基于PLC的自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（可編輯）

1、基于PLC的自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于PLC的自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要 傳統(tǒng)的運(yùn)料小車大都是繼電器控制,而繼電器控制有著接線繁多,故障率高的缺點(diǎn),且維護(hù)維修不易等缺點(diǎn)。作為目前國(guó)內(nèi)控制市場(chǎng)上的主流控制器,PLC在市場(chǎng)、技術(shù)、行業(yè)影響等方面有重要作用,利用PLC控制來(lái)代替繼電器控制已是大勢(shì)所趨。 送料裝車控制系統(tǒng)的工作環(huán)境通常比較惡劣,所以對(duì)送料裝車控制系統(tǒng)工作的安全性、可靠性、維護(hù)簡(jiǎn)便性要求較高。采用可靠性較高的S7- 200 PLC 軟件來(lái)控制該系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)送料裝車系統(tǒng)的自動(dòng)控制過程,可滿足系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求。 本設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)送料小車的手動(dòng)和自動(dòng)化的轉(zhuǎn)化,

2、改變以往小車的單純手動(dòng)送料,減少了勞動(dòng)力,提高了生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)!而且本送料小車的設(shè)計(jì)是由于工作環(huán)境惡劣,不允許人進(jìn)入工作環(huán)境的情況下孕育而成的。關(guān)鍵詞:PLC,送料小車,控制,程序設(shè)計(jì),組態(tài)王 Design of Automatic Send Materials and Load Control System Based on PLCABSTRACT Traditional transport materials are mostly car relay control, relay control wiring has numerous shortcomings of the h

3、igh failure rate, and the repair is not easy to maintain the shortcoming. As a control of the current domestic market, the mainstream controller, plc in the market, technology, industry has an important role in the impact of the use of PLC control to replace the relay control has become a trend. The

4、 working environment of the feeding and loading control system was usually more severe. Therefore, the requirements for the security, reliability and easy main tenance are more demanding. With a more reliable S7-200 PLC softw are to control the system so as to achieve the process of automatically co

5、ntrolled feeding and loading can meet the requirements of reliability, stability and real-time for the system. In order to achieve the design of the car feed the transformation of manual and automated,simple to change the past,car manual feed,a reduction of the workforce, increased productivity,auto

6、mated production! Feeding and the car is designed to be as a result of bad working conditions are not allowed to enter the working environment of the circumstances formed. KEY WORDS:PLC , Feeding car, Control, Program design, monitoring目 錄 前 言1第1章 緒論31.1 方案論證31.2 可編程控制器概況41.3 組態(tài)王概況101.4 基于PLC的自動(dòng)送料裝車

7、控制系統(tǒng)的概括10第2章 硬件設(shè)計(jì)122.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成122.2 硬件設(shè)計(jì)15第3章 軟件設(shè)計(jì)183.1 PLC的編程語(yǔ)言183.2 PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成、設(shè)計(jì)原則及步驟193.3 小車自動(dòng)裝車送料控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)21第4章 組態(tài)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)294.1 建立新工程294.2 設(shè)計(jì)畫面294.3 定義設(shè)備和變量314.4 變量詞典的定義324.5 動(dòng)畫連接34第5章 程序模擬調(diào)試與運(yùn)行385.1 PLC程序調(diào)試385.2 組態(tài)調(diào)試40結(jié) 論46謝 辭47參考文獻(xiàn)48外文資料翻譯49 前 言 送料小車控制系統(tǒng)采用了PLC控制,從自動(dòng)裝車送料小車的工藝流程來(lái)看,它的控制系統(tǒng)屬于自動(dòng)和手動(dòng)控制相

8、結(jié)合的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的運(yùn)料小車大都是繼電器控制,而繼電器控制有著接線繁多,故障率高的缺點(diǎn),且維護(hù)維修不易等缺點(diǎn)。作為目前國(guó)內(nèi)控制市場(chǎng)上的主流控制器,PLC在市場(chǎng)、技術(shù)、行業(yè)影響等方面有重要作用,利用PLC控制來(lái)代替繼電器控制已是大勢(shì)所趨。 在國(guó)際上PLC迅速發(fā)展的形勢(shì)下,我國(guó)多數(shù)PLC廠家還沒有擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),能夠參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的PLC產(chǎn)品,其中之一就是研發(fā)實(shí)力不夠。雖然資金投入、生產(chǎn)和質(zhì)量管理等因素也占有非常大的比重,但對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性作用的是研發(fā)投入、研發(fā)成果產(chǎn)品化以及生產(chǎn)工藝等。而技術(shù)則是貫穿著其中每一個(gè)環(huán)節(jié),PLC核心技術(shù)的開發(fā)、產(chǎn)品的后續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)工藝的技術(shù)水平是決定產(chǎn)品質(zhì)量的前提

9、,如何在技術(shù)上進(jìn)一步增強(qiáng)自己的實(shí)力,將是國(guó)產(chǎn)品牌取得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。 依據(jù)得到的樣本分析,初步得出正在使用的眾多PLC的品牌中,西門子、三菱及omron占據(jù)絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),60%左右的用戶使用了這些品牌的PLC產(chǎn)品,而rockwell/ab、ge-fanuc和富士等品牌也占有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額。 我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前,我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇

10、州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外,無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠家。可以預(yù)期,隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入,PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。 在工業(yè)生產(chǎn)過程中,大量的開關(guān)量順序控制,它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作,并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制,及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上,這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,第二年,美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置,首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制,這就是第一

