基于PLC的電鍍生產線控制系統(tǒng)設計

畢業(yè)工程二〇二〇一三年五月二十日工程類別：畢業(yè)設計工程名稱：基于PLC的電鍍生產線控制系統(tǒng)設計院系：機電工程系專業(yè)：機電一體化技術姓名：學號：班級：指導教師：誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)工程報告/論文《基于PLC的電鍍生產線控制系統(tǒng)設計》是本人在指導老師的指導下，獨立研究、寫作的成果。論文中所引用是他人的無論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文中以明確方式標明。本聲明的法律結果由本人單獨承當。作者簽名：年月日摘要：隨著我國國民經濟的迅速開展，電鍍與精飾的新技術，新工藝不斷涌現(xiàn)。電鍍生產線實現(xiàn)的是一個復雜的工藝生產過程，需要控制電鍍時間，電鍍電流，電壓，溶液濃度，溫度，相關的周邊設備控制及生產過程自動化。電動行車是現(xiàn)代化工廠中用于物料輸送的重要設備，傳統(tǒng)的控制方式下，大都采用人工操縱的半自動控制方式。在許多場合，為了提高工作效率、促進生產自動化和減輕勞動效率，往往需要實現(xiàn)電動行車的自動化控制。實現(xiàn)自動化控制，可以使行車能夠按照預定順序和控制要求，自動完成一系列的工作[1]。關鍵詞：PLC可編程控制器；電鍍生產線；梯形圖目錄TOC\o"1-3"\h\u143621緒論1207351.1電鍍生產線現(xiàn)狀介紹11219電鍍生產線存在的問題117872電鍍行業(yè)的規(guī)模19867電鍍生產產生的污染物2117451.2PLC的介紹271031.2.1PLC產生和定義272641.2.2PLC的根本組成32031.2.3PLC的根本工作原理3157492電鍍車間行車概述4173302.1電鍍行車的根本組成結構4129412.2電鍍行車的加工工藝要求4323972.3電鍍行車的工作過程5150472.4電鍍行車的運行流程框圖5101373電鍍行車控制系統(tǒng)的設計6138433.1系統(tǒng)保護的設計680653.2工作方式的設計6106423.3信號顯示及報警的設計6270083.4行車準確定位的設計7153023.5行車控制流程的設計718806行車自動控制78134行車手動控制975063.6電鍍行車控制系統(tǒng)主電路設計10227724控制系統(tǒng)軟件設計1251644.1PLC選型12141704.2I/O地址對照表12127364.3PLC外部接線圖13121464.4PLC梯形圖1550004.5軟件仿真158181結論2014761參考文獻2131704致謝226167附錄A自動程序的梯形圖23基于PLC的電鍍生產線控制系統(tǒng)設計1緒論1.1電鍍生產線現(xiàn)狀介紹1.1.1電鍍生產線存在的問題電鍍自動線是大規(guī)模生產和增加品種的必然產物,它對改進我國電鍍工業(yè)的落后的面貌起著舉足輕重的作用。然而在現(xiàn)階段我國的電鍍生產線上，在電鍍車間的生產中依然存在著很大的工藝問題。傳統(tǒng)的小型電鍍車間生產線較長，設備分散，前后聯(lián)鎖，邏輯關系復雜。采用傳統(tǒng)的繼電器控制，電氣控制設備大量使用機電式有觸點電器。觸點轉換頻繁，觸點競爭時機和故障可能性大，可靠性低，維護量大。電鍍生產現(xiàn)場環(huán)境比擬惡劣，是一個高溫、多塵埃、易著火的一級防火單位，觸點因接觸不良而產生的火花和高溫度都是產生火災苗子的平安隱患。所以對新設備的引入的需求是改進電鍍車間的生產狀況的必要之舉?