【正文】 B 經(jīng)驗豐富的人員可用語句表直接編程，就像使用匯編語言一樣。 C 如果是清晰的單順序、選擇順序或并發(fā)順序的控制任務(wù)，則最好是用功能圖來 設(shè)計程序。 軟件設(shè)計和硬件安裝可同時進行，這樣做可以縮短工期。 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試。 硬件部分的模擬調(diào)試可在斷開主電路的情況下，主要試一試手動控制部分是否正確。 軟件部分的模擬調(diào)試可借助于模擬開關(guān)和 PLC 輸出端的指示燈進行。需要模擬量信號 I/O 時，可用電位器和萬用表配合進行。調(diào)試時，可利用上述外圍設(shè)備模擬各種現(xiàn)場開關(guān)和傳感器狀態(tài)，然后觀察 PLC 的輸出邏輯是否正確。如果有錯誤則修改后反復調(diào)試?，F(xiàn)在 PLC 的主流產(chǎn)品都可在PC 上編程，并可在電腦上直接進行模擬調(diào)試。 聯(lián)機調(diào)試 時，可把編制好的程序下載到現(xiàn)場的 PLC 中。有時 PLC 也許只有這一臺，這時就要把 PLC 安裝到控制柜的相應(yīng)的位置上。調(diào)試是一定 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 23 頁 要將主電路斷電，只對控制電路進行聯(lián)調(diào)即可。通過現(xiàn)場聯(lián)調(diào)的信號的接入常常還會發(fā)現(xiàn)軟硬件中的問題，有時廠家還要對某些控制功能進行改進，這種情況下，都要進行反復測試系統(tǒng)后，才能最后交付使用 。 SIMATIC S7200 根據(jù)第二節(jié)的方法，我在這次設(shè)計中選用的是 SIMATIC（ 西門子）S7200 系列的 PLC。 SIMATIC S7200 概述 SIMATIC S7200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。 S7200 系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此 S7200 系列具有極高的性能 /價格比。 S7200 系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面： A 極高的可靠性； B 極豐富的指令集； C 易于掌握； D 便捷的操作； E 豐富的內(nèi)置集成功能； F 實時特性； G 強勁的通訊能力； H 豐富的擴展模塊； S7200 系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的 自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機床、機械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護設(shè)備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調(diào)，電梯控制，運動系統(tǒng)。 SIMATIC S7200 的 CPU 型號 本設(shè)計中選用的是 SIMATIC S7200 CPU226。具有 6 個 高速計數(shù)器（ 30KHz），可編程并具有復位輸入， 2 個獨立的輸入端可同時作加、減計數(shù)，可連接兩個相位差為 90176。的 A/B 相增量編碼器。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 24 頁 SIMATIC S7200 CPU226 集成了 24 輸入 /16 輸出共 40 個數(shù)字量 I/O 點?？蛇B接 7 個擴展模塊，最大擴展至 248 路數(shù)字量 I/O 點或 35 路模擬量 I/O 點。 13K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。 6 個獨立的 30kHz 高速計數(shù)器，2 路獨立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。 2 個 RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 I/O 端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入 /輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內(nèi)部集成特殊功能?？赏耆m應(yīng)于一些復雜的中小型控制系統(tǒng)。