【正文】 我們根據(jù)設(shè)計要求繪制了整個系統(tǒng)連續(xù)工作和單周期工作的流程圖，以便 可以更 清楚 的認 識該生 產(chǎn)線 的生產(chǎn) 全過 程，工作 流程 圖如 圖 31所示。 由 于 掃描 時 間 很短 （ 一 般不 過 幾 十毫 秒 ）， 所 以 控制 效 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ————————————————————————————————— 第 15 頁 共 55 頁 果同電 氣控制 電 路 是基本 相同 的。對于 外部輸入信號，只要接入一個信號到 P LC 即可 。梯形圖 中每 個繼電 器和 觸點均 為P LC 存儲 器中的 一位 ，相 應(yīng)位 為“ 1”，表 示繼電 器線 圈通電 、常開接 點閉 合或 常閉接 點斷 開；相應(yīng) 位為“ 0”，表示 繼電 器線圈 斷電、 常開接 點斷開或常閉接點閉合。 3. 梯形 圖中 的輸入 接點 如 、 等 ，輸 出線圈 、 等不是物 理接點 和線 圈，而 是輸 入、 輸出存 儲器 中輸入 、輸 出點的 狀態(tài) ，并不是 接線時 現(xiàn)場 開關(guān)的 實際 狀態(tài) ；輸 出線圈 只對 應(yīng)輸出 映像 區(qū)的相 應(yīng)位，該 位的狀 態(tài)必 須通過 I/ O 模塊 上對 應(yīng)的輸 出單 元才能 驅(qū)動 現(xiàn)場執(zhí) 行機構(gòu)，從而完成其動作。梯 形圖 中的假 想電 流在圖 中只能作 單方向 的流 動，即 只能 從左 向右流 動。對 S7200 系列的 P LC 來 說， 還有一 種輸 出“盒 ”（功 能框），它代表附加的指令，如定時器、計數(shù)器或數(shù)學(xué)運算等功能指令。 PLC 梯形圖具有以下 一些特 點。 梯形圖左邊有一條垂直的線稱作左母線，右邊一條虛線稱為右母線。我們 在本次 設(shè)計 中選擇 梯形圖編程。 S720 0 系列 P LC 的編程 語言 非常豐 富， 有梯形 圖、 語句表 、功能塊 圖和順 序功 能圖等 ，用戶 可以選 擇一 種編程 語言 ， 如 果需 要，也可混合 使用幾 種語 言編程 。 3 .1 .2 P LC 編程語言 P LC 是通 過運行 編寫 的用戶 程序 實現(xiàn)控 制任 務(wù)的。它主 要起邏 輯控制作用。同 時在 程序中 其常 開觸點 閉合，常閉觸點斷開。 4. 輸出 繼電 器：輸 出繼 電器一 般都 有一個 P LC 上的輸 出端 子與之對應(yīng)。 3. 輸入 繼電 器：輸 入繼 電器一 般都 有一個 P LC 的輸入 端子 與之對 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ————————————————————————————————— 第 13 頁 共 55 頁 應(yīng)，它用于 接受 外部的 開關(guān) 信號 。使用 時要 提前輸 入它 的特 定植。利 用定時 器的 觸點就 可以得到控制所需的延時時間。使用 時要提 前輸 入時間 預(yù)設(shè) 值。它 是 P LC 中重要 的編程元件，是累計時間增量的內(nèi)部器件。 第 3 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 軟件的組成及作用 3 .1 .1 P LC 內(nèi)部資源 內(nèi)部 根 據(jù) 軟元 件 的 功能 不 同 ，分 成 了 許多 區(qū) 域 ，如 輸 入 / 輸出 繼電器區(qū)、定時器區(qū)、計數(shù)器區(qū)、特殊繼電器區(qū)等，下面分別介紹下 [9] 。 在后續(xù) 的章節(jié) 中重 點介紹 了系 統(tǒng)的 硬件設(shè) 計。 P LC 控 制系 統(tǒng)的輸 出信 號有 5 個， 其中 2 個用 于驅(qū) 動電機 啟停接觸器， 2 個用于驅(qū)動出料 電磁 閥 G 的動作 。由 圖表 可以看出 ,P LC 控制系 統(tǒng)的 輸入信 號有 11 個， 均為開 關(guān)量 。 P LC 通過 輸入 接口可 以檢 測被控 對象 的各種 數(shù)據(jù)，以 這些數(shù) 據(jù)作 為 P LC 對 被控對 象進 行控制 的依 據(jù)； 同時 P LC 又通過輸入接口將處理結(jié)果送給被控制對象，以實現(xiàn)控制目的。具 體分配 見表 2 1 所示 。數(shù) 字量擴 展模 塊的地 址分 配是從 最靠近 CP U模塊的 數(shù)字量 模塊 開始 ，模 擬量擴 展模 塊的地 址是 從最 靠近 CP U 模塊 的模擬量模塊開始，在本機模擬量地址的基礎(chǔ)上從左到右按字遞增。 