PLC四節(jié)傳送帶的模擬課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)分院信息科學(xué)與工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化學(xué)生姓名學(xué)號(hào)設(shè)計(jì)題目四節(jié)傳送帶的模擬1、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 利用SETP-7軟件編寫(xiě)軟件程序，應(yīng)用S7-200PLC控制四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的硬件電路，并利用梯形圖控制程序設(shè)計(jì)，通過(guò)控制S7-200PLC的定時(shí)繼電器的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)四條皮帶的運(yùn)行。2、設(shè)計(jì)要求： 有一個(gè)用四條皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳送系統(tǒng)，分別用四臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，控制要求如下：?jiǎn)?dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)。 停止時(shí)應(yīng)先停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)。當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如M2故

2、障，M1、M2立即停，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)后，M3停，再過(guò)5秒，M4停。當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行5秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，過(guò)5秒，M3停，再過(guò)5秒，M4停。3、進(jìn)度及安排： 1、收集課程設(shè)計(jì)的資料及其相關(guān)背景（2天）2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的總體方案（2天）3、硬件電路和軟件程序的設(shè)計(jì)（2天） 4、軟硬件的調(diào)試，寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（2天） 5、修改實(shí)驗(yàn)報(bào)告，打印（2天）指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日分院院長(zhǎng)（簽字）： 年 月 日摘 要 現(xiàn)今的社會(huì)，科技發(fā)展迅速，在工業(yè)方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)

3、絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，這些高新技術(shù)推動(dòng)了PLC的發(fā)展。今天，我們的生活環(huán)境和工作環(huán)境有越來(lái)越多稱(chēng)之為可編程控制器的小電腦在為我們服務(wù)，可編程控制器在工業(yè)控制，尖端武器，通信設(shè)備，信息處理，家用電器等各測(cè)、控制領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。本四級(jí)傳送帶電路采用PLC為控制核心，具備順序起動(dòng)和順序停止功能，當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止的自動(dòng)控制等功能。利用本次設(shè)計(jì)，初步掌握PLC的基本控制功能，學(xué)會(huì)運(yùn)用PLC，控制基本工業(yè)控制。關(guān)鍵詞 微控制器 可編程控制器 PLC 四級(jí)傳送帶裝置 目錄1 概述.1 1.1 PLC的概述.1 1.1.1 PLC的歷史 .1 1.1.2

4、 PLC的主要功能.1 1.1.3 PLC的主要特點(diǎn).2 1.1.4 PLC的網(wǎng)絡(luò)通信. .3 1.2 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的歷史. .3 1.2.1 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的起源.3 1.2.2 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的發(fā)展 .42 S7-200的系統(tǒng)功能概述.5 2.1 PLC的基本結(jié)構(gòu).5 2.2 PLC的工作原理.6 2.3 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的工作要求.6 2.4 電氣原理圖與功能詳細(xì)說(shuō)明.7 2.4.1 四節(jié)傳送帶的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖.7 2.4.2 輸入/輸出接線(xiàn)列表. .7 2.4.3 輸入/輸出接線(xiàn)圖. . .83 S7-200的指令系統(tǒng)及編程介紹.9 3.1 編程語(yǔ)言.9 3.2 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的梯形圖

5、. .94 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的調(diào)試.20 4.1 軟件部分調(diào)試. . . .21 4.2 硬件部分調(diào)試. .21 5 結(jié)束語(yǔ).226 參考文獻(xiàn) .231、 概述1.1 PLC的概述可編程邏輯控制器，PLC （Programmable Logic Controller），一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是以微機(jī)處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)，它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。它面向控制

6、過(guò)程、面向用戶(hù)、適應(yīng)工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。1.1.1 PLC的歷史在PLC問(wèn)世之前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制站主導(dǎo)地位。繼電器控制系統(tǒng)有著十分明顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差等，而PLC是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。自1836年繼電器問(wèn)世，人們就開(kāi)始用導(dǎo)線(xiàn)將它同開(kāi)關(guān)器件巧妙地連接，構(gòu)成用途各異的邏輯控制或順序控制。上世紀(jì)60年代末，它不斷吸收微計(jì)算機(jī)技術(shù)使之功能不斷增強(qiáng)，逐漸適合復(fù)雜的控制任務(wù) 。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的飛速發(fā)展、微處理器的出現(xiàn)，以及流程加工行業(yè)（如汽車(chē)制造業(yè)）對(duì)生產(chǎn)流程迅速

