【正文】 管理所有的全局變量，用于定義符號(hào)名稱、數(shù)據(jù)類型和全局變量的注釋。語句表是一種文本編程語言，使用戶能節(jié)省輸入時(shí)間和存儲(chǔ)區(qū)域，并且“更接近硬件”。實(shí)現(xiàn)STEP 7各種功能所需的SIMATIC軟件工具都集成在STEP 7中。在STEP 7中，用項(xiàng)目來管理一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件和軟件。 STEP7編程軟件簡介STEP 7編程軟件用于SIMATIC SMC7和基于PC的WinAC，是供它們編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)工具。剛編寫好的程序難免有這樣或那樣的缺陷。4)編寫程序，分配硬件資源，為梯形圖的各種繼電器或接點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，再按照技術(shù)說明，用梯形圖進(jìn)行編程。2)畫出換熱器熱出溫度控制流程圖。并設(shè)計(jì)出來真空爐系統(tǒng)中各設(shè)備的操作內(nèi)容和操作順序。 控制電路的設(shè)計(jì)下面對(duì)圖中的數(shù)字量輸入DI、數(shù)字量輸出DO、模擬量輸入AI、模擬量輸出AO進(jìn)行說明數(shù)字量輸入點(diǎn)符號(hào)注釋KA1系統(tǒng)上電狀態(tài)檢測KA2允許自動(dòng)狀態(tài)檢測KA3自動(dòng)狀態(tài)輸出KA4變頻器故障KA5變頻器正轉(zhuǎn)啟動(dòng)KA6變頻器正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測SB3停止按鈕SB4開始按鈕數(shù)字量輸入點(diǎn)符號(hào)注釋HL0系統(tǒng)上電指示HL1自動(dòng)狀態(tài)指示HL2變頻器故障指示HL3液位上限報(bào)警指示HL4液位下限報(bào)警指示HL5有異常狀態(tài)指示KA3自動(dòng)狀態(tài)輸出本設(shè)計(jì)進(jìn)行了模擬量輸入模塊的拓展，我選擇了四輸入一輸出的EM235，從流量變送器和液位變送器送來的兩路電流信號(hào)從AIW0和AIW2的輸入，從AQW0輸出控制電流。具體舉一個(gè)實(shí)例，以S7200和4—20mA為例，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，我們得到的數(shù)值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：A＝（D－6400）（20－4）／（32000－6400）＋4假設(shè)該模擬量與AIW0對(duì)應(yīng)，則當(dāng)AIW0的值為12800時(shí)，相應(yīng)的模擬電信號(hào)是640016／25600＋4＝8mA。根據(jù)該方程式，可以方便地根據(jù)D值計(jì)算出A值。電流0～20mA數(shù)據(jù)字格式雙極性 全量程范圍32000～+32000單極性 全量程范圍0～32000分辨率12位A/D轉(zhuǎn)換器模擬量輸出特性模擬量輸出點(diǎn)數(shù)1信號(hào)范圍電壓輸出 177。10V 177。下面以EM235為例講解模擬量擴(kuò)展模塊接線圖，演示了模擬量擴(kuò)展模塊的接線方法，對(duì)于電壓信號(hào)，按正、負(fù)極直接接入X＋和X－；對(duì)于電流信號(hào)，將RX和X＋短接后接入電流輸入信號(hào)的“＋”端；未連接傳感器的通道要將X＋和X－短接。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。此PLC可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)。本系統(tǒng)由八個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)，六個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，兩個(gè)模擬量輸入點(diǎn)，一個(gè)模擬量輸出點(diǎn)構(gòu)成被控對(duì)象。圖310 CPU的存儲(chǔ)系統(tǒng)組成S7200系列PLC的CPU的存儲(chǔ)容量如表31所示表31 CPU的存儲(chǔ)容量主機(jī)CPU類型CPU221CPU222CPU223CPU224用戶程序區(qū)1存儲(chǔ)容量2048KB2048KB4096KB4096KB用戶程序區(qū)2存儲(chǔ)容量1024KB1024KB2560KB2560KB用戶存儲(chǔ)器類型EEPROMEEPROMEEPROMEEPROM本系統(tǒng)有一臺(tái)電機(jī)、一個(gè)液位傳感器、一個(gè)變頻器、五個(gè)繼電器，共有十八個(gè)I/O點(diǎn)，它們構(gòu)成被控對(duì)象。同時(shí)，S7200系列PLC的CPU模塊支持可選的EEPROM存儲(chǔ)器卡。S7200系列PLC的一個(gè)完整組成系統(tǒng)如圖39所示，它主要由以下幾部分組成。（7）強(qiáng)勁的通信能力。（5）豐富的內(nèi)置集成功能。（3）易于掌握。（1）極高的可靠性。S7200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動(dòng)檢測、監(jiān)測及控制等。