基于plc的電鍍行車自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于PLC的電鍍行車自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)利用德國(guó)西門子PLCS7200進(jìn)行電鍍行車自動(dòng)化控制。在本次設(shè)計(jì)中，從電鍍行車在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行環(huán)境和自動(dòng)控制技術(shù)器件在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用前景來(lái)考慮，以電鍍行車具備自動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)行為目的，制定了采用在當(dāng)前及以后都應(yīng)用廣泛且能適應(yīng)多種環(huán)境的可編程控制器PLC來(lái)控制整個(gè)工作流程的方案。首先對(duì)系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，給出系統(tǒng)的工作流程圖、硬件接線圖、PLC控制I/O端口分配表及整體程序流程圖。并以STEP7MICRO/WIN32為編程軟件設(shè)計(jì)出電鍍行車自動(dòng)控制系統(tǒng)的梯形圖，最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了電鍍行車自動(dòng)化控制，提高了電鍍生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。關(guān)鍵詞PLC，電鍍行車，自動(dòng)控制，組態(tài)王DESIGNOFAUTOMATICCONTROLSYSTEMOFGALVANIZATIONDRIVINGBASEDONPLCABSTRACTHOWDIDTHEARTICLEDISCUSSHASCARRIEDONTHEAUTOMATEDGALVANIZATIONPRODUCTIONLINECONTROLUSINGGERMANPLCS7200,INTHISDESIGN,WEPRODUCEDTHESCENEFROMTHEAUTOMATICCONTROLTECHNOLOGYCOMPONENTINTHEDOMESTICAPPLICATIONPROSPECTANDTHEGALVANIZATIONPRODUCTIONLINETHEENVIRONMENTTOCONSIDER,TAKECAUSEDTHISPRODUCTIONLINETRULYTOHAVETHEAUTOMATICPRODUCTIONMOVEMENTASTHEGOAL,WILLFORMULATEHASUSEDINCURRENTANDLATERALLAPPLIESWIDESPREADALSOCANADAPTTHEMANYKINDSOFENVIRONMENTPROGRAMMABLECONTROLLERTOCONTROLTHEENTIREWORKFLOWTHEPLANHASANALYZEDTHESYSTEMSOFTWAREANDHARDWAREDESIGNPARTWITHEMPHASIS,ANDGAVETHESYSTEMHARDWAREWIRINGDIAGRAM,PLCHASCONTROLLEDTHEI/OPORTDISTRIBUTIONLISTASWELLASTHEOVERALLPROGRAMFLOWDIAGRAM,ANDWITHSTEP7MICRO/WIN32ASTHEPROGRAMMINGSOFTWAREDESIGNSHASREALIZEDTHEGALVANIZATIONPRODUCTIONAUTOMATION,REDUCEDTHELABORINTENSITYINORDERTOADAPTTHEMODERNTRADITIONINDUSTRYCONTROLSYSTEM,WEALSOUSEDBASEDONTHESYSTEMHADTAKENONTHEPOSITIONMACHINEKEYWORDSPLC,GALVANIZATIONDRIVING,AUTOMATICCONTROL,CONFIGURATIONKING目錄前言1第1章緒論211電鍍行車控制系統(tǒng)的概述與選題背景意義2111電鍍行車控制系統(tǒng)的概述2112課題的選題背景及意義212PLC的發(fā)展和歷史趨勢(shì)313PLC的分類5131按I/O點(diǎn)數(shù)分類5132按功能分類514PLC系統(tǒng)組成及各部分的功能615PLC的基本工作原理616控制對(duì)象的設(shè)計(jì)要求7第2章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)821PLC機(jī)型選擇822I/O分配表及其端子接線圖823主電路的設(shè)計(jì)1124電鍍行車的工作流程圖12第3章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)1331軟件的組成及作用13311PLC內(nèi)部資源13312PLC編程語(yǔ)言1432PLC梯形圖設(shè)計(jì)16第4章組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)1841組態(tài)軟件1842組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)的步驟19第5章軟硬件調(diào)試實(shí)現(xiàn)31結(jié)論34謝辭35參考文獻(xiàn)36附錄37外文資料翻譯38前言電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(guī)模一般設(shè)計(jì)有兩臺(tái)行車、三臺(tái)行車和四臺(tái)行車工作，每臺(tái)行車都根據(jù)已編制好的各自的程序運(yùn)行；對(duì)于行車的自動(dòng)控制，早期是采用繼電器邏輯電路和順序控制器，發(fā)展至今其控制方式已采用可編程控制器PLC作為核心控制部件，其控制更為安全、可靠、方便、靈活，自動(dòng)化程度更高。一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動(dòng)化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴(yán)格的保證，有效的減少?gòu)U品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，電鍍生產(chǎn)線上對(duì)行車的自動(dòng)控制則是電鍍生產(chǎn)線自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。用PLC輔以變頻器對(duì)電鍍行車進(jìn)行自動(dòng)控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、操作靈活、使用安全、工作穩(wěn)定、性能可靠和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，是一種很有效的自動(dòng)控制方式，是電鍍生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效、低成本、高質(zhì)量自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展的主流方向1。為適應(yīng)現(xiàn)代傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)，我們還采用了基于組態(tài)王軟件的系統(tǒng)作為上位機(jī)，配合下位機(jī)PLC完成了該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)功能，更好的使該自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)融入到現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域中。為此，我選定了該題目，簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)了電鍍行車的自動(dòng)工作流程，并進(jìn)行了簡(jiǎn)單的軟件設(shè)計(jì)，從畫面上達(dá)到了該系統(tǒng)的監(jiān)控目的。第1章緒論11電鍍行車控制系統(tǒng)的概述與選題背景意義111電鍍行車控制系統(tǒng)的概述電鍍行車自動(dòng)化的程度在德國(guó)、意大利、美國(guó)等國(guó)家的發(fā)展水平已經(jīng)較高，而在我國(guó)尚處在發(fā)展階段。