，F(xiàn)階段我國的電鍍生產線，主要應該考慮行車運行平穩(wěn)，定位準確，設備耐用，生產效率高，確保電鍍質量高，質量好?，F(xiàn)在有些企業(yè)在設計電鍍自動線時，要求一條自動線有多種功能，例如既能鍍鐵零件，還能鍍鋅壓鑄件；既能鍍裝飾鉻鍍層，又能仿鍍金和仿銅鍍層。其實，有些槽子排在內線根本上不用，行車在這些不用的槽子上面走來走去，既降低生產效率，又影響產品質量。有些電鍍線中安排了許多清洗槽和輔助槽；有些輔助槽過寬，使一條電鍍線排得很長，同樣會降低生產效率和產品質量?？傊?，我國的電鍍生產線要向國際上最先進的方向開展，但現(xiàn)階段應在講究實用、實效的根底上求先進，循序漸進，逐步提高我國電鍍生產的先進水平。1.1.2電鍍行業(yè)的規(guī)模〔1〕電鍍企業(yè)的行業(yè)分布：電鍍企業(yè)30％分布在機械制造業(yè)，20％分布在輕工業(yè)、20％分布在電子工業(yè)，其他分布在航天、航空及儀器儀表等行業(yè)?！?〕電鍍企業(yè)地域分布：從地域分布情況來看，電鍍企業(yè)主要集中在全國各大中工業(yè)城市及其周圍農村地區(qū)。經濟越興旺，制造業(yè)越興旺的地區(qū)，電鍍企業(yè)越多?！?〕電鍍行業(yè)的鍍種規(guī)模：從鍍種所占比例看，鍍鋅占4550%，鍍銅、鍍鎳、鍍鉻占30%，轉化膜占15%，電子產品鍍鉛、錫、金約占5%?！?〕電鍍行業(yè)的化工料消耗規(guī)模：全國電鍍工業(yè)生產每年消耗銅、鋅、鎳等金屬在7萬噸以上，年消耗氰化鈉2萬噸以上，消耗鉻酸酐3.5萬噸以上，消耗酸、堿等化工原料40萬噸以上?！?〕電鍍行業(yè)的影響：綜上所述，電鍍行業(yè)受到工業(yè)生產大量需求的推動，已形成了一個龐大的產業(yè)，這個產業(yè)包括屬于大生產的專業(yè)電鍍廠或公司，而更多的是附屬于大生產的電鍍車間和工段。目前，電鍍已成為不可缺少的生產工藝和外表工程科學的一個重要分支，在國民經濟中占有重要的經濟地位。1.1.3電鍍生產產生的污染物〔1〕電鍍生產過程產生的污染物鍍件進入工藝溶液進行外表處理或電鍍，這些溶液附著在鍍件外表，隨鍍件帶入清洗水中?！?〕工藝溶液還有可能灑落到地面；或被電極反響產生的氣體形成“氣霧〞帶出，進入排風系統(tǒng)；或在鍍液過濾時遺留在濾芯上；或由于鍍槽、管道破損泄漏鍍液?！?〕鍍液失效廢棄?！?〕生產過程中產生的清洗水、灑落液，以及氣霧中的酸、堿、氰化物、重金屬物質等。1.2PLC的介紹1.2.1PLC產生和定義1968年由美國通用汽車公司〔GE〕提出，1969年有美國數(shù)字設備公司〔DEC〕研制成功，有邏輯運算、定時、計算功能稱為PLC〔programmablelogiccontroller〕。80年代，由于計算機技術的開展，PLC采用通用微處理器為核心，功能擴展到各種算術運算，PLC運算過程控制并可與上位機通訊、實現(xiàn)遠程控制。被稱為PC〔programmablecontroller〕即可編程控制器。國際電工委員會〔IEC〕1987年公布的可編程邏輯控制器的定義如下：“可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的一種數(shù)字運算操作的電子裝置，是帶有存儲器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行命令，進行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P的外圍設備，都應按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴展其功能的原那么設計[2]。