【正文】 ）功能強(qiáng)，性價(jià)比高 一臺(tái)小型 PLC 有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。 PLC 的主要功能 1） 順序邏輯控制 這是 PLC 最基本最廣泛最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，用來取代繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制和順序控制。 2） 運(yùn)動(dòng)控制 在機(jī)械加工行業(yè)，可編程控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控（ CNC）集成在一起，用以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制。在多數(shù)情況下， PLC 把描述目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模板，模板移動(dòng)一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置。目前，已經(jīng)用于控制無心磨削、沖壓、復(fù)雜零件分段沖裁、滾削、磨削等各項(xiàng)應(yīng)用中。定時(shí)精度高，定時(shí)設(shè)定方便、靈活。 4） 計(jì)數(shù)控制 PLC 為用戶提供的計(jì)數(shù)器分為普通計(jì)數(shù)器、可逆計(jì)數(shù)器、高速計(jì)數(shù)器等，用來完成不同用途的計(jì)數(shù)控制。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值可以在運(yùn)行中被讀出，也可以在運(yùn)行中修改。在一道工序完成之后，自動(dòng)進(jìn)行下一道工序。有些 PLC 還專門設(shè)有步進(jìn)控制命令，使得步進(jìn)控制更為方便。 7） 模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換 在過程控制或閉環(huán)控制系統(tǒng)中，存在溫度、壓力、流量、速度 、位移、電流、電壓等連續(xù)變化的物理量（模擬量）。 8） 通信及互聯(lián)網(wǎng) 目前，絕大多數(shù) PLC 都具備了通信能力，能夠在 PLC 機(jī)與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行同位鏈接及上位鏈接。當(dāng)前 國內(nèi)外已廣泛地將 PLC 成功的應(yīng)用到機(jī)械、汽車、冶金、石油、化工、輕工、紡織、交通、電力、電信、采礦、建材、食品、造紙、軍工、家 電等各個(gè)領(lǐng)域，并且取得了相當(dāng)可觀的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代城市中的噴泉形式已十分豐富?？煞譃橐韵?7 種： (1)普通噴泉：只有簡(jiǎn)單的幾種固定水型及燈光，隨著電源的開閉而控制噴泉的運(yùn)行、水型和燈光的變化。 (3)音樂噴泉：在程序控制噴泉的基礎(chǔ)上加入了音樂控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通過對(duì)音頻及 MIDI 信號(hào)的識(shí)別，進(jìn)行譯碼和編碼，最終將信號(hào)輸出到控制系統(tǒng)，使噴泉的造型及燈光的變化與音樂保持同步。 (5)水珍珠噴泉：利用特殊音波將水變成球體的噴水裝 置和全頻高速閃光燈的視覺圖像效果的產(chǎn)品組成。 (7)跳跳噴泉：又名光亮泉。 采用 PLC 控制花式噴泉的優(yōu)點(diǎn) (1)控制方式上看： PLC 只需改變控制程序就可改變邏輯或增加功能。 (3)控制速度上看： PLC 通過半導(dǎo)體來控制，速度很快，無觸點(diǎn)。 (5)可靠、維護(hù)看： PLC 無觸點(diǎn)，壽命長(zhǎng)，且有自我診斷功能，對(duì)程序執(zhí)行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)方便。 2） 噴泉的工作方式由花樣選擇開關(guān)決定： 按下花樣 1 開關(guān)，噴泉按照花樣 1 工作； 按下花樣 2 開關(guān)，噴泉按照花樣 2 工作 ； 按下花樣 3 開關(guān)，噴泉按照花樣 3 工作。接著 12 號(hào)噴頭噴水啟動(dòng)， 10S 后停止。 花樣選擇開關(guān)在位置 2 時(shí)， 5 號(hào)噴頭啟動(dòng) ， 10S 后停止 ， 7 號(hào)噴頭啟動(dòng)， 10S 后停止。