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程的不斷深化，為自動(dòng)化行業(yè)的迅猛發(fā)展提供了廣闊的空間。電鍍行業(yè)是我國(guó)重要的加工行業(yè)，據(jù)粗略估計(jì)，全國(guó)現(xiàn)有15000家電鍍生產(chǎn)廠，行業(yè)職工總數(shù)超過(guò)50萬(wàn)人，現(xiàn)有5000多條生產(chǎn)線和253億平方米電鍍面積生產(chǎn)能力。電鍍行業(yè)年產(chǎn)值約為100億元人民幣。近十年來(lái)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展迅速電鍍行業(yè)企業(yè)規(guī)模普遍較小，年電鍍能力超過(guò)10000平方米的企業(yè)不足500家。少數(shù)合資企業(yè)或正規(guī)專業(yè)化企業(yè)擁有國(guó)際先進(jìn)水平的設(shè)備和設(shè)施，但是大多數(shù)中小企業(yè)仍在使用許多過(guò)時(shí)的技術(shù)和設(shè)備，大量的生產(chǎn)線為半機(jī)械化和半自動(dòng)化控制，一些甚至為手工操作。工業(yè)電鍍生產(chǎn)線工位多、生產(chǎn)復(fù)雜，同時(shí)在電鍍中，其氧化、酸洗、堿洗、電鍍等許多工藝具有嚴(yán)重的化學(xué)污染和腐蝕，對(duì)人的身心健康十分不利，而且人工操作隨機(jī)性大，影響產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)的方法是使用順序控制器，由于其電路復(fù)雜，接口多，受外界干擾大，工作可靠性差，維護(hù)也困難。采用PLC有較完善的診斷和自保護(hù)能力，可以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，提高系統(tǒng)的可靠性2。112課題的選題背景及意義電鍍就是利用電解的方式使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過(guò)程。簡(jiǎn)單的理解，是物理和化學(xué)的變化和結(jié)合。隨著工業(yè)化生產(chǎn)的不斷細(xì)分，新工藝新材料的不斷涌現(xiàn)，在實(shí)際產(chǎn)品得到應(yīng)用的設(shè)計(jì)效果也日新月異，電鍍是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中經(jīng)常要涉及到的一種工藝，而電鍍效果是我們使用時(shí)間較長(zhǎng)，工藝也較為成熟的一種效果。對(duì)于這種工藝的應(yīng)用在我們的產(chǎn)品上已經(jīng)非常多，而通過(guò)這種的處理我們通常可以得到一些金屬色澤的效果，如高光、亞光等，搭配不同的效果構(gòu)成產(chǎn)品效果的差異性，通過(guò)這樣的處理為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)增加一個(gè)亮點(diǎn)。電鍍工藝的應(yīng)用我們一般作以下用途A、防腐蝕B、防護(hù)裝飾C、抗磨損D、電性能（根據(jù)零件工作要求，提供導(dǎo)電或絕緣性能的鍍層）E、工藝要求。一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外，如何保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的重要因素。在電鍍生產(chǎn)線上采用自動(dòng)化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)得到嚴(yán)格的保證，有效的減少?gòu)U品率，而且還可以提高生產(chǎn)效率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，電鍍生產(chǎn)線上對(duì)行車的自動(dòng)控制則是電鍍生產(chǎn)線自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。電鍍生產(chǎn)線按照其工藝要求和規(guī)模一般設(shè)計(jì)有兩臺(tái)行車、三臺(tái)行車和四臺(tái)行車工作，每臺(tái)行車都根據(jù)已編制好的各自的程序運(yùn)行；對(duì)于行車的自動(dòng)控制，早期是采用繼電器邏輯電路和順序控制器，發(fā)展至今其控制方式已采用可編程控制器PLC作為核心控制部件，其控制更為安全、可靠、方便、靈活，自動(dòng)化程度更高。用PLC輔以變頻器對(duì)電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線行車進(jìn)行自動(dòng)控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、操作靈活、使用安全、工作穩(wěn)定、性能可靠和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，是一種很有效的自動(dòng)控制方式，是電鍍生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效、低成本、高質(zhì)量自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展方向。12PLC的發(fā)展和歷史趨勢(shì)二十世紀(jì)六十年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器（PROGRAMCONTROLLER，PLCMABLELOGIC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來(lái)，PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，PLC的功能也不斷完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。作為離散控的制的首選產(chǎn)品，PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的PLC年增長(zhǎng)率保持為2030。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和PLC市場(chǎng)容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大，近年來(lái)PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)速度放緩。但是，在中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家PLC的增長(zhǎng)十分迅速。綜合相關(guān)資料，2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右，在自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置3。PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作，來(lái)控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲(chǔ)地址的程序計(jì)數(shù)器，在程序運(yùn)行過(guò)程中，每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1，程序從起始步（步序號(hào)為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為END指令），然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期。不同型號(hào)的PLC，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)，在微秒量級(jí)，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來(lái)處理，16位（也有32位的）為一個(gè)模擬量。大型PLC使用另外一個(gè)CPU來(lái)完成模擬量的運(yùn)算。把計(jì)算結(jié)果送給PLC的控制器。