11、代可編程序控制器,稱Programmable,是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC。 限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成,可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器,使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能,完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。 本設(shè)計(jì)的任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)PLC控制的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng),系統(tǒng)控制要求如下: 初始狀態(tài):綠燈(L1)亮,紅燈(L2)滅,表示允許汽車開進(jìn)裝料,此時(shí),進(jìn)料閥門(K1),料斗閥門(K2),電動(dòng)機(jī)(M1,M2,M3)皆為OFF狀態(tài)。 當(dāng)汽車到來(lái)時(shí),檢測(cè)開關(guān)S3接

12、通(負(fù)載板上未設(shè),可從通用器件板選取),紅色信號(hào)燈L2亮,綠色L1滅,傳送帶驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行;2s后,電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行;再經(jīng)過2s,M1運(yùn)行,依次順序起動(dòng)送料系統(tǒng)。 電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行后,進(jìn)料閥門K1打開料斗進(jìn)料,料斗裝滿時(shí),檢測(cè)開關(guān)S11,進(jìn)料閥門K1關(guān)閉(設(shè)1料斗物料足夠裝滿1車);料斗出料閥門K2在M1運(yùn)行及料滿(S11)后,打開放料,物料通過傳送帶的傳送,裝入汽車。 當(dāng)裝滿汽車后,稱重開關(guān)S2動(dòng)作,料斗出料閥門K2關(guān)閉,同時(shí)電動(dòng)機(jī)斷電停止,2s后M2停止,再過2s,M1停止,L1亮,L2滅,表示汽車可以開走。 第1章 緒論 1.1 方案論證 方案一:早期運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng)多為繼電器-接觸

13、器組成的復(fù)雜系統(tǒng),這種系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、體積大、成本高等缺陷,幾乎無(wú)數(shù)據(jù)處理和通信功能,必須有專人負(fù)責(zé)操作。 方案二:單片機(jī)應(yīng)用到運(yùn)料小車控制系統(tǒng)中。單片機(jī)有優(yōu)異的性能價(jià)格比、集成度高、體積小、有很高的可靠性、控制功能強(qiáng)、低功耗、低電壓,便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品,外部總線增加了I?C及SPI,單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范,容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)編程方法復(fù)雜,不容易上手,使用于簡(jiǎn)單應(yīng)用。 方案三:將PLC應(yīng)用到運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車的自動(dòng)化控制,降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。PLC運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡(jiǎn)單,控制速度快,精度高,可靠性和可維護(hù)性好,安裝、維修和改造方便

14、等優(yōu)點(diǎn)。 小車自動(dòng)裝車送料控制系統(tǒng)圖如圖1-1所示: 圖1-1 小車自動(dòng)裝車送料控制系統(tǒng)圖1.2 可編程控制器概況 國(guó)際電工委員會(huì)International Electrical Committee- IEC,1987年的第三版對(duì)PLC作了如下的定義:PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 可編程控制器實(shí)際上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī),它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機(jī)控制系統(tǒng)相似,甚至與之無(wú)異?？删幊绦蚩刂破髦饕蒀P

15、U中央處理單元存儲(chǔ)器RAM和EPROM,輸入/輸出模塊簡(jiǎn)稱為I/O模塊、編程器和電源五大部分組成。近年來(lái)發(fā)展極為迅速、應(yīng)用面極廣的工業(yè)控制裝置。它按照成熟而有效的繼電器控制概念和設(shè)計(jì)思想,利用不斷發(fā)展的新技術(shù)、新電子器件,逐步形成了具有特色的各種系列產(chǎn)品。 1968年美國(guó)GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求,并公開招標(biāo)提出十項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。 1編程方便,現(xiàn)場(chǎng)可修改程序; 2維修方便,采用模塊化結(jié)構(gòu); 3可靠性高于繼電器控制裝置; 4體積小于繼電器控制裝置; 5數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī); 6成本可與繼電器控制裝置競(jìng)爭(zhēng); 7輸入可以是交流115V; 8輸出為交流115V, 2A以上,能直接驅(qū)動(dòng)

16、電磁閥,接觸器等; 9在擴(kuò)展時(shí),原系統(tǒng)只要很小變更; 10用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4K。 1969年,美國(guó)數(shù)字公司DEC研制出了第一臺(tái)可編程序控制器,滿足了GM公司裝配線的要求。這種新型的工業(yè)控制裝置簡(jiǎn)單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長(zhǎng),很快在美國(guó)其它工業(yè)領(lǐng)域推廣使用。隨著集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已有了第五代PLC產(chǎn)品。 PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu),主要由CPU、存儲(chǔ)器、采用掃描方式工作的I/O接口電路和電源等組成,如圖1-2所示。 圖1-2 PLC硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 PLC是一種通用的工業(yè)控制裝置,其組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)基本相同。按結(jié)構(gòu)形式的不同,PL

17、C可分為整體式和組合式兩類。 1.中央處理單元CPU CPU在PLC中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞,它是PLC的運(yùn)算、控制中心。它按照系統(tǒng)程序所賦予的功能,完成以下任務(wù): (1)接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù); (2)診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程的語(yǔ)法錯(cuò)誤; (3)用掃描方式接收輸入信號(hào),送入PLC的數(shù)據(jù)寄存器保存起來(lái); (4)PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后,根據(jù)存放的先后順序逐條讀取用戶程序,進(jìn)行解釋和執(zhí)行,完成用戶程序中規(guī)定的各種操作; (5)將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。 現(xiàn)代PLC使用的CPU主要有以下幾種:通用微處理器,如8080,8088,Z80A,8085等。 通用微處