1.2.2PLC的根本組成目前，可編程控制器的產品很多，不同的廠家生產的PLC以及同一家生產的不同型號的PLC其結構個不相同，但就其工作原理而言，是大致相同的。它們都是以微處理器為核心的結構，其功能的實現(xiàn)不僅基于硬件的作用，而更靠軟件的支持。PLC的主機由微處理器〔CPU〕、存儲器〔EPROM、ROM〕、輸入/輸出模塊、外設I/O接口、通信接口及電源組成。下面分別介紹PLC各組成局部及作用[3]。編程器輸出電路輸入電路中央處理器〔CPU〕系統(tǒng)程序存儲器用戶程序存儲器電源圖1.2.2PLC硬件結構組成框圖1.2.3PLC的根本工作原理PLC運行程序的方式與微型機算計相比有較大的不同，微型計算機運行程序時，一旦執(zhí)行到END指令，程序運行結束。而PLC從0000存儲地址所存放的第一條擁護指令開始，在無中斷或跳轉的情況下，按存儲地址好遞增的方向順序執(zhí)行擁護程序，直到END指令結束。然后再從頭開始，并周而復始的重復，直至到停機或運行〔RUN〕切換到停止〔STOP〕工作狀態(tài)。我們把PLC這種執(zhí)行程序的方式成為掃描工作方式。每掃描完一次程序就構成一個掃描周期。另外，PLC對輸出，輸出信號的處理與微型機算機不同。微型機算機對輸出、輸出信號實時處理。而PLC對輸出、輸出信號是集中批處理。PLC掃描工作方式分為三個階段：輸出采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新[4]。2電鍍車間行車概述2.1電鍍行車的根本組成結構電鍍生產線按照其工藝要求和規(guī)模一般設計有兩臺行車、三臺行車和四臺行車工作，每臺行車都根據已編制好的各自的程序運行。本設計采用兩臺行車，一臺控制系統(tǒng)的前進和后退，一臺控制系統(tǒng)的升、降，從而完成整體系統(tǒng)的傳動。電鍍專用行車設備是采用遠距離控制，起吊重量是500kg以下〔含電鍍裝具和電鍍件〕，生產效率高，勞動強度低的專用自動化起吊設備。本電鍍生產線電鍍行車的結構如圖2-1所示。圖中有三個根本的槽位，分別是：清水槽、回收液槽和電鍍槽，工件由裝有可升降吊鉤的行車帶動，經過電鍍、鍍液回收、清洗等工序，完成電鍍全過程[5]。SQ10SQ11SQ2SQ12SQ9SQ6SQ3SQ5SQ8SQ115S20S260S25S26S鍍槽SQ730S回收液槽SQ4清洗槽原位SQ10SQ11SQ2SQ12SQ9SQ6SQ3SQ5SQ8SQ115S20S260S25S26S鍍槽SQ730S回收液槽SQ4清洗槽原位2-1電鍍工藝結構圖2.2電鍍行車的加工工藝要求為了使工件完美電鍍必須按要求進行電鍍，即工件放入每個槽的時間要按要求定制。工件在吊籃里，通過設定好的程序運行。整個過程通過吊籃和行車的運行完成電鍍。工件放入鍍槽中，電鍍260s后提起，停放26s，讓鍍液從工件上流回鍍槽中，然后放入回收液中浸30s，提起后停25s，接著放入清水槽中清洗20s。最后提起停15s后，行車返回原位，一個工件的電鍍過程結束。實際生產中根據加工工藝的不同三槽的定時時間也有所改變。如果在中途斷電，工件將報廢無需在進行下面的工序，所以可以通過手動操作返回，取下報廢物品。2.3電鍍行車的工作過程1.在電鍍生產線一側，工人將待加工的零件裝入吊籃，發(fā)出開始信號后，行車自動上升，并按設計好的程序逐段進行，根據工藝要求在相應槽位停止。2.行車行進中被某個槽位接近開關感應到后，自動下降，停留規(guī)定的時間〔各槽位停留的時間根據工藝要求預先設定〕，再自動上升并在槽位上方停留一段時間保證鍍槽溶液完全流回鍍槽。3.如此完成電鍍工藝規(guī)定的各道工藝，直至生產線的末端。然后，自動返回原位，由工人卸下處理好的零件。