【正文】 1=定位設(shè)置點(diǎn)大于向前軟限制開關(guān) (如果不等于 0 定位設(shè)置點(diǎn) EMIN = DBD272) BIT 1=開始零速度控制 BIT 1=錯(cuò)誤：定位不可能 BIT 1=定位錯(cuò)誤 定位誤差 BIT 1=向前結(jié)束位置的硬限位開關(guān) (定位期間 ) BIT 1=向后結(jié)束位置的硬限位開關(guān) (定位期間 ) DBD 260 向前的軟 限制開關(guān) (只對定位和行動(dòng)中不等于 0 時(shí)的情況 ) DBD 272 向前的軟限制開關(guān) (只對定位和行動(dòng)中不等于 0 時(shí)的情況 ) DBD 480 臨時(shí)存儲(chǔ)用戶的輔助標(biāo)志位 MD200 DBD 484 臨時(shí)存儲(chǔ)用戶的輔助標(biāo)志位 MD204 DBW 488 臨時(shí)存儲(chǔ)用戶的輔助標(biāo)志位 MW208 DBD 500 臨時(shí)存儲(chǔ)內(nèi)部的輔助標(biāo)志位 MD200 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 11 頁 DBD 504 臨時(shí)存儲(chǔ)內(nèi)部的輔助標(biāo)志位 MD204 DBW 508 臨時(shí)存儲(chǔ)內(nèi)部的輔助標(biāo)志位 MW208 MB200 = DBB500 BIT 0 輸入信號 AE： 1=帶模擬輸入的爬行 BIT 1 輸入信號 ENDV： 1=向前結(jié)束位置的硬限位開關(guān) BIT 2 輸入信號 LAGV： 1=慢速向前的硬信號 BIT 3 輸入信號 LAGR： 1=慢速向后的硬信號 BIT 4 輸入信號 ENDR： 1=向后結(jié)束位置的硬限位開關(guān) BIT 5 輸入信號 MOTO： 1=數(shù)字輸出的電機(jī)定位： 0=模擬輸出和數(shù)字輸出的部分閥門 BIT 6 輸入信號 QUIT： 1=錯(cuò)誤警告 BIT 7 輸入信號 INIT MB201 = DBB501 BIT 0 輸入信號 KNOT： 1=沒有急停 BIT 1 輸入信號 NSP： 1=定位操作 BIT 2 輸入信號 STRT： 1=定位 (如果 KNOT=1 且 NSP=1 且 ENTR=0) BIT 3 輸入信號 ENTR： 1=爬行操作 BIT 4 輸入信號 TPVS： 1=快速向前爬行 BIT 5 輸入信號 TPVL： 1=慢速向前爬行 BIT 6 輸入信號 TPRL： 1=慢速向后爬行 BIT 7 輸入信號 TPRS： 1=快速向后爬行 MB202 = DBB502 BIT 0 1=慢速向前的軟限制開關(guān) BIT 1 1=慢速向后的軟限制開關(guān) BIT 2 1=帶模擬輸出的向前 BIT 3 1=帶模擬輸出的向后 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 12 頁 BIT 4 1=快速向前爬行 BIT 5 1=慢速向前爬行 BIT 6 1=快速向后爬行 BIT 7 1=慢速向后爬行 MB203 = DBB503 BIT 0 1=給定向前爬行的上升沿 BIT 1 產(chǎn)生一個(gè)向前爬行的輔助上升沿 BIT 2 1=給頂向后爬行的上升沿 BIT 3 產(chǎn)生一個(gè)向后爬行的輔助上升沿 BIT 4 1=向前爬行運(yùn)行中 BIT 5 1=向后爬行運(yùn)行中 BIT 6 1=爬行運(yùn)行中 BIT 7 1=爬行使能 MB204 = DBB504 BIT 0 內(nèi)部標(biāo)志位： 1=帶 AE選擇的爬行 BIT 1 內(nèi)部標(biāo)志位： 1=啟動(dòng) ,0=比例閥 BIT 2 內(nèi)部標(biāo)志位： 1=帶 AE選擇的向前爬行 BIT 3 內(nèi)部標(biāo)志位： 1=帶 AE選擇的向后爬行 BIT 4 帶 AE的輔助標(biāo)志位的爬行 BIT 5 1=模擬輸出 =0； 0=模擬輸出 0 (AA 來自臨時(shí)存儲(chǔ) ) BIT 6 1=模擬輸入 =0； 0=模擬輸入 0 BIT 7 1=所有四次爬行輸入為零 MB205 = DBB505 BIT 0 1=模擬輸出 = 0 BIT 1 1=模擬輸出 0 BIT 2 1=上升沿確定 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 13 頁 BIT 3 給定一個(gè)輔助標(biāo)志位的上升沿 BIT 4 1=固定參照物上升沿運(yùn)行 BIT 5 給定固定上升沿的輔助上升沿運(yùn)行 BIT 6 空置 BIT 7 輔助標(biāo)志位跳出網(wǎng)絡(luò) MB206 = DBB506 BIT 0 1=向前的軟限制開關(guān)觸發(fā) (DBD260 不等于 0) BIT 1 1=慢速向前到結(jié)束位置時(shí)觸發(fā) (DBD264 不等于 0) BIT 2 1=慢速向后到結(jié)束位置時(shí)觸發(fā) (DBD268 不等于 0) BIT 3 