【正文】 中已有介紹。在深入了解與掌握控制要求、主要控制的基本方式以及完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和連鎖等方面情況之后，對(duì)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，可用狀態(tài)流程圖形式全面表達(dá)出來(lái)。程序設(shè)計(jì)主要包括繪制控制系統(tǒng)流程圖、編制語(yǔ)句表達(dá)程序清單。因此，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。只有在系統(tǒng)軟件的支持下，PLC才能對(duì)用戶編寫(xiě)的應(yīng)用程序進(jìn)行解釋?zhuān)⒓右詧?zhí)行，直到用戶程序結(jié)束，然后返回到程序的起始又開(kāi)始新一輪的循環(huán)。了解掃描工作方式的工作過(guò)程對(duì)我們編制更合理的用戶程序有很好的幫助。PLC的掃描工作方式主要包括以下幾個(gè)步驟：(1) 掃描前的自檢。若為一般故障，PLC報(bào)警，但不停機(jī)；若為嚴(yán)重故障，則停止運(yùn)行用戶程序。包括兩種操作：一是采樣輸入信號(hào)。PLC接收輸入后執(zhí)行用戶程序，將運(yùn)算結(jié)果送至輸出映像寄存器，在每次用戶程序結(jié)束后進(jìn)行刷新，將輸出映像寄存器中的運(yùn)算結(jié)果送至輸出鎖存器，再通過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)電路送到輸出端子驅(qū)動(dòng)負(fù)載。由于通常來(lái)說(shuō)PLC掃描周期很短(依賴(lài)于程序長(zhǎng)短和掃描速度)，每次I/O刷新間隔很小，所以可以認(rèn)為其輸入輸出是及時(shí)的。用戶程序執(zhí)行時(shí)，按順序從零步開(kāi)始逐步執(zhí)行直至程序結(jié)束。(4) 執(zhí)行外設(shè)指令。上述便是PLC的工作過(guò)程。因此，設(shè)計(jì)程序時(shí)要多加考慮程序的合理性，在PLC應(yīng)用程序編制時(shí)，不僅要盡量使用最少的語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)相同的功能還要力求程序結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句順序的合理性。 PLC循環(huán)掃描工作方式 可編程控制器的選用進(jìn)行PLC選型是，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。2） 對(duì)象I/O類(lèi)型問(wèn)題I/O類(lèi)型也是決定PLC選型的重要因素之一，一般而言，多數(shù)小型PLC只具有開(kāi)關(guān)量I/O；PID、A/D、D/A、位控功能一般只有大、中型PLC才有。而大型PLC一般都有各種標(biāo)準(zhǔn)的通信模塊可供選擇。5） 可靠性問(wèn)題應(yīng)從系統(tǒng)可靠性角度，決定PLC的類(lèi)型和組網(wǎng)形式，比如對(duì)可靠性要求極高的系統(tǒng)，可考慮用雙CPU型PLC或冗余控制系統(tǒng)/熱備用系統(tǒng)。通常的計(jì)算方法是：I/O點(diǎn)數(shù)*8（開(kāi)關(guān)量）+100*模擬量通道數(shù)（模擬量）+120*（1+采樣點(diǎn)數(shù)*）（多路采樣控制）。另外，I/O點(diǎn)數(shù)，存貯容量應(yīng)留有一定的余量以便實(shí)際工作中的調(diào)整。I/O模塊一般分為獨(dú)立式、分組式和匯點(diǎn)式。②點(diǎn)數(shù)問(wèn)題。一般而言，點(diǎn)數(shù)多的點(diǎn)均價(jià)就低。通常的開(kāi)關(guān)量輸入模塊類(lèi)型有有源輸入、無(wú)源輸入、光電接近傳感器等輸入。④開(kāi)關(guān)量輸出模塊。在開(kāi)關(guān)量輸出模塊的選型過(guò)程中，必須根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行要求及要求輸出的電壓等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)的選型。模擬輸入量包括沙料、石料等重量。PLC的開(kāi)關(guān)量輸出有：攪拌機(jī)、石料輸送機(jī)、沙料輸送機(jī)、水泥螺旋輸送機(jī)、水泵、添加劑螺旋輸送機(jī)、翻斗機(jī)、傳送帶等。本系統(tǒng)需要配置的1/0點(diǎn)如下：2個(gè)模擬量輸入, 19個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入,22個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出。