基于PLC的電子皮帶秤設(shè)計

1、.1. - - . 可修編-本科畢業(yè)論文設(shè)計論文題目：基于PLC的電子皮帶秤設(shè)計：*：班級：年級：專業(yè)：學(xué)院：指導(dǎo)教師：完成時間：2021年03月28日.1. - - . 可修編-作者聲明本畢業(yè)論文設(shè)計是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下由本人獨立撰寫完成的，沒有剽竊、抄襲、造假等違反道德、學(xué)術(shù)規(guī)和其他侵權(quán)行為。對本論文設(shè)計的研究做出重要奉獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。因本畢業(yè)論文設(shè)計引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。畢業(yè)論文設(shè)計成果歸武昌工學(xué)院所有。特此聲明。作者專業(yè)：作者*：作者簽名： 2021年3月28日.1 . 可修編-基于PLC的電子皮帶秤設(shè)計*The Design ofElectronic B

2、elt Scale Based on PLC*, * 2021年03月28日.1. - - . 可修編-摘要很多技術(shù)如PLC技術(shù)的開展，極提高了社會生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，配料行業(yè)的地位尤為重要，合理穩(wěn)定而又準(zhǔn)確快速的配料生產(chǎn)工序直接關(guān)乎生產(chǎn)中的各個步驟，因此配料生產(chǎn)行業(yè)擁有著廣闊的開展前景。外部接線簡單，部程序的簡單性都是PLC的優(yōu)點。PLC在外部接線沒有發(fā)生變化時，不僅可以很快的重新設(shè)計程序，而且其部的軟繼電器存放器可以實現(xiàn)多種極為復(fù)雜的控制功能，且不易發(fā)生故障，不易受到干擾，使用壽命長，執(zhí)行命令時間短，可以使用多重指令，等優(yōu)點，這些優(yōu)點都正好彌補了傳統(tǒng)繼電器的缺點。

3、因此，本研究選擇的研究對象是基于PLC的電子皮帶秤。本文在研究時，遵循配料生產(chǎn)的特點和生產(chǎn)要求。研究了S7-300 PLC電子皮帶秤自動配料控制系統(tǒng)的設(shè)計、仿真和使用方式。本設(shè)計中的系統(tǒng)依據(jù)配料生產(chǎn)的要求，詳細(xì)的介紹了控制系統(tǒng)的主要控制功能和構(gòu)造。重點介紹了STEP7軟件的各項情況，包括對其的選擇、安裝、程序的設(shè)計和整體系統(tǒng)的調(diào)試。關(guān)鍵詞：電子皮帶秤；S7-300；PLC.1 . 可修編-AbstractWith the puter, network, database and other related technologies continue to develop and improve

4、 the automation system has been greatly improved. PLC application greatly improved the quality of products and production efficiency, in the entire ingredients industry has a broad application prospects. The batching system occupies an e*tremely important position in the industrial production proces

5、s of many industries. The rationality, stability, accuracy and rapidity of the batching process directly affect the subsequent production process. PLC has the advantage of simple e*ternal wiring, internal program variable, without changing the wiring in the case, you can re-design process, the const

6、ruction period is short, the internal soft relay is a register, no contacts, low failure rate, long life, anti-jamming capability Strong, the implementation of a short time, the application of instructions, can achieve ple* control functions, etc. The traditional relay is the lack of contact system,

7、 high failure rate, the average repair time is long, short life, power consumption, change the system function , Will be re-wiring, heavy workload, easy mistakes, the implementation of a long time and so on. Therefore, this study selected PLC-based electronic belt scale for research.According to the

8、 characteristics and requirements of batch production, this paper introduces the design scheme and simulation and use method of automatic batching control system of belt scale S7-300 PLC. The system has pleted the design requirements of the batching system, and the control system of the main control

9、 functions and the structure of a detailed introduction. But also highlights the STEP7 software selection, installation, ladder program design and the overall system debugging and so on.Keywords:electronic belt scale; s7-300; plc.1. - -目錄TOC o 1-2 h z uHYPERLINK l _Toc4791579201 引論 PAGEREF _Toc47915

