoidal。in railwaythe advantages ofRailway最為感謝的是我的指導老師——杜李萍老師，不僅生活上細心的呵護，同時思想上時刻鞭策著我們，一定認真完成大學四年學習中的最后一門功課，正因為有他的鼓勵和支持，我才堅定不移的一心投入到整個畢業(yè)設計過程中，順利的達到了預期要求。本設計主要涉及到PLC的相關知識，特別感謝那些在網絡上和我共同解決難題，共同探討的網絡朋友，沒有他們的幫助，設計不會有如此完善的功能。首先我要感謝我的導師杜李萍老師，她在我完成論文的過程中，給予了我很大的幫助。[未解決]本設計也有一些創(chuàng)新的部分，出站變軌器的輸入點，是以同軌道南北信號燈的色種信號作為輸入源，即觸點控制信號燈，信號燈控制變軌器，因此，減少了系統(tǒng)的輸入點，降低了成本，系統(tǒng)中用到斷電延時定時器對變軌器進行復位，設置變軌時間段絕對安全，使系統(tǒng)更加合理有效，更加智能的對地鐵進出站信號進行控制。設計部分主要包括程序的編程，硬件的組建，綜合的調試，力求系統(tǒng)在完成控制任務的情況下，達到操作最簡單，投入成本最低廉，可靠性最高。在調試的過程中，必須仔細檢查每一個細節(jié)，完善系統(tǒng)的功能以及可操作性，這就要求我們充分利用大學課程中所熟悉的基本電路，了解設計的原理和方法步驟，重點學習掌握中心元件PLC的工作原理，性能參數(shù)以及編程的操作流程。只要在系統(tǒng)程序無程序性錯誤的情況下，仿真才能順利的進行，否則，PLC中的CUP將會一直處于停止狀態(tài)，顯示仿真無法正常進行。⑤仿真實例對比 系統(tǒng)編譯結果 仿真比較在線\離線伙伴（注：綠色電流表示電路為通路，藍色虛線則表示電路為斷路。IB模塊：此模塊控制組態(tài)中的輸入點，地址與系統(tǒng)想匹配。這種編程方式，在編程軟件中編寫程序，調試結束以后，將程序通過編程線纜寫入PLC中。軟件編程軟件的功能比較強大，完善，監(jiān)視功能可以隨便警告提醒程序中的程序性錯誤，同時，所配套的仿真軟件能在仿真過程中，提供可靠的論證方法，引導程序的創(chuàng)新和進一步差錯。在工程項目中，手持式編輯器能及時的更改系統(tǒng)中一些細微的錯誤，讓PLC的功能更加完善，滿足于目標要求，大大加快了工程的進度，創(chuàng)造了價值。（a）專用編程器：此類編程器主要用于現(xiàn)場作業(yè)。各種編程軟件不同，所用到的編程電纜也不同。一切準備工作完成以后，仿真才能進行。然后打開PLCSIM軟件，連接好相應的MPI接口，然后配置系統(tǒng)所需要的I\O接口，以及相關的模塊，與編程軟件中的系統(tǒng)相匹配[10]。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。用STEP7軟件SIMITIC 管理器菜單命令PLCDownload,把程序下載到中仿真PLC中。選擇仿真PLC的工作方式為STOP狀態(tài)。三、S7pcsim仿真流程：① 首先用STEP7軟件對系統(tǒng)進行硬件組態(tài)，然后再用STEP7軟件編程，允許結構化你的程序，也就是說可以將程序分解為單個的、自成體系的程序，最后通過系統(tǒng)組織塊OB1編寫程序再用STEP7軟件SIMITIC 管理器菜單OPTION中選擇Simulating Modules為ON狀態(tài)，表示選擇仿真調試在S7PLCSIM軟件中新建PLC文檔。斷點用箭頭標志。語句行用空心圓圈標記；⑤ 使用菜單命令調試 斷點激活來激活斷點。當分配CPU參數(shù)時，如果設置操作模式，只能通過改變參數(shù)來改變模式。二、PLC Simulation軟件強大的斷電測試功能操作在開始測試前，請確保CPU處于RUN模式或RUNP模式，并且要測試的塊已被保存和下載到CPU。此外，數(shù)字仿真還具有高效率、高精度等優(yōu)點。隨著計算機技術的高速發(fā)展，仿真技術在自動控制、電氣傳動、機械制造等工程技術領域也得到了廣泛應用。當程序由模擬CPU處理時，也可以在STEP 7軟件中使用各種應用程序。使用模擬S7 CPU，可以測試和維護S7300和S7400 CPU的程序。輸入端S的信號狀態(tài)再次從1變?yōu)?后，定時器才能重新啟動[12]。如果S輸入端的信號狀態(tài)為1，或定時器正在運行，則輸出端Q的信號狀態(tài)為圖 1。⑧ S_OFFDT斷開延時S5定時器如果啟動(S)輸入端只有一個下降沿，S_OFFDT(即斷開延時S5定時器)將啟動指定的定 時器。在激活的MCR區(qū)內，如果MCR處于接通狀態(tài)并且輸出線圈有能流通過，將把尋址位設置為能流的當前狀態(tài)。使用 |NOT| (能流取反)單元可以創(chuàng)建取反輸出。只能將輸出線圈置于梯級的右端。如果有能流通過線圈(RLO = 1)，將置位地址位置的位為1。指令執(zhí)行前的RLO狀態(tài)存儲在地址中。