18、理器的價(jià)格便宜,通用性強(qiáng),還可以借用微機(jī)成熟的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、豐富的軟硬件資源。單片機(jī),如8051等。 單片機(jī)由于集成度高、體積小、價(jià)格低和可擴(kuò)充性好,很適合在小型PLC上使用,也廣泛地用于PLC的智能UO模塊。位片式微處理器,如AMD2900系列等。 位片式微處理器是獨(dú)立于微型機(jī)的另一分支。它主要追求運(yùn)算速度快,它以4位為一片。用幾個(gè)位片級(jí)聯(lián),可以組成任意字長(zhǎng)的微處理器。改變微程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容,可以改變計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。位片式結(jié)構(gòu)可以使用多個(gè)微處理器,將控制任務(wù)劃分為若干個(gè)可以并行處理的部分,幾個(gè)微處理器同時(shí)進(jìn)行處理。這種高運(yùn)算速度與可以適應(yīng)用戶需要的指令系統(tǒng)相結(jié)合,很適合于以順序掃描方式工作

19、的PLC使用。 2. 存儲(chǔ)器 根據(jù)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的作用,可以把它們分為以下3種:系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 和各種計(jì)算機(jī)一樣,PLC也有其固定的監(jiān)控程序、解釋程序,它們決定了PLC的功能,稱為系統(tǒng)程序,系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器就是用來(lái)存放這部分程序的。系統(tǒng)程序是不能由用戶更改的,故所使用的存儲(chǔ)器為只讀存儲(chǔ)器ROM或EPROM。用戶程序存儲(chǔ)器 用戶根據(jù)控制功能要求而編制的應(yīng)用程序稱為用戶程序,用戶程序存放在用戶程序存儲(chǔ)器中。由于用戶程序需要經(jīng)常改動(dòng)、調(diào)試,故用戶程序存儲(chǔ)器多為可隨時(shí)讀寫的RAM。由于RAM掉電會(huì)丟失數(shù)據(jù),因此使用RAM作用戶程序存儲(chǔ)器的PLC,都有后備電池鋰電池保護(hù)RAM,以免電源掉電時(shí),丟失用戶程序

20、。當(dāng)用戶程序調(diào)試修改完畢,不希望被隨意改動(dòng)時(shí),可將用戶程序?qū)懭隕PROM.目前較先進(jìn)的PLC如歐姆龍公司的CPMIA型PLC采用快閃存儲(chǔ)器作用戶程序存儲(chǔ)器,快閃存儲(chǔ)器可隨時(shí)讀寫,掉電時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失,不需要后備電池保護(hù)。 (3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 這部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM中,以適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū),開辟有元件映象寄存器和數(shù)據(jù)表。元件映象寄存器用來(lái)存儲(chǔ)PLC的開關(guān)量輸入/輸出和定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輔助繼電器等內(nèi)部繼電器的ON/OFF狀態(tài)。數(shù)據(jù)表用來(lái)存放各種數(shù)據(jù),它的標(biāo)準(zhǔn)格式是每一個(gè)數(shù)據(jù)占一個(gè)字。它存儲(chǔ)用戶程序執(zhí)行時(shí)的某些可變參數(shù)值,如定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值和設(shè)定值。它還用來(lái)存放A/D轉(zhuǎn)換

21、得到的數(shù)字和數(shù)學(xué)運(yùn)算的結(jié)果等。根據(jù)需要,部分?jǐn)?shù)據(jù)在停電時(shí)用后備電池維持其當(dāng)前值,在停電時(shí)可保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器區(qū)域稱為數(shù)據(jù)保持區(qū)。 3. I/O單元 I/O單元也稱為I/O模塊。PLC通過I/O單元與工業(yè)生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)相聯(lián)系。輸入單元接收用戶設(shè)備的各種控制信號(hào),如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)以及其他一些傳感器的信號(hào)。通過接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理器能夠識(shí)別和處理的信號(hào),并存到輸入映像寄存器。運(yùn)行時(shí)CPU從輸入映像寄存器讀取輸入信息并進(jìn)行處理,將處理結(jié)果放到輸出映像寄存器。輸出映像寄存器由輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觸發(fā)器組成,輸出接口電路將其由弱電控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出,以驅(qū)動(dòng)電磁閥、

22、接觸器、指示燈被控設(shè)備的執(zhí)行元件。 4. 電源部分 PLC一般使用220V的交流電源,內(nèi)部的開關(guān)電源為PLC的中央處理器、存儲(chǔ)器等電路提供5V,+12V,+24V的直流電源,使PLC能正常工作。 電源部件的位置形式可有多種,對(duì)于整體式結(jié)構(gòu)的CPU,通常電源封裝到機(jī)殼內(nèi)部;對(duì)于模塊式PLC,有的采用單獨(dú)電源模塊,有的將電源與CPU封裝到一個(gè)模塊中。 5. 擴(kuò)展接口 擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)展單元以及功能模塊與基本單元相連,使PLC的配置更加靈活以滿足不同控制系統(tǒng)的需要。 6. 通信接口 為了實(shí)現(xiàn)“人一機(jī)”或“機(jī)一機(jī)”之間的對(duì)話,PLC配有多種通信接口。PLC通過這些通信接口可以與監(jiān)視器、打印機(jī)和其他的P