10、7920 h 2HYPERLINK l _Toc4791579212 總體設(shè)計方案 PAGEREF _Toc479157921 h 2HYPERLINK l _Toc4791579222.1系統(tǒng)的工作原理和流程圖 PAGEREF _Toc479157922 h 2HYPERLINK l _Toc4791579231.2系統(tǒng)的根本功能 PAGEREF _Toc479157923 h 2HYPERLINK l _Toc4791579242.3系統(tǒng)的構(gòu)造和工作過程 PAGEREF _Toc479157924 h 2HYPERLINK l _Toc4791579252.4 PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 PA

11、GEREF _Toc479157925 h 2HYPERLINK l _Toc4791579263 系統(tǒng)各環(huán)節(jié)功能設(shè)計及檢測 PAGEREF _Toc479157926 h 2HYPERLINK l _Toc4791579273.1 PLC主循環(huán)程序OB1和初始化程序OB100 PAGEREF _Toc479157927 h 2HYPERLINK l _Toc4791579283.2 中斷程序OB35 PAGEREF _Toc479157928 h 2HYPERLINK l _Toc4791579293.3 控制輸出功能模塊FC1和FC101 PAGEREF _Toc479157929 h 2

12、HYPERLINK l _Toc4791579303.4 PID運算FB1和FB101 PAGEREF _Toc479157930 h 2HYPERLINK l _Toc4791579313.5報警功能FC3和FB3 PAGEREF _Toc479157931 h 2HYPERLINK l _Toc4791579323.6累計功能FC4和FB4 PAGEREF _Toc479157932 h 2HYPERLINK l _Toc4791579333.7數(shù)據(jù)檢測FB2和FB102 PAGEREF _Toc479157933 h 2HYPERLINK l _Toc4791579343.8測皮重FB5

13、和FB1O5 PAGEREF _Toc479157934 h 2HYPERLINK l _Toc4791579353.9標(biāo)定秤FB6 PAGEREF _Toc479157935 h 2HYPERLINK l _Toc4791579363.10 運行初始化FC10 PAGEREF _Toc479157936 h 2HYPERLINK l _Toc4791579373.11仿真模塊FB10和FB110 PAGEREF _Toc479157937 h 2HYPERLINK l _Toc4791579384 對系統(tǒng)的模擬仿真及調(diào)試 PAGEREF _Toc479157938 h 2HYPERLINK

14、l _Toc4791579394.1模擬仿真組態(tài)用軟件PLCSIM PAGEREF _Toc479157939 h 2HYPERLINK l _Toc4791579404.1.2 S7-PLCSIM的主要組成局部 PAGEREF _Toc479157940 h 2HYPERLINK l _Toc4791579414.1.3 配置過程 PAGEREF _Toc479157941 h 2HYPERLINK l _Toc4791579424.2 模擬組態(tài)步驟 PAGEREF _Toc479157942 h 2HYPERLINK l _Toc479157943結(jié)語 PAGEREF _Toc479157

15、943 h 2HYPERLINK l _Toc479157944致 PAGEREF _Toc479157944 h 2HYPERLINK l _Toc479157945主要參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc479157945 h 2HYPERLINK l _Toc479157946附錄 PAGEREF _Toc479157946 h 2.11 引論如今像醫(yī)療、建材、修路以及包裝等各行各業(yè)都在廣泛地使用PLC自動配料控制系統(tǒng)和應(yīng)用計算機技術(shù)。很多地方都需要人手參與，效率低下且精度差的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，多是依靠繼電器和接觸器等設(shè)備一步一步完成順序程序的，自動化程度極低。在市場經(jīng)濟(jì)日新月日的進(jìn)步過程中，

16、生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率就是生產(chǎn)者取得更多利益，獲得更穩(wěn)定開展的制勝法寶，所以電氣自動化需要進(jìn)展更深更廣的開展。需要稱重的物品被放在運動的皮帶上，物品就算是處于散亂狀態(tài)，也是能夠被較為準(zhǔn)確的稱重，行使稱重功能的工具就是皮帶秤。在日常的生活中，配料系統(tǒng)需要針對不同的生產(chǎn)要求完成各種生產(chǎn)。所以，其系統(tǒng)中的皮帶秤的構(gòu)成不能太單一，控制整個操作的運行系統(tǒng)也必須相當(dāng)完善。在本設(shè)計中，之所以采用PLC的系統(tǒng)控制軟件，是因為PLC的系統(tǒng)控制可以在真正意義上實現(xiàn)電氣運行的自動化，完全吻合現(xiàn)在各企業(yè)的生產(chǎn)方式，穩(wěn)定、高效、平安、實用。.12總體設(shè)計方案2.1系統(tǒng)的工作原理和流程圖日新月異的電子計算機技術(shù)在皮帶稱中的