將RLO中的當前信號狀態(tài)與地址的信號狀態(tài)(邊沿存儲位)進行比較。指令執(zhí)行前的RLO狀態(tài)存儲在地址中。將RLO中的當前信號狀態(tài)與地址的信號狀態(tài)(邊沿存儲位)進行比較。如果MCR處于斷開狀態(tài)，則無論能流狀態(tài)如何，單元指定地址的當前狀態(tài)均保持不變。只有將置位線圈置于激活的MCR區(qū)內時，才會激活MCR依存關系。如果RLO為1，將把單元的指定地址置位為1。如果MCR處于斷開狀態(tài)，則無論能流狀態(tài)如何，單元指定地址的當前狀態(tài)均保持不變。只有將復位線圈置于激活的MCR區(qū)內時，才會激活MCR依存。RLO為0(沒有能流通過線圈)將不起作用，單元指定地址的狀態(tài)將保持不變。③ 復位線圈 ( R )只有在前面指令的RLO為1(能流通過線圈)時，才會執(zhí)行 ( R ) (復位線圈)。串聯(lián)使用時，通過AND邏輯將 | / | 與RLO位進行鏈接。否則，如果指定地址的信號狀態(tài)為1，將斷開觸點。② 常閉觸點 | / | 存儲在指定地址的位值為0時，(常閉觸點)處于閉合狀態(tài)。串聯(lián)使用時，通過AND邏輯將| | 與RLO位進行鏈接。否則，如果指定地址的信號狀態(tài)為0，觸點將處于斷開狀態(tài)。第四章 軟件編程和系統(tǒng)仿真第一節(jié) 梯形程序圖編程一、梯形圖符號說明編程所用到的梯形圖符號說明① 常開觸點 | | 存儲在指定地址的位值為1時，(常開觸點)處于閉合狀態(tài)。數(shù)字輸入模塊（DI）1個16輸入口；電源：24 V；分成 16 組，不能和主站總線的子模塊進行組態(tài)。CPU（CPU 312）1個16 KB 工作內存； ms/1000 條指令；MPI 連接。仿真時，方便查錯，同時所給出的參數(shù)清晰，明確，有利于計算I\O接口的計算。所選CPU 312自帶10輸入口，6輸出口，擴展輸入模塊（DI）自帶16輸入口，擴展輸出模塊（DO）自帶16輸出口，完全滿足設計I\O口數(shù)量；電源（PS 307）負載電源為常規(guī)市電，輸出電壓電流提供各模塊征程工作。SIMATIC管理器中的基本操作步驟為：設置項目對程序進行調試配置硬件并為其分配參數(shù)系統(tǒng)仿真組建組態(tài)硬件網絡分配程序塊編寫主程序和程序塊程序 STEP7 基本操作步驟第三節(jié) 硬件配置本設計所采用的是模塊式PLC的結構，以最優(yōu)、最合理的硬件組態(tài)構成滿足設計所需的的硬件配置。也可對使用參數(shù)對模塊的屬性進行設置；④組態(tài)網絡和通訊連接通訊的基礎是預先組態(tài)的網絡。它具有更廣泛的功能：①可作為SIMATIC工業(yè)軟件的軟件產品中的一個擴展選項包；②為功能模塊和通訊處理器分配參數(shù)的時機；③強制模式與多值計算模式；④全局數(shù)據通訊；⑤使用通訊功能塊進行的事件驅動數(shù)據傳送；⑥組態(tài)連接；SIMATIC管理器是用于組態(tài)和編程的基本應用程序，主要包括：①創(chuàng)建項目結構項目類似一個文件夾，所有的數(shù)據均可按照一種體系化的結構存儲在其中，并可供隨時使用。第二節(jié) 實驗裝置本設計主要基于STEP7 。三、設計目標在PLC統(tǒng)一控制下，軌道閑置時，綠色信號燈點亮；軌道繁忙時，紅色信號燈點亮；一號軌道閑置時，進站變軌器不工作，出站變軌器工作；一號軌道繁忙時，進\出站變軌器工作，變軌原則遵循一號至五號軌道依次選擇閑置軌道變軌。地鐵進站的原則遵循由一號至五號軌道順序的選擇空閑的軌道完成作業(yè)任務。當?shù)罔F駛離車站時，信號燈復位響應，同時觸發(fā)出站變軌器，變軌至一號軌道，完成作業(yè)任務。直至該地鐵完成作業(yè)任務離開此車站時，下降沿觸發(fā)使信號燈復位，綠色信號燈持續(xù)點亮，紅色信號燈熄滅。二、設計方案① 預想背景為此車站有5條軌道，主行軌道為一號，其余為輔助軌道；當系統(tǒng)上電時，車站軌道為空閑狀態(tài)，各軌道南北綠色信號燈點亮；② 以一號軌道為例，地鐵從南邊駛入（北邊駛入同理，只是兩個觸點的上升沿和下降沿互換），首先觸發(fā)南方選擇變軌器的行程開關，當一號軌道空閑時，軌道變軌器不做響應，地鐵直接運行在一號軌道進入車站。若所有軌道都被占用，一號軌道南北軌道全忙，藍色信號燈點亮一、研究背景圖示軌道 五 號 四 號 三 號 二 號 一號南北13579108642A12B11站 臺PLC控制臺 設計背景圖示附注：背景注釋說明① 一號軌道為地鐵主運行軌道，二號至五號為車站的輔助軌道。此外，開放式通信網絡技術也得到了突破，其結果是將PLC融入更加開放的工業(yè)控制行業(yè)。隨著軟PLC(Soft PLC)控制組態(tài)軟件技術的誕生與進一步完善和發(fā)展，安裝有Soft PLC組態(tài)軟件和基于工業(yè)PC控制系統(tǒng)的市場份額正在逐步得到增長，這些事實使傳統(tǒng)PLC供應商在思想上已經發(fā)生了戲劇性的變化，他們必須面對現(xiàn)實，在傳統(tǒng)PLC的技術發(fā)展與提高方面做出更加開放的高姿態(tài)。