【正文】 為止，這樣大活塞6推動(dòng)小活塞5和連桿連桿3組成的連桿機(jī)構(gòu)使閥桿2沿反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使球閥完成一段開(kāi)啟（為全開(kāi)的0%～30%）。接著流量控制儀發(fā)出全開(kāi)信號(hào)，使電磁閥V1也開(kāi)啟，壓縮空氣推動(dòng)小活塞5移動(dòng)，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥桿2繼續(xù)沿反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，使球閥全開(kāi)。根據(jù)流量控制儀發(fā)出的一段閉信號(hào)，首先電磁閥V1關(guān)閉，壓縮空氣使小活塞5反向移動(dòng)，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥桿2沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，直至小活塞5移動(dòng)碰到大活塞6為止，這時(shí)球閥完成一段關(guān)閉（為全關(guān)的70%～100%），接著當(dāng)流量控制儀發(fā)出二段閉的信號(hào)，電磁閥V2關(guān)閉，大活塞6和小活塞5同時(shí)移動(dòng)，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥桿2繼續(xù)沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，直至大活塞6碰到氣缸蓋7為止，使球閥全關(guān)閉。根據(jù)管道使用條件不同，可調(diào)整一段開(kāi)閉閥的位置。只要調(diào)整限位螺母8就可確定大活塞6的行程。近年來(lái)，PLC把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體，在開(kāi)關(guān)量處理的基礎(chǔ)上新增了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)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(guò)程控制；（3）數(shù)據(jù)處理；（4）聯(lián)網(wǎng)通訊；（5）監(jiān)控。[4]PLC是面向用戶專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)，它具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)：（1）可靠性高，看干擾能力強(qiáng)； （2）編程簡(jiǎn)單、直觀；（3）控制能力強(qiáng)；（4）易于安轉(zhuǎn)，便于維護(hù)。[1] 當(dāng)然，PLC也并非十全十美，其缺點(diǎn)是價(jià)格還比較高。一般來(lái)說(shuō)，比繼電器控制高，比一般單板機(jī)系統(tǒng)也高。另外，其工作速度較計(jì)算機(jī)慢，輸入對(duì)輸出的響應(yīng)有滯后現(xiàn)象。[8] PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為硬件選型及PLC軟件編制兩方面。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟，根據(jù)控制系統(tǒng)的規(guī)模、控制要求的繁簡(jiǎn)、控制程序步序的多少，視情況步驟有的可以省略。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程框圖如圖35所示。圖35 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)，現(xiàn)已成為工業(yè)控制領(lǐng)域最重要的裝置之一。它具有體積小，掃描速度快、高干擾和高性能等特點(diǎn)。SIMATIC S7300可編程控制器，有以下特點(diǎn)：(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(dòng)化控制任務(wù)；(3)簡(jiǎn)單實(shí)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(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)；(5)當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展。[9]基于上述優(yōu)點(diǎn)，我們選擇4套SIMATIC S7300分別控制4根分管的放料：表31控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 The control system hardware序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量單位產(chǎn)地1中央控制柜噴塑1臺(tái)定做2現(xiàn)場(chǎng)操作盒不銹鋼5個(gè)定做3導(dǎo)軌6ES7 3901AE800AA01只西門(mén)子4MMC 128K6ES7 9538LG110AA01片西門(mén)子5電源模塊(5A)6ES7 3071EA000AA01只西門(mén)子6CPU6ES7 3152AG100AB01只西門(mén)子78通道計(jì)數(shù)模塊6ES7 3502AH000AE01只西門(mén)子8數(shù)字輸入輸出模塊6ES7 3231BL000AA01只西門(mén)子9前連接器6ES7 3921AM000AA02西門(mén)子10開(kāi)關(guān)電源24V 10A1臺(tái)11按鈕10只12輔助材料導(dǎo)線、端子、斷路器等1批綜合灌裝計(jì)量系統(tǒng)工藝及技術(shù)要求，現(xiàn)將方案情況介紹如下：根據(jù)包裝工段設(shè)計(jì)要求，選用五臺(tái)電磁流量計(jì)分別測(cè)量5根分管的雙氧水流量，由電磁流量計(jì)出口并接兩根放料管。