17、應(yīng)用，極提高了皮帶秤的計量精度，改善了它的穩(wěn)定性，簡化了操作程序，易于維護(hù)，使其廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。皮帶秤能夠根據(jù)不同物品的變化而進(jìn)展實時的稱量，它的應(yīng)用使得操作人員不需要自己動手處理很多精細(xì)的生產(chǎn)活動，也減少了工作人員的重體力勞動量，使得在一樣的時間下，擁有的合格的成品數(shù)量增多，最終企業(yè)或者商家就可以獲得更高的效益。流量的測定是一個非常簡單的。先對皮帶上的商品進(jìn)展稱重，然后核對商品在皮帶上運行的速度，這樣就得到了輸送流量。其缺點就是皮帶稱的動態(tài)測量會導(dǎo)致測量的精度不夠。把給料機抖出來的物品，放在皮帶上，讓物品隨著皮帶向前慢慢移動。皮帶秤部可以進(jìn)展稱重的得器具，會對皮帶上的東西進(jìn)展稱量。東西的

18、重量被稱出來以后，在它的部就會生成信號，這些重量可以一個個加起來，形成累加重量。在東西和皮帶向前慢慢運輸?shù)臅r候，每一段時間皮帶秤里面的稱重工具都會記錄下那個瞬間物品的重量，這兩個重量值的信息都會通過一定的方式傳輸給能控制給料量的機器去。這些測量出來的量值都會在掌控的器械里面進(jìn)展比照，緊接著，這個器械就會把它剛剛收到那些數(shù)據(jù)和重量輸送出來，這樣就可以想給多少量就給多少量了。在整個運行的系統(tǒng)的上面的機器有統(tǒng)領(lǐng)的作用，它可以把想要的數(shù)據(jù)編程成為實際運行時使用的數(shù)據(jù)，在和系統(tǒng)里面其他的軟件一起進(jìn)展運行，就可以實現(xiàn)系統(tǒng)沒有人的操作，也可以運行的。開場初始化預(yù)置配比料斗送料料斗有料.啟動生產(chǎn)線皮帶機運行實

19、時計量流量累計流量偏差添加輔料PID調(diào)節(jié)完畢變頻器NY圖2.1系統(tǒng)控制流程圖1.2系統(tǒng)的根本功能以下為其根本功能的介紹：監(jiān)控系統(tǒng)：記錄皮帶秤在運行過程中對物品進(jìn)展稱量的一些數(shù)據(jù)。畫面顯示：在計算機的顯示器中顯示皮帶秤在運行過程中所收集到的相關(guān)控制參數(shù)，并顯示實時的配料曲線和表格。通訊功能：控制全部系統(tǒng)的總機和PLC之間可以把操作過程里面記錄的那些數(shù)據(jù)互通有無。數(shù)據(jù)處理：前面皮帶秤通過它里面的工具，收到了好多有用的信息，把這些資料進(jìn)展一下整合和處理以后，就可以計算出最能夠保證各方利益的數(shù)字?？刂乒δ埽阂罁?jù)在進(jìn)展操作前，所設(shè)定的額定值，自動監(jiān)控設(shè)備的運行情況，包括PID調(diào)節(jié)。報警功能：運行的環(huán)節(jié)很

