【正文】 ，整個系統(tǒng)的工作流程圖，如圖 23 所示。要求有幾套動作表可以選擇，動作可以靜態(tài)修改，也可以在運行時由上位機動態(tài)修改。19 / 46 開始初始化手動單周期 運行否烘干 清水槽 回收液 渡 2 槽回收液槽渡 1 槽3 0 S3 0 S3 0 S 2 8 0 S5 0 S5 0 S6 5 4 3 2 1 NNNYY返回 圖 電鍍生產(chǎn)線工作流程圖20 / 46第 三 章 系 統(tǒng) 的 軟 件 設(shè) 計 軟件的組成及應(yīng)用 PLC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。定時器：電氣自動控制的大部分領(lǐng)域都需要用定時器進行時間控制，靈活地使用定時器可以編制出復(fù)雜動作的控制程序。定時器的工作過程與繼電接觸器控制系統(tǒng)的時間繼電器基本相同，但它沒有瞬動觸點。當(dāng)定時器的輸入條件滿足時開始計時，當(dāng)前值從 0 開始按一定的時間單位增加；當(dāng)定時器的當(dāng)前值達到預(yù)設(shè)值時，定時器觸點動作。計數(shù)器：計數(shù)器可用來累計輸入脈沖的個數(shù)，經(jīng)常用于對產(chǎn)品進行計數(shù)或者進行特定功能的編程。當(dāng)輸入觸發(fā)條件滿足時，計數(shù)器開始累計它的輸入端脈沖電位上升延的次數(shù)，當(dāng)計數(shù)器計數(shù)達到預(yù)定的設(shè)定值時，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當(dāng)外部的開關(guān)信號為閉合時，輸入繼電器的線圈得電，在程序中常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當(dāng)通過程序使得輸出繼電器線圈得電時，PLC 上的輸出端開關(guān)閉合，它可以作為控制外部負(fù)載的開關(guān)信號。21 / 46內(nèi)部位存儲器：內(nèi)部位存儲器的作用和繼電接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相同，它在 PLC 中沒有輸入/輸出端與之對應(yīng)，因此它的觸點不能驅(qū)動外部負(fù)載，這是與輸出繼電器的主要區(qū)別。以上幾個是我們在本次系統(tǒng)設(shè)計的過程中可能需要用到的 PLC 軟元件，另外 PLC 還有很多其它的軟元件。PLC 中的程序由系統(tǒng)程序和用戶程序兩部分組成，系統(tǒng)程序由 PLC 生產(chǎn)廠家提供，它支持用戶程序的運行；用戶程序是用戶為完成特定的控制任務(wù)而編寫的應(yīng)用程序。這些編程語言都是面向用戶的，它使控制程序的開發(fā)、輸入、調(diào)試和修改工作大大簡化。以下我們詳細(xì)介紹下梯形圖的概念。母線之間是觸點的邏輯連接和線圈的輸出。對 S7200 系列的 PLC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。梯形圖中的假想電流在圖中只能作單22 / 46方向的流動，即只能從左向右流動。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)。梯形圖中每個繼電器和觸點均為 PLC 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。對于外部輸入信號，只要接入一個信號到 PLC 即可。由于掃描時間很短（一般不過幾十毫秒），所以控制效果同電氣控制電路是基本相同的。 組態(tài)軟件計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，為工業(yè)自動化開辟了廣闊的發(fā)展空間，我們可以方便快捷地組建優(yōu)質(zhì)高效的監(jiān)控系統(tǒng)，并且通過采用遠(yuǎn)程監(jiān)控及診斷、雙機熱備等先進技術(shù)，使系統(tǒng)更加安全可靠。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過手工或委托第三方編寫 HMI 應(yīng)用，開發(fā)時間長，效率低，可靠性差；或者購買專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進行數(shù)據(jù)交互，升級和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對 I/O 設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會不斷被賦予新的內(nèi)容。目前組態(tài)軟件的發(fā)展迅猛，已經(jīng)擴展到企業(yè)信息管理系統(tǒng)，管理和控制一體化，遠(yuǎn)程診斷和維護以及在互聯(lián)網(wǎng)上的一系列的數(shù)據(jù)整合。 無與倫比的動力和靈活性，擁有全面的腳本與圖形動畫功能可以對畫面中的一部分進行保存，以便以后進行分析或打印。