【正文】 這樣以來，我們就可以直接在設(shè)置配置窗口里面選擇西門子 s7200 型 PLC 就可以了，非常簡單、方便。組態(tài) 王的設(shè)備管理增加了驅(qū)動(dòng)設(shè)備的配置向?qū)?，工程人員只要按照配置向?qū)У奶崾具M(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，選擇 I/O 設(shè)備的生產(chǎn)廠家、設(shè)備名稱、通訊方式，指定設(shè)備的邏輯名稱和通訊地址，則組態(tài)王自動(dòng)完成驅(qū)動(dòng)程序的啟動(dòng)和通信，不再需要工程人員人工進(jìn)行。 要想 組態(tài)王和象 PLC 這樣的硬件進(jìn)行通信，首先要了解組態(tài)王軟件的設(shè)備管理。另外我們加入了設(shè)備故障時(shí)的閃爍效果；報(bào)警燈的閃爍效果；卸料器的垂直移動(dòng)效果等。直觀的表現(xiàn)了系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng) 3b 側(cè)皮帶啟動(dòng)并且運(yùn)行信號(hào)到位后。 if (移動(dòng) 1=10) {移動(dòng) 1=0。\\本站點(diǎn) \皮帶 3b 運(yùn)行信號(hào) ==1” 。在水平移動(dòng)窗口里表達(dá)式一欄填寫“ \\本站點(diǎn) \移動(dòng) 1” ； 在隱含窗口里的條件表達(dá)式里填寫 “ \\本站點(diǎn) \皮帶 3b 啟動(dòng) ==1amp。 進(jìn)行動(dòng)畫連接。 新建一個(gè)變量。首先畫出一排方塊代表煤 塊 如圖 所示 。 下面以皮帶正常啟動(dòng)后煤塊在皮帶上顯示并能水平移動(dòng)為例 介紹一下此動(dòng)畫連接的步驟： 建立畫面。所以在動(dòng)畫連接上我主要做了線屬性連接、填充屬性連接、水平移動(dòng)連接、垂直移動(dòng)連接、閃爍、隱藏等工作。 建立畫面和變量定義都完成后我們就可以進(jìn)行動(dòng)畫連接 了。圖形對(duì)象可以按動(dòng)畫連接的要求改變顏色、尺寸、位置、填充百分?jǐn)?shù)等，一個(gè)圖形對(duì)象又可以同時(shí)定義多個(gè)連接。圖形對(duì)象與變量之間有豐富的連接類型，給工程人員設(shè)計(jì)圖形界面提供了極大的方便。這樣，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，比如溫度、液面高度等，當(dāng)它們發(fā)生變化時(shí)，通過 I/O 接口，將引起實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中變量的變化，如果設(shè)計(jì)者曾經(jīng)定義了一個(gè)畫面圖素 —— 比如指針 —— 與這個(gè)變量相關(guān)，我們將會(huì)看到指針在同步偏 轉(zhuǎn)。 動(dòng)畫連接 工程人員在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中制作的畫面都是靜態(tài)的，那么它們?nèi)绾尾拍芊从彻I(yè)現(xiàn)場(chǎng)的狀況呢？這就需要通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，因?yàn)橹挥袛?shù)據(jù)庫中的變量才是與現(xiàn)場(chǎng)狀況同步變化的。值得重視的是在組態(tài)王中定義 I/O 離散類型點(diǎn)時(shí)，寄存器不能使用 I 寄存器而應(yīng)該使用 M 或 V 的中間變量。 內(nèi)存變量是指那些不需要和其它應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)、也不需要從下位機(jī)得到數(shù)據(jù)、只在“組態(tài)王”內(nèi)需要的變量，比如計(jì)算過程的中間變量，就可以設(shè)置成“內(nèi)存變量”。這種數(shù)據(jù)交換是雙向的、動(dòng)態(tài)的，就是說：在“組態(tài)王”系統(tǒng)運(yùn)行過程中，每當(dāng) I/O 變量的值改變時(shí)，該值就會(huì)自動(dòng)寫入下位機(jī)或其它應(yīng)用程序；每當(dāng)下位機(jī)或應(yīng)用程序中的值改變時(shí)，“組態(tài)王”系統(tǒng)中的變量值也會(huì)自動(dòng)更新。 變量的基本類型共有 兩 類： 內(nèi)存變量、 I/O 變量 。利用圖庫中的按鈕、開關(guān)等工具我們能方便的操作，建立畫面的界面如下圖所示： 第 31 頁 圖 組態(tài)王 中的圖庫 定義變量 大致的建立好畫面以后需要我們?cè)跀?shù)據(jù)詞典中定義變量。 [7] 了解了組態(tài)王 的畫面特色，我們就可以得心應(yīng)手的描繪我們想要得到的畫面了。另外，組態(tài)王 支持多種圖形格式，如 Gif 、 Jpg、Bmp 等，用戶可以充分利用已有的資源，輕松構(gòu)造自己功能強(qiáng)大且美觀的應(yīng) 用系統(tǒng)。 圖庫全新改版，提供具有屬性定義向?qū)У膱D庫精靈，用戶只需稍做調(diào)整即能制作具有個(gè)性化的圖形。 本次設(shè)計(jì)采用的組態(tài)軟件 — 組態(tài)王 版本為用戶提供了強(qiáng)大的畫面建立功能。 建立畫面 進(jìn)入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個(gè)工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個(gè)畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖形對(duì)象。 [8] 界面設(shè)計(jì) 接下來我們就開始對(duì)本設(shè)計(jì)的組態(tài)，組態(tài)的過程可以劃分為建立畫面、定義變量、動(dòng)畫連接和上下位機(jī)通信四個(gè)大步驟。若要對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行修改，也十分方便，這就是組態(tài)軟件的方便性。 自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員在組態(tài)軟件中只需填入一些事先設(shè)計(jì)的表格，利用圖形功能把被控對(duì)象，如反應(yīng)罐溫度計(jì)，鍋爐趨勢(shì)曲線、報(bào)表等形象地畫出來，通過內(nèi)部數(shù)據(jù)連接把被控對(duì)象的屬性與 I/O 設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯連接。為深層次用戶提供了更加靈活和強(qiáng)大的功能。 組態(tài)軟件是一種編程和組態(tài)的軟件平臺(tái)，支持多種通訊協(xié)議，為用戶提供了多種硬件設(shè)備支持，如 PLC、板卡、智能儀表等；利用組態(tài)軟件提供的圖形、趨勢(shì)曲線、報(bào)警、數(shù)據(jù)庫、報(bào)表等功能模塊，用戶可以不用編程，通過“搭積 第 29 頁 木”的方式構(gòu)建自己的系統(tǒng)，特別適合自動(dòng)化工程人員，不需要編程基礎(chǔ)就可以快速為用戶構(gòu)建出界面美觀、功能強(qiáng)大的軟 件系統(tǒng)。一般英文簡稱為HMI/ SCADA（ Human and Machine Interface/ Supervisory Control and Data Acquisition） ，中文翻譯為：人機(jī)界面 /監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集軟件。對(duì)于過去需要幾個(gè)月的工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。編寫程序不但工作量大、周期長，而且容易犯錯(cuò)誤，不能保證工期。當(dāng)然軟件中的組態(tài)要比硬件的組裝有更大的發(fā)揮空間，因?yàn)樗话阋扔布械?“ 部件 ” 更多，而且每個(gè) “ 部件 ” 都很靈活，因?yàn)檐洸考加袃?nèi)部屬性，通過改變屬性可以改變其規(guī)格（如大小、性狀、顏色等）。 [5] 與硬件生產(chǎn)相對(duì)照，組態(tài)與組裝類似。一旦設(shè)備在設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒有運(yùn)行，定時(shí)器開關(guān)為故障信號(hào)置 1，故障信號(hào)又可串聯(lián)報(bào)警燈等輸出設(shè)備，從而達(dá)到報(bào)警的目的。 報(bào)警包括皮帶、給煤機(jī)、三通等設(shè)備的故障報(bào)警。也關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和聲譽(yù)。 第 27 頁 報(bào)警程序設(shè)計(jì) 所謂報(bào)警程序就是指當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)或運(yùn)行中某設(shè)備發(fā)生故障后能迅速啟動(dòng)報(bào)警鈴或報(bào)警燈等設(shè)備提示現(xiàn)場(chǎng)工作人員注意，以便及時(shí)針對(duì)意外時(shí)間所出反映。那么一旦丟失運(yùn)行信號(hào)，便會(huì)觸發(fā)定時(shí)器和報(bào)警輸出 ()。 