【正文】 發(fā)出全開信號，使電磁閥V1也開啟，壓縮空氣推動小活塞5移動，通過連桿機構(gòu)帶動閥桿2繼續(xù)沿反時針方向旋轉(zhuǎn)，使球閥全開。根據(jù)管道使用條件不同，可調(diào)整一段開閉閥的位置。近年來，PLC把自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)融為一體，在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上新增了模擬量處理和運動控制等功能，已不再局限于邏輯控制，它能完成以下幾種功能：（1）順序邏輯控制；（2）閉環(huán)過程控制；（3）數(shù)據(jù)處理；（4）聯(lián)網(wǎng)通訊；（5）監(jiān)控。[1] 當(dāng)然，PLC也并非十全十美，其缺點是價格還比較高。另外，其工作速度較計算機慢，輸入對輸出的響應(yīng)有滯后現(xiàn)象。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟，根據(jù)控制系統(tǒng)的規(guī)模、控制要求的繁簡、控制程序步序的多少，視情況步驟有的可以省略。圖35 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計流程圖 PLC Control system design flow diagram工業(yè)可編程控制器（PLC），作為一種替代傳統(tǒng)的接觸式繼電器控制的專用危機，現(xiàn)已成為工業(yè)控制領(lǐng)域最重要的裝置之一。SIMATIC S7300可編程控制器，有以下特點：(1)模塊化微型PLC系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求；(2)各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù)；(3)簡單實用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活；(4)方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計；(5)當(dāng)控制任務(wù)增加時，可自由擴展。五臺電磁流量計分別與五臺可編程序控制器對應(yīng)配接，由可編程控制器控制相應(yīng)氣動截止閥的動作，實現(xiàn)雙氧水的定聯(lián)包裝，其主要功能包括：①對兩個放料管實行分時控制，順序為：甲管放料，乙管停止 甲桶滿 甲管停止，乙管停止 延時 延時 甲管停止，乙管停止 乙桶滿 甲管停止，乙管放料②顯示每桶包裝期間當(dāng)前的重量（單位：Kg）；③顯示本套系統(tǒng)投入運行后截止目前為止已包裝的桶數(shù)（單位：桶）；④顯示清零后截止目前已包裝的桶數(shù)（單位：桶）；⑤通過按鍵設(shè)定兩放料管切換的延時時間（單位：秒）；⑥設(shè)定相應(yīng)兩放料管預(yù)定包裝的桶數(shù)（單位：桶）；⑦每桶包裝結(jié)束后，控制器向主PLC發(fā)送信號?？刂葡到y(tǒng)在現(xiàn)場安裝有操作器，上面帶有啟動/停止、清零兩個按鍵及一個預(yù)定桶數(shù)已滿指示燈，其主要作用為：①啟動/停止定量包裝控制系統(tǒng)；②當(dāng)包裝數(shù)到達(dá)預(yù)定桶數(shù)時，指示燈亮，此時按鍵清零鍵可清除對應(yīng)可編程控制器中的第④項，這時用戶可重新設(shè)置上述第⑥項，否則預(yù)定包裝數(shù)不變。SIMATIC S7300/400 系列可編程控制器是西門子全集成自動化系統(tǒng)中的控制核心，是其集成與開放特性的重要體現(xiàn)。 緊湊型、模塊化的S7300適用于極其快速的過程處理或?qū)?shù)據(jù)處理能力有特別要求的中小型自動化控制系統(tǒng)，是目前在國內(nèi)應(yīng)用范圍最為廣泛，市場占有率最高的產(chǎn)品之一。[2]所以，基于西門子PLC的以上優(yōu)勢，本著經(jīng)濟實用的原則，針對表面溶銅測控系統(tǒng)，我們現(xiàn)采用西門子公司的S7300 PLC作為下位機來實現(xiàn)對表面溶銅處理系統(tǒng)的控制。STEP 7提供了一個自動化項目所有階段所需的功能包括搭建、運轉(zhuǎn)、測試和維修，從而支持了整個工程的工作流程。這種編程軟件基于標(biāo)準(zhǔn)工具STEP 7軟件實現(xiàn)SIMATIC工業(yè)軟件功能，并能應(yīng)用所有新的S7硬件的優(yōu)勢，例如： （1）遵循IEC 1131－3已開發(fā)成功的塊圖和梯形圖編程語言，符合上述標(biāo)準(zhǔn)。語句表編程語言與標(biāo)準(zhǔn)稍有不同，以保證與STEP 5 的兼容。只在一個用戶接口上將數(shù)據(jù)輸入一次，從配置和編程到啟動和文件編制，就可為每個任務(wù)使用相同的結(jié)果。 