7、、頻繁變更的需求，PLC技術(shù)出現(xiàn)并快速發(fā)展。目前，PLC在小型化、大型化、大容量、強(qiáng)功能等方面有了質(zhì)的飛躍，使早期的PLC從最初的邏輯控制、順序控制，發(fā)展成為具有邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信及PID回路調(diào)節(jié)等功能的現(xiàn)代PLC。但是，仍然沿用著順序掃描、程序控制等基本模式及CPU+通信+I/O的基本結(jié)構(gòu)。PLC之所以有生命力，在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)的要求：高可靠性、強(qiáng)抗各種干擾的能力、編程安裝使用簡(jiǎn)便、低價(jià)格長(zhǎng)壽命。它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，不需添加太多的中間部件或需要更多的接口，這樣節(jié)省了用戶(hù)時(shí)間和成本。PLC的下端(輸入端)為繼電器、晶體管和晶閘管等控制

8、部件，而上端一般是面向用戶(hù)的微型計(jì)算機(jī)。PLC的諸多優(yōu)點(diǎn)確定了其在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。1.1.2 PLC的主要功能 1、控制功能。包括順序控制、邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等。2、數(shù)據(jù)采集與輸出。 3、輸入/輸出接口調(diào)理功能。具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，通過(guò)I/O模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)，具有溫度、運(yùn)動(dòng)等測(cè)量接口。 4、數(shù)據(jù)處理功能。包括基本數(shù)學(xué)運(yùn)算、比較、對(duì)字節(jié)的運(yùn)算、PID運(yùn)算、濾波等。 5、支持人機(jī)界面功能。提供操作者以監(jiān)視機(jī)器/過(guò)程工作必需的信息。允許操作者和PC系統(tǒng)與其應(yīng)用程序相互作用，以便作決策和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。 6、通信、聯(lián)網(wǎng)功能?，F(xiàn)代PLC大多數(shù)都采用

9、了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有RS232或RS485接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程I/O控制，多臺(tái) PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)，可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。通常所說(shuō)的SCADA系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)端和遠(yuǎn)程端也可以采用PLC作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)。 7、編程、調(diào)試等，并且大部分支持在線(xiàn)編程。 1.1.3 PLC的主要特點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)形式多樣，模塊化組合靈活。有固定式適于小型系統(tǒng)或機(jī)床，組合式適于集控制系統(tǒng)。最少的PLC只有6點(diǎn)，而AB的ControlLogi

10、x系統(tǒng)的容量達(dá)128000點(diǎn)。2、可靠性高。PLC的MTBF一般在4000050000h以上，有的在10-20萬(wàn)h，且均有完善的自診斷功能。3、編程方便?？刂凭哂袠O大靈活性。PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。 4、功能強(qiáng)大。PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理

11、功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。5、適應(yīng)工業(yè)環(huán)境。適應(yīng)高溫、振動(dòng)、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境以及電磁干擾環(huán)境。 6、安裝、維修簡(jiǎn)單。與DCS相比，價(jià)格低。PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線(xiàn)邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線(xiàn)，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)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(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。 7、 當(dāng)前PLC產(chǎn)品緊跟

12、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展潮流。1.1.4 PLC的網(wǎng)絡(luò)通信 PLC的通信包括PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)之間以及PLC與其他智能設(shè)備間的通信。PLC系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可以直接或通過(guò)通信處理單元、通信轉(zhuǎn)接器相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成"集中管理、分散控制"的分布式控制系統(tǒng)，滿(mǎn)足工廠(chǎng)自動(dòng)化(FA)系統(tǒng)發(fā)展的需要，各PLC系統(tǒng)或遠(yuǎn)程I/O模塊按功能各自放置在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分散控制，然后采用網(wǎng)絡(luò)連接構(gòu)成集中管理的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 目前各廠(chǎng)商都主推各自的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，如西門(mén)子Profibus、A-B ControlNet及DeviceNet、莫迪康Modbus等等。但其構(gòu)成的“集中管理、分散

13、控制”分布式控制方式是十分類(lèi)似的。如ROCKWELL（A-B）推出了“全方位自動(dòng)化”的理念，推薦三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即1）設(shè)備層（DeviceNet為代表）；2）控制層（ControlNet為代表）；3）管理層（EtheNet）。 1.2 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的歷史 1.2.1 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的起源 17世紀(jì)中，美國(guó)開(kāi)始應(yīng)用架空索道傳送散狀物料；19世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的傳送帶輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。 皮帶式傳送帶設(shè)備1868年，在英國(guó)出現(xiàn)了皮帶式傳送帶輸送機(jī)；1887年，在美國(guó)出現(xiàn)了螺旋輸送機(jī)；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機(jī)；1906年，在英國(guó)和德國(guó)出現(xiàn)了慣性輸送機(jī)。此后，傳送帶輸送機(jī) 受到機(jī)械制造、電

