【正文】 他們不僅是我的 朋友 ，同時(shí)，在心里他們也是我的老師。在這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中， 正是 有了 她 的辛勤指導(dǎo)，我才能在遇到自己無法獨(dú)立解決的問題時(shí)不至于苦苦思索而無出路 ，才能使我的設(shè)計(jì)正確順利的進(jìn)行下去。 整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)完全按照學(xué)校 公布的撰寫論文規(guī)范去做，但仍然會(huì)存在漏洞和不足，希望老師們和同學(xué)們批評(píng)指正。這在程序中可以很明白的看出；每袋重誤差不超過 ＋ 5％和 5%,這一點(diǎn)我的系統(tǒng)精度完全達(dá)到了要求，我選用的傳感器靈敏度是 1～ ，也就是說，其誤差不過 ，系統(tǒng)要求精度是 ； PLC 選擇的是西門子 S7－ 200 系列產(chǎn)品，我選用的主機(jī)是 CPU226，擴(kuò)展模塊是 EM231。與其說畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合考試，不如說是對設(shè)計(jì)者綜合素質(zhì)的一次全面檢驗(yàn)。系統(tǒng)整體程序見附錄。 由于是流水作業(yè)，給料完畢后，要完成推包動(dòng)作， 程序 梯形圖如 310。當(dāng) VW120 里的數(shù)據(jù)大于 或 等 于 48Kg時(shí)， 清零， 啟動(dòng)，關(guān)閉電磁閥 11，啟動(dòng)電磁閥 12，細(xì)給流量小，進(jìn)入精度控制環(huán)節(jié)。 PLC 接收傳感器傳來的實(shí)時(shí) 測量信號(hào) ，經(jīng)過計(jì)算， 順序控制 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 的動(dòng)作 ， 程序梯形圖 如圖 39。 圖 38 傳感器檢測 信號(hào)送入 PLC 傳感器所采集的是一種連續(xù)變化的物理量，這些模擬量要先進(jìn)入模擬量輸入模塊，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換才能送給 PLC 的。 本系統(tǒng)中， PLC 同時(shí)控制 4 條生產(chǎn)線， 以 1＃ 生產(chǎn)線為例 ，簡單介紹 程序 設(shè)計(jì) 步驟，首先是將傳感器所測的模擬量傳給 PLC。 圖 36 系統(tǒng) 功能塊圖 0 1 2 5 4 3 初始狀態(tài) 稱重電磁閥 1～ 4 打開 稱重傳感器模擬量 PLC 重量到 48KG 時(shí) 稱重電磁閥 14關(guān)閉 58 打開 重量達(dá)到 50KG 時(shí)稱重電磁閥 58 關(guān)閉 推包電磁閥 14打開 結(jié)束 延時(shí) 18 2． 控制程序設(shè)計(jì) 根據(jù)功能模塊圖，首先是 在 初始化 狀態(tài)下啟動(dòng) ， 稱重電磁閥 14 打開， 如圖 27。但是 電磁閥作為負(fù)載會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)致回路中的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過額定電流，進(jìn)而燒毀電路中的元件， 所以通常會(huì)在 PLC 和電磁閥之間接一個(gè)繼電器，起保護(hù)作用。 表 33 ZDLP 型電磁閥 技術(shù)參數(shù) 公稱通徑 DN（ mm） （閥座直徑 dn） 20 25 32 40 50 65 80 100 12 15 20 額定流量系數(shù) Kv 直線 11 44 69 110 等百 分比 4 10 16 25 40 63 100 額定行程 L（ mm） 10 16 25 40 固有流量特性 直線、等百分比 信號(hào)范圍（ ） 0～ 4～ 20 電源電壓 220V 、 50HZ 作用方式 故障時(shí)：全開、全閉、自鎖位 4． 電磁閥與 PLC 的連接 PLC 的輸出與繼電器輸出一樣 ,都要輸出端 和 COM(零線）形成一個(gè)回路才可以正常工作。廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工、石油輕紡、制藥等生產(chǎn)自動(dòng)化控制。 3． 電磁閥選型 本設(shè)計(jì)采用的是上海巨良 公司 生產(chǎn) 的型號(hào)為 ZDLP 型電子式電動(dòng)單座、套筒調(diào)節(jié)閥。10% 左右，必須注意交流起動(dòng)時(shí) VA 值較高。注意環(huán)境溫度對電磁閥的影響 。 流體清潔度不高時(shí)應(yīng)在電磁閥前安裝過濾器，一般電磁閥對介質(zhì)要求清潔度要好。電磁閥允許液體粘度一般在 20CST 以下，大于 20CST 應(yīng)注明。 (2)適用性 管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號(hào)中標(biāo)定的介質(zhì)一致。 爆炸性環(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等級(jí)產(chǎn)品，露天安裝或粉塵多場合應(yīng)選用防水 、 防塵品種。中性介質(zhì)，也宜選用銅合金為閥殼材料的電 磁閥，否則，閥殼中常有銹屑脫落，尤其是動(dòng)作不頻繁的場合。