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 25 頁 3 PLC 輸煤控制系統(tǒng)設(shè)計 輸煤系統(tǒng)簡介 系統(tǒng)組成 在 本設(shè)計中，輸煤系統(tǒng)主要由輸煤皮帶，犁式卸料器，三通分料器，破碎機，給煤機及料倉組成。如圖 所示。 S 1 4 aS 1 4 bS 2 4 aS 1 3 aS 1 3 bS 2 3 bS 3 3 bS 3 2 bS 4 bS 1 2 bS 2 4 bS 2 3 aS 3 3 aS 3 2 aS 4 aS 1 2 aS 1 1 bS 3 1 aS 2 2 bS 1 1 aS 2 2 aS 3 1 b給 煤 機 a 給 煤 機 b 圖 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 26 頁 具體的如下表： 表 輸煤系統(tǒng)組成 名稱 數(shù)量 編號 輸煤皮帶 8 條 S1 犁式卸料器 6 個 S2 三通分料器 6 個 S3 破碎機 2 臺 S4 給煤機 2 臺 S5 系統(tǒng)分為 A、 B 兩路，在示意圖中分別以 a 和 b 表示， 正常工作時一路運行，另一路備用。 在本系統(tǒng)中，給煤機用 S5 來編號，一共有兩臺，分別編為 S5a 和 S5b，它們分別為 A 系統(tǒng)和 B 系統(tǒng)供煤。破碎機用 S4 來編號，也是兩臺，分別編為 S4a 和 S4b，它們分別用來對 A 系統(tǒng)和 B 系統(tǒng)上的大塊燃料煤進行破碎，使之能在使用時燃燒的更充分。三通分料器一共有 6 個，分別編為S31a,S31b,S32a,S32b,S33a,S33b,A 系統(tǒng)的三通全都默認打向 A 側(cè)， B 系統(tǒng)的三通全部默認打向 B 側(cè)。犁式卸料器也是 6 個，在第一級皮帶上沒有，其余每一級皮帶上都有一個卸料器，默認狀態(tài)全是抬起 ，分別編為S24a,S24b,S23a,S23b,S22a,S22b。輸煤皮帶一共有四級 8 條，分為 A 和B 兩 套 系 統(tǒng) ， 可 互 為 備 用 。 8 條 皮 帶 分 別 編 為S11a,S11b,S12a,S12b,S13a,S13b,S14a,S14b。每組皮帶互為備用，但運行時只能有一條在工作，只有要工作的那條有故障時，另一條才能工作。否則，當有兩條同時工作時，就會發(fā)出報警信號。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 27 頁 系統(tǒng)目標 在鍋爐 輸煤控 制 系統(tǒng)中，系統(tǒng)要求在遠離輸煤廊的主廠房控制室里，對兩條輸煤線的 24 臺設(shè)備進行控制，并實時監(jiān)測 各 設(shè)備的運行狀態(tài)。 我做的主要工 作就是用 PLC 來實現(xiàn)輸煤系統(tǒng)的各項功能，并用組態(tài)王軟件在上位機上實現(xiàn)遠程控制。 控制對象及控制方案 輸煤系統(tǒng)有兩條輸煤線，包括給煤機、 輸煤 皮帶、 犁式卸料器 、破碎機 、三通分料器 等共 24 臺設(shè)備，在 工 廠中有著極為重要的地位，一旦不能正常工作， 鍋爐 就會受到影響。由于輸煤廊環(huán)境惡劣，全部操作控制都在主廠房的主控制室里進行，儀表盤上設(shè)有各個設(shè)備的啟、停按鈕，還有為 PLC 提供輸入信號的控制開關(guān)。輸煤設(shè)備控制功能由 PLC 實現(xiàn)，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及事故 報警及 紀錄功能則由上 位機的 計算機完成。 為了保證輸煤系統(tǒng) 的正常、可靠運行，該系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求： A 供煤時，各設(shè)備的啟動、停止必須遵循特定的順序，即對各設(shè)備進行聯(lián)鎖控制； B 各設(shè)備啟動和停止過程中，要合理設(shè)置時間間隔（延時）。啟動延時統(tǒng)一設(shè)定為 15s。停車延時按設(shè)備的不同要求而設(shè)定，分為 10s、 20s、30s、 40s、 60s 幾種，以保證停車時破碎機為空載狀態(tài)，各輸煤皮帶上無剩余煤； C 運行過程中，某一臺設(shè)備發(fā)生故障時，應(yīng)立即發(fā)出報警并自動停車，其前方（指供料方向）設(shè)備也立即停車 ， 其后方的設(shè)備按一定順序延時 聯(lián)鎖停車 。 D 可在線選擇啟動備用設(shè)備。 在特殊情況下可由兩條輸煤線的有關(guān)設(shè)備組成交叉供煤方式； E 可顯示各機電設(shè)備運行狀況，并對輸煤過程有關(guān)情況（報警、自動停機等）做出實 時記錄。 控制方案如下： A 按實際的 I/O 點數(shù)進行地址分配。