相同I/O點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大約能省40左右）。PLC沒有專用操作站，它用的軟件和硬件都是通用的，所以維護(hù)成本比DCS要低很多。一個(gè)PLC的控制器，可以接收幾千個(gè)I/O點(diǎn)（最多可達(dá)8000多個(gè)I/O）。如果被控對(duì)象主要是設(shè)備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。PLC由于采用通用軟件，在設(shè)計(jì)企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些。近10年來(lái)，隨著PLC價(jià)格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多的中小設(shè)備開始采用PLC進(jìn)行控制，PLC在我國(guó)的應(yīng)用增長(zhǎng)十分迅速。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動(dòng)化水平的不斷提高，今后一段時(shí)期內(nèi)PLC在我國(guó)仍將保持高速增長(zhǎng)勢(shì)頭4。13PLC的分類PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對(duì)PLC的分類可以根據(jù)結(jié)構(gòu)、功能的差異等進(jìn)行大致分類。131按I/O點(diǎn)數(shù)分類PLC按其I/O點(diǎn)數(shù)多少一般可分為以下4類。1微型PLCI/O點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的PLC為超小型或微型PLC。2小型PLCI/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以下，用戶程序存儲(chǔ)容量小于8KB的為小型PLC。3中型PLCI/O點(diǎn)數(shù)在5122048點(diǎn)之間的為中型PLC。4大型PLCI/O點(diǎn)數(shù)為2048點(diǎn)以上的為大型PLC。它具有極強(qiáng)的軟件和硬件功能、自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能，它可以構(gòu)成三級(jí)通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。132按功能分類根據(jù)PLC所具有的功能不同可將PLC分為低檔、中檔、高檔3類。1高檔PLC除具有中檔PLC的功能外，還增加了帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、函數(shù)、表格、CRT可編程控制器原理與應(yīng)用顯示、打印和更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過(guò)程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。2中檔PLC除具有低檔PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量I/O、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID比例、積分、微分控制控制等功能，以適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。3低檔PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量的模擬量I/O、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。14PLC系統(tǒng)組成及各部分的功能1CPU運(yùn)算和控制中心它在整個(gè)系統(tǒng)中起“心臟”作用。2存儲(chǔ)器具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對(duì)用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲(chǔ)器、ROM組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電不消失。用戶存儲(chǔ)器分為用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）組成。3輸入/輸出接口1輸入接口輸入接口電路工作過(guò)程當(dāng)開關(guān)合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射下導(dǎo)通，向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。當(dāng)開關(guān)斷開，二極管不發(fā)光，三極管不導(dǎo)通。向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。也就是通過(guò)輸入接口電路把外部的開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)化成PLC內(nèi)部所能接受的數(shù)字信號(hào)。2輸出接口輸出接口工作過(guò)程當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào)1，有電流流過(guò)，繼電器線圈有電流，然后常開觸點(diǎn)閉合，提供負(fù)載導(dǎo)通的電流和電壓。當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào)0，則沒有電流流過(guò)，繼電器線圈沒有電流，然后常開觸點(diǎn)斷開，斷開負(fù)載的電流或電壓。也就是通過(guò)輸出接口電路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號(hào)使負(fù)載動(dòng)作或不動(dòng)作5。15PLC的基本工作原理PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式1每次掃描過(guò)程,集中對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣,集中對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。2輸入刷新過(guò)程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入,只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。3一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。4元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。5掃描周期的長(zhǎng)短由三條決定。（1）CPU執(zhí)行指令的速度（2）指令本身占有的時(shí)間（3）指令條數(shù)6由于采用集中采樣,集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。16控制對(duì)象的設(shè)計(jì)要求如上所述，電鍍的工作流程啟動(dòng)吊鉤上升上限行程開關(guān)閉合右行至1號(hào)槽上方XK1行程開關(guān)閉合吊鉤下降進(jìn)入1號(hào)槽下限行程開關(guān)閉合電鍍延時(shí)吊鉤上升，由3號(hào)槽內(nèi)吊鉤上升，然后左行至左限位，吊鉤下降至原位，即原位。按照要求，我們要實(shí)現(xiàn)以下工作方式1原位表示設(shè)備處于初始狀態(tài)，吊鉤在下限位置，行車在左限位置。2連續(xù)工作當(dāng)?shù)蹉^回到原點(diǎn)后，延時(shí)一段時(shí)間（裝卸零件），自動(dòng)上升右行，按照工作流程要求不停的循環(huán)。3單周期工作設(shè)備始于原點(diǎn)，按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備工作一個(gè)周期，然后停于原點(diǎn)，要重復(fù)第二個(gè)工作周期，必須再按一下啟動(dòng)按鈕6。