20、多，會出現(xiàn)故障的可能性也越多，假設(shè)哪一個過程在運行不通暢的時候，總管的機器就可以發(fā)出特殊信號報警。2.3系統(tǒng)的構(gòu)造和工作過程在自動配料系統(tǒng)中，配料和料流量都是由上位機進(jìn)展控制，上位機可以建立配料模型和最后的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和打印。皮帶的順序控制和電磁給料機的變頻控制由下位機完成，下位機采用的是PLC系統(tǒng)。如果用頻率可以隨時變化的驅(qū)動器，配料的誤差就可以降低到百分之零點五一下。8臺編號為1*，2*，3*，4*,5*,6*，7*，8*的皮帶秤配料線組成了完整的配料系統(tǒng)，每一臺皮帶秤上的輸送不同的物料。系統(tǒng)中的每一臺皮帶秤的兩級控制都是由PLC和主機實現(xiàn)的。(1)工業(yè)現(xiàn)場工廠生產(chǎn)時所需要的設(shè)備必須是要求齊全

21、的，只有這樣，才可以讓工廠的生產(chǎn)運營正常。PLC的作用是采集皮帶秤運行是各個電機，電磁閥和變頻器的相關(guān)控制對象的數(shù)據(jù)和信息，在對這些數(shù)據(jù)進(jìn)展處理，再反響給被監(jiān)控的對象，最后將數(shù)據(jù)信息傳入到上位機。同時，下面被控制的器械都要承受來自系統(tǒng)上面的總機的號令，然后下面的器械接收到這些號令以后，首先要做的事就是分析這些命令，然后這些工作器械又變成了發(fā)布號令的角色，把他們分析的結(jié)果又以新的命令形式向更下面的執(zhí)行器械發(fā)出，等待他們做出相應(yīng)的回應(yīng)。本設(shè)計系統(tǒng)中，實行的是一對一的設(shè)計，即一臺變頻器控制一臺電磁振動給料機?？梢宰儞Q頻率的器械只能夠接收數(shù)字型的數(shù)據(jù)信號，再想方法把電機的運轉(zhuǎn)速度控制住，然后還要向上面

22、的器械報告自己的情況。假設(shè)，自己的工作狀態(tài)不好，就通過傳話筒器械向上一次反映，上面的控制級別的器械就會發(fā)出警告的信號。它對電磁振動給料機的控制可以不斷地完善電磁振動給料機的自我保護(hù)和電機的保護(hù)功能。(2)控制室控制室的設(shè)備有PC、打印機和組態(tài)軟件等。在下面的PLC把自己收集到的那些用的資料向上一級的機器傳遞，這樣上一級的機器就可以把我們在系統(tǒng)中的要監(jiān)控的東西的實際情況顯示出來。假設(shè)，在哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了運行部通暢的情況，上一級的機器還可以進(jìn)展警告。如果，每一個環(huán)節(jié)都運行的十分通暢，則上面的高級控制端就會向它的低級控制端發(fā)號令。在本設(shè)計系統(tǒng)中，上面的高級控制機器把整個系統(tǒng)在運行中的各個局部都充分的

23、表現(xiàn)出來，并且對一些局部還可以進(jìn)展開關(guān)的控制。有電以后，自動進(jìn)展配料的機器就會在皮帶的帶著下旋轉(zhuǎn)起來，根據(jù)不同時間段的不同需要，電機的旋轉(zhuǎn)會有微型的機器進(jìn)展處理。進(jìn)展加工的東西從那個裝了很多東西的漏斗里漏到皮帶上，皮帶移動，就把要加工的東西一起運到了可以稱重的地方去了。在那里稱完重量以后，加工物對稱量區(qū)域有壓力，這個壓力又會被轉(zhuǎn)化成別的信號，而且還在傳播過程中越變越大，到最后，工作人員獲得的信號是和加工物的質(zhì)量有關(guān)的電平信號。上面的總時機接收這個電平信號，然后在隨機抽取生產(chǎn)好的產(chǎn)品進(jìn)展分析，把電平信號最終轉(zhuǎn)化成運輸流量的信號，而且還可以在系統(tǒng)上面的總控制機上顯示。同時，系統(tǒng)處于上端的控制機把它