下面我們以 1皮帶運(yùn)行時(shí)故障的情況作 為例子參看一下程序： 圖 1皮帶故障反應(yīng)程序 當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)過程結(jié)束后進(jìn)入到運(yùn)行狀態(tài)時(shí)中間變量 得電。 編寫程序時(shí)用了類 似三通選擇的列舉的方法，將每一級(jí)設(shè)備出現(xiàn)故障的情況一一列出， 在選擇子程序 的設(shè)計(jì)思想 中提到過每級(jí)設(shè)備的啟動(dòng)程序中有連鎖下級(jí)設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)。 第 26 頁 介于傳送系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)正常啟動(dòng)后處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)某級(jí)設(shè)備出現(xiàn)故障，則此設(shè)備上級(jí)的所有設(shè)備都將立即停止，下級(jí)設(shè)備每間隔一段時(shí)間逐次停止。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目 的需要在每個(gè)設(shè)備的啟動(dòng)程序中的停止位都串上故障信號(hào)。兩種故障情況不同，處理方法也不同，編寫程序時(shí)需要區(qū)別對(duì)待。故障停止又分兩種情況。故可以用某側(cè)皮帶的運(yùn)行信號(hào)作為相應(yīng)破碎機(jī)、卸料器的選通信號(hào)即可。 3．破碎機(jī)、犁式卸料器的 選擇 本設(shè)計(jì)中破碎機(jī)，卸料器的選擇比較簡單。具體梯形圖如下 圖 所示 ： 第 25 頁 圖 三通選擇通用程序 當(dāng)兩級(jí)相臨 的 設(shè)備正常啟動(dòng)后，三通的動(dòng)作就可以通過兩個(gè)運(yùn)行信號(hào)來決定。因?yàn)槊考?jí)設(shè)備都有 A、 B 兩套系統(tǒng)，那么三通其實(shí)就是連接了四個(gè)設(shè)備中的任意兩部，也就是說每兩級(jí)設(shè)備之間都有四種連接可能。按下復(fù)位按鈕 后 將故障信號(hào) 復(fù)位 。如果在固定時(shí)間內(nèi)沒有檢測(cè)到運(yùn)行信號(hào)，則故障信號(hào)會(huì)被置 1。 第 24 頁 我們同樣采用運(yùn)行信號(hào)置故障位。根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求，采用下一級(jí)的運(yùn)行信號(hào)來連鎖本級(jí)。停止位包括故障信號(hào)，順序停止信號(hào)和立即停止信號(hào)。 圖 啟動(dòng)所選設(shè)備通用程序 其中選通位表示此設(shè)備在順序啟動(dòng)中的位置，只有到合適的時(shí) 間時(shí)，定時(shí)器才會(huì)觸發(fā)相應(yīng)級(jí)的設(shè)備順啟信號(hào)。轉(zhuǎn)換到 B 系統(tǒng)后 得電。如果啟動(dòng)時(shí)設(shè)備并無故障，則按照轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置正常啟動(dòng)。同理 B 設(shè)備向 A 設(shè)備轉(zhuǎn)換的條件是系統(tǒng)轉(zhuǎn)換 開關(guān)打到 B 側(cè)和 B 設(shè)備啟動(dòng)時(shí)故障。 A 設(shè)備向 B設(shè)備切換需要兩個(gè)條件，一個(gè)是系統(tǒng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到 A 側(cè)。 1．皮帶、給煤機(jī)冗余設(shè)備間切換的程序設(shè)計(jì)思想 通過前面介紹的工藝流程我們可以知道，皮帶 S2 和給煤機(jī) S1 分別有兩套設(shè)備。 第 22 頁 圖 順序停止相關(guān)程序 選擇子程序設(shè) 計(jì) 這一部分子程序是整個(gè)系統(tǒng)中相對(duì)最復(fù)雜也是最重要的一部分，皮帶、給煤機(jī)、三通、破碎機(jī)等設(shè)備的兩套冗余之間的選擇和轉(zhuǎn)換是多級(jí)皮帶傳輸系統(tǒng)的精華部分，也是最能體現(xiàn)本設(shè)計(jì)特點(diǎn)的一環(huán)。重復(fù)這個(gè)步驟并將這些中間變量按級(jí)別順序放置在選擇程序的停止位上，即實(shí)現(xiàn)的順序停止。梯形圖如下 圖 所示。而 、 分別是 3皮帶的 a、 b兩側(cè)皮帶的運(yùn)行信號(hào)，用來作為 2皮帶可以開始啟動(dòng)的條件。