第2章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)21PLC機(jī)型選擇根據(jù)自動(dòng)化電鍍生產(chǎn)線的控制要求，我們采用了德國(guó)西門子PLCS7200CPU226型號(hào)，此類型PLC無(wú)論獨(dú)立運(yùn)行，還是聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)都能完成各種控制任務(wù)。它的使用范圍可以覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到復(fù)雜的自動(dòng)控制。其應(yīng)用領(lǐng)域包括各種機(jī)床、紡織機(jī)械、塑料機(jī)械、電梯等行業(yè)。S7200CPU226通訊功能完善，具有極高的性能價(jià)格比是很突出的特點(diǎn)，也是我們采用它的主要原因。PLC為此系統(tǒng)的控制核心，此系統(tǒng)的輸入信號(hào)有兩部分，一部分是原點(diǎn)、單周期、連續(xù)等面板控制按鈕，另一部分是多種行程開關(guān)，這些面板按鈕信號(hào)和傳感器信號(hào)作為PLC的輸入變量，經(jīng)過(guò)PLC的輸入接口輸入到內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器，然后在PLC內(nèi)部進(jìn)行邏輯運(yùn)算或數(shù)據(jù)處理后，以輸出變量的形式送到輸出接口，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)控制行車的運(yùn)行和吊鉤的升降7。22I/O分配表及其端子接線圖在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們定義的I/O分配表如表21所示。將13個(gè)輸入信號(hào)和5個(gè)輸入信號(hào)按各自的功能類型分好，并與PLC的I/O點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，編排地址如下表。數(shù)字量擴(kuò)展模塊的地址分配是從最靠近CPU模塊的數(shù)字量模塊開始，在本機(jī)數(shù)字量地址的基礎(chǔ)上從左到右按字節(jié)連續(xù)遞增，模擬量擴(kuò)展模塊的地址是從最靠近CPU模塊的模擬量模塊開始，在本機(jī)模擬量地址的基礎(chǔ)上從左到右按字遞增。表21I/O分配表我我們定義的I/O端子接線圖如圖21所示。由圖表可以看出,PLC控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)有13個(gè)，均為開關(guān)量。其中單操作按鈕開關(guān)2個(gè)，行程開關(guān)3個(gè)，限位開關(guān)5個(gè)，選擇工作方式開關(guān)2個(gè)。PLC控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)有5個(gè)，其中2個(gè)用于驅(qū)動(dòng)吊鉤電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2,2個(gè)用于驅(qū)動(dòng)行車電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器KM3、KM4，1個(gè)用于原位指示。序號(hào)輸入序號(hào)輸出1I00上限位14Q00上升2I01下限位15Q01下降3I02左限位16Q02右行4I03XK1行程開關(guān)17Q03左行5I04XK2行程開關(guān)18Q04原位6I05XK3行程開關(guān)19Q05定時(shí)7I06原點(diǎn)開關(guān)8I07連續(xù)工作開關(guān)9I10啟動(dòng)按鈕10I11停止按鈕12I13單周期按鈕13I14右限位上限下限左限行程開關(guān)1行程開關(guān)2行程開關(guān)3連續(xù)啟動(dòng)停止單周期右限I00I01I02I03I04I05I07I10I11I13I141M2M1L2LAC220VKM1KM2KM3KM4HL1HL2FUS7200CPU22624VQ00Q01Q02Q03Q04Q05圖21I/O端子接線圖23主電路的設(shè)計(jì)電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分，在本次設(shè)計(jì)中我們著重分析了主電路圖。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)電鍍生產(chǎn)線的工藝要求，只需用兩臺(tái)電機(jī)分別控制吊鉤的上升、下降和行車的左行、右行。主電路如圖22，接觸器KM1，KM2控制電動(dòng)機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)吊鉤的上升和下降，接觸器KM3，KM4控制電動(dòng)機(jī)M2的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)行車的前進(jìn)和后退。L1L2L3M133M2FU1FU2KM1KM2KM3KM4FR1FR2QS圖22電鍍生產(chǎn)線主電路圖電氣原理圖是根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理，采用電器元件展開的形式，利用圖形符號(hào)和項(xiàng)目符號(hào)表示電路各電器元件中導(dǎo)電部件和接線端子連接關(guān)系的電路圖。電氣原理圖并不按電器元件實(shí)際布置來(lái)繪制，而是根據(jù)它在電路中所起的作用畫在不同的部位上。電氣原理圖具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、層次分明的特點(diǎn)，適合研究和分析電路工作原理，在設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)等方面得到廣泛應(yīng)用8。24電鍍行車的工作流程圖我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制了整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖，以便可以更清楚的認(rèn)識(shí)電鍍行車的生產(chǎn)全過(guò)程，整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖，如圖23所示。行車動(dòng)作無(wú)非就是上下左右受控移動(dòng)，按照指定的順序即動(dòng)作表完成一系列的動(dòng)作。要求有幾套動(dòng)作表可以選擇，動(dòng)作可以靜態(tài)修改，也可以在運(yùn)行時(shí)由上位機(jī)動(dòng)態(tài)修改。在這里，我們把行車的一個(gè)動(dòng)作定義為“到幾號(hào)工位上升，再到幾號(hào)工位下降”，或者是“延時(shí)幾秒”，每個(gè)動(dòng)作表由若干個(gè)動(dòng)作字組成，放在PLC的數(shù)據(jù)寄存器里，動(dòng)作表由PLC程序初始化，也可以在運(yùn)行時(shí)通過(guò)串行通訊由上位機(jī)讀取和修改，PLC程序在運(yùn)行時(shí)只是不斷地解釋和執(zhí)行動(dòng)作表。初始化連續(xù)單周期運(yùn)行否槽1槽2槽3YNYNYN返回開始圖23電鍍行車的工作流程圖第3章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)31軟件的組成及作用311PLC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(shí)器區(qū)、計(jì)數(shù)器區(qū)、特殊繼電器區(qū)等。下面分別介紹下。1定時(shí)器電氣自動(dòng)控制的大部分領(lǐng)域都需要用定時(shí)器進(jìn)行時(shí)間控制，靈活地使用定時(shí)器可以編制出復(fù)雜動(dòng)作的控制程序。它是PLC中重要的編程元件，是累計(jì)時(shí)間增量的內(nèi)部器件。定時(shí)器的工作過(guò)程與繼電接觸器控制系統(tǒng)的時(shí)間繼電器基本相同，但它沒有瞬動(dòng)觸點(diǎn)。使用時(shí)要提前輸入時(shí)間預(yù)設(shè)值。當(dāng)定時(shí)器的輸入條件滿足時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值從0開始按一定的時(shí)間單位增加；當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器觸點(diǎn)動(dòng)作。