23、LC或計(jì)算機(jī)相連。當(dāng)PLC與打印機(jī)相連時(shí),可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印;當(dāng)與監(jiān)視器相連時(shí)可將過程圖像顯示出來(lái);當(dāng)與其他PLC相連時(shí),可以組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)路,實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的控制;當(dāng)與計(jì)算機(jī)相連時(shí),可以組成多級(jí)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)控制與管理相結(jié)合的綜合性控制。 7. 編程器 編程器的作用是提供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。編程器有簡(jiǎn)易型和智能型兩類。簡(jiǎn)易型的編程器只能聯(lián)機(jī)編程,且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)化為機(jī)器語(yǔ)言助記符后,才能輸入。它一般由簡(jiǎn)易鍵盤和發(fā)光二級(jí)管或其他顯示管件組成。智能型的編程器又稱為圖形編程器,它可以聯(lián)機(jī)編程,也可以脫機(jī)編程,具有LCD或CRL圖形顯示功能,可以直接輸入梯形圖

24、和通過屏幕對(duì)話。還可以利用PC作為編程器,PLC生產(chǎn)廠家配有相應(yīng)的編程軟件,使用編程軟件可以在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊圖和順序功能圖程序,并可以實(shí)現(xiàn)不同編程語(yǔ)言的互相轉(zhuǎn)換。程序被下載到PLC,也可以將PLC中的程序上傳到計(jì)算機(jī)。 目前市場(chǎng)上的PLC產(chǎn)品眾多,國(guó)內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的PLC產(chǎn)品,使用戶眼花繚亂、無(wú)所適從。除國(guó)產(chǎn)品牌外,國(guó)外有:日本的OMRON、MITSUB、ISHI、FUJI、ANASONIC,德國(guó)的SIEMENS,韓國(guó)的LG等。一般選擇機(jī)型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨,不要盲目貪大求全,以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。機(jī)型的選擇具體可以從一下1

25、2個(gè)方面來(lái)考慮: 1. 選擇合適的機(jī)種和機(jī)型 若已有設(shè)備(或產(chǎn)品)上已經(jīng)用了某一種型號(hào)的PLC,再要選用PLC開發(fā)新的產(chǎn)品,在滿足工藝條件的前提下,建議還是選用已經(jīng)用過的PLC為好,這樣就可以做到資源共享。 2. 不要大材小用 什么樣的規(guī)模設(shè)計(jì)任務(wù)就選用什么樣的規(guī)模的PLC,避免造成太多的硬件資源浪費(fèi)。 3. 具體的控制對(duì)象具體選擇 根據(jù)不同的設(shè)計(jì)任務(wù),來(lái)選擇PLC的機(jī)型。 4. 選用易采購(gòu)的機(jī)型 5. 經(jīng)常了解PLC產(chǎn)品的發(fā)展動(dòng)態(tài) 6. 對(duì)I/O點(diǎn)的選擇 要先弄清控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)的總點(diǎn)數(shù),再按實(shí)際所需要的總點(diǎn)數(shù)的15%20%留出備用量后確定所需PLC的點(diǎn)數(shù)。 7. 對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇 對(duì)用戶

26、存儲(chǔ)容量只能做粗略的估算。在僅對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中,可以用輸入總點(diǎn)數(shù)乘10字/點(diǎn)+輸出總點(diǎn)數(shù)5字/點(diǎn)來(lái)估算;計(jì)數(shù)器/定時(shí)器按(35)字/個(gè)估算:有運(yùn)算處理時(shí)按(510)字/個(gè)估算:在有模擬量I/O出的系統(tǒng)中,可以按每輸入(或輸出)一路模擬量約需(80100)字左右的存儲(chǔ)量來(lái)估算:有通信處理時(shí)按每個(gè)接口200字以上的數(shù)量粗略估算。 8. 對(duì)I/O響應(yīng)時(shí)間的選擇 PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲(一般在23個(gè)掃描周期)等。 9. 根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型 根據(jù)PLC輸出所帶的負(fù)載是直流型還是交流型、是大電流還是小電流以及PLC輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等,從

27、而確定輸出端采用繼電器輸出還是晶體管輸出。 10. 對(duì)PLC結(jié)構(gòu)形式的選擇 在相同功能和相同I/O點(diǎn)數(shù)的情況下,整體式比模塊式價(jià)格低。 11. 選擇性能相當(dāng)?shù)臋C(jī)型 PLC選型中還有一個(gè)重要問題就是性能要相當(dāng)。 12. 選擇新機(jī)型 由于PLC產(chǎn)品更新?lián)Q代很快,所以選用相應(yīng)的新機(jī)型很有必要。 PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線,使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短,同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái),更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。目前,PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、

28、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。1.3 組態(tài)王概況 組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件,是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng),它以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。 它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層,對(duì)上連接管理層,它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制,且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題:畫面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫。通過對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析,采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫面,有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。 小車運(yùn)行的現(xiàn)