24、得到的信號傳輸給PLC，收到信號后，又要把這些信號同系統(tǒng)上面的總控制機所規(guī)定的數(shù)據(jù)相比較，根據(jù)比較結(jié)果，在系統(tǒng)中各個運行部位的參數(shù)進(jìn)展調(diào)整，選擇最為適宜的電機旋轉(zhuǎn)速度。給出滿足要求的加工物，這樣自動配料才可以實現(xiàn)。在時域中可用公式表示如下：公式中的誤差和控制器輸入用e(t)表示，控制器的輸出用u(t)表示，kp為比例系數(shù)，Ti為積分時間常數(shù)，Td為微分時間常數(shù)。系統(tǒng)流量PID閉環(huán)調(diào)節(jié)構(gòu)造圖如圖1-4所示。在進(jìn)展產(chǎn)品加工時，通常以產(chǎn)品中的主要成分為主要研究對象，它可以調(diào)節(jié)實際生產(chǎn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，在根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的特殊要求，通過系統(tǒng)上面的主要控制機器控制生產(chǎn)過程中其他的數(shù)據(jù)。PLCPID調(diào)節(jié)變頻調(diào)

25、速器電子皮帶秤Qp+實際流量設(shè)定流量圖2.2 流量PID閉環(huán)調(diào)節(jié)只要系統(tǒng)開場啟動，加工物配比生產(chǎn)線也開場運行。運行前，要先進(jìn)展系統(tǒng)的全新程序調(diào)整，把符合生產(chǎn)要求的數(shù)值輸入系統(tǒng)的控制器，然后要檢查存放加工物的容器中是否有足夠的加工物品，如果容器中的加工物不滿足生產(chǎn)所需要求，則要先向容器中添加加工物，所有檢查程序完畢后，就可以開場產(chǎn)品的加工生產(chǎn)了。在實際操作運行時，如果系統(tǒng)的運行參數(shù)和上面的控制機器所規(guī)定的值有出入時，通過調(diào)節(jié)器對出入進(jìn)展調(diào)節(jié)，以滿足系統(tǒng)的要求。按照配方工藝的要求，進(jìn)展輔料的添加，然后對按比例配比混合的物料進(jìn)展記重。PLC和上位機對系統(tǒng)中的主料秤和輔料秤進(jìn)展兩級控制?，F(xiàn)在拿1*，2

26、*，3*，4*四臺電子皮帶秤舉例子，進(jìn)展自動編程的分析，整個運行系統(tǒng)中的相關(guān)器件作為分析過程中的被控對象。電機的開場旋轉(zhuǎn)和停頓運作。頻率可變的控制器，只承受的輸出信號是數(shù)字，然后經(jīng)過一番調(diào)節(jié)之后搖身一變，成了高頻脈沖。裝加工物的容器里面也有一個感應(yīng)器，它主要是感受容器里面到底有多少材料，電機里面有一個專門感應(yīng)電機運轉(zhuǎn)速度的傳感器。系統(tǒng)需8個數(shù)字量輸入信號，25個開關(guān)量輸入信號和24個開關(guān)量輸出信號，I/O點總數(shù)量為57。I/O點數(shù)量和類型如表1所示。表2.1 PLC I/O口數(shù)量和類型I/O類型數(shù)字量輸入點數(shù)開關(guān)量輸入點數(shù)開關(guān)量輸出點數(shù)信號類型流量信號4按鈕3電磁閥4速度信號4料位傳感器8信號

27、燈8變頻器故障4接觸器9變頻器運行4變頻器調(diào)速信號3自動、手動切換開關(guān)SA2跑偏監(jiān)測電位器RP24小計3324總計33/24不同的貴公司使用的PLC各有千秋，但是大局部都是一些像SIMATIC S7-/300一樣的小東西，它還有好多不同的單元格，不同單元格之間可以相互配對，形成滿足不同要求的新的程序單元格。從被控對象的I/O點數(shù)，自診斷功能等方面考慮，選用SIEMENS公司S7-300系列PLC的CPU 315-2DP 最為適宜。CPU 315-2DP是唯一帶現(xiàn)場總線PROFIBUSSINEC L2-DP接口的CPU模板。2.4 PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計西門子公司研發(fā)的相關(guān)產(chǎn)品數(shù)量之多，但他們S