1=向后軟限制開關(guān)觸發(fā) (DBD272 不等于 0) BIT 4~BIT 7 空置 MB207 = DBB507 BIT 0 輸入信號 LAGP BIT 1~BIT 6 空置 BIT 7 急停記憶 MB208 = DBB508 BIT 0 空置 BIT 1 空置 BIT 2 1=慢速向前定位 BIT 3 1=快速 向前定位 BIT 4 1=慢速向后定位 BIT 5 1=快速向后定位 BIT 6 1=位置到達(dá)停止 BIT 7 1=位置沒有到達(dá) MB209 = DBB509 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 14 頁 BIT 0 1=給定 STRT上升沿 BIT 1 給定 ―STRT‖一個(gè)輔助上升沿 BIT 2 1=定位程序運(yùn)行中 BIT 3 驅(qū)動(dòng)方向： 0=向前， 1=向后 BIT 4 速度： 0=慢速， 1=快速 BIT 5 1=軸運(yùn)行 BIT 6 1=定位不可能 BIT 7 1=帶電機(jī)的定位 (2) 標(biāo)志位的保存和載 入 打開程序塊，要對程序的標(biāo)志位進(jìn)行賦 值 和傳送操作，程序如下所示： L MD 200 T DBD 480 L MD 204 T DBD 484 L MW 208 T DBW 488 L DBD 500 T MD 200 L DBD 504 T MD 204 L DBW 508 T MW 208 SET R M R M (3) 標(biāo)志位的二進(jìn)制輸入： 在此程序中，對小車運(yùn)行過程中狀態(tài)的不同采用二進(jìn)制進(jìn)行了相應(yīng)的定義。設(shè)置好編程器與 PLC 的連接后，就可以將組態(tài)好的硬件和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息通過編程設(shè)備電纜下載到相應(yīng)的 PLC 中?？梢栽谟布M態(tài)過程中通過 HW config程序設(shè)置通訊區(qū)，因?yàn)樘摂M I/O 并不是硬件上真實(shí)存在的，因此可以設(shè)置得很大，只要不超出存儲(chǔ)單元 的容量就行。這樣主站程序只要按一定的格式輸出虛擬 DO，子站的虛擬 DI 就會(huì)接收到信號 。 為了將命令傳遞給子站，還應(yīng)該在主站和子站系統(tǒng)上分別開辟用于通訊的虛擬 I/O區(qū)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也需要進(jìn)行組態(tài)，并下載到 PLC 中。存儲(chǔ)卡使用 S7 MMC 64kbyte。 (2) 主 站 PLC 系統(tǒng)的組態(tài) 主站 S7400 系統(tǒng)由 S7 4174DP CPU， PROFIBUSDP 接口模塊，電源模塊，數(shù)字量 /模擬量輸入輸出模塊等部分組成，存儲(chǔ)卡使用 S7 MMC 64Kbyte。 我們使用 Siemens 的 S7 Step 7 來完成硬件組態(tài)。另外，為了保證定位精度，要求小車到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)，其速度已經(jīng)降到足夠小，又為了提高生產(chǎn)效率，最好的運(yùn)行情況是：到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)，恰好減速過程結(jié)束，這就要求正確的選擇 A 點(diǎn)的位置與減速度的一致配合。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試的情況，選擇適當(dāng)?shù)募铀俣群蜏p速度?？梢院芊奖愕膶?shí)現(xiàn)控制功能和狀態(tài)反饋。 MicroMaster 440變頻器采用模塊化設(shè)計(jì)。 主站的 S7400 和子站的 ET200S 上都安裝有 PROFIBUSDP 接口模塊 ， 這樣它們就可以通過 PROFOBUSDP 總線傳遞信息，相互通訊。主站通過在小車軌道上設(shè)置電壓信號讓小車讀取，或者直接通過軟件設(shè)置的通訊區(qū)傳達(dá)命令字來控制小車的運(yùn)行。子站接收到起動(dòng)命令后，向變頻器發(fā)出控制字和頻率字，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候使 電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)，使小車運(yùn)動(dòng)。 主站和子站分工合作，運(yùn)料小車的動(dòng)作控制功能由其上安裝的 ET200S 來完成，而主站只負(fù)責(zé)發(fā)送命令信號。而且使整個(gè)系統(tǒng)易于維護(hù)。 ET200S 是專門的小型 PLC 控制器，用于小車控制的最大特點(diǎn)是： 1) M1517CPU，可以控制小車完成所有動(dòng)作，處理大量細(xì)節(jié)問題。 