轉(zhuǎn)換程序可將STEP 5或TISOFT寫的原有程序立即轉(zhuǎn)換到STEP 7。[6] 2)項目結(jié)構(gòu)程序的組成：在S7系列PLC中，用戶程序是由模塊組成的，構(gòu)成用戶程序的塊包括：（1）組織塊OB：是操作系統(tǒng)和用戶程序之間的界面。其中最主要的組織塊是OB1，這是操作系統(tǒng)自動的作循環(huán)掃描的唯一的組織模塊；其他組織塊均需操作系統(tǒng)在特定條件下調(diào)用，用戶不可以用簡單的指令調(diào)用組織塊。組織塊負(fù)責(zé)安排FC和FB的調(diào)用條件和調(diào)用順序。（4）數(shù)據(jù)塊DB：用于記錄數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)塊中只有數(shù)據(jù)沒有程序。它是SIMATIC 工業(yè)軟件的組成部分。具有以下功能：（1）為過程信號（輸入/輸出）、位存儲和塊設(shè)定符號名和注釋；（2）分類功能。信息的范圍視各個模板而定：（1）顯示關(guān)于模板的一般信息（例如，定貨號、版本、名稱）以及模板狀態(tài)（例如，故障）；（2）顯示中央I/O和分布式從站的模板信息（例如，通道故障）；（3）顯示來自診斷緩存區(qū)的報文。[4]編程語言：用于S7300 和S7400 的編程語言梯形邏輯圖（Ladder Logic）、語句表（Statement List）和功能塊圖（Function Block Diagram）都集成在一個標(biāo)準(zhǔn)軟件包中。（2）語句表（STL）是STEP 7編程語言的文本表達(dá)方式，與機器碼相似，CPU執(zhí)行這類程序時則按每一條指令一步一步地執(zhí)行。[7]硬件組態(tài)，可以為自動化項目的硬件進行組態(tài)和參數(shù)賦值，具有以下功能：（1）可以從電子目錄中選擇一個機架，并在機架中將選中的模板，安排在所需要的槽上；（2）組態(tài)分布式I/O與組態(tài)中央I/O一致，也支持以通道為單位的I/O；（3）在給CPU賦值參數(shù)的過程中，可以通過菜單的指導(dǎo)設(shè)置屬性，比如，啟動特性和循環(huán)掃描時間監(jiān)控，支持多處理方式。（4）在向模板作參數(shù)賦值過程中，所有可以設(shè)置的參數(shù)都是用對話框來設(shè)置的。參數(shù)賦值向模板的傳送是在CPU啟動過程中自動完成的。NetPro（網(wǎng)絡(luò)組態(tài)）：通過MPI，可以實現(xiàn)使用NetPro 時間驅(qū)動的循環(huán)數(shù)據(jù)傳送：（1）選擇通訊的站；（2）在表中輸入數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目標(biāo)：自動生成要下載的所有塊（SDB），并且自動完整地下載到所有的CPU中。[5] 雙氧水定量包裝控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 編制PLC的輸入輸出分配表表41 I/O分配表 I/O Allocation Table編號地址說明功能數(shù)字輸出1氣動截止閥V2控制雙氧水的輸入2氣動截止閥V1控制雙氧水的輸入數(shù)字輸入1按鈕啟動，上升沿有效2按鈕停止，上升沿有效 高速計數(shù)模塊的計數(shù)個數(shù)的計算根據(jù)電磁流量計在出廠時給出的流量系數(shù)（ζ），ζ=20表示流過電磁流量計1L流體所發(fā)出的電脈沖數(shù)（脈沖數(shù)/L）。由于系統(tǒng)誤差，工作過程中設(shè)置的當(dāng)量需要修正。實際情況可以通過計算，使每個脈沖數(shù)表示50g。 雙氧水灌裝計量系統(tǒng)控制流程圖圖43雙氧水灌裝計量系統(tǒng)流程圖 Packaging control flow chart of hydrogen peroxide 程序編寫（1）新建工程，單擊“NEW”新建工程。表42 雙氧水灌裝計量系統(tǒng)控制程序表 Hydrogen peroxide Packaging control procedures table定量包裝系統(tǒng)的啟動/停止，；，停止系統(tǒng)。C1當(dāng)高速計數(shù)模塊計數(shù)到達(dá)450時，大氣動截止閥關(guān)閉。C2 當(dāng)高速計數(shù)模塊計數(shù)到達(dá)50時，小氣動截止閥關(guān)閉，停止輸入雙氧水。本課題研究了基于西門子PLC的STEP 7軟件的雙氧水灌裝計量系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。PLC控制系統(tǒng)已在生產(chǎn)線上得到了實際使用，并且為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。31