S7200系列中的CPU22*系列，具有了多種功能模塊和人機(jī)界面可供選擇，使得系統(tǒng)的集成非常方便，并且其在網(wǎng)絡(luò)中的強(qiáng)大功能，很容易地可以組成PLC網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)點(diǎn)有上述的出色表現(xiàn)，因此，S7200系列PLC一經(jīng)推出便受到了廣大工程技術(shù)人員的青睞。以上為這次設(shè)計(jì)所需的低壓電器的選型。如果PLC本身帶有可使用電源時(shí)，應(yīng)核對(duì)提供的電流是否滿足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電源。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：表LA1822控制按鈕技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)規(guī)格結(jié)構(gòu)型式觸點(diǎn)對(duì)數(shù)按鈕常開常閉鈕數(shù)顏色LA1822500V5A元件221紅或綠或黑或白 電源的選擇 PLC的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計(jì)和選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。2）分析選型 根據(jù)本設(shè)計(jì)的情況選擇LW62型的轉(zhuǎn)換開關(guān)，其觸頭排列特征如下表所示： 表LW62系列轉(zhuǎn)換開關(guān)觸頭排列特征型號(hào)觸頭座數(shù)觸頭座排列型式觸頭對(duì)數(shù)LW622單列式6 按鈕1）概念按鈕：是一種常用的控制電器元件，常用來接通或斷開‘控制電路（其中電流很?。瑥亩_(dá)到控制電動(dòng)機(jī)或其他電氣設(shè)備運(yùn)行目的的一種開關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)具有多觸點(diǎn)、多位置、體積小、性能可靠、操作方便、安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)，多用于機(jī)床電氣控制線路中電源的引入開關(guān)，起著隔離電源作用，還可作為直接控制小容量異步電動(dòng)機(jī)不頻繁起動(dòng)和停止的控制開關(guān)。2）分析選型 在本設(shè)計(jì)中最大負(fù)荷電流=Pmax/U=650/220=，泵線路因選中間繼電器的最大負(fù)荷電流應(yīng)為 最大負(fù)荷電流=Pmax/U=650/220=，線路的額定電壓為220V繼電器的線圈的電流類型應(yīng)為交流，工作環(huán)境是常溫，濕度適中，沒有強(qiáng)電磁干擾的室內(nèi)環(huán)境，所以所選中間繼電器的型號(hào)為JZ744型。一般是直流電源供電。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多。所以，它只能用于控制電路中。 它用于在控制電路中傳遞中間信號(hào)。線路的額定電壓為220V，故本設(shè)計(jì)選用DZ20G1250型斷路器。2）斷路器的分析選型斷路器的額定電流要不小于線路的計(jì)算負(fù)荷電流。其基本技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：表RC1A10瓷插式熔斷器基本技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定電壓/V額定電流/A熔體額定電流/A熔體材料極限分?jǐn)嗄芰?KARC1A10380106,10鉛錫合金絲 斷路器1）斷路器的概念低壓斷路器又稱自動(dòng)開關(guān)，俗稱＂空氣開關(guān)＂也是指低壓斷路器，它是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用，又能自動(dòng)進(jìn)行失壓、欠壓、過載、和短路保護(hù)的電器。在本設(shè)計(jì)中熔斷器保護(hù)的是小容量的電動(dòng)機(jī)，一般考慮它的過流保護(hù)即可，這時(shí)熔體的熔化系數(shù)可適當(dāng)小些，應(yīng)采用熔體為鉛錫合金的熔絲或RC1A系列熔斷器。當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過載或短路時(shí)，將有超過限定值的電流通過熔斷器而將熔斷器的熔體熔斷而切斷電路，達(dá)到保護(hù)的目的。③、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋塞閥應(yīng)直立安裝。旋塞閥安裝注意事項(xiàng)：①、要留有閥柄旋轉(zhuǎn)的位置。（4）密封性能好（5）不受安裝方向的限制，介質(zhì)的流向可任意。（2）流體阻力小。5%額定容量（KVA）*5保護(hù)結(jié)構(gòu)（JEN 1030）封閉式（IP20）冷卻方式自冷強(qiáng)制風(fēng)冷大約重量（Kg） 手動(dòng)閥門我選擇旋塞閥。因此為非腐蝕性介質(zhì)，海拔一千五百米常溫下工作，不需要長電纜運(yùn)行，又因?yàn)槿庾冾l器體積小，故障率低，運(yùn)行可靠，通過分析我選擇三菱FR D720 KCHT,型變頻器。由于在使用單相變頻器時(shí)需要給出更大的驅(qū)動(dòng)電流，所以在選擇變頻器時(shí)也應(yīng)該加以注意。