S7400 的 DI、 DO 部分連接于控制柜內(nèi)，用于開關(guān)系統(tǒng)和電源監(jiān)視，一部分連接小車運(yùn)行軌道上，用于軌道的狀態(tài)監(jiān)視和控制。其中主 PLC 系統(tǒng)安裝在中央控制室內(nèi)，子 PLC 系統(tǒng)安裝在運(yùn)料小車上，它們之 間通過 PROFIBUS 現(xiàn)場總線通訊。 當(dāng)行車運(yùn)行到 B 點(diǎn)時(shí)，接近開關(guān)產(chǎn)生一個(gè)信號，使行車立即停止運(yùn)行，準(zhǔn)備卸料。 圖 在圖 中，當(dāng)行車從原位出發(fā)后，先以勻加速運(yùn)行，加速度的選擇主要考慮下面兩種因素： 1) 在加速過程中，必須保持運(yùn)料車運(yùn)行平穩(wěn)，不發(fā)生劇烈的晃動(dòng)。 小車運(yùn)行設(shè)計(jì) 運(yùn)行圖 按照上述要求可以歸納出行車運(yùn)行圖如 (圖 )。由于焦化的運(yùn)料車質(zhì)量大，行走慣性大，從運(yùn)料 小 車行走狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)要求平穩(wěn)過度。正如本文提出的運(yùn)料小車的精確定位控制，在煤炭焦化工藝中， 運(yùn)料車在爐口定位與裝卸是其工藝工程自動(dòng)化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它要求運(yùn)料車定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位、可靠運(yùn)行，且定位誤差不得超過 177。 變頻 調(diào)速的 原理 變頻調(diào)速的基本控制方式： 異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，即旋轉(zhuǎn)磁場的 轉(zhuǎn)速為 n 1=60f 1/n p () 式中 n 1——同步轉(zhuǎn)速 (r/min)； f 1——定子頻率 (Hz)； n p——磁極對數(shù) ； 而異步電動(dòng)機(jī)的軸轉(zhuǎn)速 為 nn? 1( s?1 ) f60? 1( s?1 )/n p () 式中 s——異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率， 其中 s ? (n 1 n? )/n 1 () 改變異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率，可以改變其同步轉(zhuǎn)速 ， 實(shí)現(xiàn)調(diào)速運(yùn)行 [4]。語句表比較適合經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員使用，可以實(shí)現(xiàn)某些不能用梯形圖或功能 塊 表示的功能。有時(shí)把梯形圖稱為電路或程序。 梯形圖 (LAD) 梯形圖是使用得最多的 PLC 圖形編程語言。梯形圖、語句表和功能塊圖是標(biāo)準(zhǔn)的STEP 7 軟件包配備的 3 種基本編程語言，這 3 種語言可以在 STEP 7 中相互轉(zhuǎn)換。通信處理器 CP只能安裝在編號不大于 6 的擴(kuò)展機(jī)架中。中央機(jī)架中同時(shí)傳送電源的發(fā)送接口模塊 (IM 4601)不能超過兩塊， IM4611 的每個(gè)接口只能帶一個(gè)擴(kuò)展機(jī)架。 電源模塊應(yīng)安裝在機(jī)架的最左邊 (第 1 槽 )，有冗余功能的電源模塊是一個(gè)例外。通過 CPU 中的 PROFIBUSDP 接口，最多連接 125 個(gè)總線節(jié)點(diǎn)。通過 C 總線 (通信總線 )的數(shù)據(jù) 交換 僅限于 CC 和 6 個(gè) EU之間。 分布式擴(kuò)展適用于分布范圍廣的場合， CC 與最后一個(gè) EU 的最大距離為 100m(S7 EU)或 600m(S5 EU)。 集中式擴(kuò)展適用于小型配置或一個(gè)控制柜中的系統(tǒng)。 中央機(jī)架 (或稱中央控制器 ， CC)必須配置 CPU 模塊和一個(gè)電源模塊，可以安裝除用于接受和 IM(接口模塊 )外的所有 S7400 模塊。DI/DO 模塊和 AI/AO 模塊統(tǒng)稱為信號模塊 (SM)。而其強(qiáng)大的編程軟件 STEP7 和通信網(wǎng)絡(luò)的功能也使其在各行各業(yè)得到了廣泛的使用 [3]。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 4 頁 2 西門子 S7400 的組成 與變頻調(diào)速原理 可編程序控制器 (PLC)是應(yīng)用十分廣泛的通用微機(jī)控制裝置，是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。 在本章中將對整個(gè)控制系統(tǒng)的組成作了系統(tǒng)的闡述，切實(shí)的提出一套 運(yùn)料小車的精確定位的設(shè)計(jì)方案。 西門子 S7400PLC 是貫穿本課題的主線，本章對其軟