然后 8 號(hào)噴頭啟動(dòng)，10S 后停止； 5 號(hào)噴頭啟動(dòng)同時(shí)， 11 號(hào)噴頭啟動(dòng)， 20S 后停止， 12 號(hào)噴頭啟動(dòng)， 20S 后停止。 花樣選擇開關(guān)在位置 3 時(shí)， 7 號(hào)噴 頭開始工作， 10S 后 8 號(hào)噴頭也開始工作，但 7 號(hào)繼續(xù)工作。再過 10S， 8 號(hào)也停止工作。在 1 至 8 號(hào)噴頭工作時(shí)，內(nèi)圈的 1 12 號(hào)也開始工作。 PLC 類型的選擇 PLC 的 產(chǎn)品種類很多。因此，合理地選用 PLC，對(duì)于提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 等 有著重要意義。 PLC 機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)最佳的性價(jià)比。 結(jié)合以上的分析，以及之前在學(xué)校里的學(xué)習(xí)，我選用了 S7300 來進(jìn)行此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 S7300 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1） 采用集成的背板總線 S7300 改變了以往模板式 PLC 采用的總線底板結(jié)構(gòu)，從硬件上省去總線底板和排風(fēng)扇，繼而采用了背板總線，即將總線集成在每個(gè)模板上，所有的模板通過總線連接器進(jìn)行級(jí)連擴(kuò)展，使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。安裝模板時(shí)只需要將模板鉤在導(dǎo)軌上， 轉(zhuǎn)動(dòng)到位后用螺釘鎖緊。 3） 硬件組態(tài)靈活 所有的模板都有相同的安裝深度，因此信號(hào)模板和通信模板可以不受限制地插到 SM 區(qū)的任何一個(gè)槽位上，使得硬件組態(tài)非常靈活。 中央處理器 CPU 的功能 接收與存儲(chǔ)用戶由編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查編程過程中的語法錯(cuò)誤，診斷電源及 PLC 內(nèi)部的工作故障；用掃描方式工作，接收來自現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)，并輸入到輸入映像寄存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中； 當(dāng)撥碼撥到 RUN 位置 ， CPU 從存儲(chǔ)器中逐條讀取并執(zhí)行用戶 編寫的 程序，完成用戶程序所規(guī)定的邏輯運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算及數(shù)據(jù) 處理等操作；根據(jù)運(yùn)算結(jié)果 ，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)，刷新輸出映像寄存器的內(nèi)容，再經(jīng)輸出部件實(shí)現(xiàn)輸出控制、打印制表或數(shù)據(jù)通信等功能。 S7300 的插槽地址 S7300 的各個(gè)模板安裝在機(jī)架的插槽上，不同的模板在插槽的安裝位置是固定的。 CPU 模板的安裝位置緊挨著電源模板，安裝在 2 號(hào)槽位上。如暫不需要擴(kuò)展，可以空著。從 4 號(hào)槽位開始， CPU 位信號(hào)模板分配 I/O 地址，并且根據(jù)信號(hào)模板的類型遞增 I/O 地址。在本章主要介紹花樣噴泉的控制程序及仿真。如圖 321 所示 圖 321 仿真畫面 按下啟動(dòng)按鈕，然后按下花樣 1 按鈕，噴泉開始按第一種方式工作。在噴頭 11 前打 √，說明噴頭 11 開始工作。在噴頭 12 前打 √，說明噴頭 12 開始工作。如下所示： 噴泉花樣 2 界面。如圖 324所示 圖 324 花樣 2畫面 噴泉花樣 2 界面。如圖 325所示 圖 325 花樣 2畫面 噴泉花樣 2 界面。如圖 326所示 圖 326 花樣 2畫面 噴泉花樣 2 界面。如圖 327所示 圖 327 花樣 2畫面 噴泉花樣 2 界面。如圖 328所示 圖 328 花樣 2畫面 噴泉花樣 2 界面。如圖329 所示 圖 329 花樣 2畫面 按下停止按鈕后，噴泉停止工作。其中西門子的 WINCC 是運(yùn)用最為廣泛也最方便的一個(gè)。首先，它的創(chuàng)新水平非常的高，其次就是基于標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期產(chǎn)品策略。 WINCC 和 MCGS 兩大軟件是目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)控制組態(tài)軟件。不管是單用戶系統(tǒng)，還是冗余多服務(wù)器 /多用戶系統(tǒng)，選擇 WINCC 都是最好的。 WINCC還提供了許多不同的強(qiáng)大功能。 1. WINCC資源管理器 WINCC Explorer 是 WINCC的中央的協(xié)調(diào)站，起主要作用。 WINCC Explorer 支持配置工具包括建立圖片，配置信息和進(jìn)行歸檔，報(bào)表系統(tǒng)的建立，腳本，用戶管理工具等。我還能進(jìn)行對(duì)象進(jìn)行編組或者取消編組。 用戶可以動(dòng)態(tài)地控制所有的圖形對(duì)象的外觀，幾何圖形的大小、顏色以及樣 式等一系列效果的屬性都可以通過變量或者直接編寫程序來更改。 WINCC 不僅把對(duì)象庫分為全局與專用對(duì)象庫，而且提供了一個(gè)功能庫用語組態(tài)動(dòng)作。經(jīng)過 WINCC瀏覽器轉(zhuǎn)變到圖形中的友好用戶界面的時(shí)候，此時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)做到改變對(duì)象名稱、對(duì)象組和用戶定義的接口數(shù)據(jù)的。 WINCC 制作 1）雙擊 Windows 桌面 SIMATIC WINCC Explorer。 記得填寫項(xiàng)目名稱和保存路徑。單擊“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”選項(xiàng)，在“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”對(duì)話框中，選擇“ SIMATIC S7 Protocol ”，選擇打開。單擊屬性按鈕，選擇 2 號(hào)插槽。 如圖 421 所示 圖 421 5）雙擊“變量管理器”，并開啟 MPI 到 SPS。選擇數(shù)據(jù)類型列表里 “無符號(hào) 16 位數(shù)”選項(xiàng)，單擊 “確定”。在彈出的菜單中，單擊“新建畫面”選項(xiàng)。在 WINCC 資源管理器 右邊的子窗口中，雙擊“ ”，打開畫面編輯器。 新建的畫面如圖 423 所示 花樣噴泉 WINCC 仿真畫面 WINCC仿真 初始 畫面 圖 431 按下噴泉啟動(dòng)按鈕，將按鈕置于花樣 1 位置，噴泉開始按照方式 1 工作。 10S 過后， 12 號(hào)噴頭開始工作，如圖 433 所示。 （紅色代表未工作，綠色代表工作。如圖 434 所示， 5 號(hào)噴頭開始工作。 再過 10S， 7 停止， 6 號(hào)噴頭 開始工作，如圖 436 所示。 10S后停止。 20S 后停止， 12 號(hào)噴頭啟動(dòng)，工作 20S，如圖 43 4311 所示?；?2 啟動(dòng) 40S 后，接著開始的順序工作，連續(xù)循環(huán)下去。我覺得做畢業(yè)設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問題老是弄不懂，做完設(shè)計(jì)，許多問題就了較為清新的認(rèn)識(shí)了。比如PLC 的功能，平時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，主要是因?yàn)闆]有動(dòng)手實(shí)踐過吧 ！認(rèn)識(shí)來源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)方面，打破了以往單純?yōu)榻鉀Q問題的觀念，樹立了良好的項(xiàng)目設(shè)計(jì)思想。 在這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我也遇到了很多困難，有些困難在自己的努力下解決了，有些困難則在老師的幫助下解決了。當(dāng)我們自己不能解決時(shí)，我們也可以向我們周圍的朋友或者長(zhǎng)輩進(jìn)行請(qǐng)教，只要我們不放棄，我們就會(huì)把困難解決。 在此，我表示衷心的感謝！同時(shí) 也要感謝揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣信息工程學(xué)院的全體老師對(duì)我專業(yè)知識(shí)及技能的培養(yǎng)。 “ 海納百川，取則行遠(yuǎn) ” ，在這所美麗的校園里，不斷成長(zhǎng)，在這里我所學(xué)到的，必將使我受益終生。感謝我的家人、同學(xué)、朋友對(duì)我的大力支持，他們的無私奉獻(xiàn)、關(guān)愛和支持使我能夠繼續(xù)去追求本身的人生理想和目標(biāo)。 最后，我要再次感謝我的家人、老師，和那些永遠(yuǎn)也不能忘記的朋友，他們的支持與情感，是我永遠(yuǎn)