2.4電鍍行車的系統(tǒng)框圖本電鍍生產線有手動控制和PLC自動控制二種控制方式，手動控制主要是由于自動控制出現(xiàn)故障行車無法運行而采用的控制方式。手動控制和自動控制行車運行工作都有相應的指示燈顯示，在自動控制方式下設有蜂鳴器報警顯示。其行車的系統(tǒng)框圖如圖2-4所示。吊籃上升下降行車前進后退S7-200PLC自動控制系統(tǒng)電源手動控制系統(tǒng)運行顯示蜂鳴器報警吊籃上升下降行車前進后退S7-200PLC自動控制系統(tǒng)電源手動控制系統(tǒng)運行顯示蜂鳴器報警圖2-4電鍍行車系統(tǒng)框圖3電鍍行車控制系統(tǒng)的設計3.1系統(tǒng)保護的設計由于電鍍生產線屬于中型的工業(yè)生產系統(tǒng)，生產的設備的造價較高，生產的時候設備的功率較大，耗電量較大，故而其平安性必須得到考慮，以保證操作人員以及生產設備的平安，降低危險系數(shù)，系統(tǒng)都必須有相應的保護措施。〔1〕電機的保護：采用熱繼電器用于電動機的過載、缺相以及電流不平衡的保護?！?〕手動控制電機M1、M2的正反轉，正反轉接觸器線圈之路分別串聯(lián)了對方的常閉觸點，在這種線路中，任何一個接觸器接通的條件是另一個接觸器必須處于斷電釋放狀態(tài)，采用互鎖保護電路?！?〕系統(tǒng)設置急停按鈕保證出現(xiàn)故障時能夠及時斷電，或由于某種原因使控制電機正反轉的接觸器同時運行時那么系統(tǒng)斷電并報警。3.2工作方式的設計為了適應電鍍行車控制系統(tǒng)的調試、檢查、防止因某些原因導致自動控制失靈所以使用手開工作方式控制電鍍行車，手動控制電路圖如圖4-2-2所示。同時為了操作方便、行車自動運行，還使用自開工作方式控制電鍍行車。綜上，使用旋轉開關對上述二種工作方式自由選擇，同時也防止了在同一時間內電鍍行車按兩種工作方式運行。當旋轉開關選到SA1時為手動控制，選到SA2時為自動控制。3.3信號顯示及報警的設計〔1〕信號顯示：因為采用遠距離控制，為了保證操作人員清晰的了解行車的運行狀況使用指示燈就顯得很有必要了。信號顯示設計內容為在任何工作方式下，信號顯示系統(tǒng)都能顯示電鍍行車的全過程。包括旋轉開關的手動和自開工作方式顯示、系統(tǒng)的運行和停止顯示、行車的前進和后退顯示、吊籃的上升和下降顯示?！?〕報警：電鍍行車生產線雖然經過嚴密的檢測和設計，也難免出現(xiàn)意想不到的故障，發(fā)生故障時需要及時地報警，以提醒操作人員故障的發(fā)生。由于電鍍車間生產環(huán)境復雜，機械運動部件的聲音嘈雜，又是采用遠距離自動操作，所以報警裝置要有足夠的功率以到達警鈴的目的?？紤]以上因素，選用BJ－2型報警器，這是一種高響亮度報警器，接上電源即可發(fā)出聲級大于120dB的報警聲。行車在原位時或按下急停按鈕斷電時蜂鳴器會報警。3.4行車準確定位的設計為了精確的對吊籃的上下限運動進行定位，采用行程開關對其進行定位。同時為了防止行車的前進后退受慣性影響不能準確定位，所以采用接近開關對行車感應并定位。選用的開關在現(xiàn)場進行安裝，根據系統(tǒng)的整體情況進行定位調試。在選型和安裝硬件以及編程時應考慮抗干擾性能。選用的開關由于要進行反復的使用和承受高強度的負荷，選用開關時還要考慮其耐磨損性。3.5行車控制流程的設計根據設計要求其電鍍行車專用電氣流程圖如圖3-5所示下降故障顯示故障報警運行顯示運行顯示上升后退前進吊籃行車功能預選停車下降故障顯示故障報警運行顯示運行顯示上升后退前進吊籃行車功能預選停車開車手動自動圖3-5電鍍專用行車電氣系統(tǒng)控制框圖當電鍍生產線自動控制時除人工裝卸工件外，要求整個生產過程能自動進行，同時還要求行車和吊鉤的正反向運動均能實現(xiàn)電動控制，以便對設備進行調整和檢修。