利用定時(shí)器的觸點(diǎn)就可以得到控制所需的延時(shí)時(shí)間。2計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器可用來(lái)累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，經(jīng)常用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)或者進(jìn)行特定功能的編程。使用時(shí)要提前輸入它的特定植。當(dāng)輸入觸發(fā)條件滿足時(shí)，計(jì)數(shù)器開始累計(jì)它的輸入端脈沖電位上升延的次數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)定的設(shè)定值時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。3輸入繼電器輸入繼電器一般都有一個(gè)PLC的輸入端子與之對(duì)應(yīng)，它用于接受外部的開關(guān)信號(hào)。當(dāng)外部的開關(guān)信號(hào)為閉合時(shí)，輸入繼電器的線圈得電，在程序中常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。4輸出繼電器輸出繼電器一般都有一個(gè)PLC上的輸出端子與之對(duì)應(yīng)。當(dāng)通過(guò)程序使得輸出繼電器線圈得電時(shí)，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(hào)。同時(shí)在程序中其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。5內(nèi)部位存儲(chǔ)器內(nèi)部位存儲(chǔ)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(duì)應(yīng)，因此它的觸點(diǎn)不能驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，這是與輸出繼電器的主要區(qū)別。它主要起邏輯控制作用。以上幾個(gè)是我們?cè)诒敬蜗到y(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)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9。312PLC編程語(yǔ)言PLC是通過(guò)運(yùn)行編寫的用戶程序?qū)崿F(xiàn)控制任務(wù)的。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(yùn)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。S7200系列PLC的編程語(yǔ)言非常豐富，有梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊圖和順序功能圖等，用戶可以選擇一種編程語(yǔ)言，如果需要，也可混合使用幾種語(yǔ)言編程。這些編程語(yǔ)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(jiǎn)化。我們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中選擇梯形圖編程。以下我們?cè)敿?xì)介紹下梯形圖的概念。梯形圖左邊有一條垂直的線稱作左母線，右邊一條虛線稱為右母線。母線之間是觸點(diǎn)的邏輯連接和線圈的輸出。PLC梯形圖具有以下一些特點(diǎn)1PLC的梯形圖是“從上到下”按行繪制的，兩側(cè)的豎線類似電氣控制圖的電源線，通常稱做母線（BUSBAR），大部分梯形圖只保留左母線；梯形圖的每一行是“從左到右”繪制，左側(cè)總是輸入接點(diǎn)，最右側(cè)為輸出元素，觸點(diǎn)代表邏輯“輸入”條件，如開關(guān)、按紐、內(nèi)部條件等；線圈通常代表邏輯“輸出”結(jié)果，如指示燈、接觸器、中間繼電器、電磁閥等。對(duì)S7200系列的PLC來(lái)說(shuō)，還有一種輸出“盒”（功能框），它代表附加的指令，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器或數(shù)學(xué)運(yùn)算等功能指令。2電氣控制電路左右母線為電源線，中間各支路都加有電壓，當(dāng)支路接通時(shí)，有電流流過(guò)支路上的觸點(diǎn)與線圈。梯形圖中的假想電流在圖中只能作單方向的流動(dòng)，即只能從左向右流動(dòng)。層次改變（接通的順序）也只能先上后下，與程序編寫時(shí)的步序號(hào)是一致的。3梯形圖中的輸入接點(diǎn)如I10、I01等，輸出線圈Q00、Q01等不是物理接點(diǎn)和線圈，而是輸入、輸出存儲(chǔ)器中輸入、輸出點(diǎn)的狀態(tài)，并不是接線時(shí)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)的實(shí)際狀態(tài)；輸出線圈只對(duì)應(yīng)輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，該位的狀態(tài)必須通過(guò)I/O模塊上對(duì)應(yīng)的輸出單元才能驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。4梯形圖中使用的各種PLC內(nèi)部器件，如輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等，也不是真的電器元件，但具有相應(yīng)的功能，因此通常按電氣控制系統(tǒng)中相應(yīng)器件的名稱稱呼它們。梯形圖中每個(gè)繼電器和觸點(diǎn)均為PLC存儲(chǔ)器中的一位，相應(yīng)位為“1”，表示繼電器線圈通電、常開接點(diǎn)閉合或常閉接點(diǎn)斷開；相應(yīng)位為“0”，表示繼電器線圈斷電、常開接點(diǎn)斷開或常閉接點(diǎn)閉合10。5梯形圖中的繼電器觸點(diǎn)既可常開，又可常閉，其常開、常閉觸點(diǎn)的數(shù)目理論上是無(wú)窮多個(gè)（受存儲(chǔ)容量限制），也不會(huì)磨損，因此，梯形圖設(shè)計(jì)中，可不考慮觸點(diǎn)數(shù)量，這給設(shè)計(jì)者帶來(lái)很大方便。對(duì)于外部輸入信號(hào)，只要接入一個(gè)信號(hào)到PLC即可。6電氣控制電路中各支路是同時(shí)加上電壓并行工作的，而PLC是采用循環(huán)掃描方式工作，梯形圖中各元件是按掃描順序依次執(zhí)行的，是一種串行處理方式。由于掃描時(shí)間很短（一般不過(guò)幾十毫秒），所以控制效果同電氣控制電路是基本相同的。但在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，對(duì)這種并行處理與串行處理的差別有時(shí)候應(yīng)予注意，特別是那些在程序執(zhí)行階段還要隨時(shí)對(duì)輸入、輸出狀態(tài)存儲(chǔ)器進(jìn)行刷新操作的PLC，不要因?yàn)閷?duì)串行處理這一特點(diǎn)考慮不夠而引起偶然的誤操作。32PLC梯形圖設(shè)計(jì)電鍍行車自動(dòng)控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)如圖31所示。I11I10M03I13I07M01I13I07MM00I10Q00M02M00I02I10M02M03I00Q02Q01I14Q00Q00T37C48M0200M01M03C48CUCTURPV1M01I00I03I04I05I14Q03Q02Q02I02I13I07Q02Q04Q04I02I01Q00Q01I03I04I05Q01I01T37INTONPT100MST37I00I14I03I02Q02Q03Q0350Q05圖31梯形圖第4章組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)41組態(tài)軟件計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，為工業(yè)自動(dòng)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(guò)采用遠(yuǎn)程監(jiān)控及診斷、雙機(jī)熱備等先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)更加安全可靠。