28、7-300系列的PLC是其公司比較受歡迎的產(chǎn)品了，它所用的編程語言是STEP7。STEP 7編程軟件，通過使用一些特殊的運行手法，實現(xiàn)它的離線操作，就算離線操作，它也不影響信息通過各種方式直接到部進(jìn)展運行。在系統(tǒng)運行過程中，有很多需要進(jìn)展調(diào)動的地方，在調(diào)動的時候，系統(tǒng)并不會放棄對正在運行的系統(tǒng)的部數(shù)據(jù)的監(jiān)控，這種不連續(xù)的監(jiān)控，使得系統(tǒng)里面的數(shù)值處在動態(tài)的恒定變化中，為操作系統(tǒng)的運行提供了巨大的好處。客戶使用的程序其實已經(jīng)被STEP7劃分的成各種類型的小單元了。系統(tǒng)單元和用戶單元是程序分類的兩種類別。在本系統(tǒng)中，PLC的任務(wù)也是有很多的。不僅要好好的承受外部按鈕產(chǎn)生的信號數(shù)據(jù)，還要保證系統(tǒng)部的相

29、關(guān)信號被接收和控制。再把這些信號數(shù)據(jù)進(jìn)展綜合整理分析，將分析結(jié)果上傳至上面的總控制機器，在由其對各個分系統(tǒng)進(jìn)展統(tǒng)籌，確定任務(wù)，從而實現(xiàn)自動產(chǎn)品裝配機的全自動。自動配料程序共有OB 1及FC1至FC6等7個“塊。主程序是OB1，想要組織好整個程序，就要調(diào)用6個“CALL語句，從而依次調(diào)用FC1至FC6等6個功能模塊，6個功能塊在程序運行時的任務(wù)分別是：FC l 負(fù)責(zé)設(shè)定系統(tǒng)啟動以及啟動后的運行方式;FC2 負(fù)責(zé)對系統(tǒng)的停頓進(jìn)展設(shè)定; FC3 負(fù)責(zé)控制在加料物時，計量泵和計量泵的配比;FC4 負(fù)責(zé)設(shè)置在運行過程中出現(xiàn)故障、事故時的處理控制; FC5 負(fù)責(zé)控制對變頻器; FC6 負(fù)責(zé)控制指示燈的顯示

30、在本系統(tǒng)中，PLC的任務(wù)也是有很多的。不僅要好好的承受外部按鈕產(chǎn)生的信號數(shù)據(jù)，還要保證系統(tǒng)部的相關(guān)信號被接收和控制。再把這些信號數(shù)據(jù)進(jìn)展綜合整理分析，將分析結(jié)果上傳至上面的總控制機器，在由其對各個分系統(tǒng)進(jìn)展統(tǒng)籌，確定任務(wù)，從而實現(xiàn)自動產(chǎn)品裝配機的全自動。.13 系統(tǒng)各環(huán)節(jié)功能設(shè)計及檢測3.1 PLC主循環(huán)程序OB1和初始化程序OB1001.主循環(huán)程序主循環(huán)在程序中，通過對各級機器以及各級程序的運行狀態(tài)進(jìn)展精準(zhǔn)控制，從而實現(xiàn)廠家對產(chǎn)品生產(chǎn)的要求。先將“停頓模式置位，接通后將“測皮模式“標(biāo)秤模式“運行模式復(fù)位。當(dāng)“運行模式、“測皮模式“標(biāo)秤模式接通后，將“停頓開關(guān)復(fù)位。程序如下：假設(shè)信號接通了，不

31、管其他條件具備的如何，都只有在各路的壓力信號都比零大才可以運行。將每一路的壓力信號檢測值賦零。程序段9：2.初始化程序初始化系統(tǒng)的程序是先將“測試模式和“停頓模式置位，在“停頓接通后，在進(jìn)展“運行“測皮“標(biāo)稱的復(fù)位，將MD值賦零。3.2 中斷程序OB35OB35用于調(diào)用其他環(huán)節(jié)的各個模塊程序如下：多路仿真環(huán)節(jié)和數(shù)據(jù)檢測環(huán)節(jié)的調(diào)用多路PID和報警環(huán)節(jié)的調(diào)用程序：累計和輸出模塊的調(diào)用：測皮和標(biāo)秤模塊的調(diào)用程序：3.3 控制輸出功能模塊FC1和FC101此模塊實現(xiàn)輸出數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，功能實現(xiàn)后數(shù)據(jù)在04095圍之。1.單路控制輸出梯形圖設(shè)計2.多路控制輸出FC101是以一路為例，程序如下：3.4 PID