14、機(jī)、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響，不斷完善，逐步由完成車(chē)間內(nèi)部的傳送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運(yùn)，成為物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的組成部分。 1.2.2 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的發(fā)展 未來(lái)傳送帶設(shè)備的將向著大型化發(fā)展、擴(kuò)大使用范圍、物料自動(dòng)分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。水力輸送裝置的長(zhǎng)度已達(dá)440公里以上帶式輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺(tái)組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少?lài)?guó)家正在探索長(zhǎng)距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。 擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下

15、有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性物料的傳送帶設(shè)備。 本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)多級(jí)皮帶傳輸系統(tǒng)，它多用于處于復(fù)雜地形的大型工業(yè)廠(chǎng)礦。系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）做下位機(jī)控制，上位機(jī)則采用工業(yè)通用組態(tài)軟件“組態(tài)王”設(shè)計(jì)控制界面，并最終完成上下位機(jī)的通信以達(dá)到直觀方便的控制效果。 多級(jí)皮帶傳輸系統(tǒng)憑借它自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要的作用和地位，最典型的應(yīng)用就是我們常說(shuō)的輸煤系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)的組成部分包括給煤機(jī)、皮帶、破碎機(jī)、三通、卸料器等。我們采用PLC對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行順序控制。2、S7-200的配置及組態(tài)2.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控

16、制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： 圖 2.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)a、電源 PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。 b. 中央處理單元(CPU) 中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以?huà)呙璧姆绞浇邮宅F(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)命

17、令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶(hù)程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。 為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 c、存儲(chǔ)器 存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。 存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。 d、輸入輸出接口電路 1、現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。 2、現(xiàn)場(chǎng)輸出接口

18、電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用PLC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 e、功能模塊 如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。 f、通信模塊 如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等。2.2 PLC的工作原理當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 （一）輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序

19、執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。(2) 用戶(hù)程序執(zhí)行階段 在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線(xiàn)圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線(xiàn)圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀 (3) 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶(hù)程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出

20、鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。2.3 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的工作要求啟動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)。 停止時(shí)應(yīng)先停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)。 當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)后，M3停，再過(guò)5秒，M4停。當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行5秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，過(guò)5秒，M3停，再過(guò)5秒，M4停。2.4 電氣原理圖與功能詳細(xì)說(shuō)明2.4.1

21、四節(jié)傳送帶的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖： 圖 2.2 四級(jí)傳送帶的模擬實(shí)驗(yàn)功能說(shuō)明： M1、M2、M3、M4表示傳送帶的運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)、停止用動(dòng)合按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，負(fù)載或故障設(shè)置用鈕子開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，電機(jī)的停轉(zhuǎn)或運(yùn)行用發(fā)光二極管來(lái)模擬。啟動(dòng)時(shí)先按下SB1，起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)。 停止時(shí)應(yīng)先按下SB2，停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)。A、 B、C、D表示故障設(shè)定，分別模擬M1、M2、M3、M4發(fā)生故障時(shí)的情況，當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如M2故障，只需按下B按鈕即可，則M1、M2立即停，經(jīng)過(guò)5

22、秒延時(shí)后，M3停，再過(guò)5秒，M4停。E、F、G、H分別為重物模擬按鈕，當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行5秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，過(guò)5秒，M3停，再過(guò)5秒，M4停。2.4.2輸入/輸出接線(xiàn)列表輸入 接線(xiàn) SB1 A B C D EFGHSB2 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5輸出接線(xiàn) M1 M2 M3 M4 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 表 2.4.2 I/O的接線(xiàn)列表 2.4.3 輸入/輸出接線(xiàn)圖 圖 2.4.3 輸入/輸出接線(xiàn)圖3、 S7-200的指令系統(tǒng)及編程3.

23、1 編程語(yǔ)言 可編程控制器的應(yīng)用軟件是指用戶(hù)根據(jù)自己的控制要求編寫(xiě)的用戶(hù)程序。由于可編程控制器的應(yīng)用場(chǎng)合是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，它的主要用戶(hù)是電氣技術(shù)人員，所以其編程語(yǔ)言與通用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言相比，具有明顯的特點(diǎn)，它既不同于高級(jí)語(yǔ)言，又不同于匯編語(yǔ)言，它要滿(mǎn)足易于編寫(xiě)和易于調(diào)試的要求，還要考慮現(xiàn)場(chǎng)電氣技術(shù)人員的接受水平和應(yīng)用習(xí)慣。因此，可編程控制器通常使用梯形圖語(yǔ)言，又稱(chēng)繼電器語(yǔ)言，更有人稱(chēng)之為電工語(yǔ)言。另外，為滿(mǎn)足各種不同形式的編程需要，根據(jù)不同的編程器和支持軟件，還可以采用指令語(yǔ)句表、邏輯功能圖、順序功能圖、流程圖及高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程。梯形圖是一種圖形編程語(yǔ)言，是面向控制過(guò)程的一種“自然語(yǔ)言”，它沿用繼