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。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。對(duì)應(yīng)于原有的HMI（人機(jī)接口軟件，HUMANMACHINEINTERFACE）的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個(gè)使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具，或開發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過(guò)手工或委托第三方編寫HMI應(yīng)用，開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，效率低，可靠性差；或者購(gòu)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(jìn)行數(shù)據(jù)交互，升級(jí)和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來(lái)，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對(duì)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(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。組態(tài)軟件對(duì)應(yīng)全稱為HUMANANDMACHINEINTERFACE/MANANDMACHINEINTERFACE/SUPERVISORYCONTROLANDDATAACQUISITION，中文翻譯為人機(jī)界面/監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集軟件，一般英文簡(jiǎn)稱有三種分別為HMI/MMI/SCADA。目前組態(tài)軟件的發(fā)展迅猛，已經(jīng)擴(kuò)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(hù)以及在互聯(lián)網(wǎng)上的一系列的數(shù)據(jù)整合11。組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn)可歸納如下概念簡(jiǎn)單，易于理解和使用；功能齊全，便于方案設(shè)計(jì)；實(shí)時(shí)性與并行處理；建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，便于用戶分步組態(tài)，保證體統(tǒng)安全可靠運(yùn)行；利用豐富的“動(dòng)畫組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動(dòng)的動(dòng)態(tài)畫面；引入“運(yùn)行策略”的概念。它具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)1可視化操作界面，真彩顯示圖形、支持漸進(jìn)色、豐富的圖庫(kù)、動(dòng)畫連接。2無(wú)與倫比的動(dòng)力和靈活性，擁有全面的腳本與圖形動(dòng)畫功能可以對(duì)畫面中的一部分進(jìn)行保存，以便以后進(jìn)行分析或打印。3變量導(dǎo)入導(dǎo)出功能，變量可以導(dǎo)出到EXCEL表格中，方便的對(duì)變量名稱等屬性進(jìn)行修改，然后再導(dǎo)入新工程中，實(shí)現(xiàn)了變量的二次利用，節(jié)省了開發(fā)時(shí)間。4強(qiáng)大的分布式報(bào)警、事件處理，支持實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)的分布式保存。強(qiáng)大的腳本語(yǔ)言處理，能夠幫助你實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯操作和與決策處理。5全新的WEBSERVER架構(gòu)，全面支持畫面發(fā)布、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的發(fā)布。6方便的配方處理功能。豐富的設(shè)備支持庫(kù)，支持常見的PLC設(shè)備、智能儀表、智能模塊。提供硬加密及軟授權(quán)兩種授權(quán)方式12。42組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)的步驟1建立新建工程啟動(dòng)組態(tài)王軟件的工程管理器，在菜單中點(diǎn)擊“新建”彈出如圖41對(duì)話框如下。圖41工程向?qū)е粏螕簟跋乱徊健崩^續(xù)。彈出如圖42“新建工程向?qū)е?duì)話框”。圖42工程向?qū)е诠こ搪窂轿谋究蛑休斎胍粋€(gè)有效的工程路徑，或單擊“瀏覽”按鈕，在彈出的路徑對(duì)話框中選擇一個(gè)有效的路徑。新建工程向?qū)鐖D43所示。圖43工程向?qū)е?創(chuàng)建組態(tài)畫面進(jìn)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44所示對(duì)話框。圖44新畫面在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱，點(diǎn)擊“確定”按鈕進(jìn)入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)如圖45所示。圖45開發(fā)系統(tǒng)3定義I/O設(shè)備選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“設(shè)備COM1”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А比鐖D46所示。圖46設(shè)備配置向?qū)е贿x中PLC,由于在本次設(shè)計(jì)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47所示對(duì)話框。圖47設(shè)備配置向?qū)е橥獠吭O(shè)備取一個(gè)名稱，輸入PLC，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А比鐖D48所示。圖48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?，如圖49所示。圖49設(shè)備配置向?qū)е奶顚懺O(shè)備地址，假設(shè)為2，單擊“下一步”，彈出如圖410對(duì)話框。圖410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)備安裝向?qū)А比鐖D411所示。圖411信息總結(jié)如圖412所示。需要檢測(cè)外部輸入量是否與PLC相連時(shí)，只用雙擊該設(shè)備，在彈出的對(duì)話框中選擇測(cè)試PLC即可。圖412新設(shè)備在定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量時(shí)，只要把I/O變量連結(jié)到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。4、構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)詞典”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“定義變量”對(duì)話框如圖413所示。圖413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(shí)數(shù)、字符串形”。一般的開關(guān)量都屬于IO離散型，而需要與內(nèi)部物件動(dòng)畫連接的則可以定義為內(nèi)存形。5動(dòng)畫連接在新畫面中雙擊需要連接的物件，彈出如圖414所示對(duì)話框。圖414動(dòng)畫連接在對(duì)話框中有各種連接，根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇，分別選擇“水平移動(dòng)”和“垂直移動(dòng)”兩種連接方式，彈出對(duì)話框如圖415對(duì)話框所示。