32、運算FB1和FB101在很早以前微分調(diào)節(jié)控制技術(shù)就已經(jīng)開展起來了，因為它自身兼具了很多的優(yōu)點，以至于在歷史開展的長河中，它的開展前景日益迅速。在實際的運用和理論的研究上起著不可或缺的作用。本設(shè)計系統(tǒng)的核心也是建立在PID根底上的控制模塊。作為開展歷史悠久的控制算法，它也經(jīng)歷的開展和革新。并在開展中不斷的進(jìn)步，優(yōu)化自身的功能品質(zhì)，為現(xiàn)在的工廠生產(chǎn)提供了強有力的助力。調(diào)節(jié)原理大致基于方程式：；u(k)為t=KT時的控制量。1. 單路PID先計算出偏差量賦給ek按照調(diào)節(jié)原理進(jìn)展相應(yīng)的運算，分別乘以系數(shù)后進(jìn)展比例、積分、微分各環(huán)節(jié)的運算。2.多路PID FB101以一路為例，程序如下：3.5報警功能F

33、C3和FB3在系統(tǒng)運行不通暢的時候，系統(tǒng)需要做出報警的動作，在這種特殊狀態(tài)時，程序就開場進(jìn)展報警。1.單路報警模塊設(shè)計FC3在系統(tǒng)上面的高級控制區(qū)設(shè)定好一個界限，信號超過界限進(jìn)入上限，低于界限，歸入下線。出現(xiàn)意外狀況的次數(shù)累計到一定數(shù)值，開場報警。2.多路報警FB3報警置位，接通后報警停再置位，運行后“運行模式復(fù)位。3.6累計功能FC4和FB4系統(tǒng)對每個周期的量要進(jìn)展累積相加1. 單路累計模塊梯形圖設(shè)計FC42.多路累計模塊FB4以一路為例，程序如下：3.7數(shù)據(jù)檢測FB2和FB1021.單路數(shù)據(jù)檢測FB22.多路檢測FB102，調(diào)用FB2。以一路為例，程序如下：3.8測皮重FB5和FB1O51

34、.單路測皮重梯形圖設(shè)計FB5分為五步操作第一步：皮重和記錄次數(shù)都賦零第二步：等待30后再測皮第三步：測取皮重并進(jìn)展數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，測皮時間定為三分鐘，測皮次數(shù)累計。第四步：講屢次測量結(jié)果去平均值，得出皮重。1. 多路測皮模塊FB105多路時調(diào)用FB5模塊以1路為例：3.9標(biāo)定秤FB6以一路為例，程序如下：3.10 運行初始化FC10在系統(tǒng)檢測到數(shù)值之前，要保證各項賦零或賦予初始值，這就是初始化程序的作用。3.11仿真模塊FB10和FB1101.單路仿真程序FB10，由FB110調(diào)用。讓檢測量pv逐漸逼近于控制量mv，從k時刻到k+1時刻的變化需要乘以一個誤差系數(shù)，程序中設(shè)為0.01,pv(k)

35、=pv(k-1)+0.01mv(k)-pv(k-1) 2.多路仿真FB110以一路為例，程序如下：.1 . 可修編-4 對系統(tǒng)的模擬仿真及調(diào)試因為在系統(tǒng)運行中，不可能是系統(tǒng)運行的工作環(huán)境完全真空，所以，系統(tǒng)運行中或多或少都會受到外界的影響。為了讓設(shè)計的實驗?zāi)軌蚋玫卦趯嶋H產(chǎn)品生產(chǎn)中得到應(yīng)用，所以一定要對設(shè)計成果進(jìn)展仿真調(diào)試。為了解決這個問題，西門子公司為S7300 PLC提供了一個專用的仿真軟件S7PLCSIM。4.1模擬仿真組態(tài)用軟件PLCSIM4.1.1 S7-PLCSIM功能及介紹1.S7-300和S7-400PLC的用戶程序功能十分強大，不僅通過自身的能力，還可以充分利用S7-PLCS