29、場(chǎng)監(jiān)控時(shí)采用基于組態(tài)王的上位機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。利用上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信手段,數(shù)據(jù)處理能力和圖形顯示、多媒體技術(shù),可以通過現(xiàn)場(chǎng)總線,實(shí)時(shí)接收和處理下位機(jī)PLC從現(xiàn)場(chǎng)采集的各種狀態(tài)、控制、報(bào)警信號(hào),并利用這些信號(hào)驅(qū)動(dòng)PC控制界面中的各種圖形,實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)的各種狀況,在操作員和停車庫(kù)之間構(gòu)造出形象、直觀的界面,對(duì)操作運(yùn)行和故障給出提示、報(bào)警等。 1.4 基于PLC的自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)的概括 送料裝車控制系統(tǒng)的工作環(huán)境通常比較惡劣,設(shè)備所處環(huán)境一般粉塵較大、空氣相對(duì)濕度高且操作分散,所以對(duì)送料裝車控制系統(tǒng)工作的安全性、可靠性、維護(hù)簡(jiǎn)便性要求較高。以前,電器控制系統(tǒng)中大多使用分立的繼電器、接觸器等電器元件作為控

30、制元件,其控制系統(tǒng)復(fù)雜、操作難度大,并且安裝接線工作量大、修改控制策略難、維護(hù)量大,嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)。而采用可靠性較高的S7- 200 PLC軟件來(lái)控制該系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)送料裝車系統(tǒng)的自動(dòng)控制過程,滿足了系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求。 該自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的操作過程是:在允許汽車開進(jìn)后, 汽車到達(dá)指定位置( 由傳感器進(jìn)行相應(yīng)的位置檢測(cè)), 此時(shí)可以起動(dòng)控制系統(tǒng)。首先送料皮帶最上層的電動(dòng)機(jī)動(dòng)作,經(jīng)過等時(shí)間間隔,下層送料皮帶的各電動(dòng)機(jī)依次動(dòng)作。當(dāng)最后一臺(tái)送料皮帶的電動(dòng)機(jī)動(dòng)作一定的時(shí)間后,裝滿料的料斗打開進(jìn)行自動(dòng)裝料。當(dāng)汽車裝滿料后,料斗關(guān)閉,各電動(dòng)機(jī)由下至上經(jīng)過等間隔依次停止, 汽車開走, 完成一次

31、裝車?？刂葡到y(tǒng)返回初始狀態(tài), 等待下一次裝料。 第2章 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)控制要求:在本系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC)作為控制機(jī)構(gòu)元器件,它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理和儲(chǔ)存、控制。并且驗(yàn)證不同的系統(tǒng)控制信息(啟動(dòng)/停止、手動(dòng)/自動(dòng)等)從而使系統(tǒng)以不同的控制模式運(yùn)行;另外,它還接受傳感檢測(cè)裝置的信息,并將不同的信息送到顯示電路中使其顯示等。 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成 基于PLC控制的自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的控制要求如下: 初始狀態(tài):紅燈L2滅,綠燈L1亮,表示允許汽車進(jìn)來(lái)裝料。此時(shí),進(jìn)料閥門(K1),送料閥門(K2),電動(dòng)機(jī)(M1、M2、M3)皆為OFF狀態(tài)。當(dāng)汽車到來(lái)時(shí),車輛檢測(cè)開關(guān)S2接通,紅燈L

32、2亮,綠燈L1滅,電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)M2在M3接通2秒后運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)M1在M2啟動(dòng)2秒后運(yùn)行,依次順序起動(dòng)整個(gè)送料系統(tǒng)。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)行后,進(jìn)料閥門K1打開給料斗進(jìn)料。當(dāng)料斗中物料裝滿時(shí),料斗檢測(cè)開關(guān)S1接通,此時(shí)進(jìn)料閥門K1關(guān)閉。料斗出料閥門K2在電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行2秒及料斗裝滿后,打開放料,物料通過傳送帶PD1、PD2和PD3的傳送,裝入汽車。 當(dāng)運(yùn)料小車裝滿后,稱重開關(guān)S3動(dòng)作,送料閥門K2關(guān)閉,同時(shí)電動(dòng)機(jī)M1延時(shí)2秒后停止,電動(dòng)機(jī)M2在M1停止2秒后停止,電動(dòng)機(jī)M3在M2停止2秒后停止。此時(shí)綠燈L1亮,紅燈L2滅,表示汽車可以開走。 故障操作:在帶式傳輸機(jī)傳送物料過程中,若傳送帶PD

33、1超載,則送料閥門K2立即關(guān)閉,同時(shí)停止電動(dòng)機(jī)M1,電動(dòng)機(jī)M2和M3在電動(dòng)機(jī)M1停止4秒后停止。在帶式傳輸機(jī)傳送物料過程中,若傳送帶PD2超載,則同時(shí)停止電動(dòng)機(jī)M1、M2和M3并關(guān)閉送料閥門K2,圖2-1所示為小車自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。 1. PLC的選型 可編程控制器PLC對(duì)用戶來(lái)說,是一種無(wú)觸點(diǎn)設(shè)備,改變程序即可改變工藝。可編程控制器是面向用戶的專用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī),具有許多明顯的特點(diǎn)。可靠性高,抗干擾能力強(qiáng);配套齊全,功能完善,適用性強(qiáng);易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎;系統(tǒng)的設(shè)計(jì),建造的工作量小,維護(hù)方便,容易改造;體積小,重量輕,能耗低。 PLC型號(hào)的選擇;該系統(tǒng)選用西門子S7?20