24、電器的觸點(diǎn)（觸點(diǎn)在梯形圖中又常稱(chēng)為接點(diǎn)）、線(xiàn)圈、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和圖形符號(hào)，同時(shí)也增加了一些繼電器控制系統(tǒng)中所沒(méi)有的特殊功能符號(hào)。梯形圖語(yǔ)言比較形象、直觀，對(duì)于熟悉繼電器控制線(xiàn)路的電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很容易被接受，且不需要學(xué)習(xí)專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此，在PLC應(yīng)用中，梯形圖是使用得最基本、最普遍的編程語(yǔ)言。但這種編程方式只能用圖形編程器直接編程。 PLC的梯形圖雖然是從繼電器控制線(xiàn)路圖發(fā)展而來(lái)的，但與其又有一些本質(zhì)的區(qū)別： （1）PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱(chēng)，如輸入繼電器、輸出繼電器、保持繼電器、中間繼電器等。但是，這些繼電器并不是真實(shí)的物理繼電器，而是“軟繼電器”。這些繼電器中的

25、每一個(gè)，都與PLC用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中的元件映像寄存器的一個(gè)具體基本單元相對(duì)應(yīng)。如果某個(gè)基本單元為“1”狀態(tài)，則表示與這個(gè)基本單元相對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的“線(xiàn)圈得電”。反之，如果某個(gè)基本單元為“0”狀態(tài)，則表示與這個(gè)基本單元相對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的“線(xiàn)圈斷電”。這樣，就能根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中某個(gè)基本單元的狀態(tài)是“1”還是“0”，判斷與之對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的線(xiàn)圈是否“得電”。 （2） PLC梯形圖中仍然保留了常開(kāi)接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)的名稱(chēng)，這些接點(diǎn)的接通或斷開(kāi)，取決于其線(xiàn)圈是否得電。（3）PLC梯形圖中的各種繼電器接點(diǎn)的串、并聯(lián)連接，實(shí)質(zhì)上是將對(duì)應(yīng)這些基本單元的狀態(tài)依次取出來(lái)，進(jìn)行“邏輯與”、“邏輯或”等

26、邏輯運(yùn)算。而計(jì)算機(jī)對(duì)進(jìn)行這些邏輯運(yùn)算的次數(shù)是沒(méi)有限制的，因此，可在編制程序時(shí)無(wú)限次地使用各種繼電器的接點(diǎn)，且可根據(jù)需要采用常開(kāi)（動(dòng)合）或常閉（動(dòng)斷）的形式。注意，在梯形圖程序中，同一個(gè)繼電器的線(xiàn)圈一般只能使用一次。 （4）在繼電器控制線(xiàn)路圖中，左、右兩側(cè)的母線(xiàn)為電源線(xiàn)，在電源線(xiàn)中間的各個(gè)支路上都加有電壓，當(dāng)某個(gè)或某些支路滿(mǎn)足接通條件時(shí)，就會(huì)有電流流過(guò)接點(diǎn)和線(xiàn)圈。 （5）在繼電器控制線(xiàn)路圖中，各個(gè)并聯(lián)電路是同時(shí)加電壓并行工作的，由于實(shí)際元件動(dòng)作的機(jī)械慣性，可能會(huì)發(fā)生接點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。 （6）PLC梯形圖中的輸出線(xiàn)圈只對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)器中的輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，不能用必須通過(guò)指定的輸出繼電器，經(jīng)I/O接口上對(duì)應(yīng)

27、的輸出單元（或輸出端子）才能驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3.2 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的流程圖 圖 3.2 軟件流程圖3.3 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的梯形圖 圖 3.3 程序梯形圖4、四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的調(diào)試4.1 軟件部分調(diào)試：軟件程序由STEP-7軟件編寫(xiě)，可以對(duì)程序網(wǎng)絡(luò)框圖進(jìn)行標(biāo)注，程序編寫(xiě)完成后，對(duì)程序進(jìn)行編譯連接，若有程序錯(cuò)誤，在進(jìn)行修改，直到?jīng)]有錯(cuò)誤為止，然后將程序下載到PLC中。4.2 硬件部分調(diào)試：實(shí)驗(yàn)的硬件部分調(diào)試可以在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，本次試驗(yàn)采用PLC224，由實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行初步調(diào)試，程序下載完成后，按下開(kāi)始按鈕，第四段皮帶，第三段皮帶，第二段皮帶，第一段皮帶依次運(yùn)行，時(shí)間間隔為5秒。按下停止按鈕后，第一段皮帶，第二段皮帶，第三段皮帶，第四段皮帶依次停止，時(shí)間間隔為5秒。在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)