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 28 頁 B 根據(jù)輸煤系統(tǒng)的具體要求編寫相應(yīng)梯形圖程序，并通過實驗裝置加以實現(xiàn)。 C 用組態(tài)王軟件設(shè)計操作界面，實現(xiàn)上下位機通信，要求對現(xiàn)場各設(shè)備能進行手動及自動控制，并能通過實驗裝置進行現(xiàn)場模擬。 系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵問題及解決方案 A 關(guān)鍵問題： (1)了解 PLC 的工作原理及發(fā)展狀況； (2)了解西門子公司 SIMATIC S7200 系列 PLC 的硬件結(jié)構(gòu)； (3)掌握并應(yīng)用 SIMATIC S7 編輯軟件進行程序設(shè)計，熟練掌握S7200 系列可編程控制器的指令系統(tǒng)； (4)熟練掌握工業(yè)通用組態(tài)軟件“組態(tài)王”的組態(tài)原則及操作畫面的繪制； (5)以鍋爐輸煤系統(tǒng)為背景，西門子 S7200 CPU226 作為控制器，用“組態(tài)王”軟件繪制操作界面，實現(xiàn)上下位機的監(jiān)控。 B 解決思路： 熟悉梯形圖的編程原理以及各指令的功能 → 了解皮帶輸煤系統(tǒng)的工藝流程，理清系統(tǒng)啟動與停止的框架結(jié)構(gòu) → 熟練掌握工業(yè)組態(tài)軟件“組態(tài)王”的組態(tài)原則及操作畫 面的繪制 → 實現(xiàn)上下位機的通訊問題→最終實現(xiàn)系統(tǒng)的運行。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 29 頁 系統(tǒng)的 I/O 分配 具體的 I/O 分配如下表 : 表 系統(tǒng)輸入點 系統(tǒng)啟動 DI 系統(tǒng)停止 DI 選擇 A/B 系統(tǒng) DI 復位 DI 1破碎機運行 DI 2破碎機運行 DI 1給煤機運行 DI 2給煤機運行 DI 皮帶 4A 運行 DI 皮帶 4B 運行 DI 皮帶 3A 運行 DI 皮帶 3B 運行 DI 皮帶 2A 運行 DI 皮帶 2B 運行 DI 皮帶 1A 運行 DI 皮帶 1B 運行 DI 卸料器 4A 下放到位 DI 卸料器 4A 抬起到位 DI 卸料器 4B 下放到位 DI 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 30 頁 卸料器 4B 抬起到位 DI 卸料器 3A 下放到位 DI 卸料器 3A 抬起到位 DI 卸料器 3B 下放到位 DI 卸料器 3B 抬起到位 DI 卸料器 2A 下放到位 DI 卸料器 2A 抬起到位 DI 卸料器 2B 下放到位 DI 卸料器 2B 抬起到位 DI 三通 3A 左通到位 DI 三通 3A 右通到位 DI 三通 3B 左通到位 DI 三通 3B 右通到位 DI 三通 2A 左通到位 DI 三通 2A 右通到位 DI 三通 2B 左通到位 DI 三通 2B 右通到位 DI 三通 1A 左通到位 DI 三通 1A 右通到位 DI 三通 1B 左通到位 DI 三通 1B 右通到位 DI 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 31 頁 表 系統(tǒng)輸出點 皮帶 4A 啟停 DO 皮帶 4B 啟停 DO 皮帶 3A 啟停 DO 皮帶 3B 啟停 DO 皮帶 2A 啟停 DO 皮帶 2B 啟停 DO 皮帶 1A 啟停 DO 皮帶 1B 啟停 DO 三通 3A 到 A 側(cè) DO 三通 3A 到 B 側(cè) DO 三通 3B 到 A 側(cè) DO 三通 3B 到 B 側(cè) DO 三通 2A 到 A 側(cè) DO 三通 2A 到 B 側(cè) DO 三通 2B 到 A 側(cè) DO 三通 2B 到 B 側(cè) DO 三通 1A 到 A 側(cè) DO 三通 1A 到 B 側(cè) DO 三通 1B 到 A 側(cè) DO 三通 1B 到 B 側(cè) DO 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 32 頁 卸料器 4A down DO 卸料器 4A up DO 卸料器 4B down DO 卸料器 4B up DO 卸料器 3A down DO 卸料器 3A up DO 卸料器 3B down DO 卸料器 3B up DO 卸料器 2A down DO 卸料器 2A up DO 卸料器 2B down DO 卸料器 2B up DO 1破碎機啟停 DO 2破碎機啟停 DO 1給煤機啟停 DO 2給煤機啟停 DO 開工響鈴 DO 故障報警 DO