3.5.1行車自動控制電鍍生產線的自開工作狀態(tài)流程圖如圖。M0.0M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4M0.5M0.6M0.7M1.0M1.1原位指示吊鉤升行車進吊鉤降電鍍吊鉤升滴液行車退吊鉤降浸回收液M1.2M1.3M1.4M1.5M1.6M1.7M2.0M2.1M2.2M2.3吊鉤升滴液行車退吊鉤降洗清水吊鉤升滴液行車退吊鉤降復位啟動SA2定位SQ12上限SQ2下限SQ11T37上限SQ10T38定位SQ9下限SQ8T39下限SQ1定位SQ3T42上限SQ4T41下限SQ5定位SQ6T40上限SQ7圖自開工作狀態(tài)流程圖行車自開工作控制過程如下：行車在原位，吊鉤下降到最下方，限位開關SQ1被壓下，操作人員將要電鍍的工件放在掛具上，即可開始電鍍工作?！?〕吊鉤上升按下啟動按鈕SB1，吊鉤上升，當碰到上限開關SQ2后，吊鉤上升停止。〔2〕行車前進在吊鉤停止的同時，接觸器KM3接通，行車前進?！?〕吊鉤下降行車前進至接近開關SQ12感應到，行車停止前進；同時接觸器KM2接通，吊鉤下降?！?〕定時電鍍吊鉤下降至下限位開關SQ11時，吊鉤停止下降。同時T37開始計時，定時電鍍260s?！?〕吊鉤上升T37定時到，使接觸器KM1接通，吊鉤上升?！?〕定時滴液吊鉤上升至壓下上限開關SQ10時，吊鉤停止上升，同時T38開始計時，工件停留26s滴液?！?〕行車后退T38定時到，使接觸器KM4接通，行車后退。轉入下道工序。后面各工序的動作過程，以此類推。最后行車退到原位上方，吊鉤下放，機構回到原位。如果再按下啟動按鈕SB1，那么開始下一個工作循環(huán)。3.5.2行車手動控制L2L1SB4HL9手動后退手動上升手動下降HL6HL4KM2KM1SQ1SB3SB5HL3KM1KM2SQ4SQ7SQ10SB4SB5KM4SQ3SB3SB4KM4SB5KM1SB3KM2SB2XA1FUL2L1SB4HL9手動后退手動上升手動下降HL6HL4KM2KM1SQ1SB3SB5HL3KM1KM2SQ4SQ7SQ10SB4SB5KM4SQ3SB3SB4KM4SB5KM1SB3KM2SB2XA1FU圖3-5-2手動控制電路在自動化普及的今天，手動一般只是在自動化系統(tǒng)出現(xiàn)故障時用來臨時操作?？紴V到要排除故障，用于自動運行plc就要停止，所以本設計的手動程序就用外部控制電路來完成。由于是取下報廢物料所以沒有手動控制行車前進操作。手動控制電路圖如圖4-2-2所示操作：當出現(xiàn)故障時轉換開關選到手動開關XA1、按下下降按鈕SB4，KM2線圈得電主觸頭閉合，常開觸點閉合自鎖，行車下降同時指示燈HL4亮，當壓下行程開關SQ1時斷電吊籃停止下降。按下上升按鈕SB3，KM1線圈得電主觸頭閉合，常開觸點閉合自鎖，行車上升同時指示燈HL3亮，當?shù)趸@上升壓下上限行程開關SQ10、SQ7或SQ4時斷電吊籃停止上升；按下后退按鈕SB5，KM4線圈得電主觸頭閉合，常開觸點閉合自鎖，行車后退同時指示燈HL6亮，當行車后退壓下行程開關SQ3時斷電行車停止后退。SB3、SB4和SB5，KM1和KM2常閉觸點交叉聯(lián)結以到達按鈕互鎖和觸點互鎖從而保護電氣設備。3.6電鍍行車控制系統(tǒng)主電路設計〔1〕主電路采用的是380V三相交流電源為電路供電?！?〕在主回路中交流接觸器KM1、KM2、KM3、KM4分別控制電動機M1〔起吊〕，M2〔橫行〕的正反轉功能?！?〕由于電動機M1、M2工作時間較長電流量較大，功率的消耗較大所以需要進行過載保護，分別由熱繼電器FR1、FR2實現(xiàn)過載保護。