五臺(tái)電磁流量計(jì)分別與五臺(tái)可編程序控制器對(duì)應(yīng)配接，由可編程控制器控制相應(yīng)氣動(dòng)截止閥的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)雙氧水的定聯(lián)包裝，其主要功能包括：①對(duì)兩個(gè)放料管實(shí)行分時(shí)控制，順序?yàn)椋杭坠芊帕?，乙管停?甲桶滿 甲管停止，乙管停止 延時(shí) 延時(shí) 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(yùn)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(guò)按鍵設(shè)定兩放料管切換的延時(shí)時(shí)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(hào)。以上③④⑤⑥項(xiàng)參數(shù)都可永久保存?？刂葡到y(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)安裝有操作器，上面帶有啟動(dòng)/停止、清零兩個(gè)按鍵及一個(gè)預(yù)定桶數(shù)已滿指示燈，其主要作用為：①啟動(dòng)/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(shí)，指示燈亮，此時(shí)按鍵清零鍵可清除對(duì)應(yīng)可編程控制器中的第④項(xiàng)，這時(shí)用戶可重新設(shè)置上述第⑥項(xiàng)，否則預(yù)定包裝數(shù)不變。4 雙氧水灌裝計(jì)量系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 7軟件作為全球自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，有著150余年歷史的西門(mén)子公司，以其一貫的樸實(shí)、穩(wěn)健的作風(fēng)和博大精深的創(chuàng)新文化，致力于以最先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)與產(chǎn)品，向用戶提供具有前瞻性的和最優(yōu)可靠的解決方案，以實(shí)現(xiàn)用戶最大限度的可持續(xù)發(fā)展和長(zhǎng)期的利益保障。SIMATIC S7300/400 系列可編程控制器是西門(mén)子全集成自動(dòng)化系統(tǒng)中的控制核心，是其集成與開(kāi)放特性的重要體現(xiàn)。 該系列PLC 繼承了S5 系列穩(wěn)定、可靠和故障率低的精髓，將先進(jìn)控制思想、現(xiàn)代通訊技術(shù)和IT 技術(shù)的最新發(fā)展集于一身，在CPU 運(yùn)算速度、程序執(zhí)行效率、故障自診斷、聯(lián)網(wǎng)通訊、面向工藝和運(yùn)動(dòng)控制的功能集成以及實(shí)現(xiàn)故障安全的容錯(cuò)與冗余技術(shù)等方面取得了業(yè)界公認(rèn)的成就。 緊湊型、模塊化的S7300適用于極其快速的過(guò)程處理或?qū)?shù)據(jù)處理能力有特別要求的中小型自動(dòng)化控制系統(tǒng)，是目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用范圍最為廣泛，市場(chǎng)占有率最高的產(chǎn)品之一。因此，相比于其他生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC，西門(mén)子公司生產(chǎn)的S7系列PLC無(wú)論是從價(jià)格上，還是性能上都有著無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)：（1）品牌優(yōu)勢(shì)，價(jià)格優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)占有率高優(yōu)勢(shì)；（2）網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，解決一般的通信方便、可行；（3）德國(guó)人的嚴(yán)謹(jǐn)性、SAMATIC指令集、多語(yǔ)言環(huán)境。[2]所以，基于西門(mén)子PLC的以上優(yōu)勢(shì)，本著經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，針對(duì)表面溶銅測(cè)控系統(tǒng)，我們現(xiàn)采用西門(mén)子公司的S7300 PLC作為下位機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)表面溶銅處理系統(tǒng)的控制。 STEP 7概述 不斷創(chuàng)新的PLC 編程組態(tài)工具STEP 7采用 SIMATIC 軟件的集成統(tǒng)一架構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)PLC 編程組態(tài)的易用性和友好性以及與上位機(jī)組態(tài)系統(tǒng)的集成統(tǒng)一性提供了一個(gè)功能強(qiáng)大、風(fēng)格一貫的軟件平臺(tái)。STEP 7提供了一個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目所有階段所需的功能包括搭建、運(yùn)轉(zhuǎn)、測(cè)試和維修，從而支持了整個(gè)工程的工作流程。1)STEP 7的特點(diǎn)SIMATIC S7－300 軟件與硬件同樣出色，S7－300的軟件STEP7與硬件一樣簡(jiǎn)潔、方便、易用。這種編程軟件基于標(biāo)準(zhǔn)工具STEP 7軟件實(shí)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(shì)，例如： （1）遵循IEC 1131－3已開(kāi)發(fā)成功的塊圖和梯形圖編程語(yǔ)言，符合上述標(biāo)準(zhǔn)。它是用于流程控制，過(guò)程控制或需