34、0系列CPU226。共用了12個(gè)輸入,用直流24V;9個(gè)輸出,用交流電220V;CPU226的主要的技術(shù)參數(shù):輸入24VDC,24點(diǎn)。輸出220VAC,16點(diǎn),電源電壓為AC100?240V50/60HZ?？杉訑U(kuò)展模塊。 2. 壓力傳感器 傳感器是一種物理裝置或生物器官,能夠探測(cè)感受外界的信號(hào),物理?xiàng)l件如光,熱,濕度或化學(xué)組成(如煙霧),并將探知的信息傳遞給其它裝置或器官。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665?87對(duì)傳感器的定義是:“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。”傳感器是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)量的信息,并能將檢測(cè)感受到的信息,按照一定的規(guī)律變

35、換成為電信號(hào)或其它所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸;處理存儲(chǔ),顯示,記錄和控制等要求,它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。 本文應(yīng)用了壓力傳感器,用來(lái)檢測(cè)小車內(nèi)是否有料,當(dāng)小車內(nèi)料物壓力超過一定值時(shí),小車為滿車狀態(tài),漏斗開關(guān)關(guān)閉,電機(jī)M1延時(shí)2秒后停止,M2在M1停2秒后停止。綠燈亮,紅的滅,汽車可以開走。當(dāng)車內(nèi)物料壓力低于一個(gè)數(shù)值時(shí),小車裝料狀態(tài)漏斗開關(guān)打開出料。圖2-2所示壓力傳感器接線圖。 圖2-2壓力傳感器接線圖 壓力傳感器的注意事項(xiàng): (1壓力量程不要超過該傳感器的過壓量程,以免損壞; (2)使用溫度在建議使用溫度之內(nèi); (3)考查使用介質(zhì)是否對(duì)傳感器有影響; (4)遠(yuǎn)離干擾源

36、,或者做干擾屏蔽; (5)輸入電壓保持穩(wěn)定,等等。2.2 硬件設(shè)計(jì) 自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)它的主電路圖主要由運(yùn)料小車主電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、變頻器、組合開關(guān)、三相電源組成。電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖2-3所示。 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求選用兩個(gè)電動(dòng)機(jī),三相異步電動(dòng)機(jī)M1是主電動(dòng)機(jī),反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)M2為轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)。運(yùn)料小車的運(yùn)行由電動(dòng)機(jī)M1來(lái)控制,電動(dòng)機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)由接觸器KM1、KM2來(lái)控制,電動(dòng)機(jī)M1由變頻器調(diào)速。對(duì)于電動(dòng)機(jī)M1設(shè)置了過載保護(hù)(FR1)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)M2的起停由接觸器KM3來(lái)控制,對(duì)于電動(dòng)機(jī)M2設(shè)置了過載保護(hù)(FR2)。 小車自動(dòng)裝車送料I/O地址分配表如表2-1所示。 表2-1 小

37、車自動(dòng)裝車送料I/O地址分配表序號(hào)輸入信號(hào)輸出信號(hào)1I0.0起動(dòng)按鈕S3Q0.0傳送電動(dòng)機(jī)M32I0.1稱重按鈕,停止S2Q0.1進(jìn)料電動(dòng)機(jī)M23I0.2檢測(cè)料是否已滿S1Q0.2送料電動(dòng)機(jī)M14I0.3停止按鈕SB1Q0.3進(jìn)料閥門開關(guān)K15Q0.4送料閥門開關(guān)K26Q0.5允許汽車開走指示燈L27Q0.6允許汽車進(jìn)入指示燈L1 PLC按其 I/O 點(diǎn)數(shù)多少一般可分為以下4 類: 1. 微型 PLC:I/O點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的PLC為超小型或微型 PLC。 2. 小型 PLC:I/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。它可以連接開關(guān)量和模擬量I/O模塊以及其他各種特

38、殊功能模塊,能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。如西門子公司的S7-200PLC,三菱公司的 F1、F2和 FX0 系列 PLC 都屬于小型機(jī)。 3. 中型 PLC:I/O 點(diǎn)數(shù)5122048點(diǎn)之間的為中型 PLC。它除了具有小型機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的功能外,還具有更強(qiáng)大的通信聯(lián)網(wǎng)功能、更豐富的指令系統(tǒng)、更大的內(nèi)存容量和更快的掃描速度。如西門子公司的S7-300PLC、三菱公司的AIS系列PLC都屬于中型機(jī)。 4. 大型 PLC:I/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

39、自動(dòng)化。另外大型 PLC 還可以采用三個(gè)CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng),使機(jī)器具有更高的可靠性。如西門子公司的 S7-400 系列 PLC、三菱公司的 A3M、A3N 系列 PLC 都屬于大型機(jī)。小車自動(dòng)送料裝車控制系統(tǒng)I/O外部接線圖如圖2-2所示:圖2-2 小車自動(dòng)裝車送料I/O外部接線圖第3章 軟件設(shè)計(jì) 按照可編程控制器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝要求,在軟件規(guī)格說明書的基礎(chǔ)上,用相應(yīng)的編程語(yǔ)言指令,編制實(shí)際應(yīng)用程序并形成程序說明書的過程就是程序設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)要對(duì)做一些必要的準(zhǔn)備工作,首先要了解系統(tǒng)的概況形成整體概念。其次熟悉被控對(duì)象、編出高質(zhì)量的程序。再次,充分利用已有的硬件和軟件工具。如果是利用計(jì)算