2 .3 .1 I/ O 地址分配 在本次系統(tǒng)設(shè)計中，我們定義的 I/O 分配表 如表 22 所示 。 I/O 分配表及其端子接線圖 在設(shè) 計 P LC 控制系 統(tǒng)之 前，必 須對 工藝流 程進 行細致 的分 析，詳細了解 控制對 象和 控制要 求，這樣 才能真 正明 白自己 要完 成的 任務(wù)，設(shè)計出令 人滿意 的控 制系統(tǒng) 。 S72 00 C P U 224 XP 通訊功 能完 善，具有 極高的 性能價 格比 是很 突出 的特 點， 也 是我 們采 用它 的主 要原 因。它的 使用 范圍可 以覆 蓋從替 代繼 電 器的簡單控 制到復(fù) 雜的 自動控 制 。所以在 實際設(shè) 計中 ，要 在滿足 功能 的要求 下，選擇 能夠保 證系 統(tǒng)可靠 工作，維護使用方便以及價格適中的型號。 第 8 頁 共 55 頁 S7200 系列 P LC 可提 供 5 種不 同的 基本單 元和 多種規(guī) 格的 擴展單元等。 PLC 機型選擇 各種 PLC 的品種很多 ，它 們的結(jié) 構(gòu)形 式，性 能， 價格也 都各 不相同，適 合的場 合也 各有側(cè) 重。 在本設(shè) 計中 ，根 據(jù)皮帶 運輸 生產(chǎn)線 的工 藝要求 ，只需用 兩臺 電機分別控制 出料 閥 G 的啟 停和電 機的 M M2 啟停 ，從 而分別 控制 皮帶的 動作。 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ——————————————————————————————————— 第 7 頁 共 55 頁 第 2 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 主電路設(shè)計 原理圖 是根據(jù) 控制 系統(tǒng)的 工作 原理 ，采 用電器 元件 展開 的形式 ，利用 圖 形 符 號 和 項 目 符 號 表 示 電 路 各 電 器 元 件 中 導(dǎo) 電 部 件 和 接 線 端 子 連接關(guān)系 的電路 圖 。 由 于采 用集 中采 樣， 集中 輸出 的方 式， 存在 輸入 /輸 出滯 后的 現(xiàn)象，即輸入 /輸出響應(yīng)延遲。 元件映 象寄存 器的 內(nèi)容是 隨著 程序 的執(zhí)行 變化 而變化 的。輸 入刷新 過程 ，當(dāng)輸入 端口關(guān) 閉時 ，程 序在 進行 執(zhí)行階 段時 ，輸 入端 有新狀 態(tài) ，新狀 態(tài)不能被讀入。每次掃 描過 程，集中對 輸入信 號進 行采樣 。也 就是 通過輸 出接 口電路 把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號使負載動作或者不動作。 2. 輸出接口 輸出接 口工作 過程： 當(dāng)內(nèi)部 電路 輸出 數(shù)字信 號 1，有 電流 流過，繼電器線 圈有電 流 ，然后 常開 觸點 閉合 ，提 供負載 導(dǎo)通 的電流 和電 壓。向 內(nèi)部 電路輸 入信 號。 1 .3 .3 輸入 /輸 出 接 口 電 路 1. 輸入接口 輸入接 口電路 工作 過程：當(dāng) 開關(guān) 合上，二 極管 發(fā)光，然 后三 極管在光的照 射下導(dǎo) 通， 向內(nèi)部 電路 輸入 信號。 用戶存 儲器 ：分 為用戶 程序 存儲區(qū) 和工 作數(shù)據(jù) 存儲 區(qū)。由只 讀存 儲器 、 R O M 組 成。 1 .3 .2 存儲器 存儲器 是具有 記憶 功能的 半導(dǎo) 體電 路，分為 系統(tǒng) 程序存 儲器 和用戶存儲器。同時 ，診斷電 源和 P LC 內(nèi) 部電 路的工 作狀 態(tài)及編 程過 程中的 語法 錯誤等 。 1 .3 .1 CP U CP U 是 整個 P LC 的 核心 ，起神 經(jīng)中 樞的作 用。 圖 15 帶式輸送線故障消除后的流程圖 PLC 系統(tǒng)組成 P LC 分為 箱式和 模塊 式兩種 ，但 他們 的組成 是相 同，基 本上 都是由CP U，存儲 器，輸入 /輸 出接 口電路 ，電源 模塊等 幾部 分組成 的 。 圖 14 帶式輸送線故障停機時的流程圖 4） 帶式 輸送 線故 障 消除 后為 使 傳送 帶上 不留 有 物料 ，其 啟動 順序為：二 段傳 送帶“電機 M2”先起動 ，過 5 秒 一段傳 送帶“電 機 M1”起動，再過 5 秒“出料閥 G” 起動。 圖 13 帶式輸送線正常停機時的流程圖 3） 帶式 輸送 線故 障 停機 的工 作 流程 ：在 輸送 線 出現(xiàn) 故障 時， 為了避免危 險發(fā)生， 讓“出 料閥 G”、 一段傳 送帶“ 電機 M1” 和二 段傳送 帶 第 4 頁 共 55 頁 “電機 M2”同時全部停止 工作 。 