36、IM的離線操作功能，實現(xiàn)其對于模擬PLC的各個部件的瀏覽，對于一些簡單的操作，有時候都不并用系統(tǒng)中較為高級的程序進(jìn)展檢測，只需要在模擬的窗口進(jìn)展模擬操作。2.可以對定時器自動運行和手動運行進(jìn)展監(jiān)視和修改3.該軟件還可以進(jìn)展多項相關(guān)數(shù)據(jù)的讀寫。4.在仿真的PLC中，可以中斷組織測試程序，通過記錄操作事件和記錄回放，來對程序進(jìn)展測試。4.1.2 S7-PLCSIM的主要組成局部1. CPU 視圖對象。想要對這個對象進(jìn)展模擬檢測的話，在模擬程序已啟動，該對象就會顯示出來，對于其工作狀態(tài)的選擇，用戶都可以進(jìn)展自行選擇。2 .插入視圖對象。3. PLC文檔、LAY文檔。配置過程先安裝 step 7然后再

37、裝PLCsim。這樣在simatic管理器里面，就有一個啟動plcsim的圖表，點擊就可以啟動plcsim了。WinCC V5.1 的缺省安裝還不夠，必須在“通訊組件下，選擇安裝“S7Dos和“對象管理器組件。如以下圖所示：圖4.1對象管理器配置step7 和PLCsim1)翻開 step7 管理器，翻開原來組態(tài)好的工程。2)點擊圖表啟動 plcsim程序。3)翻開硬件配置，查看CPU上MPI接口的(比方我這是 MPI地址為5)。4)點擊下載硬件配置，出來的對話框中選擇通過 MPI address=5來連接CPU。圖4.2 硬件地址配置5)然后下載已經(jīng)編好的程序 blocks 到 PLC中，并

38、啟動PLCsim到運行狀態(tài)。這樣就完成了配置，step7可以進(jìn)展程序的在線調(diào)試和查看出錯信息等操作。PLCsim只支持 MPI 協(xié)議的連接，如果你的WinCC工程不是使用的MPI協(xié)議，暫時成 MPI協(xié)議(全選，剪切，粘貼)。1)如果沒有s7 suit驅(qū)動，添加它。2)MPI驅(qū)動下新建一個連接， MPI地址選5。3)將事先設(shè)置好的tag變量，剪切粘貼到 MPI連接下，地址之類的信息都不需要進(jìn)展改動。4)運行wincc工程即可。WinCC自帶的通道診斷工具可以用來查看PLCsim是否被成功了。開場-simatic -wincc - tools - Channel Diagonisis圖4-3 運行

39、診斷4.2 模擬組態(tài)步驟1. 翻開WinCC v5.1 和STEP 7 v5.1 軟件2. 將制作完成的上位機和下位機分別翻開3 .翻開仿真軟件S7PLCSIM4 .導(dǎo)入下位機模塊，選擇仿真軟件的RUNP項5 .激活上位機軟件，進(jìn)入組態(tài)畫面6 .組態(tài)完成，可以監(jiān)控系統(tǒng)運行.1結(jié)語通過這次設(shè)計，使我對PLC技術(shù)更加深了一步，對STEP7編程軟件也有了一定的認(rèn)識，對S7-300系列PLC有了更深的了解，尤其是在進(jìn)展PLC梯形圖的編程過程中，我又學(xué)習(xí)到了很多的編程技巧和相關(guān)知識。對控制系統(tǒng)的設(shè)計過程有了一個整體的認(rèn)識，從而能設(shè)計出一套比較完整的皮帶秤PLC控制系統(tǒng)梯形圖。我感這次設(shè)計以及在設(shè)計過程中幫助我的同學(xué)和教師，讓我有時機對大學(xué)期間所有知識有一個總結(jié)，也是所學(xué)理論與實踐的結(jié)合，使我受益非淺。同時還培養(yǎng)了我獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下了堅實的根底。也讓我意識到一個完整的系統(tǒng)要團(tuán)結(jié)合作才能到達(dá)最好的效果，學(xué)習(xí)需要交流。.1致在各位教師的悉心指導(dǎo)下，此次設(shè)計和論文才得以完成的。我被你們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，一絲不茍的治學(xué)精神和孜孜不倦的工作作風(fēng)深深地感染。從本課題的選題到實驗設(shè)計到最后的完成，你們一直都給予我耐心細(xì)致的指導(dǎo)。在此謹(jǐn)向各位教師們致以