強大的分布式報警、事件處理，支持實時、歷史數(shù)據(jù)的分布式保存。全新的 Web Server 架構(gòu)，全面支持畫面發(fā)布、實時數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的發(fā)布。豐富的設(shè)備支持庫，支持常見的 PLC 設(shè)備、智能儀表、智能模塊。 組態(tài)王軟件設(shè)計建立新建工程啟動組態(tài)王軟件的工程管理器，在菜單中點擊“新建”彈出如圖 對話框如下：圖 工程向?qū)е粏螕簟跋乱徊健崩^續(xù)。單擊“下一步”繼續(xù)。點擊“完成”，則完成了一個新的工程的建立。這些畫面都是由“組態(tài)王”提供的類型豐富的圖形對象組成的。提供了對圖形對象在窗口內(nèi)任意移動、縮放、改變形狀、復(fù)制、刪除、對齊等編輯操作，全面支持鍵盤、鼠標(biāo)繪圖，并可提供對圖形對象的顏色、線型、填充屬性進行改變的操作工具。用戶構(gòu)圖時可以像搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對象完成畫面的生成。 進入新建的組態(tài)王工程，選中工程瀏覽器左側(cè)的畫面，在右側(cè)雙擊新建按鈕，則彈出如圖 所示對話框。圖 開發(fā)系統(tǒng)在工具箱中可以選定各種現(xiàn)有圖形，并且可以用繪圖工具繪制各種圖形、添加文本、調(diào)劑顏色等操作。由于該設(shè)計是在實驗室中完成的，用的是簡單的 PLC 與組態(tài)軟件，而與設(shè)備要鏈接的是 PLC 上的 COM1 口，通訊協(xié)議是 PPI 協(xié)議。28 / 46圖 設(shè)備配置向?qū)е贿x中 PLC,由于在本次設(shè)計中用的是西門子 S7200 系列的模塊，所以雙擊“西門子”，選中 S7200，彈出如圖 所示對話框：29 / 46圖 設(shè)備配置向?qū)е橥獠吭O(shè)備取一個名稱，輸入PLC，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А眻D 設(shè)備配置向?qū)е秊樵O(shè)備選擇連接串口，假設(shè)為COM1，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А保?0 / 46圖 設(shè)備配置向?qū)е? 填寫設(shè)備地址，假設(shè)為2，單擊“下一步”，:圖 通信參數(shù)設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù)(一般情況下使用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可)，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А薄?設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備“PLC”。至于新建的設(shè)備相當(dāng)于一個中間裝置，它將實物PLC與自己建造的變量聯(lián)系起來，相當(dāng)于把程序與界面聯(lián)系了起來，為以后的控制做好了準(zhǔn)備32 / 46 新設(shè)備 在定義數(shù)據(jù)庫變量時，只要把 IO 變量連結(jié)到這臺設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。 圖 定義變量在變量類型中選取變量類型，一般的變量類型有“內(nèi)存”和“IO”兩種類型，在這兩種類型中又分“離散、整數(shù)、實數(shù)、字符串形”。在小的工程中，一般的變量都是這樣定義的，它不需要大規(guī)模的應(yīng)用。所以該軟件開發(fā)了一種結(jié)構(gòu)變量的定義的方法，即可以有效地解決該問題，又使軟件的工作效率大大的提高了。按照該步驟，完成所需變量的定義，在工程瀏覽器“變量詞典”中可以看到你所定義的變量，在以后的動畫連接中可以隨時查看所需的變量。我們在設(shè)計的最后階段把軟件和硬件結(jié)合起來，成功實現(xiàn)了電鍍生產(chǎn)線系統(tǒng)的監(jiān)控功能。34 / 46編輯好的畫面如圖所示，上面的各種圖形界面所代表中的實物都一一標(biāo)出。35 / 46第四章 梯形圖36 / 4637 / 4638 / 4639 / 46結(jié) 論電鍍是一門具有悠久歷史的表面處理技術(shù)，近幾年來，隨著新的工藝技術(shù)方法，尤其是一些新的鍍層材料和復(fù)合電鍍技術(shù)的出現(xiàn)，極大擴展了這一項表面處理技術(shù)的應(yīng)用。那么，通過我們這次對電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計不僅讓我們更多的了解到了電鍍這個工藝的發(fā)展前景，而且讓我們重新認(rèn)識了用 PLC 來設(shè)計控制系統(tǒng)的使用價值，整個設(shè)計對我們即將走入社會的畢業(yè)生來講是一次很大的鍛煉，是我們對專業(yè)知識有了進一步的提高。