這些選通信號(hào)可以用來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的順序啟動(dòng)。上級(jí)設(shè)備能夠啟動(dòng)的條件是下級(jí)設(shè)備啟動(dòng)正常，所以程序中需用下級(jí)設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)來制約。設(shè)備由下級(jí)逐次向上級(jí)啟動(dòng)，每級(jí)設(shè)備啟動(dòng)間間隔一定時(shí)間。給調(diào)試和修改程序時(shí)帶來很大的便利。具體程序如下： 圖 主程序 如上圖所示為主程序部分，當(dāng) PLC 運(yùn)行后， 位一直成得電狀態(tài)，四個(gè)子程序同時(shí)被調(diào)用，完成各自的功能。 除去 CPU224 為我們提供的 14輸入 /10 輸出外，我們還另需要 10 輸入 /30輸出來滿足 I/O 點(diǎn)數(shù)的分配。而此 CPU 只為我們提供了 14 輸入 /10 輸出的 I/O 點(diǎn)數(shù)，遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際控制要求。 中斷程序 第 17 頁 中斷程序是指令的一個(gè)可選集合，中斷程序不是被主程序調(diào)用，在中斷時(shí)間 發(fā)生時(shí)，由 PLC 的操作系統(tǒng)調(diào)用用戶預(yù)先編寫的中斷程序。同一子程序可以在不同的地方被多次調(diào)用，使用子程序可以簡化程序代碼和減少掃描時(shí)間。 主程序通過指令控制整個(gè)應(yīng)用程序的執(zhí)行，每次 CPU 掃描都要執(zhí)行一次主程序。 主程序 主程序 (OB1)是程序的主體，每一個(gè)項(xiàng)目都必須并且只能有一個(gè)主程序。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。每個(gè)子程序都可以完成相關(guān)的一部分功能。 輸煤系統(tǒng) 程序設(shè)計(jì) 通過前面介紹的輸煤系統(tǒng)的工藝要求，我們可以分析得到出整個(gè)系統(tǒng)完成的功能可以大致分為四個(gè)部分，它們分別是： (1)順序啟動(dòng)； (2)順序停止； (3)皮帶、給煤機(jī)、三通等設(shè)備的選擇； (4)故障停止。 I/O 端子排可很容易地整 體拆卸。 6 個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器，2 路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。可連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 168 路數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 35 路模擬量 I/O 點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)室提供給我的 CPU 型號(hào)是 CPU 224。本機(jī)數(shù)字量輸入 /輸出點(diǎn) CPU 221 具有 6個(gè)輸入點(diǎn)和 4 個(gè)輸出點(diǎn)， CPU 222 具 有 8 個(gè)輸入點(diǎn)和 6個(gè)輸出點(diǎn)， CPU 224 具有 14 個(gè)輸入點(diǎn)和 10 個(gè)輸出點(diǎn)。可用作負(fù)載電源。 S7200系列 PLC 可提供 4 個(gè)不同的基本型號(hào)的 8 種 CPU 供您使用。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè) 備等等。 [6] S7200 系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。因此 S7200 系列具有極高的性能 /價(jià)格比。 SIMATIC S7200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。 ③ 輸出電流的選擇 電源模塊及其它外設(shè)的選擇 (1)電源模塊的選擇 (2)編程器的選擇 SIMATIC S7200 簡介 根據(jù)上面部分介紹的 PLC 的選型原則和現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件，我們選定本設(shè)計(jì)采用的 PLC 型號(hào)為 SIMATIC S7200。 [1] (2)開關(guān)量輸出模塊的選擇 ① 輸出方式的選擇 ： 開關(guān)量輸出模塊有三中輸出方式 ：繼電器輸出、晶體 第 15 頁 管輸出和晶閘管輸出。