這種構架將完全取代PLC 和 DCS 成為主流形式。比較典型的應用方案是：組態(tài)王軟邏輯通過串行通訊（現(xiàn)在也可用以太網）掛接研華的亞當模塊。運行軟件PLC的計算機可以充分應用計算機的開放性接口和通訊速度，兼容性好。這種嵌入式的PLC使得工業(yè)控制可以應用各個領域的先進技術，突破了禁錮瓶頸，典型的軟邏輯PLC結構為 ARM嵌入Linux然后安裝PLC解釋程序。因此出現(xiàn)了軟PLC的概念，又稱為軟邏輯。由于個人計算機的飛速發(fā)展，PC機變得穩(wěn)定而可靠。從PLC主站CPU的運行方式上又分為冷備、熱備和同步熱備。第六節(jié) 西門子S7300PLC的發(fā)展前景隨著個人計算(PC機)和通訊技術的發(fā)展，現(xiàn)在PLC和DCS的設計結構越來越接近基本構架都是操作站通過以太網接主站，主站通過現(xiàn)場總線接從站。具備強大的通信功能，S7300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。SIMATIC人機界面（HMI）從S7300中取得數(shù)據，S7300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據。各種單獨西門子PLC的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。并且，由于PLC的低故障率及很強的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便；⑥體積小、重量輕、功耗低、維護方便PLC是將微電子技術應用于工業(yè)設備的產品，其結構緊湊，堅固，體積小，重量輕，功耗低。與直接執(zhí)行匯編語言編寫的用戶程序相比，執(zhí)行梯形圖程序的時間要長一些，但對于大多數(shù)機電控制設備來說，是微不足道的，完全可以滿足控制要求；⑤減少了控制系統(tǒng)的設計及施工的工作量由于PLC采用了軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，控制柜的設計安裝接線工作量大為減少。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。梯形圖語言的編程元件的符號和表達方式與繼電器控制電路原理圖相當接近。既可控制一臺生產機械、一條生產線，又可控制一個生產過程；④編程簡單，容易掌握目前，大多數(shù)PC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。用戶在硬件確定以后，在生產工藝流程改變或生產設備更新的情況下，不必改變PC的硬設備，只需改編程序就可以滿足要求。操作方式選擇開關：操作方法選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能轉變操作方式。診斷功能：CPU的智能化的診斷體系持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功效是否正常、記載過錯和特別系統(tǒng)事件(例如：超時，模塊調換，等等)。SIMATIC人機界面(HMI)從S7300中請求數(shù)據，S7300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據。人機界面 (HMI)：便利的人機界面服務已經集成在S7300 操作系統(tǒng)內。浮點數(shù)運算：用此功能可以有效地實現(xiàn)更為龐雜的算術運算。第四節(jié) 西門子S7300PLC的相關參數(shù)一、標準CPU相關性能參數(shù) 資料查得S7300PLC基本CPU數(shù)據CPU型號性能指標CPU3126KB RAM，24V負電壓及MPI接口，本機10I\6O，最大擴展144DI\DOCPU31312KB RAM，最大擴展128DI\DO，帶擴展內存插槽CPU314IFM32KB RAM，本機16DI\DO，最多可擴展4排MPI接口CPU3152DP64KB RAM，帶擴展內存卡槽和PROFIBUSDP主/從接口CPU3182DP128KB RAM，最大擴展16384DI/DO，2048AI/AO，帶擴展內存卡槽二、MPI模塊相關性能 資料查得MPI的性能MPI模塊 性能特點（1）升級以后的MPI不僅是一個編程口，\s至12Mbit\s；（2）它的存在，使得每個CPU最多能連接32個站點；（3）附帶PG\OP通信功能，全局數(shù)據通信無需額外編程；（4）最重要的是節(jié)約了通訊方案的成本，減少了額外的硬件投資。當然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