其模塊化、無(wú)排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)和易于實(shí)現(xiàn)分布，易于用戶掌握等特點(diǎn)使得S7200成為各種從小規(guī)模到中等性能要求控制任務(wù)的方便又經(jīng)濟(jì)的方案。當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴(kuò)大并且愈加復(fù)雜時(shí)，可隨時(shí)使用附加的模塊對(duì)PLC進(jìn)行擴(kuò)展。 此外，S7200系列PLC還具有模塊點(diǎn)數(shù)密度高，結(jié)構(gòu)緊湊，性?xún)r(jià)比高，性能優(yōu)越，裝卸方便等優(yōu)點(diǎn)。該軟件功能強(qiáng)大，界面友好，并有方面的聯(lián)機(jī)幫助功能。該軟件采用與電氣控制電路圖相呼應(yīng)的梯形圖語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序，信號(hào)流清晰明了，便于工作人員閱讀。 PLC的應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是指為完成實(shí)際的控制任務(wù)而編寫(xiě)的各種軟件。因此，在應(yīng)用軟件的編寫(xiě)之前編程人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，然后嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝的要求來(lái)編制控制程序?？傊?，一個(gè)系統(tǒng)控制效果和性能的好壞不單單取決于硬件或軟件而是兩者共同作用的結(jié)果。由于梯形圖是沿用電氣控制電路的符號(hào)所組合而成的圖形語(yǔ)占，具有易學(xué)易用、簡(jiǎn)單明了、直觀的優(yōu)點(diǎn)被廣大的工程技術(shù)人員所接受。由于各廠家的PLC在功能、結(jié)構(gòu)上存在較大差別，在應(yīng)用軟件的編譯上也大不相同?，F(xiàn)在世界上各個(gè)PLC廠家都研制了自己的PLC編程支持工具軟件，用戶可以根據(jù)自己所選的PLC來(lái)選擇相應(yīng)的編程支持工具軟件。使用梯形圖語(yǔ)言和順序功能圖語(yǔ)言時(shí)只需將所需的編程語(yǔ)言元素拖到工作區(qū)便可組成所需的程序。由于變送器輸出的是并行BCD碼，所以需經(jīng)過(guò)程序轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼，儲(chǔ)存于PLC的數(shù)據(jù)寄存器中，然后經(jīng)過(guò)PLC程序處理。（3） 由于秤斗上粘附的原料使稱(chēng)重產(chǎn)生偏差，所以需要進(jìn)行去皮處理。在稱(chēng)量時(shí)用總重量減去基準(zhǔn)零點(diǎn)值，得到的就是原料的準(zhǔn)確重量。（5） 由于攪拌站運(yùn)行過(guò)程中，送料機(jī)及攪拌機(jī)等難免不出故障，因此，應(yīng)設(shè)計(jì)故障報(bào)警程序。在骨料配料的同時(shí)，攪拌機(jī)也開(kāi)始攪拌，因?yàn)橥瑫r(shí)在利用定時(shí)器進(jìn)行水泥、所需水及添加劑的計(jì)量。在攪拌機(jī)運(yùn)行了規(guī)定的時(shí)間后，打開(kāi)攪拌機(jī)的門(mén)進(jìn)行卸料（攪拌站的門(mén)先半開(kāi)，再全開(kāi)），完成混凝土生產(chǎn)的一個(gè)循環(huán)。同理，對(duì)水的計(jì)量亦采用水粗稱(chēng)閥和水精稱(chēng)閥進(jìn)行控制，而水泥、粉煤灰和防凍劑等添加劑則由計(jì)量螺旋機(jī)從各自料倉(cāng)送入各自秤斗進(jìn)行計(jì)量。 系統(tǒng)初始化程序及主程序設(shè)計(jì) 根據(jù)工作流程的要求，PLC控制程序執(zhí)行輸出動(dòng)作時(shí)，計(jì)算機(jī)必須己經(jīng)處于數(shù)據(jù)的采集與處理狀態(tài)，因此，需要設(shè)定內(nèi)部輔助繼電器標(biāo)志。同理，結(jié)束時(shí)，判斷停止條件，所有門(mén)、所有閥均已關(guān)閉，集料斗和秤斗均為空，本批攪拌結(jié)束且PLC無(wú)輸出動(dòng)作等。 報(bào)警程序運(yùn)行流程圖 斷電保護(hù)程序設(shè)計(jì)由于整個(gè)設(shè)備的工作流程是連續(xù)循環(huán)進(jìn)行的，因此斷電之后再起動(dòng)必須仍然恢復(fù)斷電前的狀態(tài)。 