圖415水平移動(dòng)連接在表達(dá)式框中填入表達(dá)式，在下面的移動(dòng)距離中填寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)，按確定即可。按照上面的步驟，根據(jù)設(shè)計(jì)需求，分別對(duì)畫面中的物件進(jìn)行動(dòng)畫連接，從而實(shí)現(xiàn)了外部輸入量與內(nèi)部事物的數(shù)據(jù)連接。自此，動(dòng)畫連接告一段落。6填寫命令語(yǔ)言如圖416所示。根據(jù)整個(gè)過(guò)程運(yùn)行要求，以及所設(shè)定的變量，現(xiàn)編程序如下所示IF本站點(diǎn)上升指示燈1本站點(diǎn)動(dòng)作本站點(diǎn)動(dòng)作10IF本站點(diǎn)下降指示燈1本站點(diǎn)動(dòng)作本站點(diǎn)動(dòng)作10IF本站點(diǎn)右行指示燈1本站點(diǎn)動(dòng)作2本站點(diǎn)動(dòng)作210IF本站點(diǎn)左行指示燈1本站點(diǎn)動(dòng)作2本站點(diǎn)動(dòng)作210圖416填寫命令語(yǔ)言如想讓動(dòng)畫動(dòng)起來(lái)，還需要假如命令語(yǔ)言來(lái)控制它運(yùn)作。在空白處填入所需命令語(yǔ)句，點(diǎn)擊“確認(rèn)”即可。7運(yùn)行和調(diào)試完成上面所述的步驟后，組態(tài)王工程已經(jīng)初步建立起來(lái)，進(jìn)入到運(yùn)行和調(diào)試階段。在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件切換到VIEW”菜單命令，進(jìn)入組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)。在運(yùn)行系統(tǒng)中選擇“畫面打開”命令，從“打開畫面”窗口選擇要打開的畫面。顯示出組態(tài)王運(yùn)生產(chǎn)線處于原點(diǎn)狀態(tài)的畫面。8編輯好的畫面如圖417所示，上面的各種圖形界面所代表中的實(shí)物都一一標(biāo)出13。圖417初始狀態(tài)第5章軟硬件調(diào)試實(shí)現(xiàn)本次所做的設(shè)計(jì)課題主要采用S7200系列機(jī)型進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，利用組態(tài)王軟件對(duì)電鍍行車控制進(jìn)行畫面組態(tài)，很好的完成了老師要求的設(shè)計(jì)任務(wù)，課題設(shè)計(jì)控制要求。在設(shè)計(jì)的最后階段把軟件和硬件結(jié)合起來(lái)，成功實(shí)現(xiàn)了電鍍行車自動(dòng)控制系統(tǒng)的監(jiān)控功能。我們編輯好畫面圖，根據(jù)各個(gè)部件之間的相互聯(lián)系和控制關(guān)系，按照上一章所述的操作步驟進(jìn)行設(shè)備連接，最后終于在運(yùn)行環(huán)境里實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在監(jiān)控狀態(tài)下的自動(dòng)運(yùn)行。按動(dòng)“連續(xù)運(yùn)行”按鈕，再按“啟動(dòng)按鈕”，系統(tǒng)向上運(yùn)行，上升指示燈亮如圖51所示。圖51上升運(yùn)行當(dāng)行車碰到上限開關(guān)時(shí)，系統(tǒng)向右運(yùn)行，右行指示燈亮如圖52所示。圖52向右運(yùn)行當(dāng)行車向右運(yùn)行時(shí)碰到行程開關(guān)XK1、XK2、XK3三個(gè)行程開關(guān)中的任意一個(gè)時(shí)，系統(tǒng)下行，下降指示燈亮如圖53所示。圖53下行運(yùn)行當(dāng)行車右行到右限位時(shí)，碰到右限開關(guān)時(shí)，系統(tǒng)向左運(yùn)行，左行指示燈亮如圖54所示。圖54左行運(yùn)行自此，連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)行過(guò)程到此運(yùn)行完畢。切換其他模式時(shí)，按下單周期按鈕再按啟動(dòng)按鈕即可，運(yùn)行過(guò)程大致都如上所述運(yùn)行過(guò)程。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(lái)，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(kuò)展了這一項(xiàng)表面處理技術(shù)的應(yīng)用。并使其成為現(xiàn)代表面工程技術(shù)的重要組成部分。那么，通過(guò)我們這次對(duì)電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅讓我們更多的了解到了電鍍這個(gè)工藝的發(fā)展前景，而且讓我們重新認(rèn)識(shí)了用PLC來(lái)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的使用價(jià)值，整個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)我們即將走入社會(huì)的畢業(yè)生來(lái)講是一次很大的鍛煉，是我們對(duì)專業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的提高。在該組成員的極力配合下，該電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本完成，在設(shè)計(jì)當(dāng)中我們充分考慮到了操作的方便性，元件的實(shí)惠性和工藝的簡(jiǎn)單性。在設(shè)計(jì)當(dāng)中我們的基本參考資料是基于教科書，再通過(guò)各種途徑獲取更詳細(xì)的資料設(shè)計(jì)該控制系統(tǒng)的。PLC的編程是我們整個(gè)設(shè)計(jì)最主要的一部分，我們的編程是采用梯形圖編程語(yǔ)言，所有的編寫步驟和編寫要點(diǎn)是嚴(yán)格按照課本要求和教科老師的指導(dǎo)來(lái)編寫的，所以整個(gè)編寫的過(guò)程是相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。而且我們編寫程序之前?duì)電鍍生產(chǎn)線的工作流程做了詳細(xì)的分析，每個(gè)步驟考慮都很嚴(yán)密，所以總的來(lái)說(shuō)，這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師比較好的。但是在編寫的過(guò)程中我還是遇到了很多問題，這樣的系統(tǒng)如果能夠?qū)嶋H驗(yàn)證的話會(huì)很到程度上提高我的動(dòng)手能力。而且在編寫過(guò)程中有一些小的細(xì)節(jié)我也沒有考慮到，如果說(shuō)能夠有足夠的條件來(lái)調(diào)試的話能夠大大提高我們系統(tǒng)的正確性。當(dāng)然在以后的類似設(shè)計(jì)當(dāng)中我將會(huì)盡量的達(dá)到這些要求。謝辭在同學(xué)齊心協(xié)力的努力幫助下，在導(dǎo)師的細(xì)心指導(dǎo)下，我們這個(gè)電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成較好，在此我對(duì)我所有的代課老師，學(xué)校的各位領(lǐng)導(dǎo)，特別是對(duì)我的指導(dǎo)老師莊淑君教授表示衷心的感謝。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們遇到了很多困難，有很多問題通過(guò)我們的教科書是解決不了的，但是我一方面可以通過(guò)導(dǎo)師的指點(diǎn)，找出問題的所在，所以我們能夠成功完成設(shè)計(jì)有很大一部分通過(guò)導(dǎo)師的指導(dǎo)；另一方面我們可以通過(guò)學(xué)校的借書條件，從學(xué)校的圖書館獲得我們想要的資料，因此我們也要感謝學(xué)校能給我們提供這樣自我解決問題的平臺(tái)；同時(shí)，我們能夠運(yùn)用我們的專業(yè)知識(shí)，在設(shè)計(jì)當(dāng)中我們能夠充分運(yùn)用我們的專業(yè)知識(shí)，這都是我們?cè)谶@三年里所有專業(yè)老師的細(xì)心教導(dǎo)?？