40、機(jī)編程,可以大大提高編程的效率和質(zhì)量。 3.1 PLC的編程語(yǔ)言 S7- 200 PLC 的指令包括最基本的邏輯指令和完成特殊任務(wù)的功能指令。由于PLC可編程控制器抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、編程簡(jiǎn)單、性能價(jià)格比高,在工業(yè)控制領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用?？删幊炭刂破鞯木幊陶Z(yǔ)言主要有梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言及功能塊圖。 梯形圖語(yǔ)言是在繼電器控制電路圖的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。最大的優(yōu)點(diǎn)就是直觀易懂,使用簡(jiǎn)單方便。對(duì)來(lái)自電氣方面的用語(yǔ),通過梯形圖很容易就能掌握,同時(shí)它也是PLC的主要編程語(yǔ)言。 助記符語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言類似,它使用字符來(lái)代表可編程控制器的某種操作,這就要求用戶要有一定的計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)。用助記符語(yǔ)言編

41、寫一個(gè)程序如下: LDI0.0 ORQ0.0 AND I0.1 Q0.03.2 PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成、設(shè)計(jì)原則及步驟 PLC控制系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成對(duì)于整個(gè)PLC控制系統(tǒng)來(lái)說,其硬件部分不僅包括選擇符合控制要求的PLC機(jī)型、存儲(chǔ)器容量、電源模塊、輸入/輸出模塊、通信模塊、模擬量輸入/輸出模塊和特殊功能模塊等,還應(yīng)當(dāng)包括選擇合適的可編程控制器外圍裝置、設(shè)備與接口,如輸入設(shè)備(控制按鈕、開關(guān)、傳感器等)、執(zhí)行裝置(接觸器、繼電器等)和由執(zhí)行裝置控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(水泵、鼓風(fēng)機(jī)、閥門等)。 軟件部分主要包括對(duì)PLC進(jìn)行I/O點(diǎn)地址、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等的分配,PLC控制程序的設(shè)計(jì)(梯形圖

42、、語(yǔ)句表、流程圖等),還有一些技術(shù)文件等。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如圖3-1所示,具體操作如下: 1. PLC控制系統(tǒng)要求分析 在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)之前,必須對(duì)工藝過程進(jìn)行細(xì)致的分析,詳細(xì)了解控制對(duì)象和控制要求,這樣才能真正明白自己所要完成的任務(wù),并更好地完成任務(wù),設(shè)計(jì)出令人滿意的控制系統(tǒng)。 2. 確定輸入/輸出設(shè)備 根據(jù)控制要求選擇合適的輸入設(shè)備(控制按鈕、開關(guān)、傳感器等)和輸出設(shè)備(接觸器、繼電器等),根據(jù)所選用的輸入/輸出設(shè)備的類型和數(shù)量確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。 3. 選擇合適PLC 確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)后,就根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求等來(lái)進(jìn)行PLC的選擇。選擇包括機(jī)型、存儲(chǔ)器容量、輸入/輸出模塊

43、、電源模塊和智能模塊等。 4. I/O點(diǎn)數(shù)分配 就是規(guī)定PLC的I/O端子和輸入/輸出設(shè)備。 5. PLC程序設(shè)計(jì) 首先把工藝流程分為若干階段,確定每一階段的輸入信號(hào)和輸出要控制的設(shè)備,還有不同階段之間的聯(lián)系,然后畫出程序流程圖,最后再進(jìn)行程序編制。 6. 模擬調(diào)試 程序編制好后,可以用按鈕和開關(guān)模擬數(shù)字量,電壓源和電流源代替模擬量,進(jìn)行模擬調(diào)試,使控制程序基本滿足控制要求。 7. 現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試 現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試就是將PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。在這一步中可以發(fā)現(xiàn)程序存在的實(shí)際問題,然后經(jīng)過修正后使其滿足控制要求。 8. 整理技術(shù)文件 這一步主要包括整理與設(shè)計(jì)有關(guān)的文檔,包括設(shè)計(jì)說明書、I/O接線原

44、理圖、程序清單和使用說明書等。 圖3-1 程序設(shè)計(jì)步驟示意圖3.3 小車自動(dòng)裝車送料控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)最主要的功能就是實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)輸送及裝載功能,主要靠及時(shí)準(zhǔn)確地控制檢測(cè)開關(guān)、閥門、皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)等元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是針對(duì)不同的元器件,我們要根據(jù)需要設(shè)計(jì)出不同的功能。比如用皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)用于傳輸物料、用閥門打開與閉合控制物料的進(jìn)出等。在進(jìn)行功能的分析、分配之后,要進(jìn)行具體功能的設(shè)計(jì),對(duì)于不同的PLC控制系統(tǒng),其主要依據(jù)是根據(jù)被控對(duì)象和生產(chǎn)工藝要求而定。 在該系統(tǒng)中,設(shè)法搞清被控設(shè)備(運(yùn)料小車、皮帶傳輸送料電動(dòng)機(jī)、稱重檢測(cè)裝置、物料檢測(cè)裝置等)的動(dòng)作時(shí)序、控制條件、控制精度等等,做