特點(diǎn)：流體壓力范圍上限很高，但必須滿足流體壓差條件 。 特點(diǎn)：在零壓差或真空、高壓時(shí)亦能可靠工作，但功率較大，要求豎直安裝。 (2)分步直動(dòng)式電磁閥 原理：它是一種直動(dòng)和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口壓差 ≤ ， 通電時(shí)，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開 。 (1)直動(dòng)式 電磁閥 原理：通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥 門打開；斷電時(shí)，電磁力消失，彈簧力把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉 。 4 組模擬量通道全部使用，無需短接。由于第 15 位是 0，所以表示是正值數(shù)據(jù)。最高有效位是符號(hào)位； 0 表示正值 數(shù)據(jù)， 1 表示負(fù)值數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)中 EM231 電源電壓使用單極性（ 5V），接收來自 1— 4傳感器的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào) ， 主要技術(shù)參數(shù) 如表 32。 對于電壓信號(hào)只 用兩個(gè)端子，電流信號(hào)則需要 3 個(gè)。該模塊模擬量輸入為只讀數(shù)據(jù)，需要 24V直流，可由 CPU 模塊的傳感器電源 DC24V/400mA 供電 ，電源由模塊下部的左部的 M、 L兩端接入，右部為校準(zhǔn)電位器和配置設(shè)定開關(guān)（ DIP） 。 EM231 具有 4 個(gè)模擬量輸入通道。傳感器的模擬量信號(hào)有幾個(gè)，模擬量輸入通道至少要等于其信號(hào)個(gè)數(shù)。模擬量輸入模塊接收的是來自傳感器的模擬量信號(hào)，這種模擬量信號(hào)如果很微小 ，模擬量就接收不到。輸入信號(hào)經(jīng)濾波、放大、 A/D 轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量信號(hào)，再經(jīng)光耦合器進(jìn)入 PLC 內(nèi)部電路 [4]。 模擬量輸入模塊一般由濾波、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換、光耦合器等部分，如圖 32，光耦合器有效防止了電磁干擾 。 工業(yè)控制中，要對這些模擬量進(jìn)行采集并送給 PLC 的 CPU，必須先對這些模擬量進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 接口模塊分為三類，分別是數(shù)字量 模塊（數(shù)字量輸入擴(kuò) 展模塊、數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊、數(shù)字量輸入輸出擴(kuò)展模塊）和模擬量 模塊（模擬量輸入擴(kuò)展模塊、模擬量輸出擴(kuò)展模塊、模擬量輸入輸出擴(kuò)展模塊） ，以及智能模塊 （ PID 調(diào)節(jié)模塊、高速計(jì)算數(shù)器模塊、溫度傳感器模塊等） 。輸入輸出擴(kuò)展 11 接口有并行接口、串行接口和雙口存儲(chǔ)器接口等多種形式 。20 Ω 輸出阻抗 350177。 8 表 311 BK2 型 S 形測力 /稱重傳感器 主要技術(shù)指標(biāo) 技術(shù)參數(shù) 技術(shù)指標(biāo) 單位 量程 ～ 10 t 靈敏度 1～ mV/V 非線性 %FS 續(xù)表 21 重復(fù)性 %FS 滯后 %FS 供橋電壓 12 VDC 輸入阻抗 380177。 其 I/O 分配表如表 32 所示。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入 /輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能。 2 個(gè) RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 13K 字 節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。 控制 系統(tǒng) 的 硬件設(shè)計(jì) CPU 選型 選擇主機(jī)為 CPU226 模塊， 集成 24 輸入 /16 輸出共 40 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)。對于用量較多者可以按要求加工生產(chǎn)。它 采用國際流行的雙梁式或剪切 S 梁結(jié)構(gòu)，拉、壓輸出對稱性好 ，精度高，量程范圍廣，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝使用方便，廣泛用于機(jī)電結(jié)合秤、包裝秤等各種測力、稱重系統(tǒng)中 。 多級(jí)分布式控制系統(tǒng)一般分為四級(jí)：第一級(jí)為實(shí)時(shí)控制，主要是順序控制；第二級(jí)為協(xié)調(diào)控制，用于協(xié)調(diào)各種機(jī)械的配合問題；第三極為 PLC 的裝入、管理數(shù)據(jù)的