傊谶@次成功設(shè)計(jì)的過(guò)程中，學(xué)校也給了我一個(gè)與老師，與同學(xué)合作，實(shí)踐操作完成的機(jī)會(huì)，我將在以后的學(xué)習(xí)和工作過(guò)程中充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，也會(huì)盡我所能學(xué)的更多知識(shí)，不辜負(fù)各位老師的期望。在此，我祝各位老師工作順利，生活美滿參考文獻(xiàn)1洪星可編程控制器應(yīng)用技術(shù)北京化學(xué)工業(yè)出版社，2004122周美蘭等PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)北京科學(xué)出版社，20003李道林主編電氣控制與PLC原理及應(yīng)用北京電子出版社，20064李長(zhǎng)久PLC原理及應(yīng)用北京機(jī)械工業(yè)出版社，200685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，20046汪曉平PLC可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航北京人民郵電出版社，20047海維SIMATIC可編程控制器及應(yīng)用M機(jī)械工業(yè)出版社,200518常初可編程控制應(yīng)用技術(shù)M重慶大學(xué)出版社,200239立明電鍍工藝與設(shè)備化學(xué)M北京工業(yè)出版社,2005610孫平可編程控制器原理及應(yīng)用M高等教育出版社,2004811廖常初主編PLC編程及飲用北京機(jī)械工業(yè)出版社，200512西門子公司S7200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)，200213常曉玲電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器北京機(jī)械工業(yè)出版社，200714黃北剛工廠電氣控制電路實(shí)例詳解北京化學(xué)工業(yè)出版社，2007315田瑞庭可編程控制器應(yīng)用技術(shù)北京機(jī)械工業(yè)出版社，1994附錄外文資料翻譯PLCQUESTIONPLCWHICHSHOULDPAYATTENTIONINTHEAPPLICATIONISSPECIALLYTHECONTROLDEVICEWHICHSERVESFORTHEINDUSTRIALPRODUCTION,USUALLYDOESNOTNEEDTOTAKEANYMEASURE,MAYUSEDIRECTLYINTHEINDUSTRYENVIRONMENTBUT,WHENTHEPRODUCTIONENVIRONMENTISTOOBAD,THEELECTROMAGNETICINTERFERENCEISSPECIALINTENSE,ORINSTALLSUSESIMPROPER,CANNOTGUARANTEEPLCTHENORMALOPERATION,THEREFORESHOULDPAYATTENTIONTOTHEFOLLOWINGQUESTIONINTHEUSEFIRST,SIEMENSPLCMAINTENANCE1MAINTENANCEPROCEDURES,EQUIPMENT,PERIODICTESTING,ADJUSTMENTPROVISIONS1HALFYEARLYORQUARTERLYINSPECTIONPLCCABINETTERMINALCONNECTIONS,ANDIFTIMETORELOOSESTRONGLOCALCONNECTION2OFTHECABINETTOTHEHOSTPOWERSUPPLYVOLTAGEOFTHEMONTHLYRESURVEYWORKSECOND,THEPROVISIONSOFCLEANINGEQUIPMENTONAREGULARBASIS1EVERYSIXMONTHSORAQUARTEROFTHEPLCTOCLEAN,CUTOFFPOWERTOTHEPLCPOWERSUPPLYTOTHEPOWERRACK,CPUBOARDANDINPUT/OUTPUTBOARDINTURNBEREMOVEDTOPURGE,CLEANANDTHENINTURNINSTALLEDINSITU,WILLALLLINKTORESUMEEVACUATIONCALLANDSTARTTHEHOSTPLCPLCBOXCAREFULLYSWEEPINGHEALTH2EVERYTHREEMONTHSTOREPLACETHEPOWERRACKBELOWTHEFILTERTHREEMAINTENANCEPREPARATION,MAINTENANCEOFORDERREADYBEFOREMAINTENANCETOOLSTOPROTECTTHECOMPONENTSANDTHETEMPLATEDOESNOTFUNCTIONNOFAULTDAMAGE,MUSTBEPROTECTIONDEVICESANDSERIOUSPREPARATIONSFORANTISTATIC3MAINTENANCESCHEDULINGANDOPERATORCONTACTBEFOREANDWELL,BELINKEDTOOVERHAULLICENSINGOFFICEHUNGMAINTENANCECARD2EQUIPMENTANDMETHODOFDISASSEMBLYSEQUENCE1DOWNTIME,MUSTBETWOORMOREMONITORINGOPERATION2THEWAYTHECPUONTHEFRONTPANELSELECTSWITCHFROMTHE“RUN“TO“STOP“POSITION3CLOSETHEPLCPOWERSUPPLYMAINS,ANDTHENCLOSETHEOTHERTOTHEPOWERSUPPLYMODULEOSAKA4CONNECTEDTOTHEPOWERSUPPLYRACKPOWERCORDCLEARLINENUMBERINMINDANDREMOVETHELINKLOCATION,THENREMOVETHEPOWERRACKANDRACKSCREWSCONNECTED,POWERRACKCANBEREMOVED5CPUMOTHERBOARDANDI/0BOARDINTHEBOTTOMOFTHESCREWROTATIONAFTERTEMPLATEREMOVED6INSTALLEDINREVERSEORDER143MAINTENANCEPROCESSANDTECHNICALREQUIREMENTS1MEASUREVOLTAGE,USEADIGITALVOLTMETERORACCURACYOF1OFTHEMILLIMETER,MEASURE2THEPOWERRACK,CPUBOARDCANONLYBEREMOVEDWHENTHEMAINPOWERCUTOFF3RAMMODULETOREMOVEORINSERTTHECPUFROMTHECPUPRIORTODISCONNECTTHEPACSPOWERSUPPLY,SOASTOENSURETHEDATAISNOTCONFUSED4BEFOREREMOVINGRAMMODULES,CHECKTHEBATTERYMODULEISWORKINGCORRECTLY,IFTHEBATTERYFAULTLIGHTISREMOVEDWHENTHEPAMMODULECONTENTWILLBELOST5INPUT/OUTPUTBOARDSHOULDBEREMOVEDBEFORETHEFIRSTTURNOFFTHEMAINS,BUTIFTHEPRODUCTIONOFNECESSARYI/0BOARDSCANBEREMOVEDATRUNTIMEPROGRAMMABLECONTROLLERS,BUTTHECPUBOARDQVZOVERTIMELIGHTS6PLUGGABLETEMPLATE,TOBEMORECAREFUL,GENTLY,ANDTHEGOODSSHIPPEDOUTOFSTATICELECTRICITY7THEREPLACEMENTOFCOMPONENTSNOTLIVEACTION8MAINTENANCEMUSTBEPLACEDAFTERTHETEMPLATEINSTALLEDINPLACESECOND,INSTALLMENTANDWIRING1THEPOWERLINE,THEPILOTWIREASWELLASTHEPLCPOWERLINEANDTHEI/OLINESHOULDDISTINGUISHTHEWIRING,BETWEENTHEINSULATINGTRANSFORMERANDPLCANDI/OSHOULDUSETHEDOUBLERUBBERIZEDWIRECONNECTION2PLCSHOULDBEFARAWAYFROMTHESTRONGJAMMINGSOURCELIKEELECTRICWELDINGMACHINE,THEHIGHEFFICIENCYSILICONRECTIFIERUNITANDTHELARGESCALEPOWEREQUIPMENT,CANNOTINSTALLWITHTHEHIG