在設(shè)計當(dāng)中我們的基本參考資料是基于各種有關(guān)于 PLC 方面的書籍，再通過各種途徑獲取更詳細(xì)的資料設(shè)計該控制系統(tǒng)的。最后完成了梯形圖的的繪制。而且在編寫過程中有一些小的細(xì)節(jié)我們也沒有考慮到，如果說能夠有足夠的條件來調(diào)試的話能夠大大提高我們系統(tǒng)的正確性。40 / 46參 考 文 獻[1]陳 立 定 ， 吳 玉 香 ， 蘇 開 才 . 電 氣 控 制 與 可 編 程 控 制 器 . 北 京 ： 華 南 理 工 大 學(xué) 出 版社 ， 2022[2]高 正 中 ， 張 仁 彥 ， 隋 濤 等 . 西 門 子 S7200CNPLC 編 程 技 術(shù) 及 工 程 應(yīng) 用 . 北 京 : 電子 工 業(yè) 出 版 社 ， 2022[3]廖 常 初 .可 編 程 控 制 應(yīng) 用 技 術(shù) [M].重 慶 大 學(xué) 出 版 社 ,[4]孫 平 .可 編 程 控 制 器 原 理 及 應(yīng) 用 [M].高 等 教 育 出 版 社 ,[5] 常 曉 玲 ． 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 與 可 編 程 控 制 器 ． 北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2022 [6] 黃 北 剛 ． 工 廠 電 氣 控 制 電 路 實 例 詳 解 ． 北 京 ： 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， [7] 方 承 遠(yuǎn) ． 工 廠 電 氣 控 制 技 術(shù) ． 北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2022[8] 田 瑞 庭 .可 編 程 控 制 器 應(yīng) 用 技 術(shù) .北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1994 [9] 西 門 子 公 司 . S7200 可 編 程 控 制 器 系 統(tǒng) 手 冊 ， 2022[10] 北 京 亞 控 自 動 化 軟 件 科 技 有 限 公 司 ． “組 態(tài) 王 ”使 用 手 冊 ， 2022[11] 汪 志 鋒 .可 編 程 控 制 器 原 理 和 應(yīng) 用 .西 安 ： 西 安 電 子 科 技 大 學(xué) 出 版 社 ， 2022[12] 汪 曉 平 . PLC 可 編 程 控 制 器 系 統(tǒng) 開 發(fā) 實 例 導(dǎo) 航 .北 京 ： 人 民 郵 電 出 版 社 ， 2022[13] 張 萬 忠 .可 編 程 控 制 器 應(yīng) 用 技 術(shù) .北 京 ： 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， [14] 周 美 蘭 等 . PLC 電 氣 控 制 與 組 態(tài) 設(shè) 計 .北 京 ： 科 學(xué) 出 版 社 ， 2022[15] 李 道 林 主 編 .電 氣 控 制 與 PLC 原 理 及 應(yīng) 用 .北 京 ： 電 子 出 版 社 ， 2022[16] 李 長 久 . PLC 原 理 及 應(yīng) 用 .北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， [17]Verification and optimization of a PLC control schedule. International Journal on Software Tools for Technology Transfer. Ed Brinksma, Angelika Mader, Ansgar Fehnker. Volume 4, Number 1/[18]Programmable logic controllers： principles and applications/John ,c199241 / 46致 謝 及 聲 明畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我大學(xué)的四年的學(xué)習(xí)生活既將結(jié)束。在這四年的時間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。老師的諄諄誘導(dǎo)、同學(xué)的出謀劃策及家長的支持鼓勵，是我堅持完成論文的動力源泉。沒有于桂音老師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒有我論文的順利完成。最后要感謝我的家人以及我的朋友們對我的理解、支持、鼓勵和幫助，正是因為有了他們，我所做的一切才更有意義；也正是因為有了他們，我才有了追求進步的勇氣和信心。懇請閱讀此篇論文的老師、同學(xué)，多予指正，不勝感