（2）變頻器的分類變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。控制電路的主要作用是將檢測電路得到的各種信號(hào)送至運(yùn)算電路，使運(yùn)算電路能夠根據(jù)要求為變頻器主電動(dòng)機(jī)提供必要的保護(hù)。圖31 變頻器的基本構(gòu)成變頻器的控制電路包括主控制電路、信號(hào)檢測電路、門極（基極）驅(qū)動(dòng)電路、外部接口電路以及保護(hù)電路等幾個(gè)部分，也是變頻器的核心部分。與傳統(tǒng)的交流拖動(dòng)系統(tǒng)相比，利用變頻器對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制的交流拖動(dòng)系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，如節(jié)能，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的高效率連續(xù)調(diào)速控制，容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換，可以進(jìn)行高頻度的啟停運(yùn)轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行電氣制動(dòng)，可以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)，可以適用于各種工作環(huán)境，可以用一臺(tái)變頻器對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，電源功率因數(shù)大，所需電源容量小，可以組成高性能的控制系統(tǒng)等等。（1）變頻器的基本構(gòu)成和工作原理變頻器亦叫做電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速器，是一種靜止的頻率變換器。變頻器是從改變增壓泵的控制信號(hào)來改變其出水量，而電動(dòng)閥是通過調(diào)節(jié)其開度相當(dāng)于通過調(diào)節(jié)局部管道的粗細(xì)來調(diào)節(jié)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入中水箱的水量，而增壓泵的出水量并不從根本上改變，如果調(diào)節(jié)閥開度太小并且增壓泵出水量較大的話，就有可能造成危險(xiǎn)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用范圍廣，調(diào)節(jié)過程可控性好，行程準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是可能產(chǎn)生電火花，或者靜電火花。額定電壓：220伏 變頻器的特點(diǎn)及選型：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場使用中，往往會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥切斷不好，泄漏大等故障。電機(jī)輸出功率：40~120瓦。最高揚(yáng)程：10~18米。工業(yè)設(shè)備冷卻循環(huán)，氬弧焊、激光儀器、注塑機(jī)、食品機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備等工業(yè)設(shè)備冷卻循環(huán)、生活鍋爐供水等。公寓水塔加壓公寓最上層住宅因水箱的落差太小導(dǎo)致水壓不足、水量過小而造成熱水器不能點(diǎn)火使用。噪音低、壽命長 用途：熱水器水壓不足增壓，因熱水器水壓不足點(diǎn)不著火的問題，安裝全自動(dòng)家用增壓泵使您使用自如。 元器件的選型 增壓泵的特點(diǎn)及選型（1）微型不銹鋼增壓泵特點(diǎn)：不銹鋼制結(jié)構(gòu)、衛(wèi)生清潔 。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SW撥到手動(dòng)時(shí)，如果按下SB2，KA5帶電，并通過其觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)自鎖。在本設(shè)計(jì)中，選用變頻器的目的是為了高效安全的控制水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制水介質(zhì)的流量。S7200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。PLC、PC需要220V的交流電供電；而液位變送器只需要24V直流供電，因此可將220V交流電經(jīng)開關(guān)電源降到24V直流電以供使用。 QM1是斷路器QM的觸點(diǎn)，起到接觸器的作用。斷路器QM可以對(duì)線路、電氣設(shè)備及電動(dòng)機(jī)實(shí)行保護(hù)，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重過電流、過載、短路、斷相、漏電等故障時(shí)，自動(dòng)切斷電路，起到保護(hù)作用。給所有設(shè)備進(jìn)行供電時(shí)，選擇三線四相制接線。（4）經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)費(fèi)要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。