45、出明確具體的規(guī)定,分析這些規(guī)定是否合理、可行。再者就是,要弄清楚,如果電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)軸承損壞;發(fā)熱;繞組對(duì)地及相間短路等故障時(shí),我們應(yīng)該對(duì)其做出相應(yīng)的保護(hù)。如果經(jīng)過分析后,認(rèn)為達(dá)不到預(yù)期效果(自動(dòng)傳輸物料和物料自動(dòng)裝載以及故障報(bào)警顯示與處理),則要對(duì)其進(jìn)行修訂,其中也可能包括與之配合的硬件系統(tǒng),直至所有的控制功能都被證明是合理可行為止。 保護(hù)功能:我們用三個(gè)熱繼電器FR1FR3來(lái)實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警及處理。具體表現(xiàn)為當(dāng)三個(gè)傳送帶PD1、PD2和PD3中任意一個(gè)或多個(gè)發(fā)生過載時(shí),系統(tǒng)通過不同的信號(hào)燈的狀態(tài)變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警,并通過在程序中控制其它被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)及時(shí)準(zhǔn)確的處理相應(yīng)故障。 PLC流程圖又稱作

46、順序功能圖。所謂順序控制,就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序,在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序,在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地進(jìn)行操作。程序工作過程可用流程圖3-2表示。由于PLC的程序執(zhí)行為循環(huán)掃描工作方式,因而與計(jì)算機(jī)程序框圖不同點(diǎn)是,PLC程序框圖在進(jìn)行輸出刷新后,再重新開始輸入掃描,循環(huán)執(zhí)行。圖3-2 小車自動(dòng)裝車送料系統(tǒng)流程圖 初始狀態(tài)紅燈點(diǎn)亮,綠燈熄滅,進(jìn)料K1,料斗K2及電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3均為OFF狀態(tài)。傳感器S1 OFF,S2 OFF狀態(tài)。 啟動(dòng)操作,按下啟動(dòng)按鈕S3表示汽車到來(lái),紅燈L1 OFF,綠燈L2OFF,同時(shí)進(jìn)料口閥門K1打開,即K1 ON,開始進(jìn)

47、料,同時(shí)電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng),延時(shí)2s后,電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng),再延時(shí)2s后,電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)。此時(shí),料斗開關(guān)K2打開,即K2 ON。 料斗裝滿,即S1 ON,停止進(jìn)料,K 1關(guān)閉。同時(shí)料斗出口閥K2處于打開狀態(tài)只要料不滿,即S1 OFF,進(jìn)料閥口K1可重新打開。 卡車裝滿,即S2 ON,進(jìn)料口閥口K2關(guān)閉,同時(shí)電動(dòng)機(jī)M1關(guān)閉;M1關(guān)閉延時(shí)2s后M 2關(guān)閉,M2關(guān)閉延時(shí)2s后M3關(guān)閉。此時(shí),紅燈L1 OFF,綠燈L2 ON;裝車過程結(jié)束。 當(dāng)有事故發(fā)生時(shí)按下停止按鈕SB1,設(shè)備全部停止運(yùn)行。 由小車自動(dòng)裝車送料系統(tǒng)流程圖可以畫出本設(shè)計(jì)的梯形圖,小車自動(dòng)裝車送料系統(tǒng)梯形圖如圖3-3所示,小車自動(dòng)裝車送料語(yǔ)句表

48、如下所示。 圖3-3 小車自動(dòng)裝車送料系統(tǒng)梯形圖 梯形圖分析如下: 初始狀態(tài):紅燈點(diǎn)亮,綠燈熄滅,當(dāng)按下I0.0表示小車到達(dá),此時(shí)線圈M2.1得電,同時(shí)M2.1常開觸點(diǎn),線圈M0.0得電,同時(shí)M 0. 0常開觸點(diǎn)閉合,此時(shí)Q0.0得電,M3電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)Q0.6得電。 紅燈熄滅,延時(shí)2s后,Q0.1得電,M2電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。再延時(shí)2s后Q0.2得電,即M1電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)Q0.2的常開觸點(diǎn)閉合,Q0.4得電,K2 指示燈亮。 再延時(shí)2s后T40常閉觸點(diǎn)打開,電機(jī)M3停止運(yùn)轉(zhuǎn),使得Q0.5得電,即綠燈點(diǎn)亮。只有當(dāng)I0.2得電時(shí),Q0.3才失電而斷開。 當(dāng)按下I0. 3后,2s所有的設(shè)備均失電而停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 小車自動(dòng)裝車送料語(yǔ)句表 第4章 組態(tài)監(jiān)控程序設(shè)計(jì) 組態(tài)王6.5King View 6.5 是目前國(guó)內(nèi)比較流行的一種國(guó)產(chǎn)工業(yè)自動(dòng)化通用組態(tài)軟件,適用于中小規(guī)模工業(yè)監(jiān)控機(jī),價(jià)格低廉。組態(tài)王配有加密鎖,支持工程加密;驅(qū)動(dòng)程序較為豐富,如支持DDE、板卡、OPC 服務(wù)器、PLC、智能儀表、智能模塊等;支持ActiveX 控件、配方管理、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問、網(wǎng)絡(luò)功能、冗余功能。其擴(kuò)展性強(qiáng),可與管理計(jì)算機(jī)或控制計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信。 4.1 建立新工程 在組態(tài)王中,您所建立的每一個(gè)應(yīng)用稱為一個(gè)工程。每個(gè)工程必須在一個(gè)獨(dú)立的目錄下,不同的工