根據(jù)傳送帶的控制要求：帶式輸送線正常起動時的流程圖，如圖12 所示?！?出料 閥 G”、“ 電機 M1”和“ 電機 M2”都 按照各 自的方式以一定的順序啟動或關(guān)閉。 控制對象的設(shè)計要求 本課題 研究的 帶式 輸送線 是將“出 料倉 ”的 物料 經(jīng)過兩 個傳 送帶傳送到“入料倉”中，它的結(jié)構(gòu)圖如圖 11 所 示。采 用 P LC有較完 善的診 斷和 自保護 能力 ，可 以增強 系統(tǒng) 的抗干 擾能 力，提高系 統(tǒng)的可靠性。同 時工業(yè)皮帶運輸生 產(chǎn)線工 位多 、生產(chǎn) 復(fù)雜 ，同 時在皮 帶運 輸生產(chǎn) 線中 ，油污、灰塵等 許多具 有嚴 重的污 染，對人 的身心 健康 十分不 利，而且 人工操 作隨機性 大，影響 產(chǎn)品質(zhì) 量 。 帶式輸 送線作 為運 輸設(shè)備 而言 經(jīng)常 發(fā)生膠 帶打 滑、斷帶、跑偏、超負荷和 連軸器 斷開 等故障 嚴重 影響 了正常 生產(chǎn) 。 1 .1 .2 課 題 的 選 題 背 景 及 意 義 中國經(jīng) 濟高速 發(fā)展 ，工 業(yè)化 進程的 不斷 深化 ，為 自動化 行業(yè) 的迅猛發(fā)展提 供了廣 闊的 空間。在 皮帶 運輸生 產(chǎn)線 上采用 自動 化控制 不但可以 使產(chǎn)品 的質(zhì) 量和品 質(zhì)得 到嚴 格的保 證，有效的 減少 廢品 率，而 且還可以 提高生 產(chǎn)效 率和減 輕工 人的 勞動強 度，有著 非常好 的經(jīng) 濟效益 和社會效 益，皮帶 運輸生 產(chǎn)線 上對電 機的 自動控 制則 是皮帶 運輸 生產(chǎn)線 自動化控制的關(guān)鍵。 Kingview 。 pro gra mma ble lo gic co ntrolle r (plc)。 關(guān) 鍵詞 ： 帶 式 輸送 線 ； 可 編程 控 制 器（ P LC）；梯 形 圖 ；組 態(tài) 王；仿真 II ABSTRACT Wi th the d evelop me nt a nd pop ulari za tio n of i nd us trial a uto ma tio n, belt co nve yor li ne is co nti nuo us co nve yi ng a ki nd of li ne, a nd more w idely. It ca n carr y the b ul k ma terials, c a n also be tra nsp orte d i nto the ite ms. I n the co urse o f their w ork, low er noise, si mple s tr uc ture. It ca n also be use d for hori zo ntal or i ncline d tra nspor ta tio n, also a pplied to the s hip loa der, ship unl oad a nd s tac ker fee der co nti nuo us tra ns port a nd o ther mobil e mac hi ner y. T he tra nsp ort is c harac teri zed b y the for matio n o f a co nti nuo us ma terial flow of the load poi nt be tw ee n the loadi ng poi nts, rel yi ng o n the overall move me nt o f the co nti nuo us strea m o f ma terial to co mple te the delivery from the loading point to unloading point. Pro gra mmable lo gic c o ntroller (pro gra mmable Co ntroller) is a microprocessor based, i nte gra ted co mp uter tec hnolo gy, s e mico nd uc to r inte gra tio n tec hnolo gy, a uto matic co ntrol tec hnolo gy, di gi tal tec hnolo gy, co mmunica tio ns a nd w or k te c hnolo gy develo p me nt o f a co mmo n ind us trial a uto ma tic c o ntrol de v