（2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。由于能源節(jié)約是供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，做好供配電設(shè)計(jì)，對(duì)于節(jié)能、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。第三章 供配電設(shè)計(jì)及器件選型在本設(shè)計(jì)中，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小（除電化工業(yè)外）。PLC是專為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的，在控制電路這一塊，功能的強(qiáng)大是前兩者無法比擬的，通過多種多樣的擴(kuò)展模塊，使外部接線量小、內(nèi)部工作性能的可靠性高，易學(xué)易懂，雖然單個(gè)CPU貴，但性價(jià)比是最高的。而要讓W(xué)indowsNT具有硬實(shí)時(shí)性，必須對(duì)它進(jìn)行擴(kuò)展，使得PC的控制任務(wù)具有最高的優(yōu)先級(jí)，不因?yàn)镹T的系統(tǒng)功能和用戶程序的調(diào)用而被搶占。軟PLC首選的操作系統(tǒng)是WindowsNT，但是它并不是一個(gè)硬實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)。盡管軟PLC技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿?，但是這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要解決一些重要的題。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能。單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲(chǔ)器件，不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多，不過價(jià)錢也是低的，它主要是作為控制部分的核心部件。軟件PLC通過自己開發(fā)工具提供的OPC功能和Active控件，既可連接Office軟件，也可連接用VB，VC開發(fā)的軟件；③基于PC+現(xiàn)場總線+分布式IO的控制系統(tǒng)簡化了復(fù)雜控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，提高了通信效率和速度，降低了投資成本。軟plc的應(yīng)用特點(diǎn)為：①體現(xiàn)了IPC，PLC和DOC先進(jìn)技術(shù)的集成。（5）輸出端子的通/斷狀態(tài)，由輸出鎖存器決定。（3）輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)，取決于輸出指令的執(zhí)行結(jié)果。（1）輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)取決于輸入端子板上各輸入點(diǎn)在上一個(gè)刷新器件的通/斷狀態(tài)。大、中型PLC因I/O點(diǎn)數(shù)較多，控制功能強(qiáng)，用戶程序長，為提高響應(yīng)速度可以采用定周期輸入采樣，輸出刷新；也可以采用直接輸入采樣階段，直接輸出刷新，中斷輸入/輸出和智能化輸入/輸出接口等方式。在所有指令執(zhí)行完畢后，輸出映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（通/斷）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定方式輸出驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。對(duì)元件映像寄存器，每一個(gè)元件（輸出軟繼電器）的狀態(tài)會(huì)隨程序的執(zhí)行過程而變化。當(dāng)指令中設(shè)計(jì)輸入/輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映像寄存器中“讀入”上一階段踩入的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映像寄存器“讀入”對(duì)應(yīng)輸出映像寄存器的當(dāng)前狀態(tài)。（2）用戶程序執(zhí)行階段。此時(shí)，輸入元件映像寄存器被刷新，接著進(jìn)入用戶程序執(zhí)行階段。圖 PLC的掃描工作過程（1）輸入采樣階段。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述3個(gè)階段。當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段三個(gè)階段。由于微處理器芯片及有關(guān)元件的價(jià)格大大下降和PLC功能的不斷完善及增強(qiáng)兩方面的原因，目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、石油化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、造