斷電保護(hù)程序流程圖 I/0分配表和模擬量輸入地址 數(shù)字量輸入/輸出地址表I/O分配表輸 入輸 出啟動(dòng)循環(huán)開(kāi)始信號(hào)燈 手動(dòng)開(kāi)始攪拌機(jī)執(zhí)行完本次循環(huán)后停止石料輸送機(jī)緊急停止沙料輸送機(jī)攪拌機(jī)下限位水泥螺旋輸送機(jī)攪拌機(jī)上限位水泵石料箱閘門(mén)狀態(tài)添加劑螺旋輸送機(jī)沙料箱閘門(mén)狀態(tài)翻斗機(jī)下翻石料箱放料完成翻斗機(jī)上翻沙料箱放料完成傳送帶報(bào)警電路試燈、試鈴石料箱放料閘門(mén)線圈消鈴按鈕沙料箱放料閘門(mén)線圈攪拌機(jī)故障所有配料都放入攪拌機(jī)指示石料輸送機(jī)故障一次循環(huán)結(jié)束指示燈沙料輸送機(jī)故障報(bào)警鈴聲水泥螺旋輸送機(jī)故障攪拌機(jī)故障指示燈水泵故障石料輸送機(jī)故障指示燈添加劑螺旋輸送機(jī)故障沙料輸送機(jī)故障指示燈翻斗機(jī)故障水泥螺旋輸送機(jī)故障指示水泵故障指示燈添加劑螺旋輸送機(jī)故障指翻斗機(jī)故障指示燈 模擬量輸入地址AIW2AIW4石料重量（石料重量傳感器輸入）沙料重量（沙料重量傳感器輸入）根據(jù)I/0點(diǎn)數(shù)及其特性。 位存儲(chǔ)區(qū)(M)的使用概況 位存儲(chǔ)區(qū)(M)的使用概況位存儲(chǔ)區(qū)控制信號(hào)位存儲(chǔ)區(qū)控制信號(hào)石料箱放料完信號(hào)添加劑輸送完畢信號(hào)沙料箱放料完信號(hào)所有物料配制完畢信號(hào)關(guān)閉傳送帶信號(hào)完成一次循環(huán)指示燈信號(hào)沙料和石料都放入攪拌機(jī)信號(hào)閃爍信號(hào)水泥輸送完畢信號(hào)攪拌機(jī)故障消鈴信號(hào)水泵停止送水信號(hào)石料輸送機(jī)故障消鈴信號(hào)沙料輸送機(jī)故障消鈴信號(hào)水泥螺旋輸送機(jī)故障消鈴信號(hào)水泵故障消鈴信號(hào)添加劑螺旋輸送機(jī)故障消鈴信號(hào)翻斗機(jī)故障消鈴信號(hào)以上表格中列出了程序編寫(xiě)過(guò)程中使用到的主要位存儲(chǔ)區(qū)及其控制的信號(hào)。定時(shí)器分辨率（時(shí)基）有三種：1ms、10ms、100ms。本設(shè)計(jì)選用的是接通延時(shí)定時(shí)器（TON），且分辨率均為100ms。首先分析和探討了PLC的軟件構(gòu)成、PLC程序掃描過(guò)程以及PLC應(yīng)用程序的編制方法和編程工具。第四章 軟件編程本人使用的是西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的STEP7Micro/。在STEP7Micro/“PLC (P)”，并選擇其下拉菜單“全部編譯”即可。希望對(duì)經(jīng)濟(jì)型的混凝土攪拌站控制系統(tǒng)的研究起到積極的作用。第三章對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制站PLC的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了介紹，并針對(duì)攪拌站的電氣輸入輸出的點(diǎn)，對(duì)PLC進(jìn)行選型：結(jié)合攪拌站的控制流程，利用西門(mén)子梯形圖編程語(yǔ)言，進(jìn)行PLC程序的設(shè)計(jì),并利用STEP7Micr0/。采用S7200PLC和配料控制器控制混凝土攪拌站的整個(gè)配料過(guò)程簡(jiǎn)化了線路，提高了工作的可靠性，降低了系統(tǒng)的故障率。在今后的混凝土攪拌站發(fā)展過(guò)程中，集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)控制總線將逐漸融合，并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在誤差補(bǔ)償方面的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步促進(jìn)混凝土生產(chǎn)過(guò)程可靠性和混凝土生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率的提高。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益匪淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的。三個(gè)月來(lái)，我不僅從徐老師那里學(xué)到許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更重要的是獲取專(zhuān)業(yè)科研前沿和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所有這些都是以后人生生活的重大財(cái)富，在此向徐老師師表示由衷的感謝和崇高的敬意。我愿在未來(lái)的學(xué)習(xí)和研究過(guò)程中，以更加豐厚的成果來(lái)答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過(guò)我的所有老師、同學(xué)和朋友