〔4〕選擇自動開關QF為總電源的開關，既可以完成主回路的短路保護，又起到隔離三相交流電源的作用，使用和維護維修更便捷〔5〕由FU1、FU2分別實現(xiàn)各個負載回路的短路保護電路作用[6]。所用元器件清單如表3-6所示[7]序號代號名稱數(shù)量規(guī)格型號備注1HL1～HL6指示燈8AD16－22GLED顯示220VAC2KM1～KM4交流接觸器4CJ10－5/3－380V線圈電壓380VAC3XA1～XA2轉換開關1HZ10-10P3手動/自動轉換開關4SB1，SB2啟動、停止按鈕2LAY—37D2綠色、紅色5SB3～SB5手動按鈕3LAY—37D2黑色6SQ1～SQ2SQ4～SQ5SQ7～SQ8SQ10～SQ11行程開關8LXW5/L大電流型開關適用于交流50Hz7FU1～FU2熔斷器2RC1A－10支路插入式熔斷器額定電流10A8FR1～FR2熱繼電器2JR20－10/3－1額定電流10A帶斷相保護9QF自動開關1HK2－15/13開啟式負荷開關10M1～M2電動機2Y系列三相異步交流電機11BJ報警蜂鳴器1BJ-2型高響度報警器11SQ3、SQ6SQ9、SQ12接近開關4LP-18N8C/LP-18P8C圓柱形,直徑18mm表3-6元器件清單4控制系統(tǒng)軟件設計4.1PLC選型PLC產品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不同。本設計選用小型PLC德國西門子S7-200系列。S7-200將一個微處理器、一個集成的電源和假設干數(shù)字量I/O點集成在一個緊湊的封裝中，組成一個功能強大的PLC。西門子提供多種類型的CPU，以適應各種應用的要求。不同類型的CPU具有不同的數(shù)字量I/O點數(shù)和內存容量等規(guī)格參數(shù)[8]。為了更好的貼近并效勞于中國用戶，西門子已在中國生產S7-200CN系列，其售價比國外生產的產品顯著降低。根據專用行車的控制要求其輸入信號15個，均為開關量。該系統(tǒng)中有輸出信號13個。實際使用時，系統(tǒng)的輸入輸出都為開關控制量，加上10%－15%的余量，并無其他特殊控制模塊的需要，擬選用CPU226CN規(guī)格的PLC。4.2I/O地址對照表輸入信號文字符號功能輸入地址SB1啟動按鈕I0.0SB2停止按鈕I0.1SQ1行車原位行程開關I0.2SQ2行車原位上限開關I0.3SQ3行車原位接近開關I0.4SQ4清洗槽上限開關I0.5SQ5清洗槽下限開關I0.6SQ6清洗槽接近開關I0.7SQ7回收液槽上限開關I1.0SQ8回收液槽下限開關I1.1SQ9回收液槽接近開關I1.2SQ10鍍槽上限開關I1.3SQ11鍍槽下線開關I1.4SQ12鍍槽接近開關I1.5SA2轉換開關自動I1.6 輸出信號文字符號功能輸出地址HL1運行指示燈Q0.0HL2停止指示燈Q0.1KM1電機上升線圈Q0.2KM2電機下降線圈Q0.3KM3電機前進線圈Q0.4KM4電機后退線圈Q0.5HL3電機上升指示燈Q0.6HL4電機下降指示燈Q0.7HL5電機前進指示燈Q1.0HL6電機后退指示燈Q1.1BJ蜂鳴器Q1.2HL7自動運行顯示Q1.3HL8原位顯示Q1.44.3PLC外部接線圖S7-200CPU226CNBJHL8HL7HL6HL5HL4HL3KM4KM3KM2KM1HL2HL1220V2L1LQ1.4Q1.3Q1.2Q1.1Q1.0Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.02M1MI1.6I1.5I1.4I1.3I1.2I1.1I1.0I0.7I0.6I0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.024V-+XA2SQ12SQ11SQ10SQ9SQ8SQ7SQ6SQ5SQ4SQ3SQ2SQ1SB2SB1S7-200CPU226CNBJHL8HL7HL6HL5HL4HL3KM4KM3KM2KM1HL2HL1220V2L1LQ1.4Q1.3Q1.2Q1.1Q1.0Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.02M1MI1.6I1.5I1.4I1.3I1.2I1.1I1.0I0.7I0.6I0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.024V-+XA2SQ12SQ11SQ10SQ9SQ8SQ7SQ6SQ5SQ4SQ3SQ2SQ1SB2SB14.4PLC梯形圖為了保證工作的順序性，系統(tǒng)在軟件設計上采用了前后動作互鎖功能，使前后動作不能錯位，并且沒有前面的動作后面的動作就不能進行。PLC中的主程序包含每次PLC掃描即按順序執(zhí)行一次的指令。對于本系統(tǒng)，需要以邏輯方式將主程序分為一系列操作步驟，以便反映控制進程中的步驟。對于S7-200系列PLC，以邏輯方式將程序分為多個步驟的一種方法是使用SCR段。通過使用SCR段，可以將程序分為一個連續(xù)步驟流，沒有前一步驟的完成，即使后一個步驟的條件滿足程序也不會執(zhí)行該步驟。這樣有效的實現(xiàn)了動作的互鎖，加強的系統(tǒng)的可靠性。自動程序梯形圖見附錄A。4.5軟件仿真圖5-1圖5-1按下啟動按鈕I0.0、轉換開關SA2〔I0.6〕接通，同時行程開關SQ1〔I0.2〕被壓下，這時運行顯示〔Q0.0〕、蜂鳴器報警〔Q1.2〕、自開工作方式顯示〔Q1.3〕、原位顯示〔Q1.4〕、吊籃上升〔Q0.2〕同時上升指示燈亮〔Q0.6〕圖5-2圖5-2當?shù)趸@上升壓下上限開關SQ2〔I0.3〕，吊籃停止上升，這時行車前進〔Q0.4〕同時前進指示燈亮〔Q1.0〕。圖5-3圖5-3當行車前進接近開關SQ12〔I1.5〕感應到，行車停止前進，這時吊籃下降〔Q0.3〕同時下降指示燈亮〔Q0.7〕圖5-4圖5-4當?shù)趸@下降壓下下限開關SQ11〔I1.4〕定時260S開始，定時時間到，吊籃上升〔Q0.2〕同時上升指示燈亮〔Q0.6〕。圖5-5圖5-5當?shù)趸@上升壓下上限開關SQ10〔I1.3〕定時26S開始，定時時間到，行車后退〔Q0.5〕同時后退指示燈亮〔Q1.1〕。圖5-6圖5-6當行車后退接近開關SQ9〔I1.2〕感應到，行車停止后退，這時吊籃下降〔Q0.3〕同時下降指示燈亮〔Q0.7〕。圖5-7圖5-7當?shù)趸@下降壓下下限開關SQ8〔I1.1〕定時30S開始，定時時間到，吊籃上升〔Q0.2〕同時上升指示燈亮〔Q0.6〕。圖5-8圖5-8當?shù)趸@上升壓下上限開關SQ7〔I1.0〕定時25S開始，定時時間到，行車后退〔Q0.5〕同時后退指示燈亮〔Q1.1〕。圖5-9圖5-9當行車后退接近開關SQ6〔I0.7〕感應到，行車停止后退，這時吊籃下降〔Q0.3〕同時下降指示燈亮〔Q0.7〕。圖5-10圖5-10當?shù)趸@下降壓下下限開關SQ5〔I0.6〕定時20S開始，定時時間到，吊籃上升〔Q0.2〕同時上升指示燈亮〔Q0.6〕。圖5-11圖5-11當?shù)趸@上升壓下上限行程開關SQ4〔I0.5〕，定時15S開始，定時時間到。行車后退〔Q0.5〕，同時后退指示燈亮〔Q1.1〕。圖5-12圖5-12當行車后退接近開關SQ3〔I0.4〕感應到，行車停止后退，這時吊籃下降〔Q0.3〕同時下降指示燈亮〔Q0.7〕。圖5-13圖5-13當?shù)趸@下降壓下下限開關SQ1(I0.2)時吊籃停止下降，原位顯示〔Q1.4〕、蜂鳴器報警〔Q1.2〕整個